1、蒙牛乳業自動化立體倉庫案例內蒙古蒙牛乳業泰安有限公司乳制品自動化立體倉庫，是蒙牛乳業公司委托太原剛玉物流工程有限公司設計制造的第三座自動化立體倉庫。該庫后端與泰安公司乳制品生產線相銜接，與出庫區相聯接，庫內主要存放成品純鮮奶和成品瓶酸奶。庫區面積8323平方米，貨架最大高度21米，托盤尺寸1200×1000毫米，庫內貨位總數19632個。其中，常溫區貨位數14964個；低溫區貨位46687年。入庫能力150盤/小時，出庫能力300盤/小時。出入庫采用聯機自動。一、 庫區布置根據用戶存儲溫度的不同要求，該庫劃分為常溫和低溫兩個區域。常溫區保存鮮奶成品，低溫區配置制冷設備，恒溫4，存儲瓶

2、酸奶。按照生產存儲配送的工藝及奶制品的工藝要求，經方案模擬仿真優化，最終確定庫區劃分為入庫區、儲存區、托盤（外調）回流區、出庫區、維修區和計算機管理控制室6個區域。    入庫區由66臺鏈式輸送機、3臺雙工位高速梭車組成。負責將生產線碼垛區完成的整盤貨物轉入各入庫口。雙工位穿梭車則負責生產線端輸送機輸出的貨物向各巷道入庫口的分配、轉動及空托盤回送。    儲存區包括高層貨架和17臺巷道堆垛機。高層貨架采用雙托盤貨位，完成貨物的存儲功能。巷道堆垛機則按照指令完成從入庫輸送機到目標的取貨、搬運、存貨及從目標貨位到出貨輸送機的取貨、搬運、出

3、貨任務。    托盤（外調）回流區分別設在常溫儲存區和低溫儲存區內部，由12臺出庫口輸送機、14臺入庫口輸送機、巷道堆垛機和貨架組成。分別完成空托盤回收、存儲、回送、外調貨物入庫、剩余產品，退庫產品入庫、回送等工作。    出庫區設置在出庫口外端，分為貨物暫存區和裝車區，由34臺出庫較輸送機、叉車和運輸車輛組成。叉車司機通過電子看板、RF終端掃描來叉車完成裝車作業，反饋發送信息。    維修區設在穿梭車軌道外一側，在某臺空梭車更換配件或處理故障時，其他穿梭車仍舊可以正常工作。計算機控制室設在二樓，用于出入

4、庫登記、出入庫高度、管理和聯機控制。二、 運作流程按照成品，內包材和輔料三種不同物料劃分，其物流作業流程分別如下：1. 成品物流蒙牛六期物流中心從前到后依次為生產區、入庫區、儲存區和出庫區，具體運作流程如下：l 生產區22臺封箱機經輸送鏈與碼盤機器人接頭，輸送鏈在碼垛錢江帶產品的紙箱提升至離地面2米處。紙箱由碼盤機器人按貨架層間距的尺寸要求，整齊地碼放在下游輸送帶上的托盤上。l 入庫區碼好產品的托盤由環行穿梭車搬運到自動立體庫外與巷道堆垛機連接的輸送機上。裝有苗條型產品的托盤在入庫前需要進行塑料薄膜纏繞。在入庫區設有雙工位高速環行穿梭車，將入庫貨物向入庫口進行分配。托盤貨物在上穿竣車之前，須經

5、過外形合格檢測裝置，未通過者由小車送到整形裝置處進行整形后再入庫。經檢測碼垛合格的托盤被堆垛機自動放到計算機系統指定的貨位上。l 出庫區出庫作業區設置20個停車位，可以滿足20輛運輸車同時裝卸任務。堆垛機從貨架上取出裝有產品的托盤，送到庫房外的環行穿梭車上。根據銷售清單，產品托盤從滾筒式輸送機被送到裝貨車旁。在環行穿竣車的某處設立產品分拆區域，需要分拆的托盤在此脫離穿竣車道，通過人工分揀后，再回到穿竣車道上。2. 內包材物流l 入庫內包材從外部采購回來時，由人工卸車碼放在托盤上后，用叉車將包材放置到輸送機上，運至入庫臺上（一個入口）。堆垛機接到指令后將貨物就近或者按照預先設定的位置先放到穿梭板

6、上，由穿竣板的往復運動將貨物放置到貨架（兩種尺寸貨架）上。l 出庫根據生產的需求，由堆垛機自動將所需紙卷、紙盒托盤取出放到和生產車間相通的一端。從庫房至生產灌裝機之間的物料搬運采用激光導引自動搬運機器人（AGV）。AGV將整托盤紙卷或紙盒送到無菌灌裝機指定的工位，人工輔助上紙卷或紙盒。空托盤由AGV送回包材庫。系統充分考慮到了生產結束后剩余包材回庫問題，在下次出貨時優先使用剩余的包材。3. 輔料物流l 紙箱：在輔料庫中指定的工位，由人工將紙箱拆捆后，按生產要求的數量、方向放到搬運車的裝載模具內。l 吸管：在輔料庫中指定的工位，由人工將吸管拆箱后，把箱內所有的吸管放在搬運車上的周轉箱內。紙箱及吸

