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高架仓库与物流管理趋势
更新时间:2011-08-16
高架仓库是自动化物流管理的核心硬件,使用高架仓库是我国物流管理发展的必然趋势。




高架仓库的作用

首先,它大大降低了占地面积,减少了投资成本,也减少了料卷在传送过程中的磕碰伤,从而降低了生产成本;

另外,在现代制造型企业管理中,由于每个工序都有计算机在管理(如铸造机、铣面、加热炉、轧机等),都有相关的数据,这些数据只要综合成信息就能起到管理作用,高架仓库自然成为自动化物流管理信息系统的重要组成部分。



物流管理信息系统在公司网络系统与数据库环境的支持下,以集成技术为核心,实现生产和物流数据的快速、准确、完整的收集、传送、存储、处理和分析,并做出正确的决策,协调各业务环节,从而高效地组织生产,完成对物流系统的调度、管理和控制。

据不完全统计,目前国内的铝加工企业在生产过程中产生的磕碰伤,约占废品的1.3%左右,仅减少磕碰伤一项,高架仓库就会产生可观的经济效益。




自动化物流管理流程

自动化物流管理是通过生产一线各控制系统的传感器、执行器、电机等控制元件(L0)→操作程序等自动控制子系统(L1)→物流管理系统(L2)→生产计划管理系统(L3)→上位机(L4),来完成整个控制管理流程的。

在生产一线的生产过程中,每一个生产环节都有计算机系统,现场操作人员及时将每件加工材料的生产记录和设备运行情况等原始数据输入计算机,生产调度等管理部门可以通过总调度室的PC机或使用带有显示屏的遥控器在现场对整个生产过程进行控制和调整。

当铝加工材料完成从投料到成品出库的整个生产过程时,也同时完成了现场物流管理的“入”、“存”、“运”、“发” 、“管.”全过程。



一个现代化的铝加工厂,在设计阶段就应当考虑如何实现从铸锭开始到成品发货的全过程的自动化物流管理,对“入”、“存”、“运”、“发” 、“管.”等五个环节做出规划和设计。


“入”,就是从板坯铸造出来进入热轧开始,对每一个板坯进行编号,并输入相应的合金、规格、重量、用户、技术要求、交货期等,从入库开始到发货进行存档,在现场的实际操作中着重控制的是板坯的编码和后续各工序的识码程序;

“存”是指在各工序的存放形式、位置、时间;

“运”是指铝加工材料在生产过程中流转运输;

“发”是指成品出库的发货过程;

“管.”就是完成对物流系统的统计、核对和控制,并根据生产计划对生产和物流的组织进行相应的调整、修正。




卷材存放、输送的方向

卷材在存放时的方向,是顺向还是横向,即是顺着轧机机列的方向还是横向对着机列的方向,要从有利于卷材在下道工序的加工来考虑。

由于铝箔轧机是用双锥头夹持套筒(铝卷),而套筒是横向进出轧机,所以在高架仓库中堆放卷材是以横向为宜。

对于冷轧机,如果卷材仅仅是存取,以顺向为宜。

对于冷轧、热轧、精整共用的高架仓库,因热轧卷不带套筒,而出口只有两个,在出口加两个回转台即可,所以卷材也采取顺向位置。




多台冷轧机并列的高架仓库运输

如果是多台冷轧机并列,而冷轧机都带有机旁托盘运输线,并含有转盘,同时又有多台精整设备在冷轧线的对面安放,高架仓库设在冷轧和精整线之间时,因为横向输送对冷轧机没有任何区别,则应将卷材改为横向输送;至于精整机列,可将开卷机都改成对锥式夹紧装置,从高架仓库出来的铝卷就可以直接送入开卷机。

如果是采用顺向输送铝卷,在针对每一台精整机列的出口,都要加一个回转台,如果精整机列的开卷卷取机又都是悬臂式胀缩轴开卷机,则铝卷转完向之后,还要横移进入卷取机,不但增加了物流运输的时间,而且还增加了机列的占地面积,使厂房内的有效使用面积减小。

