Problemas y soluciones en la aplicación de tesis de graduación de almacén tridimensional automatizado.
1. Introducción a los antecedentes
La aparición y el desarrollo de los almacenes tridimensionales son el resultado del desarrollo de la producción y la tecnología después de la Segunda Guerra Mundial. . A principios de la década de 1950, apareció el almacén tridimensional del apilador de puente. A finales de los años 50 y principios de los 60 aparecieron los almacenes tridimensionales con apiladores tipo túnel operados por conductores. En 1963, Estados Unidos tomó la iniciativa en el uso de tecnología de control por computadora en almacenes elevados y estableció el primer almacén tridimensional controlado por computadora. Desde entonces, los almacenes automatizados se han desarrollado rápidamente en Estados Unidos y Europa y han formado una disciplina especializada. A mediados de la década de 1960, Japón comenzó a construir almacenes tridimensionales. La velocidad de desarrollo es cada vez más rápida y se ha convertido en uno de los países con el mayor número de almacenes tridimensionales automatizados del mundo.
No es demasiado tarde para que China desarrolle almacenes tridimensionales y sus equipos de manipulación de materiales. En 1963, se desarrolló el primer apilador de puente (Instituto de Investigación de Maquinaria de Transporte y Elevación de Beijing del Ministerio de Maquinaria). En 1973, el primer almacén tridimensional automatizado controlado por computadora en China (altura de 15 metros, responsable de la Oficina de Elevación). Ministerio de Maquinaria) El almacén se puso en funcionamiento en 1980. En 2003, el número de almacenes tridimensionales automatizados en China había superado los 200. Los almacenes tridimensionales se han convertido en una tecnología de almacenamiento indispensable para la logística empresarial y la gestión de la producción debido a su alta utilización del espacio, su gran capacidad para entrar y salir del almacén y el uso de computadoras para el control y la gestión, lo que favorece la implementación de sistemas modernos. gestión por parte de las empresas y son cada vez más valorados por las empresas. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de la información, la tecnología de producción automatizada y la economía comercializada, el manejo, almacenamiento, distribución y la información correspondiente de materias primas, productos semiacabados, productos terminados y diversos materiales en circulación no son algo aislado. De hecho, desde la planificación de recursos de fabricación (MRPⅱII) hasta la planificación de recursos empresariales (ERP), todos los aspectos de la logística han completado su proceso de integración. El almacenamiento, la logística y el flujo de información automatizados se han convertido en nodos clave para organizar la producción y conectar las redes de producción, ventas y gestión. Como medio importante para reducir los costos logísticos, están desempeñando un papel cada vez más importante en la economía nacional. El primer almacén tridimensional totalmente automatizado de China, el almacén tridimensional automatizado de la fábrica de automóviles de Beijing, fue desarrollado y producido por el Instituto de Investigación de Maquinaria de Transporte y Elevación de Beijing. Las bibliotecas tridimensionales automatizadas se han desarrollado rápidamente desde su aplicación en China en la década de 1980 y fueron ampliamente utilizadas en la década de 1990. En los últimos 20 años, el Instituto de Investigación de Grúas de Beijing ha diseñado y fabricado más de 65.438+000 conjuntos de diversas formas de almacenes tridimensionales automatizados. Los productos son ampliamente utilizados en maquinaria, metalurgia, industria química, medicina, industria militar, alimentación, transporte, electrónica y otros campos, liderando y promoviendo el desarrollo y aplicación de tecnología logística en nuestro país. En 2000, Beijing Juyuan construyó el sistema logístico integral de Lenovo Computer Company, que es el almacén tridimensional totalmente automático a gran escala más grande y tecnológicamente más avanzado de China. El sistema de logística de Lenovo integra la última tecnología internacional de almacén tridimensional y todo el sistema utiliza alrededor de 30 nuevas tecnologías. El apilador de carriles es uno de los equipos clave del sistema de almacén tridimensional. Entre ellos, se incluyen más de 10 nuevas tecnologías, como la tecnología de regulación de la velocidad de operación, la tecnología de alcance láser, la tecnología de regulación de la velocidad de las horquillas, la tecnología de reconocimiento de dirección del