自动化技术在仓储物流领域的发展趋势与实践
张波
中国石油昆仑物流有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
引言
随着科技的快速发展,促使着自动化技术以全新的方式渗透进整个仓储物流领域中,变革着仓储物流的原始作业方式,自动化立体仓库高效存取、自动分拣系统分流、智能搬运装置自如搬运等等,自动化的技术运用提高了仓储物流的作业效率、节约劳力、降低差错率等等,为仓储物流带来全新的发展格局。公司以客户为中心、以质量求发展、以服务树品牌、以数智促转型,秉持着仓储物流发展理念,对自动化技术在仓储物流领域进行了大胆尝试,构建集约高效、智慧、多元的仓储物流体系,在仓储物流领域具备一定的行业典型性与示范性。
一、自动化技术在仓储物流领域的应用现状
1. 自动化存储系统
在成品油及化工原料仓储中,自动化存储系统得到了广泛应用。以某大型石化企业为例,其采用的自动化立体仓库利用高层货架存储货物,通过堆垛机、输送机等设备实现货物的自动存取。这种存储方式相较于传统的平面仓库,大大提高了空间利用率,存储容量提升了数倍。同时,系统能够精确记录货物的存储位置和数量,实现了库存信息的实时更新,为企业的生产调度和物流配送提供了准确的数据支持。
2. 自动化分拣系统
化工原料等种类繁多,自动化分拣系统可以高效、精确的对化工原料进行分类、分拣。化工原料大多具有易燃、易爆、有毒等特点,人工分拣不仅分拣效率低,还容易发生工伤、中毒等安全事故。化工产品配送中心分拣瓶颈如何突破?自动分拣系统能够有效解决化工原料分拣难题。例如,在某化工产品配送中心,采用交叉带分拣机与摆轮分拣机,与条码、RFID 射频、机器视觉等识别技术,实现对化工原料的自动分拣。每小时可处理超 2 万台化工产品,分拣准确率高达 99% 以上。自动分拣系统能够通过不断分拣作业所产生的数据进行分析,调整分拣策略,对不同规格、大小、重量、类型的化工原料,规划出专属的分拣路径,既保证了作业人员的安全,又提升了仓储物流智能化水平。
3. 自动导引车(AGV)与自动移动机器人(AMR)
自动导引车(AGV)和自主移动机器人(AMR)在物流搬运中的运用有着重要的作用,比如成品油装卸,现在人工调度效率低,误差高,AGV 利用磁条引导、激光引导或视觉引导等方式,在预设的最优路径,智能引导油罐车 + 装卸站台+±10mm 误差,自动实现连接管路、检压等装卸前预备作业,由配备的高精确度流量计实现精准、定量、安好油品装卸,效率进步 60% 以上。化工原料仓库AMR 更加灵活、智能,集成了 SLAM(即时定位与地图构建)算法、多传感器( 激光雷达、视觉摄像头、超声波传感器等 ) 和动态路径规划算法,能够在动态环境通过多传感器融合实时建图和定位,并自主规划路径避免障碍物,完成搬运任务的机器人。某大型化工物流企业采用的 AMR 拥有模块化的货叉设计,可以直接对接不同规格的原料托盘,并且通过 AMR 与仓库管理系统直连,自动下发原料分拣任务,极大提高了分拣效率。
4. 仓储管理系统
WMS 是仓储物流系统中重要的软件应用模块,被广泛应用于油品及化工品仓储物流系统中。通过物联网、大数据和人工智能技术,WMS 构建起库存管理智能中枢,对库存进行 7x24 小时实时监控、动态管理,并通过各类算法预测库存需求趋势,提前预警缺货或积压风险。在订单管理模块,WMS 可综合订单的重要性、货物存放位置、出库效率等因素,寻找最优路径进行存储货物的拣选、出库,自动规划入库上架、库存调拨、拣选出库等作业任务,减少人为干预所造成的误差。通过与企业的ERP 系统深度集成,WMS 突破了企业的部门障碍,实现了企业的采购、生产、仓储、销售等系统的互联互通和资源共享,真正做到了以需求为导向,合理安排生产,调整库存,极大地提高了对市场需求的响应速度和整体供应链的运作效率。
二、自动化技术在仓储物流领域的发展趋势
1. 人工智能与机器学习的深度应用
随着人工智能以及机器学习的逐步完善,其应用范围越来越广,在仓储物流的领域中,通过学习及掌握大量的仓储物流数据,人工智能算法能够做到对货物需求进行预报,帮助企业合理控制库存货物,减少积压,降低缺货。在仓库管理领域,人工智能能够通过对仓库进行合理布局,根据货物的出入库频率,存储要求,进行自动调整库容,提高仓库作业效率。在设备管理领域中,机器学习算法通过对设备工作数据的了解分析,提前预知设备状况,做到设备提前维护,降低设备故障率,提高设备可靠性及设备寿命。
2. 适应多样化订单与产品需求
随着市场个性化、多元化需求的不断增长,要求仓储物流企业要有更强的柔性化生产的能力,以更好地应对不同类型订单的不同产品。自动化设备系统将朝着柔性化的方向继续发展,能够快速地调整作业流程和参数,对长宽高不同、重量不同、形状不同的货物进行快速的处理。例如,一些自动化分拣系统,采用了模块化的设计,可以通过不同的分拣模块的更换,从而来应对不同货物的分拣;自动化立体仓库货架系统可以根据货物存放需要进行自由的大小调整。
3. 智能决策与预测性维护
智慧化的仓储物流系统将会是智能决策系统,能够根据数据实时信息、市场环境等自动做出最佳决策。例如在订单的处理过程中,能够根据订单的紧急性、产品的摆放位置、车辆的位置空间等,自动规划最佳处理及配送的流程。预测维护的运用将十分普遍,即在系统运行的过程中,能够预测设备故障隐患,对设备提前进行维护修复,避免由于设备突发故障造成仓储物流中断,确保系统运行的安全。
4. 节能技术在仓储设备中的应用
在全球倡导节能减排的大环境下,绿色化是仓储物流自动化技术发展的新趋势,仓储设备厂家将持续开发和应用节能技术,降低设备功耗,AGV、堆垛机等将采用效率更高的驱动装置和能源控制算法,如用电锂电池替换装置原有的铅酸电池等高效、节能设备;自动分拣系统优化设备运行参数和控制系统算法,降低设备空转时间,降低设备功耗;部分仓储设备采用太阳能、风能等可再生能源。
结语
未来,自动化技术在仓储物流行业中的应用会更加深入,不仅仅大企业投入自动化技术的应用,中小型企业也会看到自动化技术的优势从而引入自动化技术,5G、区块链等新技术也会与自动化技术相结合在仓储物流行业进行更多的应用和创造更多的机会,让仓储物流行业发生质的飞跃。
参考文献:
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