【案例】宁夏誉景自动化冷库的规划设计
供稿丨北京伍强科技有限公司
2014年宁夏誉景食品有限公司与北京伍强科技有限公司签署合同,建设与其生产系统相匹配的物流系统,其中的重点就是自动化立体冷库的规划设计。该项目采用密集储存技术,大幅度提升了存储效率,在业内具有一定的示范性。
一、背景与概况
宁夏誉景食品有限公司(简称“宁夏誉景”)利用宁夏回族自治区“马铃薯之乡”的资源优势,于2012年陆续投资近5亿元建设了年加工10万吨的马铃薯系列产品项目。该项目填补了宁夏马铃薯综合精深加工产业的空白,在2015年初建成年产5万吨马铃薯法式薯条、薯角和年产1万吨马铃薯薯丁饼生产线各一条。主要生产线全部采用进口设备,是当时国际最先进的马铃薯精深加工行业设备。
作为本项目的配套工程,宁夏誉景食品有限公司于2014年底与北京伍强科技有限公司签署合同,由后者提供自动化仓储系统配套工程,建设与其生产系统相匹配的物流系统。
物流系统主要由一套自动化立体库系统构成,库房面积约2400m2,货架高度约17m,采用“堆垛机+穿梭板”型密集储存系统,设计两台堆垛机和多台穿梭板,完成托盘的出入库作业。库存容量6600个托盘货位,每个托盘货物尺寸为1200×1000×2100mm,额定载荷1080kg。库内温度为-25℃~-18℃。
该物流系统于2015年9月建成并投入使用。2016年1月,经过对马铃薯原料的质量检查,对包装内袋及包装箱的实验,对最终产品进行更细致的评估和检测,对生产和自动化物流系统的认真评估后,美国辛普劳公司质量体系高级总监Steve Henning对整个项目给出了满意评价,宁夏誉景作为麦当劳薯条的合格供应商,成功加入到麦当劳供应商的大家庭。
二、总体设计
本系统储存货物主要是马铃薯加工后的成品,包装规范,品规很少,适合采用密集存储技术。
目前密集存储技术主要有自动穿梭板技术、重力式货架技术、双深度堆垛机技术,以及3D卫星车技术等,经过充分对比,本系统最终采用性价比较高的自动穿梭板密集存储技术。
自动穿梭板密集存储系统由堆垛机、穿梭板、货架,以及入出库输送系统构成,具有自动化程度高、存储密集度高、配置灵活、性价比高等特点,特别适合于冷库系统。
本系统基本构成如下:
货架系统:6600货位,可储存6000吨成品;
堆垛机系统:2套;
穿梭车系统(含自动充电系统):2套(可扩充);
入库输送系统(不含自动码垛系统):1套;
出库输送系统:1套;
计算机管理系统:1套(采用AUTOWMS2.1系统)
库存控制系统:1套(采用AUTOWCS1.0系统)
系统的基本布局,如图1所示:
图1中物流中心右侧与生产线直接连接。由生产线下来的货物,通过自动码垛后,经过输送系统进入密集库中进行储存。左侧设计有两个出库口,可以自动完成整托盘的出库。
密集存储系统的设计,大大提升了仓库的储存能力。本项目中,共设计6层约6600个托盘位,比传统立体库储存效率提升约39%,对冷库来说提高存储效率是非常关键的。
有一个细节要指出的是,立体库并非简单的设计为2个巷道4组货架,而是各设计了一排单深度货位的货架,以便用于一个批次下零星托盘的储存需求,在实际使用过程中,对于提高仓库的使用效率发挥了很好作用。
三、基本流程
本物流中心的流程相对比较简单,主要包括以下环节:
入库:物流中心作为工厂的一部分,与生产流程紧密相连接。由生产线下来的产品,自动码垛成托盘,经检测后,通过输送线进入立体库储存。
出库:出库作业支持整托盘出库和部分托盘出库,以整托盘作业为主。托盘通过穿梭车、堆垛机取出,再通过输送机输送到出库作业区,然后直接装车。一般作业区停留时间不大于20分钟。对于拣选作业,出库剩余部分立即回库储存。
货位管理:本项目采用北京伍强科技的WMS系统进行货位管理。并与生产系统紧密相连接。入库时,对一个新的批号来说,一般会有很多个托盘,由ERP系统将整个产量预先告知WMS系统,WMS系统将据此完成对货位的分配。对于10个以上的托盘,将有限分配一个或多个新的通道(存储区),而零头则存放在单深度货位。出库时,优先分配单深度货位,及时释放这些货位,有助于提升库存效率。若遇到特殊情况,一个通道仅剩下很少托盘,还可以进行移库操作。
四、主要特点
首先,本项目采用密集储存技术,大幅度提升了存储效率,与一般自动化立体库比较(单深度),库存能力提升了约39%,库房成本大幅度降低(仅相当于自动化立体库50%左右),充分体现了自动化冷库的巨大优势。
其次,本项目采用作业区与存储区分离的做法,存储区设计为-18°C,作业区的温度设计为5℃,工作环境大为改善,从而解决了传统冷库工作环境恶劣的棘手问题。这也是自动化冷库的优势之一。
此外,本物流系统与生产系统紧密相连,自动输送、自动码垛、自动储存,全过程高度自动化,是典型的生产型物流系统。
值得一提的是,自动化冷库对于机械设备和自动控制系统均有严格要求,如货架钢材的型号、电机及减速机的型号、控制柜的保温等,均与常温下的要求有显著不同。
可以说,本项目的成功运营具有一定的示范性,可以在行业内广泛推广应用。
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