醫用制品從產品完成裝箱到銷售, 傳統方式中存在多個環節:成品整箱裝盤、整批消毒達到要求時間、先卸盤再裝車、成品送至庫房存儲、空盤送回消毒車間、庫存銷售后再裝車出庫。從以上環節可以分析出, 傳統的生產物流方式中有這樣幾個弊端:成品整批消毒完畢后, 需要人工卸盤裝車, 送到庫房又需要人工卸車, 而銷售時又需要再次人工裝車, 造成反復裝卸浪費資源和時間;成品消毒時所需要的托盤, 在消毒車間需要很多的存儲空間, 同時也需要人工整理維護, 同樣是對資源和時間的浪費。
可以看出醫藥制品行業這種物流模式, 需要一個更加高效的解決辦法。根據這些特點, 本著節約人工、空間和時間成本的要求, 設計這樣一個自動化倉儲物流系統:
首先, 產品裝盤消毒完后, 不卸盤裝車, 直接將整盤送至倉庫入庫;第二, 庫內產品銷售時, 出庫卸盤裝車, 空托盤直接回庫內存放;第三, 產品消毒需要空托盤, 直接從庫內發出, 消毒車間不設存放大量托盤空間。
下面以某地一家大型醫用制品企業的自動化倉儲物流系統為例具體介紹。
該項目以立體倉庫為核心, 有6個巷道, 一萬個存儲貨位。設備有6臺堆垛機、3臺穿梭車、1臺提升機、12個站臺、30臺輸送機。由于每托盤帶有十幾至幾十箱不等的產品, 需要運行平穩又要達到效率要求, 所以在運行方向均使用變頻調速保證平穩, 入庫區、出庫區和空托盤返回區分離, 能夠保證使用可靠高效的要求。
1) 產品在消毒車間裝盤消毒, 完成消毒后由叉車整盤放到車間出口的輸送線上, 省去了人工卸貨和裝車運輸的過程。
2) 輸送線將整托產品運送至車間靠近立體倉庫的位置, 經提升機運送至空中連廊, 通過連廊內的輸送線跨過廠內公路, 直接進入立體庫的二層平臺。
3) 庫內二層的穿梭車按照巷道庫存均勻的原則, 將貨物分配至各個巷道的入庫輸送機等待入庫。
4) 產品出庫區設在立庫的另一側, 輸送機配合兩臺穿梭車做出庫作業。出庫區使用穿梭車的優點在于, 庫內巷道出庫量不平衡, 經穿梭車分配后, 庫外輸送機出庫量是平衡的, 有利于快速裝車。穿梭車用單道雙車的模式能提高出庫效率。
5) 出庫區空托盤疊成摞, 直接返回庫內存放, 即不占用出庫區空間, 也不占用消毒車間空間, 充分利用立庫空間。
6) 入庫區的二層平臺樓下, 也就是入庫區的一層, 每個巷道都設有固定站臺, 用于空托盤出庫, 供給消毒車間。
該系統的庫區布局如圖1所示。
該系統的輸送部分, 從消毒車間到庫區二層的布局如圖2所示。
該倉儲物流系統規模較大, 根據設備布置特點和自身特性設計通訊方式和網絡結構。
堆垛機和穿梭車等移動設備集中于立庫區域內, 又都是高速移動設備, 在貨架頂端放置幾臺無線基站, 其信號覆蓋整個庫區, 能滿足這些設備的通訊要求, 同時移動設備的無線通訊方式也節省了大量的布線成本, 降低了布線難度。
對于空間跨度較大的輸送系統, 采用西門子的Profinet分布式網絡, 在設備相對集中的區域設置分站, 通過分站內的PLC網關, 使用工業以太網將分站信息采集到主站, 并且由主站中的CPU進行控制。這種方式節省了大量的布線工作, 也讓今后的設備維護工作變得簡單快捷, 有效的降低了建設成本和維護成本。
該系統的通訊網絡結構如圖3所示。
堆垛機和穿梭車自身都具有一套獨立的控制系統 (SIEMENS PLC) 、操作平臺 (各種動作開關按鈕、指示燈、觸摸屏) 、通訊系統 (SIEMENS CP通訊模塊及無線網橋) 。其運行控制依靠自身設定好的程序, 不依賴于外界。
上層管理計算機只需要告訴堆垛機作業的源地址和目的地址, 堆垛機就可以自動執行作業, 并且將實時運行信息上傳給監控系統。
入庫端的設計是:
1) 每批貨物間隔時間均勻, 根據效率要求, 單道單車就能夠滿足要求。
2) 貨架區貨物均勻分配, 有利于庫架基礎結構穩定。穿梭車會自動配合輸送系統, 將貨物按照均勻存儲的原則將貨物分配到各個巷道。
出庫端的設計是:
1) 銷售的產品可能集中在某幾個巷道, 如果直接使用輸送機出庫, 可能造成部分輸送機忙碌, 部分閑置。使用穿梭車能夠使庫外的輸送機保持工作均衡, 有利于快速裝卸。
2) 裝車時大量集中出庫, 為了滿足效率要求, 使用單道雙穿梭車的模式, 兩臺車相互配合, 效率成倍提高, 可以迅速將庫內輸送機上的貨物分配至庫外輸送機。
移動設備與輸送系統之間的通訊使用以太網, 采用三次握手的方式, 保證狀態和指令的正確性, 不會發生誤動作造成設備或貨物損壞。
控制系統網絡配置如圖4所示。
該倉儲物流系統運行至今兩年, 狀態良好, 很好的滿足了設計要求, 為使用企業帶來了企業形象和經濟效益的雙提升, 并且在當地成為技術亮點, 為企業吸引到了更多的關注和投資。
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