智能仓储及输送系统的技术日趋成熟, 运行稳定, 应用范围也越来越广泛, 已经逐渐渗透到各个行业领域。智能仓储及输送系统应用前景广泛, 除省级计量中心外, 也可根据实际情况考虑在其他地市计量中心的二级表库中小规模使用。智能仓储及输送系统对于整个社会经济发展和科技进步的意义重大。该系统实现了生产的自动化, 使用机器代替人工, 节约了劳动力, 提高了生产效率, 使人们可以更好地发挥潜能去做其他更有意义的工作, 使工业自动化向前迈进了一大步。
随着国家电网公司大规模推行统一加强智能电网建设, 发展智能电网已经成为未来国家电网发展的一种趋势。2010年国家电网确定了建设省级计量中心的总体目标:以智能化、自动化、信息化为手段, 实现计量器具和用电信息采集设备的集中检定、集中仓储、统一配送、统一监督, 达到“整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”, 并出台了《智能化表库建设技术规范》。随着电力计量资产数量及种类的增加, 在新的管理手段的探索过程中, 智能化仓储及输送技术日臻成熟, 目前已经在国网各省级计量中心得到广泛应用。与自动化检定系统相组合, 大幅度提高了计量资产管理的现代化水平, 节约了人力、物力, 有效节省了大量宝贵的时间。
辽宁电力计量中心智能化仓储及输送系统是针对国网辽宁省电力计量中心设计并实施的专业智能化系统。配备目前国内外先进的软硬件设备, 满足辽宁电力的生产需求。本套智能化仓储及输送系统, 可完成电能器具从新品到货直到配送出库装车的全套流程, 实现了辽宁电力计量中心集中检定、统一派发的工作要求。目前整套系统运行稳定、故障率低, 可实现自动化生产。系统能适应大部分生产操作, 极少数地方需要人工处理。包括新品入库流程、新品抽检流程、空托盘组供给流程、纸箱出托盘库入周转箱库流程、检定出库/回库流程、周转箱出库配送流程、机器人拆码垛流程、不合格品处理流程、射频识别等各个物流环节设计。
首先, 可靠性和安全性是智能仓储及输送系统的重中之重, 堆垛机是库内运行频率最高的设备, 直接涉及整座仓库的可靠性和安全性。辽宁电力计量中心采用搬运/码垛机器人智能设备。它具有定位精确和码盘方案智能存储等特点, 将纸箱包装物料码放在托盘上入库, 或从托盘上拆取放在输送轨道的工作, 高度的自动化和灵活性。采用机器人代替人力进行电能表计的装箱工作, 保证电能表计导入塑料周转箱时准确无误, 从而大大提高了劳动生产率。
其次, 本系统设计出一整套RFID应用方案———基于超高频RFID电子标签电力表计管理系统。该系统实现了表计的群体识别, 将使得库房、检定、配送等各环节的交接识别确认变得简单轻松, 实现电能表计的全寿命周期管理, 使电力资产管理水平上升了一个新的台阶。
再次, 电气控制系统是整个智能仓储及输送系统中智能设备执行的控制核心, 包含设备控制层和监控层。向上联接物流系统的调度计算机, 接收物料的输送指令;向下联接输送设备实现底层输送设备的驱动、输送物料的检测与识别;完成物料输送及过程控制信息的传递。
为了把电能计量中心建成计量管理标准化、计量装置检测自动化、仓储管理智能化、配送管理网络化的一流电能计量中心, 打造全覆盖、全过程、全方位、全寿命周期的计量管理体系的建设目标, 辽宁电力计量中心智能仓储及输送系统采用了国内外先进的软硬件设备, 以采用自动化检定流水线和智能仓储技术的检定生产基地为硬件依托, 以生产调度平台、SG186营销业务系统、电能信息系统、ERP系统为软件依托, 提供有效协调智能仓库、自动传输线、自动检定线, 形成井然有序的柔性管理生产线, 专业管理上达到可视、可知、可控的生产管理系统整体解决方案。
与国内外同类先进技术相比较有如下优势和创新:
一是采用Active MQ消息队列处理机制。智能仓储系统在处理任务申请和数据采集时, 取代了以往轮询的机制, 采用了Active MQ消息队列处理机制, 能更高效快速地处理异步消息, 提高生产效率, 同时也能使系统运行得更加稳定。
二是在扫码器位置安装摄像头。根据生产需求, 入库申请和出库校验通过扫码器时, 如出现异常, 箱垛会停留在扫码器位置不动等待处理, 在其他网省的计量中心需要人工去看异常的周转箱条码, 而该系统可在电脑上通过摄像头观察具体条码后直接进行处理, 这样既提高了工作效率也增加了安全性。
三是配置了以照相原理扫描电能器具条码的采集设备。该采集设备的优势是扫描条码的原理不同于以往的激光扫描, 采用照相扫描的方式, 可基本保证100%的扫描率, 对质量相对偏差的条码也可进行扫描。
四是出库和入库的输送线是分层的。整个仓储系统的输送线部分, 上层输送线均用于出库, 下层输送线均用于入库。其他大多数网省的计量中心出库输送线和入库输送线是分开的, 但都在一个平面内。而辽宁电力计量中心仓储系统的输送线是分上下两层的, 上层是出库, 下层是入库, 这样可更直观地观察任务的执行情况, 出现问题时也能更方便地找到错误的信息。
五是配送出库处配置了RFID射频门校验。辽宁电力计量中心的仓储系统在出库时有RFID射频门, 可扫描当前出库的电能器具的电子标签, 这样在仓储系统部分就进行了一次出库校验的工作, 大大降低了出错率。
虽然智能仓储及输送系统的技术已经相对成熟, 但仍然有可改进的空间。
在自动识别和采集系统中, 采用RFID射频技术和条形码技术相结合的方式进行全程物料数据校验和跟踪。计量器具和搬运容器安装超高频电子标签, 超高频RFID技术的缺点为受金属设备干扰十分严重, 影响读取效果。系统设计在读取纸箱包装的封闭空间内读取的方式用以避免干扰对读取效果的影响。
纸箱转入周转箱库时已实现自动化操作, 但仍需要人工进行纸箱拆包工作。此处需消耗的人力资源相对较大, 可对设备和整体流程进行改进, 规范纸箱尺寸以及纸箱内电能器具的摆放位置, 考虑是否使用机器人拆包代替人工。
智能仓储及输送系统实用性强, 运行稳定, 充分满足辽宁电力计量中心对自动化仓储的各项业务要求, 经过长时间测试, 不断完善和升级, 运行稳定可靠;操作简单, 流程简单清晰, 信息录入量小, 硬件和软件上需要进行的操作较少, 非专业人员经过简单培训后即可操作;信息丰富, 各类任务执行信息与设备状态信息均可在软件控制系统上全面显示, 且标记明显, 分类明确;软件多客户端, 智能仓储软件采用分布式结构, 完全适应现场多操作区域协同作业的特点。
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