生活用纸自动化仓储物流系统的应用

董义平 维达国际控股有限公司

生活用纸自动化仓储物流系统的应用

Application of Automatic Warehousing Logistics System

董义平 维达国际控股有限公司

编者按：在2015年5月25—26日举办的深圳生活用纸年会国际研讨会上，维达国际的技术总裁董义平向大家介绍了自动化仓储物流系统在生活用纸行业的应用，对企业的自动化建设有很强的借鉴意义。本期杂志特刊登其演讲稿，供读者参考。

概述

自动化仓储物流系统（Automated Storage and Retrieval System）起源于第二次世界大战之后，立体仓库的出现是当时生产和技术发展的结果。到了20世纪60年代初，自动化立体仓库在美国和欧洲迅猛发展，并形成专门的学科。

随着现代管理学的发展，运营管理和供应链管理在现代化企业中得以普遍运用。与此同时计算机及信息技术和通讯技术的飞速发展，使得自动化仓储物流系统同企业ERP系统紧密相连，已成为CIMS（Computer Integrated Manufacturing Systems，计算机集成制造系统）必不可少的关键环节。

在当前全球经济环境下，CIMS被赋予了新的含义，即现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System）。将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业全生命周期各个阶段，通过信息集成，过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人（组织及管理）、经营和技术三要素的集成，从而提高企业的市场应变能力和竞争力。

自动化仓储物流系统作为其中关键环节之一，对于企业未来发展的重要性和必要性由此可见。

生活用纸自动化仓储物流系统简介

近几年，中国生活用纸市场在经济发展、生活水平提高等因素的驱动下快速发展。同时行业竞争也愈演愈烈。

企业管理者们已经认识到，传统的仓储管理系统已无法适应现在市场更加快速反应的需求和企业信息化管理要求。适应市场需求变化的反应能力，以及提高生产效率和控制成本能力将大大影响企业的竞争力。

自动化仓储系统是由高层立体货架、堆垛机、码垛机器人、无人搬运车、输送系统、仓库控制系统和管理系统及周边配套设备等组成的自动化系统。是当代仓储技术、通讯技术、自动化技术与计算机技术高度集成化的产物。

在不断地实践中，自动化仓储物流系统在生活用纸行业内的应用将越来越显示出它的优势。

1 、生活用纸行业自动化仓储物流系统典型构成包括：

高层立体货架系统

采用重力自滑式货架（储存货物）+横梁式货架（储存空卡板组或尾盘）；货架在导轨上配有辊筒装置，该货架在使用时是利用了货物的自重，所以也可以叫重力式货架。托盘货物用堆垛机搬运至货架进货口，利用自重，托盘从进口自动滑行至另一端的取货口。重力自滑式货架适用于先进先出的存储方式。适用批量存放且要短时间出货的货物。空间使用率可达85%。

堆垛机

堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁、下横梁、立柱）、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控制系统构成。

堆垛机在货架之间的巷道内运行，主要用于搬运实托盘货物；也可手动拣选货物出库。巷道式堆垛机由起升机构、运行机构、载货台和机架等组成。货台上的货叉可以伸向巷道两侧的货架存取实卡板。

码垛机器人

当产品进入定位输送机，码垛机器人逐个可单抓（或双抓）起产品并放置到托盘上。所有的码垛方式程序均由操作人员预先输入机器人控制部分。码垛机器人可以对应一条或多条产品线。根据不同箱型，需要采用不同的码垛方式。

无人搬运车

在直穿/环穿配有无人搬运车，小车通过控制系统的指令，依次将货物接送到相应的站点，完成入库/出库。

输送系统

专业输送设备包括滚筒、链式、皮带、无动力式、可移动型输送系统，可适用于产品的输送和分配。在不同的物流规划中可以根据工艺布局，选用不同类型的输送机，并应用各种辅助装置，使物料完成连续输送、积放、转向、分流、合流、提升等。配备电气控制系统。

WCS仓库控制系统

WCS 是仓库控制系统（Warehouse Control System） 的缩写。该系统是要根据每个项目的不同要求进行客户化编写的。

简而言之，WCS是介于WMS系统和PLC系统之间的一层管理控制系统。一方面，它与WMS系统进行信息交互，接受WMS系统的指令，并将其发送给PLC系统，从而驱动生产线产生相应机械动作。另一方面，它将PLC系统的状态及数据实时反映在界面上，并提供对PLC系统和生产线的手动调试接口。

WMS仓库管理系统

WMS是仓库管理系统（Warehouse Management System）的缩写。该系统是要根据每个项目的不同要求进行客户化编写的。

简而言之，仓库管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的企业仓储信息管理。该系统可以独立执行库存操作，与其他系统的单据和凭证等结合使用，可提供更为完整全面的企业业务流程和财务管理信息。

