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    AGV小车在白酒行业自动化立体仓库中的应用

      信息来源:   发布时间:2021-09-30  点击数:

    1 引言

    我国白酒行业的发展历史悠久,但白酒仓储作业的管理一直未得到明显改善。在食品行业中,白酒行业创造的经济效益仅次于烟草行业。截至2015年年底,全国累计建成的自动化立体仓库已经超过2200座。其中烟草行业占比16%,而白酒行业占比却不足1%。[1] 仅有洋河、牛栏山等白酒企业投建自动化立体仓库,而AGV小车在其自动化立体仓库中的应用更是少之甚少。AGV小车发展至今,以其自动化程度高、充电智能化、占地面积少等特点成为自动化仓库的重要一员,它通过自带的自动引导装置,在各个仓库中安全地移送各种货物,完成各种搬运、短途运输活动,大大降低了人工成本和出错率,提高了仓储作业效率。[2]

    2 AGV小车的系统原理

    2.1 AGV小车简介

    AGV(Automated Guided Vehicle)小车是指带有电磁、光学或视觉等自动引导装置,在不需要驾驶员的情况下,将货物安全地送达指定地点,以自动充电的蓄电池为动力来源的运输车。[3] 它以不固定占用地面面积、自动化程度高、应用灵活、安全可靠、无人操作、维修方便等优点迅速立足于自动化仓库中。AGV小车是现代物流系统的关键设备,它的设计开发对于提高自动化程度和生产效率有着重要的意义。[4]

    但是,单个的AGV小车不能完全自主工作,它的最佳路线和具体任务会受到系统中其他小车的制约。因此,需要控制中心对所有AGV小车进行协调控制,保证AGV系统进行高效有序的工作。

    2.2 AGV系统工作原理

    AGV系统的大脑是控制管理系统,它是由图形监控系统、无线电通信系统、激光引导系统、反射板导航系统、信号采集系统、自动充电系统组成。控制中心将工作任务通过无线通信设备发布出来,离任务点最近的AGV小车根据接收到的信息按照控制中心预先设定好的路径到达规定地点完成相关作业。在行驶过程中,AGV小车通过激光头对周围反射板的扫描和计算来导航并修正行驶线路偏差,保证行驶路径的精确。同时通过计算机系统汇报自己的行驶位置和作业完成进度,并在图像监控系统中反映出来。如果AGV小车在行驶过程中出现交通堵塞的情况,控制管理系统会自动进行交通疏散和管理。当AGV小车出现电量不足,无法正常工作时,AGV小车会发出充电请示信号,控制中心接收到信号后,发出充电指令,AGV小车自动行驶到充电站完成充电任务。充电结束时,信号采集系统会采集结束信号反馈给控制中心,然后控制中心下达结束充电的指令,AGV小车完成充电任务。[5] AGV系统构成如图1所示。

    图1 AGV系统构成

    图1 AGV系统构成   下载原图


    3 AGV小车在白酒自动化立体仓库中的作业过程

    通过对白酒行业的自动化立体仓库内部运作流程的调查,其智能化程度并不高。但是,内部的各功能区域齐全,且区域划分大致相似。已经投建并使用的自动化立体仓库可以划分为输入分拣码盘区、智能转运入库区、仓储区、智能转运出库区、自动化拆盘发货区等功能区域。每个区域都有相应的智能运作系统。然而各功能区域的衔接工作如托盘运输,酒箱取放等,都需要利用AGV小车完成。

    3.1 输入分拣码盘区作业

    当成品酒通过汽车运输到仓库时,汽车将尾部对齐到卸货点,并与AGV小车行驶路径相匹配。此时,控制中心下达任务调度附近的AGV小车到卸货点,AGV小车将成品酒箱按照预先设定的行驶路径将酒箱运到酒箱入库输送线上。因为AGV小车的数量有限,且成品酒入库量很多,所以每一辆AGV小车都会循环往复地完成“取—放”的工作任务。另外,AGV小车将成垛的空托盘运输到空托盘拆分设备处进行拆分,保证酒箱和托盘的配套供应同时跟进。

