隨著現(xiàn)代化制造業(yè)物流系統(tǒng)對降低倉儲成本和倉儲環(huán)境改善要求,煙草行業(yè)開始逐漸接受并建造基于AGV與RFID物聯(lián)網物流倉儲系統(tǒng)。中煙集團旗下的卷_煙制造企業(yè)在“十一五”物流技改升級工程中,大量建設了包括過濾嘴立體庫、包裝輔料平衡立體庫、煙葉立體庫、煙_絲立體庫、成品立體庫等在內的五大AGV自動倉儲系統(tǒng),對優(yōu)化人工及設備自動化發(fā)揮了很大作用,下面是我們I-SO智能AGV集成自動立體倉庫在江蘇某著名卷_煙廠的應用案例。
在國際上一個高效實用的自動化立體倉庫系統(tǒng)應當由高層貨架、AGV搬運機器人、自動識別RFID輸送機、AGV物流自動控制系統(tǒng)、ERP倉庫物資管理系統(tǒng)及其其他自動識別設備組成,可對單元貨物實現(xiàn)自動化輸送和物資自動地位保管的智能倉庫。自動化立體倉庫系統(tǒng)類型包括托盤倉庫、箱式倉庫、高層貨架、分揀式倉庫、高架輸送等。其中大部分卷_煙廠采用托盤方式來保管物料的自動倉庫模式。如何通過AGV搬運機器人使得物流系統(tǒng)發(fā)揮其最大的功效,通過合理的管理措施和技術手段實現(xiàn)設備的最佳最優(yōu)運行,是物流系統(tǒng)管理者亟需考慮的問題。從輔料庫到成品庫的終端輸送設備AGV(自動導引運輸車)入手,通過各種手段的綜合運用,最大限度地提高AGV的工作效率,保證運送系統(tǒng)的正常工作,穩(wěn)定卷包車間生產環(huán)境,自動化出入庫輸送,自動化控制系統(tǒng)、計算機倉庫管理系統(tǒng)智能運行。
1.)I-SO AGV在煙草生產過程中的輔料運送和統(tǒng)包括卷_煙辦成品以及成品運送:在每個運送流程中主要由卷包機組或成型機組、輔料托盤和廢料回收部分組成,AG自動完成機臺要料、空盤回收、余料退庫、殘煙回收、廢料回收等任務。當機臺呼叫(指卷包機組、成型機組等的要料、退盤、退料等功能要求)時,由AGV中央控制系統(tǒng)電腦產生指令,發(fā)送至輔料庫管理計算機,該管理計算機將指令下發(fā)至AGV管理調度計算機,定時生成指令(主要指殘煙、廢料回收等預先確定指令)由AGV管理調度計算機自發(fā)產生。任務指令由AGV管理調度計算機通過無線電通訊系統(tǒng)自動將任務分配給離作業(yè)任務點最近的AGV,AGV根據指令按預先制定的路徑自動駛向作業(yè)點進行作業(yè)。
2.)I-SO AGV在接到某一庫區(qū)的計算機指令,按路徑規(guī)劃和作業(yè)要求,精確地行走并停靠到指定地點,完成一系列作業(yè)功能。在自動化物流系統(tǒng)中,能充分體現(xiàn)AGV的自動性和柔性,實現(xiàn)高效、經濟、靈活的無人化運送,AGV已成為現(xiàn)代煙草制造物流系統(tǒng)的動脈。
3.)I-SO AGV所在的倉庫自動化系統(tǒng)可劃分為I-SO中央系統(tǒng)調度控制層和I-SO AGV設備執(zhí)行層,中央調度控制層主要實現(xiàn)對AGV的合理調度和實時狀態(tài)監(jiān)控管理(調度控制層調度控制層由1臺連接在工業(yè)以太網上的監(jiān)控調度計算機,操作終端通過網絡交換機與監(jiān)控調度計算機進行通信),AGV單機自身控制系統(tǒng)屬于整個體系結構中的設備執(zhí)行層,通過無線局域網進行通信指令收發(fā),一方面為調度控制層提供現(xiàn)場生產數據和物流信息;另一方面接收調度監(jiān)控系統(tǒng)向下發(fā)布的生產任務和設備調度信息,以完成設備執(zhí)行層和調度控制層之間的信息流交互。
4.)I-SO智能AGV中央控制系統(tǒng)是我們多年與眾多用戶服務經驗積累專門開發(fā)的AGV監(jiān)控調度物流專用監(jiān)控軟件,該系統(tǒng)軟件根據有限場地空間實現(xiàn)最大物料存儲量原則,按照AGV送料方式進行設計,對AGV合理調度、路徑優(yōu)化,具有開放性和可擴展性,便于根據AGV數量、路徑等內容的調整而調整,同時具備數據自動檢錄、記錄、統(tǒng)計、報表生成及打印、查詢等功能。