mecanismo de elevación y la tecnología de cruce variable. -La tecnología de columna de sección es la última en el país. Los resultados de aplicaciones de investigación o tecnología avanzada internacional. El equipo de transporte adopta muchas tecnologías nuevas, como estructura combinada, plataforma elevadora en voladizo y tecnología de recolección automática de paletas. Los últimos resultados de las investigaciones se han utilizado para ajustar el funcionamiento de los vehículos de reparto e identificar direcciones. La tecnología de evitación de vehículos duales se utiliza para permitir que los vehículos de reparto alcancen una capacidad de tráfico mayor que los requisitos de diseño. La estructura del estante se analizó mediante el método de elementos finitos. El tratamiento de la superficie adopta un nuevo proceso de pulverización de la superficie, que es hermoso y duradero. El sistema de control adopta la tecnología de control de bus de campo PROFIBUS y su alta integración con el sistema R/3 refleja un gran avance en la integración del sistema de almacén tridimensional y los sistemas de información a gran escala. El sistema de logística automatizada de Lenovo es un producto desarrollado de forma independiente con niveles avanzados a nivel internacional. Su operación exitosa marca que la tecnología de automatización de logística de mi país ha alcanzado un nuevo nivel.
2. Estado actual de la tecnología
Un sistema de almacén automatizado relativamente completo incluye principalmente:
(1) Almacenamiento y rotación de mercancías: estantes de gran altura, paletas, Contenedores;
(2) Operaciones de entrada y salida - apiladores;
(3) Sistemas de distribución de entrada y salida - rodillos, transportadores de cadena, camiones de distribución, elevadores, etc.
(4) Sistema de control automático, incluidos equipos de acceso controlados por computadora, sistemas de distribución de energía y todos los dispositivos de control electrónico de diversas instituciones de pruebas y seguros.
(5) Sistema de gestión informática: gestión de contabilidad de almacén, análisis de datos, gestión razonable del espacio de almacenamiento, operación de equipos y visualización del estado del inventario, etc. El sistema de gestión y el sistema de control están interconectados.
(6) Se puede utilizar un transelevador en varios carriles con baja frecuencia de entrada y salida en el almacén tridimensional. En este momento, se debe equipar el equipo de transición del transelevador (como un vehículo de transición). .
El estado técnico de los principales equipos de los almacenes automáticos de mi país es aproximadamente el siguiente:
1. Estantes, tarimas y contenedores de gran altura.
Alto. Las estanterías de gran altura son la parte estructural principal de los almacenes tridimensionales automatizados. Generalmente las estructuras de acero se sueldan o ensamblan. Cada fila de estantes se divide en varias filas y capas de paletas unitarias, y cada paleta generalmente almacena de 1 a 3 paletas (contenedores). En la actualidad, los estantes domésticos de gran altura generalmente miden menos de 20 metros, en su mayoría de 10 a 15 metros. El acero utilizado en las estanterías y estantes soldados es principalmente acero laminado en caliente. Los estantes prefabricados están hechos principalmente de acero fino laminado en frío. La construcción soldada es fuerte y duradera, pero pesada.
La apariencia ensamblada es hermosa, el rendimiento del desmontaje es bueno y el transporte es conveniente. Debido a que el acero de paredes delgadas laminado en frío tiene buenas propiedades mecánicas, tiene un gran potencial para ahorrar acero y reducir costos. Si el complemento es muy razonable y sólido, será la dirección de desarrollo de los estantes de gran altura. Generalmente, cuando las paletas (contenedores) son relativamente grandes, se utiliza una estructura de soporte y se almacena una paleta (contenedor) en cada bodega de carga. Cuando el tamaño del palet es pequeño, se utiliza una estructura de vigas. Cada contenedor puede almacenar de 1 a 3 unidades de pallet (contenedor). En la actualidad, hay más usuarios de estructuras de estantes tipo viga que de estructuras tipo soporte, y existe una tendencia a seguir aumentando. En la actualidad, los pallets (contenedores) son en su mayoría estructuras de acero o estructuras de acero-madera. Sin embargo, con el desarrollo de la industria del plástico liviano y la tecnología de moldeo por inyección, las paletas (contenedores) de plástico desempeñarán un papel importante en paletas (contenedores) con menor tamaño y peso debido a su hermosa apariencia, resistencia a la corrosión y peso ligero.
