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近年來(lái), 隨著國(guó)網(wǎng)公司對(duì)省級(jí)計(jì)量中心“四線一庫(kù)”自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)力度的加大, 各省公司智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)如雨后春筍般應(yīng)運(yùn)而生。然而青海省電力公司計(jì)量中心由于受到位置、空間和業(yè)務(wù)處理方式等因素制約, 并未完全實(shí)現(xiàn)總體建設(shè)目標(biāo)。因此建設(shè)一套獨(dú)立的、能夠?qū)崿F(xiàn)“四線一庫(kù)”總體目標(biāo)的采集終端智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)勢(shì)在必行。

智能化倉(cāng)儲(chǔ)總體架構(gòu)按照軟件和硬件進(jìn)行劃分, 其具體架構(gòu)及層級(jí)劃分如圖1所示。

圖1 總體架構(gòu)示意圖  下載原圖

1) 碼垛機(jī)。一種單叉雙深貨位雙出入集成架構(gòu), 用于對(duì)周轉(zhuǎn)箱按垛進(jìn)行貨架單元存儲(chǔ), 能夠執(zhí)行以“起點(diǎn)→源地址行進(jìn)→取貨 (送貨) →目的地址→完成”這一連續(xù)往復(fù)動(dòng)作的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。運(yùn)動(dòng)范圍能夠滿足4排12列5層共計(jì)234個(gè)貨位單元, 實(shí)現(xiàn)約4 968只采集終端的物料存儲(chǔ)。碼垛機(jī)電氣控制形式分應(yīng)急、手動(dòng)、半自動(dòng)和聯(lián)機(jī)4種模式, 分別應(yīng)用于故障狀態(tài)、檢修狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)。其能夠依據(jù)電氣指令對(duì)貨架單元進(jìn)行絕對(duì)認(rèn)址, 從而實(shí)現(xiàn)精確定位。其實(shí)物如圖2所示。

圖2 碼垛機(jī)  下載原圖

2) 提升機(jī)。以一垛物料為單元實(shí)現(xiàn)物料樓層間往復(fù)傳送的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。其主要構(gòu)成由電機(jī)驅(qū)動(dòng)、減速機(jī)、貨位臺(tái)和外框架構(gòu)成。提升機(jī)的建設(shè)安裝, 標(biāo)志著自動(dòng)化設(shè)備能夠在不同的空間位置下實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱的自動(dòng)傳送, 滿足了現(xiàn)有空間環(huán)境充分利用。實(shí)物如圖3所示。

圖3 提升機(jī)  下載原圖

3) 穿梭車 (簡(jiǎn)稱RGV) 。一種能夠?qū)崿F(xiàn)周轉(zhuǎn)箱雙向送貨及精確定位的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件。用于倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中軌道導(dǎo)引搬運(yùn)設(shè)備, 以往復(fù)方式在固定軌道上運(yùn)行, 將貨物運(yùn)送到指定地點(diǎn)或接駁設(shè)備。在電控系統(tǒng)控制下, 通過(guò)條碼認(rèn)址方式精確定位于各個(gè)輸入、輸出工位, 接受物料后進(jìn)行往復(fù)穿梭運(yùn)輸, 具有高度的機(jī)動(dòng)性、自動(dòng)化和靈活性。實(shí)物如圖4所示。

圖4 穿梭車  下載原圖

“四線一庫(kù)”自動(dòng)化系統(tǒng)采用一平臺(tái)一倉(cāng)儲(chǔ)多線體設(shè)計(jì)模式, 業(yè)務(wù)由省級(jí)計(jì)量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)發(fā)起, 制定任務(wù)向倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)送, 倉(cāng)儲(chǔ)接收任務(wù)并按照任務(wù)條件進(jìn)行物料出入庫(kù), 下層檢定線體接收 (放出) 物料進(jìn)行檢定 (檢測(cè)) 并入庫(kù)。其中, 檢定 (檢測(cè)) 硬件主體主要分為人工檢定 (檢測(cè)) 模式、流水線檢定 (檢測(cè)) 模式和自動(dòng)化檢定 (檢測(cè)) 裝置。正是由于不同的設(shè)計(jì)模式, 使得倉(cāng)儲(chǔ)與其硬件接口實(shí)現(xiàn)方式不同, 具體對(duì)比分析見表1。其中采集終端智能化倉(cāng)儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)方式采用人工檢定 (檢測(cè)) 模式。

