生活用紙自動化倉儲物流系統的應用

董義平 維達國際控股有限公司

生活用紙自動化倉儲物流系統的應用

Application of Automatic Warehousing Logistics System

董義平 維達國際控股有限公司

編者按：在2015年5月25—26日舉辦的深圳生活用紙年會國際研討會上，維達國際的技術總裁董義平向大家介紹了自動化倉儲物流系統在生活用紙行業的應用，對企業的自動化建設有很強的借鑒意義。本期雜志特刊登其演講稿，供讀者參考。

概述

自動化倉儲物流系統（Automated Storage and Retrieval System）起源于第二次世界大戰之后，立體倉庫的出現是當時生產和技術發展的結果。到了20世紀60年代初，自動化立體倉庫在美國和歐洲迅猛發展，并形成專門的學科。

隨著現代管理學的發展，運營管理和供應鏈管理在現代化企業中得以普遍運用。與此同時計算機及信息技術和通訊技術的飛速發展，使得自動化倉儲物流系統同企業ERP系統緊密相連，已成為CIMS（Computer Integrated Manufacturing Systems，計算機集成制造系統）必不可少的關鍵環節。

在當前全球經濟環境下，CIMS被賦予了新的含義，即現代集成制造系統（Contemporary Integrated Manufacturing System）。將信息技術、現代管理技術和制造技術相結合，并應用于企業全生命周期各個階段，通過信息集成，過程優化及資源優化，實現物流、信息流、價值流的集成和優化運行，達到人（組織及管理）、經營和技術三要素的集成，從而提高企業的市場應變能力和競爭力。

自動化倉儲物流系統作為其中關鍵環節之一，對于企業未來發展的重要性和必要性由此可見。

生活用紙自動化倉儲物流系統簡介

近幾年，中國生活用紙市場在經濟發展、生活水平提高等因素的驅動下快速發展。同時行業競爭也愈演愈烈。

企業管理者們已經認識到，傳統的倉儲管理系統已無法適應現在市場更加快速反應的需求和企業信息化管理要求。適應市場需求變化的反應能力，以及提高生產效率和控制成本能力將大大影響企業的競爭力。

自動化倉儲系統是由高層立體貨架、堆垛機、碼垛機器人、無人搬運車、輸送系統、倉庫控制系統和管理系統及周邊配套設備等組成的自動化系統。是當代倉儲技術、通訊技術、自動化技術與計算機技術高度集成化的產物。

在不斷地實踐中，自動化倉儲物流系統在生活用紙行業內的應用將越來越顯示出它的優勢。

1 、生活用紙行業自動化倉儲物流系統典型構成包括：

高層立體貨架系統

采用重力自滑式貨架（儲存貨物）+橫梁式貨架（儲存空卡板組或尾盤）；貨架在導軌上配有輥筒裝置，該貨架在使用時是利用了貨物的自重，所以也可以叫重力式貨架。托盤貨物用堆垛機搬運至貨架進貨口，利用自重，托盤從進口自動滑行至另一端的取貨口。重力自滑式貨架適用于先進先出的存儲方式。適用批量存放且要短時間出貨的貨物。空間使用率可達85%。

堆垛機

堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心設備，通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現把貨物從一處搬運到另一處。它由機架（上橫梁、下橫梁、立柱）、水平行走機構、提升機構、載貨臺、貨叉及電氣控制系統構成。

堆垛機在貨架之間的巷道內運行，主要用于搬運實托盤貨物；也可手動揀選貨物出庫。巷道式堆垛機由起升機構、運行機構、載貨臺和機架等組成。貨臺上的貨叉可以伸向巷道兩側的貨架存取實卡板。

碼垛機器人

當產品進入定位輸送機，碼垛機器人逐個可單抓（或雙抓）起產品并放置到托盤上。所有的碼垛方式程序均由操作人員預先輸入機器人控制部分。碼垛機器人可以對應一條或多條產品線。根據不同箱型，需要采用不同的碼垛方式。