2. Grúa apiladora
La grúa apiladora es el principal equipo para almacenar y recuperar mercancías en almacenes automáticos. Puede transportar mercancías horizontalmente, levantar y horquillar a izquierda y derecha en el pasillo del estante y completar diversas funciones operativas como almacenamiento, almacenamiento y descarga. Para que el apilador identifique con precisión la dirección. Los movimientos horizontales, verticales y largos de las horquillas están configurados en dos o más velocidades (velocidad de funcionamiento normal y velocidad lenta) (o regulación de velocidad continua de frecuencia variable) para reducir el impacto al estacionar y permitir un posicionamiento preciso para cumplir con las operaciones horizontales. Los requisitos de precisión de estacionamiento son de 10 mm para la mano, 10 mm para el elevador vertical y 5 mm de longitud para las horquillas izquierda y derecha. El apilador está equipado con dispositivos de detección de autenticidad para espacios de carga y plataformas de carga para evitar accidentes causados por almacenamiento repetido cuando el espacio de carga está ocupado debido a errores de control (o gestión). El apilador debe estar configurado con comandos de posición inicial y parada. Si no se detiene por inercia u otras razones, el apilador "corregirá la desviación" automáticamente según el control del programa de la PC; Además, el apilador está equipado con límite de velocidad del terminal e interruptores de límite para operación y arranque/parada, y se establece un tope mecánico en el terminal para evitar que el apilador opere más allá de la posición límite. Para garantizar la seguridad del conductor del transelevador con la cabina del conductor y la carga, la plataforma de carga está equipada con un dispositivo de protección contra rotura de cuerda o un dispositivo anticaída limitador de velocidad. El sistema eléctrico del transelevador también está equipado con funciones convencionales, como enclavamiento eléctrico, protección contra pérdida de tensión, protección de posición cero, protección contra sobrecarga, etc. En la actualidad, la velocidad de funcionamiento de cada mecanismo del apilador es: operación horizontal de 80 m/min, elevación de 10 a 16 m/min y horquilla de carga de 8 a 15 m/min.
3. Sistema de asignación de salida de personal
En un almacén controlado automáticamente. El sistema de distribución de entrada y salida asigna las mercancías entrantes a una entrada de carril de acuerdo con las instrucciones de la computadora, y luego el apilador de carril entrega las mercancías en las filas, columnas y capas designadas de acuerdo con las instrucciones. Salida en sentido inverso al salir del almacén. Se puede instalar un dispositivo de pesaje en la entrada de la carga. El dispositivo de detección de sobrealtura y sobreancho evitará accidentes causados por sobrecarga, sobrepeso o sobredimensión de carga que ingresa al área del almacén.
Actualmente, la mayoría de mercancías se transportan mediante transportadores de rodillos o cadenas dependiendo de la estructura y peso de la carga, palet o contenedor. Los ascensores se utilizan a menudo para resolver el problema de las diferencias de altura en las intersecciones para el transporte de carga. Además, se deben establecer canales de transporte para transportar mercancías (paletas) con peso y tamaño no calificados a lugares designados para su clasificación antes de ingresar al área del almacén. También se puede utilizar para enviar mercancías unitarias aquí al entrar y salir del almacén (piezas que entran y salen del almacén) y luego regresar después de la recolección. Cuando la frecuencia de entrada y salida no sea alta, valorar el uso de un transelevador para varios carriles. En este momento, se debe equipar un vehículo de transición u otro equipo de transición. para girar el apilador hacia otra carretera.