当高架仓库采用横向输送时,由于减去了出口部位横移所用的回转台,使机列宽度减小,可增加高架仓库的宽度及容量,并可大大减轻天车及叉车的运输负荷,减小在制品的存放及流转周期,降低了生产成本。




离线切边卷材及退火料通道

离线切边卷材及退火料的通道可组成一个共用的回路,使切完边的卷材利用退火通道返回高架仓库,部分精整机列进行精整后的在制品如进行拉矫后的卷材,也可利用退火通道返回。这样可以进一步缩小占地面积,同时可更大程度的提高堆垛机的使用效率。




横向存放仓库的结构特点

横向存放在支承套筒时,采用的是两个耳朵式托架,顺向存放是采用托盘式结构。

横向存放的高架仓库结构和堆垛机结构比顺向存放节省钢材,如按容量为600个铝卷的库位计算,如钢架龙骨采用20#槽钢,每个库位至少节约钢材70kg以上(设平均单卷重为20吨),仅平面设置一项可节约钢材75.6吨;从立面结构计算,卷材横向放置的库位高度为最大卷径的1.5倍;由于顺向存放是采用托盘式结构,卷材是存放在托盘上,必须将卷材升起到一定高度,存取叉才能自由伸缩进行工作,因此顺向放置的库位高度为最大卷径的1.8倍,如果存放卷径为2.43m的库位,高度相差0.743m,每个库位多用钢材的长度为2.97m,高程的差别可使横向放置节约钢材33吨。

两项合计,一个采用横向放置的高架仓库可比顺向存放节约钢材108.6吨。



横向存放因其使堆垛机的送出距离减小和机架高度减小,增加了堆垛机的稳定性,从设备的基础施工方面也可节约部分资金。



横向存放时套筒预留长度L=最大轧制宽+2×最大对中调节距离+2×支承宽。




横向存放的仓库的缺点

其缺点是只能存放带套筒的卷材,因此只适合于冷轧分厂使用。




国外铝加工企业的高架仓库使用情况

埃及铝轧制厂的设计产能为6万吨,平均月产量为5000吨,其高架仓库为热轧与冷轧共用,总容量为7层×45排×2列=630卷(单卷重13t),可存放8190吨在制品。每月产量5000吨(二班制),在制品5000/0.85=5882吨,5882/13t=452卷。高架仓库的实际存放量约等于平均月产量。

根据国内外的统计数据,大型铝加工厂在一般管理水平下的在制品和月产量之比为1:1左右。




高架仓库的相关运输问题

1、固定两点间短距离运输:以托盘为佳;

2、固定两点间长距离运输:以轨道拖缆车(或滑线车)为好;

3、任意两点间定位运输:可程序控制的天车(触摸盘或遥控器控制,导向杆升降。否则,无法定位,也容易造成磕碰伤,和普通天车相比只多了一个导向杆);

4、任意两点间不定位运输:智能机器人或叉车。




高架仓库的发货

根据生产计划生产出的成品,存放在已知的位置,在发货时,可直接用遥控器点击发货,将成品装入发货车内。




高架仓库在设计阶段应注意的事项

1、设计阶段应全面考虑从坯料至成品发货的全过程自动化物流管理,而不能只考虑存放;

2、冷轧和热轧的卸卷部分、冷轧的托盘运输,在订购生产线时,就应当成为设备报价的一部分;

3、天车在订购时,就应当考虑定位吊运,在吊具上安装升降滑轮和导向杆;

4、高架仓库的技术规格书等报价资料中,应包括:⑴板锭入库编码器;⑵各工序的识码器;⑶对带导向天车的配套与改造(带识别码,并能通过PC机或遥控器指挥);⑷各工序基层计算机和高架仓库PC机的接口与通讯;⑸各工序间的物流方式。


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