地铁已成为大型城市公共交通的主力军。近年来,随着我国地铁建设的全面铺开和运营里程的增加,地铁系统物资设备管理与运作的现代化步伐进一步加快。广州地铁广佛线物流中心项目就是其中一个典型案例。
广州地铁广佛线作为国内首条城际地铁,横跨广州的海珠区、荔湾区及佛山的禅城区、南海区,线路总长约32.16公里,总投资146.75亿元。广佛线于 2007年6月28日全面动工,首通段于2010年12月正式通车。广佛线物流中心的建设,就是为了更好地管理并提供保证地铁正常运营所需的物资与零配件。
物流中心概况
广佛线物流中心的主要管理与运营系统是黄石邦柯科技股份有限公司规划建设的自动化立体库。该立体库位于负责广佛线车辆大修工作的夏南车辆段大修库内,用于广佛线夏南车辆段物资总库内质量在1000kg以下的材料及零配件的存储、发放和管理,使材料及零配件的储运、领用、记转账、周转、点算、报废、报表等全部实现了自动化处理,可以对材料及零配件的流向进行全方位、全过程的质量跟踪,对检修质量和资金占用情况等做到精确分析与考核。
该自动化立体库的功能定位是实现物流和信息流的紧密结合。即,在计算机控制软件中设置一套对物流运动进行动态跟踪的信息系统,实现货物搬运及存取机械化、仓库管理自动化,使材料及配件的储存、管理、周转联成一体,并确定合理的储存量,减少仓储费用,建立最佳的物流组织形式。
物流系统组成与作业流程
作为以轨道交通行业为服务主体的物流中心,广佛线物流中心要求生产过程中的各环节紧密相连,形成一个有机的整体。为保障整个地铁运营体系的正常运作,该物流中心需要存储的维修保障物资品类多达上万种。在管理好各种物资的同时,物管人员配置、劳动效率提高、减少资金积压,也成为物流中心规划建设时需要考虑的重要因素。仓储物资规格多样,数量不一,是整个广州地铁物资供应体系的显著特征,而自动化立体仓库系统在最大限度利用空间、最大限度满足生产、减轻工人劳动强度、提高生产效率等方面具有无可比拟的优势,因此建设立体仓库是现代化企业科学管理生产的有力措施之一。
作为广州地铁采购物流中心的主要组成部分,广佛线物流中心采用的是立体仓库与平面仓库、特种仓库兼备的配置模式。这里重点对立体仓库系统进行分析。
广佛线立体仓库总体配置的是U型自动化立体仓库,这种立体仓库的整体设计便于物资出入库的监控及衔接,以及仓库人员对货运车辆及仓库周转区域的监控管理。
广佛线立体仓库的基本构造及配置如下:
1.货架系统:货架采用组合式钢质框架结构,用于承载托盘及托盘上的货物。
2.钢质托盘:用于承载不同品类的货物,按大小分为1200mm×1000mm和1000mm× 800mm两种规格,其中尺寸较小的托盘按用途又分为货笼式及平板式两种类型。
3.双立柱式巷道堆垛机:用于自动存取托盘(货物)。
4.输送系统:用于完成托盘从堆垛机到穿梭车或用户的转移,以及实现托盘在输送过程中的转向功能。
5.穿梭车:为激光导向小车,用于将不同巷道的托盘归集到立体库的出入口。
6.液压升降平台:实现托盘从输送系统到地面(用户)的对接。
7.自动控制系统与仓库管理系统:控制立体仓库的各种设备运作,以及库存货物的控制管理。
广佛线自动化立体仓库的作业流程如下:
1.入库流程:物资入库存储按图6所示进行操作。
2.出库流程:物资下架出库按图7进行操作。
整个操作流程可以简述如下:1.装车/卸车;2.人工复核物资信息;3.向立体仓库给出上架/下架命令;4.摆放托盘到升降台,或从升降台取出托盘;后续存取货的工作均由立体仓库自动执行。
其中,需要仓管员人工操作的部分相对简单和规范,主要是人工将货物装上托盘以及输入出入库命令。后续的操作由物流系统自动完成,操作稳定可靠,既减少了寻找、识别货位等重复工作,又提高了货物存取速度和准确度。
物流中心技术亮点
