自動化立體庫在鈑金件加工中的應用研究

李英 鄭娟

（濱州職業學院，山東 濱州256603）

鈑金件加工往往具有較高的加工要求。而利用自動化立體庫，可妥善解決傳統加工流程中的板材搬運難、監控不到位等問題。因此，應充分結合鈑金件加工特征合理建立自動化立體庫，從而打造一個先進化加工場景，為我國鈑金件加工行業的發展創造有利條件，滿足新時代鈑金件使用需求。

1 鈑金件加工流程與尺寸要求

1.1 加工流程

鈑金件加工是指將零件金屬板制作成型的過程。其中所用材料包括鍍鋅板、熱軋板以及冷軋板等，可根據具體的加工要求選擇適合的加工材料。比如冷軋板可用于制作烤漆件，其厚度多低于3.2mm，熱軋板適用于制作平板件。在完成選料任務后將進入到圖面審核環節，參照零件加工圖有規律的進行加工作業，并在圖面視圖與裝配關系的輔助下順利進行零部件的加工，最終在其達到加工標準后改善質控章進入采購方手上。

1.2 尺寸要求

鈑金件在其加工期間，要求其尺寸公差與折彎公差均符合下述要求。比如對于不同測量長度與板厚的板材，在對其加工時，需將其公差控制在標準范圍內，如表1 所示，以此增加鈑金件的實用性。同時，在折彎公差上，若鈑金件加工期間，板材的厚度在300mm 到1000mm 之間，其加工公差應在1mm 左右，只有在加工期間始終參照公差要求予以設計，才能提升鈑金件加工質量，確保后期零部件在正式使用時發揮出真正效用[1]。

表1 不同測量長度與板厚下鈑金件加工公差要求

2 自動化立體庫的設計要求

自動化立體庫是物流倉儲中的重要設施，它可通過自動化技術實現獲取的自動搬運、自動出倉等，從而減輕人力負擔。而在自動化立體庫設計中，少為幾層貨架，最多可達到數十層貨架，確保獲取得到規范化管理。在設計立體庫時，由于它的最高貨架單元距離地面的高度不等，可達到40m。因此，應充分結合具體的獲取儲存數量與出倉要求確定好立體庫高度，常見的多為7m 立體庫與25m 立體庫為主。同時，因其屬于機械操作，故而應善于運用高新技術完成貨架貨物的自動化整理。尤其在較高的自動化立體庫管理中，單純憑借人力已然無法快速完成出倉、存儲任務。

此外，在設立自動化立體庫時，還應科學配置對應的多層貨架，滿足不同數量與種類的儲存要求。因此，若將自動化立體庫應用于鈑金件加工中，需要制定科學的設計規劃，從而增加此種方法的可行性，促使自動化立體庫在鈑金件加工流程中起到提高加工效率、緩解工人壓力的作用，促進鈑金件加工產業的可持續發展[2]。

3 自動化立體庫在鈑金件加工中的實踐應用規劃

3.1 優化立體庫加工條件

自動化立體庫在鈑金件加工中的實踐應用，主要需從加工條件上予以優化，其樣式圖（如圖1）所示，確保鈑金件在材料運輸、產品出庫方面獲得可靠的保障。在建立自動化立體庫時，要求對立體庫的托盤功能進行完善，確保鈑金件加工流程的順利進行。具體可從出庫編組、入庫編組、手動調整、質量追溯等多個方面科學建立立體庫托盤結構。

其中托盤出庫編組，是指在準確獲取鈑金件信息后，對其實施自動編組。由于在編組環節具備網絡傳輸功能，可直接按照具體的編碼信息調用托盤，將其送出鈑金件加工現場。

而入庫編組，具體是結合設計圖與圖片視圖獲取加工材料，并完成加工材料的快速調運。同時，還可在托盤上安裝電子標簽，使其在掃描后直接獲取托盤運輸物品的信息，避免發生搬運錯誤等問題。只有在托盤電子標簽符合材料搬運要求時，才會啟用對應的托盤，由此增加托盤上搬運材料的準確入庫，提高鈑金件加工效率。

至于手動調整是在鈑金件加工環節出現突發狀況時，可在人力支持下調整托盤搬運順序以及零部件出庫順序，避免影響鈑金件加工進度。在質量追溯功能上，鈑金件加工企業可在建立自動化立體庫期間應用質量追溯系統，實現托盤編碼信息的驗證，一旦出現材料運輸不正確等問題，可直接找到自動化立體庫中存在故障的貨架與搬運工具，從而加快自動化立體庫的故障排除速度。