4. Sistema de control automático
Todos los equipos operativos en el área de almacén, como apiladores, transportadores, elevadores, vehículos de distribución, vehículos de transición, etc. , el sistema de garantía de funcionamiento de estos equipos debe estar controlado por un programa informático unificado. El sistema de control tiene funciones de alarma, diagnóstico y visualización de fallas mecánicas, eléctricas y de otro tipo. Y algunas alarmas las puede manejar usted mismo. Todos los dispositivos se conectan automáticamente y funcionan de manera confiable. Generalmente, se utiliza un controlador programable (PC) de alta calidad. Para garantizar el funcionamiento fluido y confiable de cada mecanismo y el reconocimiento preciso de la dirección, también se deben seleccionar componentes de control de alta calidad, como convertidores de frecuencia y componentes fotoeléctricos de alta calidad.
5. Sistema de gestión informática
El sistema de gestión informática debe poder completar las siguientes funciones principales de gestión de todas las ubicaciones de carga y de todos los bienes de inventario:
( 1) Según las necesidades, realizar funciones de gestión como primero en entrar, primero en salir, prioridad para un carril e incluso distribución de mercancías. y gestionar la entrada y salida de mercancías;
(2) realizar inventarios y consultas según la ubicación y variedad de productos;
(3) imprimir varios informes estadísticos;
(4) Análisis de inventario;
(5) Modificar el contenido del archivo de datos.
La computadora de administración puede elegir 486 o 586 microcomputadoras, que pueden realizar comunicación en línea con computadoras de monitoreo subordinadas. El método de comunicación puede ser cableado o mediante una línea deslizante de seguridad adjunta, preferentemente mediante un sistema de transmisión de señales infrarrojas. Instalación sencilla, transmisión fiable y larga vida útil. Según sea necesario, se pueden instalar dispositivos de visualización digitales, de texto o gráficos analógicos para la operación del equipo y los objetivos de operación en lugares destacados del almacén y la sala de máquinas para monitorear todo el proceso de operación.
En resumen, la industria de almacenes tridimensionales de mi país ha formado una cierta escala y capacidades de desarrollo. Las tendencias principales recientes en el mercado de almacenes verticales son: control automático de una sola máquina, mecanismo operativo de regulación de velocidad de frecuencia variable (debido a que la operación horizontal y la expansión y contracción de la carga no pueden operar al mismo tiempo. Se puede usar el mismo convertidor de frecuencia), corredera cerrada Alimentación por conductor, carga inferior a 600 kg, altura 10-15 metros. Está equipado con un bastidor combinado de acero de paredes delgadas laminado en frío y un transportador o carro para entrada y salida.
Se puede equipar una máquina de gestión para gestionar el libro de contabilidad del almacén tridimensional. Pero todavía existe una gran brecha en comparación con los países desarrollados.
En la actualidad, la altura de los almacenes en países desarrollados como Estados Unidos y Japón ha alcanzado decenas de metros. El número de bibliotecas ha llegado a miles. El transelevador opera a una velocidad de más de 100 m/min y cuenta con una variedad de sistemas de distribución logística de entrada y salida y sistemas de garantía de seguridad. Los dispositivos de almacenamiento vertical vienen en diferentes formas según su propósito. Los estantes por gravedad se han utilizado con éxito, pero el mercado interno está básicamente en blanco.
En tercer lugar, el desarrollo es mejor de lo esperado
1. Desarrollo del mercado
Según estadísticas incompletas, a finales de 2006, el número de tridimensionales automatizados. Los almacenes en China habían superado los 500 individuales. En 2006 se construyeron más de 80 almacenes tridimensionales automatizados, principalmente en los sectores de fabricación de maquinaria, automóviles, tabaco, procesamiento de alimentos, producción de prendas de vestir, producción y distribución de productos farmacéuticos. En comparación con 2005, todo el mercado se ha desarrollado enormemente. Las principales manifestaciones son:
(1) El número de almacenes tridimensionales automatizados en la industria tabacalera ha disminuido y se han construido unos 10 nuevos almacenes tridimensionales. Actualmente, la industria tabacalera aún tiene algunos proyectos inconclusos en la última ronda de proyectos integrales de transformación tecnológica. Las empresas de venta de tabaco utilizan principalmente almacenes sencillos de desenrollado o montacargas, y básicamente no utilizan almacenes automáticos. Si la industria tabacalera tiene una gran demanda de mercado, tendrá que esperar a que se sigan modernizando las empresas de fabricación y distribución de tabaco y a que se reemplacen los equipos;
(2) Industria farmacéutica: las empresas de producción farmacéutica todavía tienen demanda de Almacenes tridimensionales automatizados Estabilizar. En 2006, había 1.020 almacenes tridimensionales automatizados. Empresas como Sanjiu Pharmaceutical y Yang Zijiang Pharmaceutical han construido almacenes tridimensionales automatizados con la expansión de la escala de producción. Impulsadas por la certificación GSP, las empresas de distribución farmacéutica todavía tienen una gran demanda de almacenes tridimensionales automatizados. En 2006 se construyeron más de 10 almacenes tridimensionales automatizados.