WMS可以与EPR、MRP、WCS等多种软件系统对接，更好地提高企业管理的深度和广度。

周边配套设备

一般还会配有往复式和连续式输送机，以及缠膜机、贴标机、手持终端等设备。

2 、生活用纸行业自动化仓储物流系统典型流程：

生活用纸自动化仓储物流系统优势

自动化仓库物流系统实现了智能化管理的功能。在不直接进行人工参与搬送作业的情况下，通过先进的仓储物流设备在WCS及WMS系统管理控制下完成货物的自动存储和取出。

它完全有别于传统仓库简单的“静态储存”功能——仓库仅仅是保存货物的场所；而是一种“动态储存”——自动化立体仓库系统直接与后加工车间生产线相连，直接通过输送系统进入仓库。同时可根据具体要求，非常方便地实现倒库和越库功能。可以即时、快速、方便地配合生产和营销的需求。

自动化仓库物流系统有别于传统仓库的特性，体现出的优势主要有以下几方面：

1. 立体仓库具有很高的空间利用率，大大提升了单位存储量。

采用重力自滑式立体仓库货架系统，可充分利用空间。采用多层存放货物的高架仓库系统，一般高度可以达到21m左右，根据货物高度需要可以设置不同的层间距，可以大大节约占地面积。

以单位存储量为例进行对比：采用立库，利用率可以比平库提高35%。即相同的存储面积，立库比平库可多存放35%的货物。详见表1：

表1 立库与平库的单位储存量对比

2. 大大降低了人力资源成本。

采用自动化仓库物流系统，实现了仓库运作的机械化、自动化、智能化，大大降低了对人工需求的依赖。

根据人力资源及其管理本身的特点，人力资源成本包括获得成本、开发成本、使用成本、保障成本和离职成本等五大类。

由此可以看出在基层劳动力短缺的社会状况下，降低了对人工需求的依赖。绝不只是节省了工人工资那么简单。

利用立库合理地进行管理可以大大地减少人力资本，并可以更加高效地完成工作。

相同的仓库管理员配备，立库相比平库：搬运人数减少约3/4，存储量可以增大1.8倍。

详细数据见表2：

表2 立库与平库的人力成本对比

3. 出入库调度、货位分配和堆垛机路径优化技术保障出入库作业高效进行。

近年来自动化立体仓库硬件设备、自动控制和通讯技术等方面有了较快速的发展，堆垛机和搬送小车等设备自动存取时间大大降低。同时WCS和WMS软件系统更加专业化、更加稳定可靠，作业调度优化使物料搬运更加高效合理。更加成熟的出入库调度、货位分配优化和堆垛机路径优化技术，大大提升了作业效率，仓库设备和系统能力得以充分发挥。

现代化的商品流通要求快速、准确。自动化仓库由于采用了先进的控制手段和作业机械，采用最快的速度，最短的距离送取货物，使商品出入库的时间大大地缩短。同时，仓库作业准确率高，仓库与生产部门、客户能够有机地协调，这有利于缩短商品流通时间。

以完成一台70m3的货车备货为例，立库完全做到自动备货，无需人工，但效率提高了3倍。

表3 立库与平库为70m3的车备货情况对比

4. 机械化、自动化、智能化运作，提高了仓库的管理水平。

自动化立体仓库系统通过WMS和WCS控制流程和设备，对仓库的货物进行自动化管理，可充分利用存储空间，保证物料搬运和仓储更加准确合理。而人工操作因为错误作业或错误配送易产生错误成本，储运消耗严重。

自动化立体仓库系统以先入先出、入出库作业优先级、货架的合理运用、堆垛机最短距离位移等原则，迅速准确地处理货物，高效地进行库存管理及数据处理。同时利用自动化仓储系统可持续地检查货物批次，防止不良库存，提高管理水平。

5. 信息流和物流保证即时统一，利于合理安排库存，确保销售、生产的供求平衡，减少积压资金。

传统仓库往往信息化程度较低，导致整体物流管理水平低下，无法向客户提供优质和灵活的物流服务。自动化立体仓库系统信息流和物流保证统一，提供准确及时的库存信息，利于加强生产和库存管理、销售管理结合，在减少库存积压资金等方面具有无可比拟的优势。

6. 便于情报分析，为企业决策提供分析数据。

自动化仓库结束了繁杂的台帐管理办法，使仓库的帐目管理以及大量资料数据通过服务器贮存，随时需要，随时调出，既准确无误，又便于情报分析。

从库存量上，自动化仓库可以将库存量控制在最经济的水平上，在完成相同的商品周转量的情况下，自动化仓库的库存量可以达到最小。

7. 提高了人货安全，降低了安全隐患。

传统的平仓物流自动化水平较低，货物的出入库基本是人工利用叉车进行作业，人工操作不当会造成货物碰撞损耗，作业质量引起的损耗较大。同时，人流和物流混杂交叉作业，易发生人身安全事故。

自动化仓库有利于商品的保管，搬运作业安全可靠，避免了商品包装破损、散包等现象。自动化仓库为封闭型，仓库中配备先进的防火报警装置和排水系统，可预防和及时扑灭火灾。

结束语

自动化仓储物流系统是现代物流的一个重要组成部分，在物流系统中起着至关重要的作用。高效合理的仓储可以帮助厂商加快物资流动的速度，降低成本，保障生产的顺利进行和更快的市场反应速度，并可以实现对资源有效控制和管理，最终提升企业的竞争力。

自动化仓储物流系统在未来生活用纸行业的应用将会越来越普及，它将为生活用纸行业的发展和进步做出巨大的贡献。