自動化立體倉庫在彩色濾光片生產中的應用

摘 要：自動化立體倉庫是一個多層存放貨物的高架系統(tǒng)，它具有節(jié)約占地面積、減少誤差、提高倉儲自動化管理水平、提高管理和操作人員素質、減少由于人為原因發(fā)生的失誤，提高貨物搬送效率等諸多優(yōu)點。而在LCD的材料中，彩色濾光片（簡稱CF）占有相當重要的比例，在生產中需要專門的自動化立體倉庫來存放生產CF的材料——玻璃基板。文章重點介紹了在彩色濾光片工廠中自動化立體倉庫的基本設計方案。

關鍵詞：自動化；立體倉庫；彩色濾光片生產

引言

自動化立體倉庫是在不直接進行人員參與的情況下自動地存儲和取出物料的系統(tǒng)。它是采用高層貨架存儲貨物，用專門的倉儲作業(yè)設備進行貨物出入庫作業(yè)的倉庫，是物流和計算機技術完美結合，倉庫作業(yè)全部實現自動化。

彩色濾光片是基于素玻璃基板的生產，生產基本過程為BM，R，G，B，ITO，PS6道制程工藝，以及不良品的修補、素玻璃的投入、最終檢查、成品玻璃的產出等構成。

1 立體倉庫中的搬送設備——全自動堆垛機

堆垛機是隨著立體倉庫的產生而發(fā)展起來的專用起重機，是立體倉庫中的重要運輸設備，主要用于在高層貨架的巷道內來回運行，同時把巷道口的貨物存入貨格，或者將貨格內的貨物取出并運送至巷道口。

2 搬送物——卡匣

文章是基于第六代彩色濾光片生產線設計，搬送物為1700（W）×1900mm（D）×1400mm（H）的玻璃基板存放卡匣，在搬送過程中要求對卡匣輕拿輕放，而且需要精確定位放置。

3 彩色濾光片整廠設計框架

彩色濾光片整廠設計，如圖1所示。

圖1 彩色濾光片整廠設計圖

本設計為簡易的彩色濾光片廠的設計，設計中含有三個自動化立體倉庫，立體倉庫一主要對應玻璃基板的投入、產出、最終檢查線，立體倉庫二主要對應BM、R、G、B、ITO、PS線，立體倉庫三主要對應玻璃基板的修補設備線。

在彩色濾光片的生產過程中，為了達到設計產能的需求，各產線（除修補線）在不停機的情況下是不間斷的運行中的，這就對自動化立體倉庫提出了要求：立體倉庫中的堆垛機要及時將巷道口的卡匣搬入搬出，減少卡匣的搬送過程中的時間，保證卡匣搬送的及時。

4 自動化立體倉庫設計

（1）基于以上的彩色濾光片整廠的設計，為了加大自動化立體倉庫的存儲能力，滿足彩色濾光片的生產過程中玻璃基板的存儲需要，本設計為三層存放卡匣模式，圖2，是立體倉庫一、二的正視圖。

（2）圖中的各個框體為放置卡匣的地方，為滿足堆垛機的足夠的運行空間，要求立體倉庫的凈高度為8600mm。

（3）立體倉庫一和立體倉庫二所對應的機臺設備較多，故在這兩個立體倉庫中，都安排兩個堆垛機，防止由于堆垛機較忙而無法滿足各制程設備的需求。而立體倉庫三中只對應幾個修補設備，堆垛機的搬送量相對較少，故只設定一個堆垛機。

（4）為了使各個立體倉庫之間的卡匣可以自由互換，在各個立體倉庫間設有自動傳送帶，由于立體倉庫一和立體倉庫二之間的搬送兩較大，故在這兩個立體倉庫間設定兩個傳送帶。

（5）在正常生產過程中，不可排除的會發(fā)生設備異常，需要人為的干預去維修，這就關系到在維修過程中的安全問題，在立體倉庫中，需要設定多個緊急停止按鈕，如在進如立體倉庫門口、堆垛機上、巷道口等地方，保證在維修過程中，遇到突發(fā)情況時能夠及時停止危險設備，保證人身安全。

（6）堆垛機的平均搬送時間（即平均Cycle Time）及搬送量計算。

a.搬送量計算。根據彩色濾光片的生產的Cycle Time，可以計算出在一整天中，堆垛機需要搬送的次數。按照立體倉庫一、二兩個堆垛機，立體倉庫三一個堆垛機計算，通過對該立體倉庫的搬送的模擬計算，可以得出結論，堆垛機的稼動率小于80%，滿足設計要求。

b.平均Cycle Time的計算方法及定義。平均移動時間是由平均行走時間與平均升降時間進行比較，去較長值作為適用值。并且平均行走時間為使用堆垛機最大行走距離的“2/3（單堆垛機）”、或者“1/2（雙堆垛機）”的數值、平均升降時間為使用堆垛機最大升降距離的2/3的數值進行計算。

堆垛機負荷率（%）=堆垛機運行回數（Moves/h）×平均Cycle Time（sec）×100/3600（sec）

通過以上計算，該立體倉庫的設計滿足該彩色濾光片廠對于卡匣的搬送需求。

（7）控制系統(tǒng)。按照彩色濾光片的生產過程中，有些玻璃基板在生產中是要進行修補，有些基板直接可直接進入到下一制程，這就是要根據生產需求而決定。總體來說，該立體倉庫的控制系統(tǒng)較為復雜，需要專門的設計人員設計，在這里就不遂一述說了。

5 結束語

隨著現階段社會生產需求，越來越多的工廠采用自動化立體倉庫來存儲貨物、搬運貨物，這樣既節(jié)省了人力，物力，又保證了在生產過程中的準確性、高效性，并且利用計算機進行控制管理，有利于企業(yè)實現現代化的管理。文章僅根據彩色濾光片的生產需求，設計出的一個簡單的自動化立體倉庫，僅供參考。

作者簡介：周永華（1987-），男，江蘇鹽城，南京中電熊貓液晶材料科技有限公司制造部工程師。