無人搬運車

在直穿/環穿配有無人搬運車，小車通過控制系統的指令，依次將貨物接送到相應的站點，完成入庫/出庫。

輸送系統

專業輸送設備包括滾筒、鏈式、皮帶、無動力式、可移動型輸送系統，可適用于產品的輸送和分配。在不同的物流規劃中可以根據工藝布局，選用不同類型的輸送機，并應用各種輔助裝置，使物料完成連續輸送、積放、轉向、分流、合流、提升等。配備電氣控制系統。

WCS倉庫控制系統

WCS 是倉庫控制系統（Warehouse Control System） 的縮寫。該系統是要根據每個項目的不同要求進行客戶化編寫的。

簡而言之，WCS是介于WMS系統和PLC系統之間的一層管理控制系統。一方面，它與WMS系統進行信息交互，接受WMS系統的指令，并將其發送給PLC系統，從而驅動生產線產生相應機械動作。另一方面，它將PLC系統的狀態及數據實時反映在界面上，并提供對PLC系統和生產線的手動調試接口。

WMS倉庫管理系統

WMS是倉庫管理系統（Warehouse Management System）的縮寫。該系統是要根據每個項目的不同要求進行客戶化編寫的。

簡而言之，倉庫管理系統是通過入庫業務、出庫業務、倉庫調撥、庫存調撥和虛倉管理等功能，綜合批次管理、物料對應、庫存盤點、質檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能綜合運用的管理系統，有效控制并跟蹤倉庫業務的物流和成本管理全過程，實現完善的企業倉儲信息管理。該系統可以獨立執行庫存操作，與其他系統的單據和憑證等結合使用，可提供更為完整全面的企業業務流程和財務管理信息。

WMS可以與EPR、MRP、WCS等多種軟件系統對接，更好地提高企業管理的深度和廣度。

周邊配套設備

一般還會配有往復式和連續式輸送機，以及纏膜機、貼標機、手持終端等設備。

2 、生活用紙行業自動化倉儲物流系統典型流程：

生活用紙自動化倉儲物流系統優勢

自動化倉庫物流系統實現了智能化管理的功能。在不直接進行人工參與搬送作業的情況下，通過先進的倉儲物流設備在WCS及WMS系統管理控制下完成貨物的自動存儲和取出。

它完全有別于傳統倉庫簡單的“靜態儲存”功能——倉庫僅僅是保存貨物的場所；而是一種“動態儲存”——自動化立體倉庫系統直接與后加工車間生產線相連，直接通過輸送系統進入倉庫。同時可根據具體要求，非常方便地實現倒庫和越庫功能。可以即時、快速、方便地配合生產和營銷的需求。

自動化倉庫物流系統有別于傳統倉庫的特性，體現出的優勢主要有以下幾方面：

1. 立體倉庫具有很高的空間利用率，大大提升了單位存儲量。

采用重力自滑式立體倉庫貨架系統，可充分利用空間。采用多層存放貨物的高架倉庫系統，一般高度可以達到21m左右，根據貨物高度需要可以設置不同的層間距，可以大大節約占地面積。

