如何利用WMS系統(tǒng)打造智能工廠,實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈"精益流動(dòng)"
近幾年,隨著政府的大力推進(jìn),各類技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的商業(yè)模式的改變,加快了中國制造業(yè)的生產(chǎn)和制造方式的轉(zhuǎn)變,并開始了對智能制造的研究。智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的關(guān)鍵,而在智能工廠的建設(shè)中,物流的規(guī)劃和設(shè)計(jì)也是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的以產(chǎn)品和生產(chǎn)線為中心的工廠規(guī)劃理念不同,智能工廠的規(guī)劃要充分考慮到客戶的個(gè)性化需求和物聯(lián)網(wǎng)需求,以客戶為核心,按照“大物流、小生產(chǎn)”的思想,實(shí)現(xiàn)客戶、研發(fā)、采購、生產(chǎn)、服務(wù)等全價(jià)值鏈的“精益流動(dòng)”。智能物流是連接企業(yè)上下游、企業(yè)端到端的物流、信息流和資金流的重要紐帶,因此智能物流的規(guī)劃是智能工廠能否實(shí)現(xiàn)智能化精益流動(dòng)的關(guān)鍵所在。
智能化車間的要點(diǎn)
在智能化的工廠中,物流規(guī)劃與生產(chǎn)設(shè)施規(guī)劃、生產(chǎn)線的優(yōu)化、生產(chǎn)線的優(yōu)化是同步進(jìn)行的。
1.園區(qū)的總體物流規(guī)劃:包含了園區(qū)外部和園區(qū)內(nèi)部的大型物流系統(tǒng),通過對生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)的物流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定園區(qū)的出入口,規(guī)劃園區(qū)的主要道路和流向,規(guī)劃物料倉和成品倉,特別考慮安全要求高的附屬設(shè)施布局需求。
2.在車間內(nèi)的物流布局:根據(jù)物流路線最短、物流強(qiáng)度最低的原則,安排各生產(chǎn)功能區(qū)和相關(guān)的生產(chǎn)輔助功能區(qū),尤其要注意材料中心和分揀中心的功能要求。
3.生產(chǎn)線材料分配方案:對每個(gè)工序的材料進(jìn)行分類,對生產(chǎn)中的中斷材料(半成品)進(jìn)行物流特性的識(shí)別,利用 PFEP技術(shù),根據(jù)生產(chǎn)線的工藝改善,確定產(chǎn)
品配送方式,例如:單料和多料配送、補(bǔ)料和批量配送、批量成套與單臺(tái)成套配送等。
4.智能倉儲(chǔ)與搬運(yùn)設(shè)計(jì):依據(jù)物料配送方案,設(shè)計(jì)相應(yīng)的物料揀配方案、物料倉儲(chǔ)方案、以及物料輸送方案,包括物料立體倉儲(chǔ)及卸貨區(qū)設(shè)計(jì)、成品倉儲(chǔ)及出貨碼頭設(shè)計(jì)、智能物流分揀設(shè)備/輸送設(shè)備的選用等。
5.物流工裝容器的設(shè)計(jì):根據(jù)物料分配方案、揀選方案和運(yùn)輸方案,對物料容器、物料車、物料架、掛具等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),使物料工裝的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化,便于信息編碼的運(yùn)用和網(wǎng)絡(luò)化整合。
6.與其它系統(tǒng)集成:物料信息采集與識(shí)別的策劃,智能物流設(shè)備的信息聯(lián)網(wǎng),以及與MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、SRM系統(tǒng)以及與CRM客戶關(guān)系系統(tǒng)等交互集成,確定數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、交互規(guī)則等。
智能物流基本原則
智能工廠的物流規(guī)劃是對傳統(tǒng)的物料運(yùn)輸設(shè)計(jì)進(jìn)行的一種更新,它與信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合,以達(dá)到物流智能化的目的。
WMS系統(tǒng)要選先進(jìn)的技術(shù),選擇最適合企業(yè)的;
方案盡量柔性的,可擴(kuò)展的,方便二次開發(fā);
選擇能降低人力投入,降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度,盡量降低人的操作技能難度,盡量減少差錯(cuò)率;
化繁為簡,化難為易,開箱即用;
智能車間的物流規(guī)劃
在生產(chǎn)過程中,企業(yè)的產(chǎn)品工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)模式、工廠規(guī)模等都會(huì)對其進(jìn)行優(yōu)化。
