地鐵已成為大型城市公共交通的主力軍。近年來,隨著我國地鐵建設的全面鋪開和運營里程的增加,地鐵系統物資設備管理與運作的現代化步伐進一步加快。廣州地鐵廣佛線物流中心項目就是其中一個典型案例。
廣州地鐵廣佛線作為國內首條城際地鐵,橫跨廣州的海珠區、荔灣區及佛山的禪城區、南海區,線路總長約32.16公里,總投資146.75億元。廣佛線于 2007年6月28日全面動工,首通段于2010年12月正式通車。廣佛線物流中心的建設,就是為了更好地管理并提供保證地鐵正常運營所需的物資與零配件。
物流中心概況
廣佛線物流中心的主要管理與運營系統是黃石邦柯科技股份有限公司規劃建設的自動化立體庫。該立體庫位于負責廣佛線車輛大修工作的夏南車輛段大修庫內,用于廣佛線夏南車輛段物資總庫內質量在1000kg以下的材料及零配件的存儲、發放和管理,使材料及零配件的儲運、領用、記轉賬、周轉、點算、報廢、報表等全部實現了自動化處理,可以對材料及零配件的流向進行全方位、全過程的質量跟蹤,對檢修質量和資金占用情況等做到精確分析與考核。
該自動化立體庫的功能定位是實現物流和信息流的緊密結合。即,在計算機控制軟件中設置一套對物流運動進行動態跟蹤的信息系統,實現貨物搬運及存取機械化、倉庫管理自動化,使材料及配件的儲存、管理、周轉聯成一體,并確定合理的儲存量,減少倉儲費用,建立最佳的物流組織形式。
物流系統組成與作業流程
作為以軌道交通行業為服務主體的物流中心,廣佛線物流中心要求生產過程中的各環節緊密相連,形成一個有機的整體。為保障整個地鐵運營體系的正常運作,該物流中心需要存儲的維修保障物資品類多達上萬種。在管理好各種物資的同時,物管人員配置、勞動效率提高、減少資金積壓,也成為物流中心規劃建設時需要考慮的重要因素。倉儲物資規格多樣,數量不一,是整個廣州地鐵物資供應體系的顯著特征,而自動化立體倉庫系統在最大限度利用空間、最大限度滿足生產、減輕工人勞動強度、提高生產效率等方面具有無可比擬的優勢,因此建設立體倉庫是現代化企業科學管理生產的有力措施之一。
作為廣州地鐵采購物流中心的主要組成部分,廣佛線物流中心采用的是立體倉庫與平面倉庫、特種倉庫兼備的配置模式。這里重點對立體倉庫系統進行分析。
廣佛線立體倉庫總體配置的是U型自動化立體倉庫,這種立體倉庫的整體設計便于物資出入庫的監控及銜接,以及倉庫人員對貨運車輛及倉庫周轉區域的監控管理。
廣佛線立體倉庫的基本構造及配置如下:
1.貨架系統:貨架采用組合式鋼質框架結構,用于承載托盤及托盤上的貨物。
2.鋼質托盤:用于承載不同品類的貨物,按大小分為1200mm×1000mm和1000mm× 800mm兩種規格,其中尺寸較小的托盤按用途又分為貨籠式及平板式兩種類型。
3.雙立柱式巷道堆垛機:用于自動存取托盤(貨物)。
4.輸送系統:用于完成托盤從堆垛機到穿梭車或用戶的轉移,以及實現托盤在輸送過程中的轉向功能。
5.穿梭車:為激光導向小車,用于將不同巷道的托盤歸集到立體庫的出入口。
6.液壓升降平臺:實現托盤從輸送系統到地面(用戶)的對接。
7.自動控制系統與倉庫管理系統:控制立體倉庫的各種設備運作,以及庫存貨物的控制管理。
廣佛線自動化立體倉庫的作業流程如下:
1.入庫流程:物資入庫存儲按圖6所示進行操作。
2.出庫流程:物資下架出庫按圖7進行操作。
整個操作流程可以簡述如下:1.裝車/卸車;2.人工復核物資信息;3.向立體倉庫給出上架/下架命令;4.擺放托盤到升降臺,或從升降臺取出托盤;后續存取貨的工作均由立體倉庫自動執行。
其中,需要倉管員人工操作的部分相對簡單和規范,主要是人工將貨物裝上托盤以及輸入出入庫命令。后續的操作由物流系統自動完成,操作穩定可靠,既減少了尋找、識別貨位等重復工作,又提高了貨物存取速度和準確度。
物流中心技術亮點