以單位存儲量為例進行對比：采用立庫，利用率可以比平庫提高35%。即相同的存儲面積，立庫比平庫可多存放35%的貨物。詳見表1：

表1 立庫與平庫的單位儲存量對比

2. 大大降低了人力資源成本。

采用自動化倉庫物流系統，實現了倉庫運作的機械化、自動化、智能化，大大降低了對人工需求的依賴。

根據人力資源及其管理本身的特點，人力資源成本包括獲得成本、開發成本、使用成本、保障成本和離職成本等五大類。

由此可以看出在基層勞動力短缺的社會狀況下，降低了對人工需求的依賴。絕不只是節省了工人工資那么簡單。

利用立庫合理地進行管理可以大大地減少人力資本，并可以更加高效地完成工作。

相同的倉庫管理員配備，立庫相比平庫：搬運人數減少約3/4，存儲量可以增大1.8倍。

詳細數據見表2：

表2 立庫與平庫的人力成本對比

3. 出入庫調度、貨位分配和堆垛機路徑優化技術保障出入庫作業高效進行。

近年來自動化立體倉庫硬件設備、自動控制和通訊技術等方面有了較快速的發展，堆垛機和搬送小車等設備自動存取時間大大降低。同時WCS和WMS軟件系統更加專業化、更加穩定可靠，作業調度優化使物料搬運更加高效合理。更加成熟的出入庫調度、貨位分配優化和堆垛機路徑優化技術，大大提升了作業效率，倉庫設備和系統能力得以充分發揮。

現代化的商品流通要求快速、準確。自動化倉庫由于采用了先進的控制手段和作業機械，采用最快的速度，最短的距離送取貨物，使商品出入庫的時間大大地縮短。同時，倉庫作業準確率高，倉庫與生產部門、客戶能夠有機地協調，這有利于縮短商品流通時間。

以完成一臺70m3的貨車備貨為例，立庫完全做到自動備貨，無需人工，但效率提高了3倍。

表3 立庫與平庫為70m3的車備貨情況對比

4. 機械化、自動化、智能化運作，提高了倉庫的管理水平。

自動化立體倉庫系統通過WMS和WCS控制流程和設備，對倉庫的貨物進行自動化管理，可充分利用存儲空間，保證物料搬運和倉儲更加準確合理。而人工操作因為錯誤作業或錯誤配送易產生錯誤成本，儲運消耗嚴重。

自動化立體倉庫系統以先入先出、入出庫作業優先級、貨架的合理運用、堆垛機最短距離位移等原則，迅速準確地處理貨物，高效地進行庫存管理及數據處理。同時利用自動化倉儲系統可持續地檢查貨物批次，防止不良庫存，提高管理水平。

5. 信息流和物流保證即時統一，利于合理安排庫存，確保銷售、生產的供求平衡，減少積壓資金。

傳統倉庫往往信息化程度較低，導致整體物流管理水平低下，無法向客戶提供優質和靈活的物流服務。自動化立體倉庫系統信息流和物流保證統一，提供準確及時的庫存信息，利于加強生產和庫存管理、銷售管理結合，在減少庫存積壓資金等方面具有無可比擬的優勢。

6. 便于情報分析，為企業決策提供分析數據。

自動化倉庫結束了繁雜的臺帳管理辦法，使倉庫的帳目管理以及大量資料數據通過服務器貯存，隨時需要，隨時調出，既準確無誤，又便于情報分析。

從庫存量上，自動化倉庫可以將庫存量控制在最經濟的水平上，在完成相同的商品周轉量的情況下，自動化倉庫的庫存量可以達到最小。

7. 提高了人貨安全，降低了安全隱患。

傳統的平倉物流自動化水平較低，貨物的出入庫基本是人工利用叉車進行作業，人工操作不當會造成貨物碰撞損耗，作業質量引起的損耗較大。同時，人流和物流混雜交叉作業，易發生人身安全事故。

自動化倉庫有利于商品的保管，搬運作業安全可靠，避免了商品包裝破損、散包等現象。自動化倉庫為封閉型，倉庫中配備先進的防火報警裝置和排水系統，可預防和及時撲滅火災。

結束語

自動化倉儲物流系統是現代物流的一個重要組成部分，在物流系統中起著至關重要的作用。高效合理的倉儲可以幫助廠商加快物資流動的速度，降低成本，保障生產的順利進行和更快的市場反應速度，并可以實現對資源有效控制和管理，最終提升企業的競爭力。

自動化倉儲物流系統在未來生活用紙行業的應用將會越來越普及，它將為生活用紙行業的發展和進步做出巨大的貢獻。