3.2 制定科學化應用方案

在鈑金件加工中，要想充分展現出自動化立體庫的價值，還應制定科學的應用方案。比如可按照下述原則針對鈑金件原材料進行針對性搬運。如對于激光材料，可選用托盤等設施對其進行搬運，并將其存儲于托盤立體庫區域。而對于鋼材等重量大的材料，可運用原材料裝載盒對其進行裝載，并置于流利式貨架區。若僅為小型散件，可選用塑料庫作為裝載容器，并運輸到多層倉箱貨架上。

圖1 自動化立體庫效果圖

此外，由于冷軋板等材料在加工過程中，易發生氧化反應。因此，應保證自動化立體庫的干燥，防止濕度較大，造成鋼材等原材料發生銹蝕等現象，從而加劇企業成本負擔。此外，在設計自動化立體庫時，還應確定好每個貨區的具體面積。如在原材料拆箱區，其面積可設置為700m2，并搭配80 個帶有電子秤的換箱工作臺，用于測量材料厚度、長度等指標。而輸送區，面積可在300m2左右，至于復核裝箱區應低于300m2，并且還需建立一個專門用于包裝鈑金件成品的存儲區，其面積應高于輸送區。此外，相關人員在建立自動化立體庫時，還應當對每個貨架尺寸、托盤材質等多個參數進行合理設計，增加自動化立體庫的適用范圍。如托盤可選擇木質結構。由于鈑金件加工材料大多為金屬材質。若托盤承載力較低，很容易發生危險事件。要求其承重至少在1000kg 以上，并保證自入庫以來，托盤編組信息始終不變。

在建立自動化立體庫時還需在鈑金件加工場所，善于運用堆垛機、穿梭車、螺旋輸送車等工具完成鈑金件的材料時輸送、材料加工、產品出庫等任務。對于托盤等庫存設施，還應當做好質檢工作，避免發生運行故障，降低使用效果。而且還應在鈑金件加工流程中設置緩存區，為鈑金件創造良好的加工條件，防止發生材料堆積現象。

3.3 完善立體庫應用系統

自動化立體庫還需要應用倉庫管理系統（WMS），實現對材料的科學存儲與運輸。與以往采用的庫存管理系統相比之下，它不但能夠實現倉位的自動選擇，而且還可為鈑金件材料配送、板材加工、成品出庫提供專業指導，使其按照一定流程實現高效加工。因此，應針對WMS 系統進行優化設計。操作人員在系統輔助下可先行將材料運輸到倉庫內，之后發送板材輸送指令，在堆垛機的參與下，將貨架上的材料放置在托盤或者其他運輸工具上，之后鈑金件加工機床將快速準確地抓取材料。此時，系統將根據材料的剩余量計算出補充量。同時，可在機床加工后，向系統發送成品出庫指令，并在核對好客戶預定清單后，將其輸送至成品倉庫中，等待系統發送下一個指令。在整個流程中，無論從管理規范性還是操作效率上，自動化立體庫具備顯著優勢。所以，可適當擴大自動化立體庫的應用范圍。在鈑金件加工環節應用自動化立體庫時，還應當具有良好的通訊條件，在客戶與自動化立體庫兩者間建立一個互動平臺，便于鈑金件加工企業負責人能夠隨時掌握客戶加工需求。鈑金件加工機床在產品加工時，經由自動化立體庫能夠增加客戶成交率以及客戶滿意率。所以，作為鈑金件加工企業在從事產品加工工作時，需結合自身經濟條件合理建立自動化立體庫。從相關調查研究中可發現，在WMS 系統下，鈑金件的加工效率將比原有效率上提30%，甚至所耗費的精力以及分配的人力資源也將有所減少。在建立自動化立體庫時，還需要從鈑金件加工過程中縷清加工流程，設立具體的操作目標，并對系統做好維護保養，促使鈑金件加工在自動化立體庫的輔助下獲得更高的加工效率。同時，還應配備專門用于管理立體庫的崗位，用于管理鈑金件加工現場。

4 結論

綜上所述，鈑金件加工在自動化立體庫參與下，的確可達到良好的提效降本效果。所以，應積極應用自動化立體庫，減少鈑金件加工難度，促使鈑金件在加工環節獲得更大的效益。據此，應從加工條件、應用方案、立體庫系統等方面著手，確保自動化立體庫在鈑金件加工期間發揮出重要效用，改善加工現狀。