摘 要：自动化生产线与立体智能仓储对于现代企业提高生产管理效率以及仓储利用率具有重要的作用。本文通过对浙江曼得丽涂料有限公司新建的自动化生产线以及立体智能仓储来阐述两者的设计及应用。
关键词：自动化生产线，智能仓储
1 引言
由于近年来人工成本的不断提升，柔性化制造系统(Flexible Manufacturing System)的兴起，有更多的企业对自动化生产与立体智能仓储产生了愈加浓厚的意愿和兴趣。德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出“工业4.0”的概念，它描绘了制造业的未来愿景，提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后，人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。前三次工业革命的发生，分别源于机械化、电力和信息技术。如今，随着物联网及服务的引入，制造业正迎来第四次工业革命。不久的将来，企业能以CPS(Cyber Physical Systems，信息物理系统)的形式建立全球网络，整合其机器、仓储系统和生产设施。
在涂料行业，伴随着科学与计算机技术的创新，在车间生产制造上已实现机器换人达到高效率高精度的自动化生产，在仓储管理上已达到了仓库无人化的境界。自动化生产线是将机械工程与电气化工程相结合，使得加工产品的生产效率得到了较大的提升，从而降低劳动成本，已经逐渐成为现代制造业的重要发展方向。立体智能仓储又称高层货架仓库、自动存取系统AS/RS(Automatic Storage & Retrieval System)。它一般采用几层、十几层甚至几十层高的货架，用自动化物料搬运设备进行货物出库和入库作业的仓库。立体智能仓储不同于货架仓储，立体仓库内设备的配置应与仓库的类型相适应。生产物流原从原料采购开始的，并最终将产品送达客户。物料经过采购运输、入库、存放、生产出库/再入库，加工制造，最后进入成品库以及产品外运等一系列过程。立体智能仓储是生产物流的重要组成部分。本文针对浙江曼得丽涂料有限公司新建的自动化生产线与立体智能仓储，来论述下自动化生产线与立体智能仓储的设计与应用。在本论文中,以浙江曼得丽涂料有限公司自动化生产线与立体智能仓储为例，重点论述了自动化生产线与立体智能仓储的构成以及实际生产效益。本论文的研究成果对进一步研究自动化生产线与立体智能仓储在实际驳接作业过程中生产作业优化有一定的参考价值。
2自动化生产线与立体智能仓储的构成
2.1 自动化生产线的构成
自动化生产线是人们通过自动输送及其他一些辅助装置按工序顺序将各种机械加工装置连成一体，并通过液压系统、气压系统和电气控制系统将各个部分动作联系起来，使其按照规定的程序自动地进行工作。我们把这种自动工作的机械装置系统称为自动化生产线。
典型的自动化生产过程主要包括原料供给、自动投料、自动加工、自动包装等环节，物料与成品生产线及仓储的传输，运行效率影响整个生产线的效率。
图1-1 自动化生产线一览图
我们可以把自动化生产线分为五个部分：机械本体、检测、信息处理、执行机构和接口部分。从功能上来看，不论何种类型的自动化生产线都应具备最基本的四大功能：即运转功能、控制功能、检测功能和驱动功能。运转功能在生产线中依靠动力源来提供。控制功能在自动生产线当中得以实现，是由微型机、单片机、可编程控制器或其他一些电子装置来承担完成的。在工作过程中，设在各部位的传感器把信号检测出来，控制装置对信号进行存储、运输、运算、变换等等，然后用相应的接口电路向执行机构发出命令，完成必要的动作。检测功能主要由位置传感器、 直线位移传感器、角位移传感器等各种传感器来实现。传感器收集生产线上的各种信息，如：位置、温度、压力、流量等传递给信息处理部分完成控制作用。驱动功能主要由电动机、液压缸、气压缸、电磁阀、机械手或机器人等执行机构来完成。整个自动生产线的主体是机械部分。
2.2立体智能仓储的构成
立体智能仓储是一个将原料、半成品、成品、工具等物料自动存取、自动检索的多层仓库存储系统。主要由库房、货架、堆垛起重机、出入库运输机、智能小车、托盘、计算机控制系统、托板以及各种状态检测器等部分组成。
图2-1 立体仓库一览图
立体智能仓储系统包括多层货架，能在巷道内的任何货位存储和取出货物的运输设备以及计算机控制和通讯系统。它的规划和布局是涉及到物流监控技术、计算机应用技术、通讯技术、设备及货位优化管理等技术领域的综合工程项目，它的特点在于以高层立体货架为标志，以成套先进的搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，高效率地利用仓储空间，节约时间和人力进行出入库作业。
图2-2 工艺流程图
立体智能仓储的含意包括仓库管理自动化和出入库的作业自动化。所谓仓库管理自动化，包括对货箱、帐目、货格及其他信息管理的自动化。自动认址、货格状态的自动检测以及堆垛机各种动作的自动控制。
图2-3 立体仓管理控制系统图
3自动化生产线与立体智能仓储的应用和生产效益
立体智能仓储的它是由高层货架存储，节省库存占地面积，提高空间利用率。目前世界上最高的立体仓库高度已达50m，单位面积存储量可达7.5t/m2，是普通仓库的5-6倍。它不仅能够自动存取，运行和处理速度快，同时，能方便地纳入企业的物料系统。它由计算机控制，便于清点和盘库，合理减少库存。
立体智能仓储能够实现以下几个目标：空间的最大利用、人力与设备的有效利用、有计划的存货置放系统及加速物品流通、要经济、有效、安全的物品搬运系统、物品的最佳保护，避免损坏或遗失、良好的环境维护与管理。
使用立体智能仓储可以产生巨大的社会效益和经济效益。它通过高层货架存储，使存储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率；立体智能仓储采用层积式存放，结合计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化、变质和损坏；通过自动存取系统(AS/RS),加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度；计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错；同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平。自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，实现企业信息管理的自动化。同时，由于使用自动化仓库，促进企业的科学管理，减少了浪费，保证均衡生产，也提高了操作人员素质和管理人员水平。
图3-1 立体仓库货架图
4结尾
首先简要介绍了自动化生产线与立体智能仓储的发展状况，并指出了立体智能仓储的未来发展方向；其次简要介绍了自动化生产线与立体智能仓储的构成和工艺线路图；最后给出了自动化生产线与立体智能仓储的生产效益。通过这些论述让我们更清楚的了解自动化生产线与立体智能仓储在现代化制造业过程中越来越占据主流需求趋势，它在缓解土地资源紧张、提高生产效益和运输效率、均衡工厂的库存调节能力、对仓储的信息管理、提高员工技能素质减少劳动力成本方面都有显著的优势，接下来相当长的时间内我国立体智能仓储的发展将会大有作为，仓储领域也正等着迎接一场纵向空间的革新。
参考文献
[1] 张仰森,刘安宇.智能化立体仓库入库货位分配的综合优化算法.计算机科学,2010, 37(12):175-189
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