由于U型立体仓库各功能区的运作范围经常重叠,交叉点也比较多,一定会降低运作效率。另外,由于进出立体仓库的货物在同一个货台上进行收发,容易造成混淆,特别是在繁忙时段及处理类似货物的情况下更易发生。解决上述问题的方法可以是组建不同操作人员小组,分别负责货物出、入立体仓库事宜。但这样一来,由于货物出入立体仓库的繁忙时段可能会不同,因此极可能产生另一个问题——不能有效充分地利用人力资源。
为彻底解决上述问题,在广州地铁已建成的数个立体仓库中,广佛线立体仓库采用了一系列创新设计,经实际生产检验,具有相对比较适用的优势。其技术亮点主要包括以下方面:
1.总体规划布局
广佛线立体仓库的总体规划可谓匠心独运。该套系统的货台出入口集中设置在一起,通过穿梭车的调配,使得通过3组堆垛机分别上下架的作业统一归集到了靠近库区大门处。这种设计的亮点在于该立体仓库的出、入货台集中在同一端,只需在立体仓库其中一边预留货车停泊及装卸货车道即可,一方面,可以更有效地利用立体仓库外围空间;另一方面,也可以集中货台管理,减少货台监管人员数量。
2.升降平台的使用
广佛线立体仓库首次在出口的输送线端配置了两台液压升降平台,该平台可以将托盘从输送带自主升降到地面,使得用户可以直接完成上下架操作。液压升降平台也是该套系统最大的设计亮点,其技术优势主要有两点:
首先,提高了仓管人员及设备单位运作效率。升降平台的启用,使得仓管人员的操作效率和立体仓库的运作效率均得到了极大提高。通常,未配置升降平台的立体仓库均通过叉车将货笼叉到地面,这种操作模式使得自动化仓库的人机作业需要第三方特种设备来接驳,普通仓管人员必须完全依赖叉车司机的协助,才能完成物资的上下架作业。而配置了升降平台的优势就在于取消了仓管人员与叉车司机之间的衔接,每个仓管人员均能随时独立完成作业,立体仓库的运作也不会因出入口处的作业等待而进入等待状态。人员、机器的运作效率均可达到最高效率,尤其在人员不足或处理紧急情况下的优势明显,例如在临时应急的情况下,无需紧急调配叉车司机来协助作业。
其次,节约了大量隐性成本。液压升降平台体积小巧,占地面积少,使得出口方向可以灵活设计,产品适用性强。液压系统运作稳定可靠易维修,尤其是立体仓库不再需要配备专属的叉车司机,在人力资源调配、特种设备管理以及设备维修成本等方面均可以节约大量的资金。
3.穿梭车的引入
穿梭车的配备,主要用于将不同巷道的托盘归集到出入口。这种设计有三个优势。
一是提高了托盘长距离输送的效率。穿梭车替代了长距离输送带,解决了远端堆垛机输送口托盘转运到出口速度慢的问题,转运速度提高,库房越大、堆垛机组越多,其优势越明显。
二是提高了堆垛机的运作效率。各组堆垛机真正实现了多批次、多任务同时作业,利用穿梭车的灵活性,充分地在各个对接出入口之间机动运行,通过合理的统筹方法,可以将各组出入口与升降平台完美结合起来,使得各出入口托盘的等待时间达到最短。
三是降低了库区布局设计的局限性。立体仓库的设计,受到物理空间的布局、输送带的位置和长度以及出口托盘方向(卸货方向)等因素的限制,往往难以实现人员与设备效率的最优配置。采用穿梭车后,立体仓库的出口位置、方向都有了更多的选择,在方案设计时也有了更多的设计空间。
传统的物流中心和现代化物流中心的最大差别,并不在于其建筑外型或者使用了哪些物流设备,而是如何能提高物流中心内部各功能区及货物流向的有效性,尽量简化物流中心的运作流程,降低货物损坏率,提高运作效率与管理水平。广佛线立体仓库系统采用液压升降平台、穿梭车与自动化仓库相结合,出入常规货物完全取消了叉车操作,节约了大量人力、物力及中间等待的时间,跨越性地提升了立体仓库的自动化程度及工作效率。这套自动化立体仓库系统结构紧凑、布局合理,设计思路新颖,运作效率高,可以在地铁以及其他行业大力推广应用。
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