7、管至生產車間裝箱和貼管機的運送，采用空中無人自動搬運懸掛車完成。搬運車可自動將這些輔料送到所需上料的裝箱機處，并自動投放到裝箱機上的紙箱緩沖工位。生產結束后或更換品種時，搬運車能將剩余紙箱或吸管送回輔料庫內。三、 設備選型及配置1. 貨架l 貨架主材。主柱：常溫區選用剛玉公司自選軋制的126型異型材，低溫區采用120型異型材。橫梁：常溫區選用剛玉公司自軋制異型材55BB區采用5BB型異型材。天、地軌：地軌采用30公斤/米鋼軌；天要采用16工字鋼。l 采用的標準、規范。    JB/T53231991立體倉庫焊接式鋼結構貨架技術條件；JB/T90181999有軌巷道

8、式高層貨架倉庫設計規范；CECS23：90鋼貨架結構設計規范和Q/140100GYCC0011999貨架用異型鋼材。l 基礎及土建要求。    倉庫地面平整度允許念頭：倉庫980長談主，允許偏差±10毫米；在最大載荷下，貨架區域基礎地坪的沉降變形應小于1/1000。l 消防空間。    貨架北部有400毫米空間，200毫米安裝背拉桿，200毫米安裝消防管道。l 規格。成品立體庫總建筑面積102×106米。庫房頂最高點24米，最低點20米。貨架分布為24排76列12層、24排76列13層，共45600個貨位。2. 有

9、軌巷道堆垛機l 設備裝置：有軌巷道堆垛超重機主要由多發結構、超升機構、貨叉取貨機構、載貨臺、斷繩案例保護裝置、限速裝置、過載與松繩保護裝置以及電器控制裝置等組成。單元式直線型有軌巷道堆垛機工24臺，單機最大起重量為1200千克。采用變頻調速方式，完成來自車間貨物的入庫或外來貨物的出庫操作。堆垛機與計算機管理監控系統采用紅外線通訊方式。l 驅動裝置：采用德國德馬格公司產品，性能優良、體積小、噪音低、維護保養方便。變頻調整：驅動單元采用變頻調速，可滿足堆垛機出入庫平衡操作和高速運行，具有起動性能好、調速范圍寬、速度變化平衡、運行穩定并有完善的過壓、過流保護功能。堆垛機控制系統：先用分解式控制、控制

10、單元采用模塊式結構，當某個模塊發生故障時，在幾分鐘內便可更換備用模塊，使系統重新投入工作。案例保護裝置：堆垛機超升松繩和過載、婁繩安全保護裝置；載貨臺上、下極限位裝置；運行及超升強制換速形狀和緊急限位器；貨叉伸縮機械限位擋塊；位虛實探測、貨物高度及歪斜控制；電器聯鎖裝置；各運行端部極限設緩沖器；堆垛機設作業報警電鈴和警示燈。l 控制方式。 手動控制：戴盆望天垛機的手動控制是由操作人員，通過操作板的按鈕和萬能轉換形狀，直接操作機械運作行，包括水平運行、載貨臺升降、貨叉伸縮三種動作。    單機自動：單機自動控制是操作人員在出入庫端通過堆垛機電控柜上的操作板，輸入入（

11、出）庫指令，堆垛機將自動完成入（出）庫作業，并返回入（出）庫端待令。 在線全自動控制：操作人員在計算機中心控制室，通過操作終端輸入入（出）庫任務或入（出）庫指令，計算機與堆垛機通過遠紅外通訊連接將入（出）庫指令下達到堆垛機，再由堆垛機自動完成入（出）庫作業。3. 輸送機整個輸送系統由2套PLC控制系統控制，與上位監控機相聯，接收監控機發出的作業命令，返回命令的執行情況和子系統的狀態等。l 碼垛好的托盤貨物經輸送線至入庫環形穿梭車入口，等待搬運車入庫。l 出、入庫端各設24條輸送線，和立體庫內24條巷道對應。l 出庫裝車處有20條輥筒式輸送機（有坡度），同20輛汽車對應。l 裝車后留下的空托盤經

12、輸送線送回入庫碼垛處、分拆處或立體庫存儲。l 分拆后剩余的產品也經輸送線重新送回立體庫。l 入庫碼盤區空托盤的補充通過系統自動完成，可以保證在機器人碼垛時始終有空托盤備用。碼垛所需空托盤從立體庫內取出后（8個為一垛），由環形穿梭車送至空托盤輸送線進行拆盤，在被分配到機器人碼盤區。4. 雙工位/環形穿梭車系統完成小車的高度，其中一工位完成成品貨物的接送功能，另一工位負責執行委員會的拆卸分配。主要技術參數有：安定載荷：1300公斤；接送貨物規格：1200毫米×1000毫米×1470毫米（含托盤）；拆最大空托盤數：8個；空托盤最大高度：1400毫米；運行速度：5160米/分（變頻