    3.2 智能转运区作业

    智能转运入库区域的作业都由AGV小车自动完成。当酒箱码盘并缠膜完成之后,AGV小车从接口处取出整托盘,按照预先铺设好的运行路线运输,将整托盘输送至仓储区域接口。由于整托盘出口和接口都有多个,每辆AGV小车按照控制管理系统的指令从输送分拣码盘区的指定接口处取出货物,然后自动运行到任意一个系统设定好的仓库区接口,完成整托盘的自动分拣和输送,同时,整个作业过程在控制和管理系统的协调下进行,保证了交通顺畅,作业有序,提高了转运入库作业效率,增加了整套系统的柔性。

    图2 输入分拣码盘区AGV小车作业示意

    图2 输入分拣码盘区AGV小车作业示意   下载原图


    图3 智能转运区AGV小车作业示意

    图3 智能转运区AGV小车作业示意   下载原图


    3.3 智能输出区作业

    智能转运出库区域的作业也都由AGV小车完成。根据控制管理系统下达的作业指令,AGV小车按预先制定的路线自行驶向出库链条机处取下整托盘货物,然后按照转运至自动拆盘发货区域接口。转运出库区域的整托盘接口和拆盘发货区接口也是有多个,AGV小车可以在系统的指令下从指定接口处取出货物,然后自动运行到系统设定好的仓库区接口,完成整托盘的自动分拣和输送,在交通管理系统的控制下,AGV小车严格遵循规定路径行驶,彼此独立行驶和作业,还能相互让车,增加了作业流畅度和柔韧性。

    图4 智能出库区AGV小车作业示意

    图4 智能出库区AGV小车作业示意   下载原图


    3.4 自动拆盘发货区作业

    出库的酒箱由伸缩皮带机运输到发货车辆尾部,按照“就近原则”,控制系统安排最近的AGV小车按照预先设定的路径到达汽车车尾,将伸缩皮带机上的酒箱取下并整齐有序的堆放到车厢内,避免了人工堆码,提高了作业效率。拆分酒箱后的空托盘和零托盘由AGV小车完成入库。整个流程都能实现无人化操作,提高了仓库作业的智能化水平。

    4 结论

    白酒行业自动化立体仓库通过引进AGV小车完成了整个仓储活动的区域优化和工作柔性化,使各环节有效地衔接起来,保证了工作的正常运作,减少了工作失误,提高了工作效率,降低了人工成本。让仓库运转更加科学化,智能化和合理化。从以上AGV小车在白酒自动化立体仓库作业过程可以得出如下结论:

    图5 自动拆盘发货区AGV小车作业示意

    图5 自动拆盘发货区AGV小车作业示意   下载原图


    (1)在成品酒出入库时,通过AGV小车将车内酒箱取出放到伸缩皮带机上或将伸缩皮带机上的酒箱取下运输到车内码放整齐,减少了人工码放环节,节约了人力成本,提高了工作效率。

    (2)根据酒箱出入库量,控制中心协调安排AGV小车的工作,保证空托盘的供给,使仓库作业有条不紊地进行。

    (3)转运出入库区,完全由AGV小车按照优化的路径完成作业,节约了时间,灵活方便。

    (4)AGV小车在白酒自动化立体仓库中的应用可使整个仓储作业更加柔性化,提高仓储作业的准确率。

    我国AGV系统在白酒行业自动化立体仓库的使用还处于起步阶段,AGV小车为白酒行业提供了自动化仓储服务,其作用和价值都足以引起白酒企业的重视。同时,随着仓储服务水平的提高和运作成本的不断下降,越来越多的白酒企业将会引进AGV小车进行仓储作业,以此来提高作业精度和作业效率。[7] 总的来说,AGV小车作为现代物流智能化设备,对于物流产业转型升级、结构调整至关重要,加快了我国物流产业变革的步伐,为企业带来了更好的发展空间。

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