表1 檢定 (檢測(cè)) 模式對(duì)比分析  下載原圖

庫(kù)容量分滿載庫(kù)容量、空載庫(kù)存量和實(shí)際庫(kù)容量3種。以貨位分布 (貨架合計(jì)4排12列5層, 其中含6個(gè)貨位因設(shè)備占用不能納入) 為基準(zhǔn), 存儲(chǔ)單元數(shù)為個(gè), 其中采集器存儲(chǔ)單元數(shù)a1為個(gè), 終端存儲(chǔ)單元數(shù)a2為個(gè), 并按照采集器每箱12只 (其中每垛3箱) 和終端每箱4只 (其中每垛4箱) 計(jì)算。

設(shè), 空載庫(kù)容量C1為周轉(zhuǎn)箱存放個(gè)數(shù), 滿載庫(kù)容量C2為采集終端存放只數(shù), 實(shí)際庫(kù)容量C3為按照存儲(chǔ)比例60%壓縮后的實(shí)際采集終端存放只數(shù), 得:

其中, a1、a2為采集器和終端存儲(chǔ)單元數(shù);n1、n2為對(duì)應(yīng)每垛箱數(shù)。

其中, a1、a2為采集器和終端存儲(chǔ)單元數(shù);m1、m2為對(duì)應(yīng)每箱存放設(shè)備數(shù)。

其中, f1為實(shí)際庫(kù)容量壓縮比例。

由此可知, 在靜態(tài)存儲(chǔ)方面, 系統(tǒng)能夠滿足798個(gè)立庫(kù)周轉(zhuǎn)箱及對(duì)應(yīng)6 504只采集終端的庫(kù)存存儲(chǔ)。且在實(shí)際運(yùn)行下, 保障3 902只采集終端的存放以供流轉(zhuǎn)。

日吞吐率是單位工作日內(nèi)不同出入庫(kù)任務(wù)執(zhí)行數(shù)量總和, 可分為設(shè)備入庫(kù)、檢測(cè)出庫(kù)、檢測(cè)入庫(kù)和配送出庫(kù)4種基本任務(wù)類型。按照堆垛機(jī)設(shè)計(jì)工作能力50垛每小時(shí), 8 h工作時(shí)間計(jì)算, 設(shè)采集器日吞吐率Q1, 采集終端日吞吐率Q2, 系統(tǒng)日吞吐率Q3, 得:

其中, d為堆垛機(jī)設(shè)計(jì)工作能力, t為工作小時(shí)數(shù)。

其中, f2為實(shí)際出入庫(kù)數(shù)量壓縮比例, r為4種基本任務(wù)類型。

日吞吐率是反映系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要指標(biāo), 通過(guò)效能分析可知, 正常運(yùn)轉(zhuǎn)下系統(tǒng)日吞吐率達(dá)到10 400只采集終端的出入庫(kù), 滿足2 600只采集終端檢測(cè)出庫(kù)流轉(zhuǎn) (或其他基本任務(wù)類型) 。

充實(shí)的庫(kù)容量不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)備全過(guò)程、自動(dòng)化、智能化的資產(chǎn)管理、檢定管理, 而且結(jié)合智能化倉(cāng)儲(chǔ)與人工檢定 (檢測(cè)) 裝置, 將庫(kù)房管理和檢測(cè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換為自動(dòng)方式, 建立出一整套自動(dòng)設(shè)備運(yùn)作體系, 有效提升了各個(gè)業(yè)務(wù)的獨(dú)立運(yùn)作和聯(lián)合協(xié)同水平。

采集終端智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)投入運(yùn)行后, 減輕了人員勞動(dòng)強(qiáng)度, 提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率, 但受場(chǎng)地及空間限制, 存在一些問題。從圖5左側(cè)虛線框內(nèi)的設(shè)備看出, 二層提升機(jī)至穿梭車轉(zhuǎn)接臺(tái)之間采用單線輸送形式, 可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)檢測(cè)裝置在某段時(shí)間內(nèi)同時(shí)執(zhí)行檢測(cè)出入庫(kù)任務(wù), 造成輸送線周轉(zhuǎn)箱擁堵。

圖5 系統(tǒng)總圖 (采集終端檢測(cè)區(qū)域部分)   下載原圖

建議在二層提升機(jī)至穿梭車轉(zhuǎn)接臺(tái)之間加裝復(fù)線, 對(duì)物料進(jìn)行分流, 并實(shí)現(xiàn)輸送線積放功能以提升系統(tǒng)運(yùn)行效率, 如圖6黑色覆蓋區(qū)域所示。

圖6 改造效果示意圖 (采集終端檢測(cè)區(qū)域部分)   下載原圖

采集終端智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)能夠滿足省級(jí)計(jì)量中心“四線一庫(kù)”建設(shè)要求, 同時(shí)一定程度上解放了勞動(dòng)力, 提升了效能, 達(dá)到了采集終端自動(dòng)化存儲(chǔ), 物流化運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。同時(shí)為省級(jí)計(jì)量中心用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)提供了良好的保障。