(3) Algunos fabricantes de piezas estándar, sujetadores, válvulas y bombas de agua en la industria de maquinaria han construido almacenes tridimensionales automatizados.
(4) Aunque los fabricantes de automóviles están automatizados; Los almacenes tridimensionales se utilizan para almacenar carrocerías y accesorios de automóviles, pero básicamente utilizan productos extranjeros. El número de nuevos almacenes tridimensionales automatizados que se añaden cada año en la industria del automóvil oscila entre 10 y 20;
( 5) Los almacenes a gran escala como las empresas Yili y Mengniu Dairy están entusiasmados con la construcción de almacenes tridimensionales automatizados. En 2006, se construyeron más de 15 almacenes tridimensionales automatizados en esta industria y, en general, las escalas eran grandes. Para 2007 hay muchos proyectos previstos, entre ellos algunos congeladores.
(6) Aunque la demanda de almacenes tridimensionales automatizados en la industria de fabricación de electrodomésticos aún no es fuerte, las empresas de venta de electrodomésticos como Suning han construido centros de distribución logística automatizados, ampliando el mercado de almacenes tridimensionales automatizados. almacenes tridimensionales;
(7) En 2006, el gigante de la industria de la confección Youngor tomó la iniciativa en la construcción de un centro de logística de ropa automatizado, que incluía un almacén tridimensional automatizado. A medida que los efectos del uso se vuelven más prominentes y se extienden entre las empresas, otras empresas inevitablemente seguirán su ejemplo, y esta industria genera un mercado enorme;
(8) La construcción de almacenes militares automatizados se está acelerando. En los últimos dos años, se han incluido decenas de almacenes automatizados en el plan de construcción del ejército. Los proveedores prestan especial atención a esta área del mercado y la competencia será cada vez más feroz en el futuro.
2. Tecnología y desarrollo de productos
Las empresas de producción de bebidas frías de mi país con temperaturas de trabajo inferiores a -20 °C tienen ciertas demandas de almacenes tridimensionales automatizados. En la actualidad, los proveedores nacionales no pueden ofrecer soluciones y productos relacionados que cumplan plenamente con los requisitos. Simplemente los reemplazan con componentes adecuados para condiciones de baja temperatura o toman algunas medidas locales de calefacción y aislamiento para apenas cumplir con los requisitos de los usuarios. no es ideal. Existe una necesidad urgente de que los proveedores lleven a cabo investigaciones e investigaciones, comenzando desde el diseño general y el desarrollo de equipos, para proporcionar soluciones generales adecuadas para la industria.
3. Desarrollo de proveedores
El número total de empresas en la industria no ha cambiado mucho. Además de algunas empresas mal gestionadas, varios fabricantes extranjeros también se han sumado a la competencia en el mercado interno y, al mismo tiempo, se han producido fusiones entre empresas extranjeras y empresas nacionales. La demanda del mercado en 2007 es prometedora.