13、調速）；輸送速度：12.4米/分。環形穿梭車用于將滿載托盤從機器人碼垛后的輸送線，自動運送到成品倉庫入庫端的各工位，并完成入庫端空托盤組至分解空托盤處的自動運輸。四、 主要系統1. 計算機管理與控制系統依據蒙牛業泰安立庫招標的具體需求，考慮企業長遠目標及業務發展需求，針對立庫的業務實際和管理模式，為本項目定制開了一套適合用戶需求的倉儲物流管理系統。    主要包括倉儲物流信息管理系統和倉儲物流控制與監控系統兩部分。倉儲物流信息管理系統實現上層戰略信息流、中層管理信息流的管理；自動化立體倉庫控制與監控系統實現下層信息流與物流作業的管理。1.1 倉儲物流信息管理系統。

14、l 入庫管理。實現入庫信息采集、入庫信息維護、脫機入庫、條形碼管理、入庫交接班管理、入庫作業管理、入庫單查詢等。l 出庫管理。實現出庫單據管理、出庫貨位分配、脫機出庫、發貨確認、出庫交接班管理、出庫作業管理。    l 庫存管理。對貨物、庫區、貨位等進行管理，實現倉庫調撥、倉庫盤點、存貨調價、庫存變動、托盤管理、在庫物品管理、庫存物流斷檔分析、積壓分析、質保期預警、庫存報表、可出庫報表等功能。l 系統管理。實現對系統基礎資料的管理，主要包括系統初始設置，系統安全管理，基礎資料管理，物料管理模塊，業務資料等模塊。l 配送管理。實現車輛管理、派車、裝車、運費

15、結算等功能。l 質量控制。實現出入庫物品、庫存物品的質量控制管理。包括抽檢管理、復檢管理、質量查詢、質量控制等。l 批次管理。實現入庫批次數字化、庫存批次查詢、出庫發貨批次追蹤。l 配送裝車輔助。通過電子看板、RF終端提示來指導叉車進行物流作業。l RF信息管理系統。通過RF實現入庫信息采集、出庫發貨數據采集、盤點數據采集等。1.2 倉儲物流控制監控系統。 自動化立體倉庫控制與監控系統是實現倉儲作業自動化、智能化的核心系統，它負責管理高度倉儲物流信息系統的作業隊列，并把作業隊列解析自動化倉儲設備的指令隊列，根據設備的運行狀況指揮協調設備的運行。同時，本系統以動態仿真人機交互界面監控自動化倉儲設

16、備的運行狀況。系統包括作業管理、作業高度、作業跟蹤、自動聯機入庫、設備監控、設備組態、設備管理等幾個功能模塊。2. 內包材及輸送系統該系統從內包材經人工碼垛后用叉車將托盤運至入庫輸送線起，至所有內包材被送到生產車間的使用點（包括空托盤回庫）。內包材庫存放的是和牛奶直接接觸的包材（包括紙卷和紙盒），因此對庫房內的潔凈度有一定的要求，故采用自動化立體庫儲存。另外，內包材庫還具有包材外調和空托盤外出的功能。主要由如下設備組成：2.1 駛入式貨架系統l 包材庫總建筑面積102×30米，庫房凈高9米，總貨位數2400個。由于兩種包材的托盤尺寸不等，故將貨架分為兩個區域，每種各占50%。放置利樂

17、包材的托盤尺寸1200×1200mm，托盤與包材重1200千克/托盤。放置康美包材的托盤尺寸1240×1000mm，托盤與包材重780千克/托盤.l 貨架采用穿梭板式貨位和螺栓連接式，高度可調整。2.2單伸堆垛機l 采用2臺轉軌式堆垛機，單機最大起重量為1300千克，即可滿足外來包材的進貨量及送往車間的包材出貨量的要求，又可滿足不同貨架尺寸的需求。l 沒有過載與松繩保護裝置、斷繩保護裝置、貨叉動作連鎖保護裝置及貨叉力矩限止器和貨位探測及有無貨物檢測裝置。l 堆垛機與計算機管理監控系統采用紅外線通訊方式。l 堆垛機上沒有載入裝置，方便人員對最高處貨架的維修及管理。l 堆垛機操作方式：聯機操作、單機操作、手動操作。2.3 出庫機器人自動搬運系統（AGV系統）在和生產車間相通的一端，由AGV（無人搬運車）自動將包材直接送到無菌灌裝機指定的位置，空托盤由AGV送回包材庫。AGV采用激光引導，由帶輸送移載機構的AGV小車、地面導航系統、在線自動充電系統、周邊輸送系統、AGV控制臺和通訊系統等組成。3. 輔料自動輸送系統該系統從人工將輔料放置到自動搬運懸掛車起，至輔料被準確送到車間輔料位置。輔料庫位于生產車間外馬路對面，為駛入式庫房，用于存放紙箱和吸管。輔料庫空中長廊底標高5米，空中長度30米。每條生產線紙箱需求量分