企業(yè)物流總體布局的設(shè)計(jì)方法
離散型制造企業(yè)的整體物流規(guī)劃主要圍繞著 BOM與裝配關(guān)系展開,而流程制造企業(yè)的物流規(guī)劃要從物料的組成、物理化學(xué)的演變過程出發(fā)。兩者在核心基礎(chǔ)上存在著很大的差別,但在總體的物流布局上,卻存在著相似的規(guī)律。
設(shè)計(jì)流水線
在工廠的設(shè)計(jì)中,要對現(xiàn)有的生產(chǎn)線進(jìn)行全面的調(diào)查、分析,找出目前的問題與缺陷,并結(jié)合智能裝備、智能物流等技術(shù),對生產(chǎn)線進(jìn)行再設(shè)計(jì),以達(dá)到提高效率、效益和質(zhì)量的目的。在改進(jìn)和設(shè)計(jì)過程中,通常采取“十步漏斗”的方法,從 PQ分析、工藝分析、平衡分析、改進(jìn)方案的挖掘和執(zhí)行等方面進(jìn)行改進(jìn),并對流程、工序、工步、動(dòng)作進(jìn)行改進(jìn),提高了設(shè)計(jì)的效率。離散型加工型單元線通常采用“之字法”,則需對設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的 PR分析、設(shè)備選型分析、設(shè)備負(fù)荷分析,再根據(jù)物流強(qiáng)度計(jì)算出單元線的布置方案。這兩種方案不僅適用于新產(chǎn)品的開發(fā),也適用于老產(chǎn)品的改進(jìn)和更新。
生產(chǎn)線上的材料分配模式的選取
在智能工廠的物流規(guī)劃中,物料的分配方式的選取直接影響到物料的存貯方式和分配設(shè)備的選取。
如何選用智能化的物流技術(shù)
傳統(tǒng)的物流設(shè)備,如普通的行車,叉車,滾筒線,皮帶線,貨架等,都無法與信息系統(tǒng)進(jìn)行連接,無法滿足智能化的需求,因此,如何合理地選擇和設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的物流設(shè)備,是智能工廠的一個(gè)重要組成部分。目前,智能物流技術(shù)主要有:
自動(dòng)傳送裝置:
動(dòng)線的參數(shù)取決于裝卸能力和上界參數(shù),通常箱型的分選系統(tǒng)寬度為580/620/680/720/780/780,其寬度取決于動(dòng)線上的貨物的實(shí)際大小,并與其重量相關(guān);比如電線的承載能力、電機(jī)的功率選擇,一般都是每小時(shí)2500箱,最常見的是32 m/min。
自動(dòng)化的立體倉庫:
托盤堆垛機(jī)通常速度不超過180 m/min,每小時(shí)最高的存取次數(shù)可以達(dá)到250個(gè)。最大的可能是三十米,也可能是二十四米,或者是二十一米。多層穿梭列車,每小時(shí)最高的存取次數(shù)可以達(dá)到1000次。
AGV分類機(jī)械臂:
京東目前最常用的就是 AGV分類矩陣,這個(gè)概念雖然比較成熟,但在大規(guī)模的使用中并沒有太高的成本效益,而且故障率高,后臺(tái)調(diào)度程序算法也比較復(fù)雜;而且這種矩陣 AGV的分類系統(tǒng)也是基于二維碼的,存在著一個(gè)問題,那就是 AGV的小車數(shù)量越多反而會(huì)降低它的處理能力。
自動(dòng)分揀系統(tǒng):
滑塊分揀機(jī),適用于箱型的分類,不能將包裝為柔性的物品進(jìn)行分類;交叉帶分揀,主要應(yīng)用在細(xì)分,能提供比較多的格口(格口即分揀目的地),作業(yè)效率高,分選容量可達(dá)20000~40000份,或以上。
條形碼系統(tǒng):
該產(chǎn)品主要應(yīng)用于收獲期的揀選,解決了分揀錯(cuò)誤率問題,該錯(cuò)誤率低,有效地提高了分類效率;在使用條形碼后,錯(cuò)誤率在5%以下,采用電子標(biāo)簽系統(tǒng)比人工分類更有效。
在線機(jī)器人分揀系統(tǒng):
最大的問題就是,它的成本太高了,不適合倉儲(chǔ)行業(yè),效率也比不上人力。不過這樣做也有一個(gè)好處,那就是可以用來宣傳自己的產(chǎn)品,這對自己的品牌有很大的幫助,現(xiàn)在京東和菜鳥都有,但在其他的電商平臺(tái)上,卻是鳳毛麟角。
云表平臺(tái)的WMS系統(tǒng)能夠全面支撐公司的倉庫管理需要,該平臺(tái)具有很強(qiáng)的彈性和可擴(kuò)充性,其無代碼開發(fā)的特性,不需要程序員就能開發(fā)軟件,并且能夠?yàn)橐院蟮墓咎峁└嗟牡谌椒?wù)。主要用于:收貨、移位、上架、下架、揀選出、補(bǔ)貨、盤點(diǎn)、裝車、退貨、配貨等作業(yè),并可由計(jì)算機(jī)取代無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處理數(shù)據(jù),為行業(yè)帶來以下優(yōu)勢:提高作業(yè)效率、無紙化作業(yè)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、降低或消除標(biāo)記模糊、提高存貨數(shù)據(jù)精確度、提高設(shè)備利用率、降低或消除人工盤點(diǎn)、改善員工工作績效追蹤能力、降低人力成本。