5.)I-SO智能AGV的任務分配監(jiān)控調度是AGV系統(tǒng)中的調度管理員或系統(tǒng)自動控制兩種模式,它向上可以與上級管理計算機相連接,向下通過無線局域網與系統(tǒng)中的AGV相連接,根據系統(tǒng)中上級管理計算機或外部配合信號情況,以及AGV系統(tǒng)的當前狀況決定是否產生系統(tǒng)任務,并按一定的原則指派合適的AGV去完成任務。
6.)I-SO智能AGV的避讓避障與安全系統(tǒng),AGV是按照各自的任務程序運行的,各AGV本身不能進行系統(tǒng)避讓協(xié)調,AGV系統(tǒng)控制臺可根據系統(tǒng)中各AGV的位置與狀態(tài)自動地發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生碰撞的情況,并發(fā)出掛起指令,暫時停止低優(yōu)先級AGV的運行,在碰撞的可能性消失時,能夠發(fā)出指令解除AGV的掛起,允許AGV繼續(xù)運行。
7.)I-SO智能AGV充電管理:當AGV自動充電系統(tǒng)中多個充電站共用一個充電機時或AGV系統(tǒng)中有多個充電機時,AGV系統(tǒng)控制臺負責協(xié)調各AGV的充電順序與充電時間,保證系統(tǒng)中各AGV的電量處于較佳的狀態(tài);當系統(tǒng)中有優(yōu)先級較高的事件發(fā)生時,控制臺還可強制解除指定AGV的充電操作,當然大部分客戶采用兩組電池輪流充電替換來提高AGV稼動率。
8.)I-SO AGV控制臺人工操作上自動優(yōu)先人工操作,操作人員可以通過屏幕的顯示觀察地圖、AGV的位置與狀態(tài)、系統(tǒng)任務的運行情況等,對系統(tǒng)的運行進行一些相關的設置,并可對一些特殊情況進行查看和操作。操作員終端設置在機臺的操作員終端是提供給現(xiàn)場操作人員的人機界面,連接到總線上與主控制器通信,用于查詢所管轄的流程段中設備的狀況、物流信息等,并可對控制設備進行故障診斷、故障報警和信息參數維護。與AGV管理控制及監(jiān)控計算機連接,作為調度控制層的人機接口,根據現(xiàn)場生產需要,由現(xiàn)場人員在操作員終端上進行操作,對AGV的工作內容發(fā)出操作指令,AGV的路徑根據工作內容及信息管理層的數據庫信息,執(zhí)行輸送作業(yè)。
綜述:卷_煙廠的AGV運行過程可通過工業(yè)以太網絡、網絡交換機和無線AP設備,對AGV系統(tǒng)中的控制單元采用無線的方式發(fā)出操作指令,AGV系統(tǒng)自動根據指令以及RFID掃描器等檢測單元檢測到的信息,自動完成物流任務;同時經網絡交換機和無線AP設備傳遞控制過程的實時信息,通過工業(yè)以太網將電控系統(tǒng)與上位管理、調度、監(jiān)控系統(tǒng)連接起來。
機臺要料:機臺上有要料需求時,通過機臺電腦進行操作,在下達命令后AGV從輔料庫相應出庫站臺取托盤送至機臺位置。
空盤回收:機臺上輔料托盤輔料耗用完畢后,通過機臺電腦進行操作AGV接到任務命令后,對空托盤進行回收。
殘煙廢料回收:卷包機組產生大量殘煙廢料時,通過機臺電腦發(fā)射指令,AGV接到任務命令后,對殘煙、廢料進行回收。
殘煙廢料定時回收:按照車間生產線預先設定的時間,AGV管理計算機會定時產生任務,使AGV在指定機組范圍內巡弋,逐臺回收。
余料退庫:遇放假等情況時,為確保輔料的溫濕度控制保證現(xiàn)場整潔,AGV自動將剩余輔料退回輔料平衡庫內。
這是I-SO智能AGV在煙草行業(yè)的一次經典的實踐應用,通過采用分散控制、集中管理、綜合監(jiān)控的模式,根據生產過程的需要,全程實時調度和監(jiān)控AGV運送過程,完成了卷包車間輔料的自動輸送,降低了工人的勞動強度,進一步提高了企業(yè)的管理水平和經濟效益,經過使用前后數據精算,企業(yè)在工廠物流總體成本降低8%,年節(jié)約2000萬元。
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