En 2006, el mercado general de almacenes automatizados tridimensionales se desarrolló de manera constante y rápida. Aunque los beneficios generales cayeron, los resultados de las ventas totales de todos los fabricantes fueron mejores de lo esperado. Se espera que la situación mejore en 2007 y que la escala de construcción de almacenes tridimensionales automatizados se acerque a 100. En el futuro, con la expansión de la escala y el número de empresas en nuestro país, y la creciente conciencia de dar importancia y utilizar racionalmente la tierra, un recurso escaso, se crearán almacenes tridimensionales automatizados con las ventajas de ahorrar recursos de tierra y mejorar las empresas. Los niveles de gestión se utilizarán más ampliamente. La mayor ampliación de los campos de aplicación planteará requisitos nuevos y mayores para los equipos y tecnologías correspondientes. Las empresas chinas deben llevar a cabo innovaciones tecnológicas integrales y actualizaciones de productos para aprovechar las oportunidades que ofrecen los tiempos.
Cuarto, adaptarse a las condiciones nacionales y desarrollarse adecuadamente
En la actualidad, China básicamente ha establecido una economía de mercado. Sin duda, el desarrollo de la tecnología está impulsado o restringido por el mercado. Sin embargo, como el mercado es imperfecto y no está estandarizado, a menudo depende de algo más que la demanda. Especialmente proyectos a gran escala, como bibliotecas tridimensionales (desde cientos de miles hasta millones o incluso más). El dinero suele ser la clave. Sin embargo, con el desarrollo de todos los ámbitos de la vida, la industria de almacenes tridimensionales de China también logrará grandes avances. En los próximos años habrá cada vez más almacenes tridimensionales con control totalmente automático de máquinas de gestión, apiladores y sistemas de distribución de entrada y salida, que se convertirán en la corriente principal del mercado de almacenes tridimensionales.
A medida que el mercado se expanda, seguirán apareciendo almacenes tridimensionales nuevos y de alta gama con sistemas de gestión y control. El diseño y la fabricación de apiladores especiales y sistemas de transporte logístico adecuados para diversos productos se convertirá en una de las tareas importantes de los fabricantes de almacenes tridimensionales. . uno. También se desarrollarán y mejorarán tecnologías de producción de estantes más ligeras y tecnología de enrollado de perfiles de estantes con mejor rendimiento de ensamblaje y estabilidad. En resumen, la tecnología de almacén automatizado de China seguirá actualizándose y desarrollándose con los cambios en el mercado interno. Al mismo tiempo, la experiencia profesional en el diseño de almacenes tridimensionales y las unidades de fabricación también guiará y promoverá el progreso de la industria de almacenes tridimensionales de China.
Verb (abreviatura de verbo) introduce la tecnología avanzada a un nuevo nivel.
A partir de la situación actual del diseño, fabricación y utilización de almacenes tridimensionales. Los países desarrollados están por delante de nosotros. Sin duda, es un atajo para introducir, digerir y absorber productos y tecnologías extranjeros avanzados y, en última instancia, localizarlos en nuestros propios productos. La premisa es introducir proyectos avanzados y adecuados al mercado interno. Esto no es en absoluto una introducción a ciegas. En la actualidad, la introducción de conjuntos completos de tecnología para el equipo principal de las bibliotecas tridimensionales es poco común en China. En cierto sentido, ¿quién debería ir primero? ¿Quién probablemente estará un paso por delante y capturará el mercado? En la introducción se deben comprender los siguientes puntos:
(1) Es necesario introducir tecnología integral para productos prácticos avanzados, es decir, no solo productos, sino también diseño y tecnología. El diseño novedoso es tan importante como los medios de proceso avanzados, y la mejora de la tecnología de proceso es a menudo más costosa y laboriosa.
(2) Rápida digestión y absorción. Domina la tecnología lo más rápido posible.
(3) Localizar lo antes posible. No podemos depender de piezas importadas durante mucho tiempo. Pero se debe comprender un principio: la calidad de las piezas de repuesto nacionales no puede ser inferior a la de las piezas importadas, de lo contrario se perderá parcialmente la importancia de su introducción.
(4) La introducción de tecnología debe tener en cuenta tanto la demanda actual del mercado como el desarrollo futuro del mercado. Después de la digestión y absorción, el producto debería ser un producto avanzado actualmente en el mercado. Establezca un punto de partida más alto y desarrolle sus propias capacidades de desarrollo sobre esta base. Manténgase a la vanguardia de los cambios del mercado. Si se pueden lograr los puntos anteriores, la introducción será exitosa.