由于U型立體倉庫各功能區的運作范圍經常重疊,交叉點也比較多,一定會降低運作效率。另外,由于進出立體倉庫的貨物在同一個貨臺上進行收發,容易造成混淆,特別是在繁忙時段及處理類似貨物的情況下更易發生。解決上述問題的方法可以是組建不同操作人員小組,分別負責貨物出、入立體倉庫事宜。但這樣一來,由于貨物出入立體倉庫的繁忙時段可能會不同,因此極可能產生另一個問題——不能有效充分地利用人力資源。
為徹底解決上述問題,在廣州地鐵已建成的數個立體倉庫中,廣佛線立體倉庫采用了一系列創新設計,經實際生產檢驗,具有相對比較適用的優勢。其技術亮點主要包括以下方面:
1.總體規劃布局
廣佛線立體倉庫的總體規劃可謂匠心獨運。該套系統的貨臺出入口集中設置在一起,通過穿梭車的調配,使得通過3組堆垛機分別上下架的作業統一歸集到了靠近庫區大門處。這種設計的亮點在于該立體倉庫的出、入貨臺集中在同一端,只需在立體倉庫其中一邊預留貨車停泊及裝卸貨車道即可,一方面,可以更有效地利用立體倉庫外圍空間;另一方面,也可以集中貨臺管理,減少貨臺監管人員數量。
2.升降平臺的使用
廣佛線立體倉庫首次在出口的輸送線端配置了兩臺液壓升降平臺,該平臺可以將托盤從輸送帶自主升降到地面,使得用戶可以直接完成上下架操作。液壓升降平臺也是該套系統最大的設計亮點,其技術優勢主要有兩點:
首先,提高了倉管人員及設備單位運作效率。升降平臺的啟用,使得倉管人員的操作效率和立體倉庫的運作效率均得到了極大提高。通常,未配置升降平臺的立體倉庫均通過叉車將貨籠叉到地面,這種操作模式使得自動化倉庫的人機作業需要第三方特種設備來接駁,普通倉管人員必須完全依賴叉車司機的協助,才能完成物資的上下架作業。而配置了升降平臺的優勢就在于取消了倉管人員與叉車司機之間的銜接,每個倉管人員均能隨時獨立完成作業,立體倉庫的運作也不會因出入口處的作業等待而進入等待狀態。人員、機器的運作效率均可達到最高效率,尤其在人員不足或處理緊急情況下的優勢明顯,例如在臨時應急的情況下,無需緊急調配叉車司機來協助作業。
其次,節約了大量隱性成本。液壓升降平臺體積小巧,占地面積少,使得出口方向可以靈活設計,產品適用性強。液壓系統運作穩定可靠易維修,尤其是立體倉庫不再需要配備專屬的叉車司機,在人力資源調配、特種設備管理以及設備維修成本等方面均可以節約大量的資金。
3.穿梭車的引入
穿梭車的配備,主要用于將不同巷道的托盤歸集到出入口。這種設計有三個優勢。
一是提高了托盤長距離輸送的效率。穿梭車替代了長距離輸送帶,解決了遠端堆垛機輸送口托盤轉運到出口速度慢的問題,轉運速度提高,庫房越大、堆垛機組越多,其優勢越明顯。
二是提高了堆垛機的運作效率。各組堆垛機真正實現了多批次、多任務同時作業,利用穿梭車的靈活性,充分地在各個對接出入口之間機動運行,通過合理的統籌方法,可以將各組出入口與升降平臺完美結合起來,使得各出入口托盤的等待時間達到最短。
三是降低了庫區布局設計的局限性。立體倉庫的設計,受到物理空間的布局、輸送帶的位置和長度以及出口托盤方向(卸貨方向)等因素的限制,往往難以實現人員與設備效率的最優配置。采用穿梭車后,立體倉庫的出口位置、方向都有了更多的選擇,在方案設計時也有了更多的設計空間。
傳統的物流中心和現代化物流中心的最大差別,并不在于其建筑外型或者使用了哪些物流設備,而是如何能提高物流中心內部各功能區及貨物流向的有效性,盡量簡化物流中心的運作流程,降低貨物損壞率,提高運作效率與管理水平。廣佛線立體倉庫系統采用液壓升降平臺、穿梭車與自動化倉庫相結合,出入常規貨物完全取消了叉車操作,節約了大量人力、物力及中間等待的時間,跨越性地提升了立體倉庫的自動化程度及工作效率。這套自動化立體倉庫系統結構緊湊、布局合理,設計思路新穎,運作效率高,可以在地鐵以及其他行業大力推廣應用。
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