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随着制造业转型升级步伐加快，长大物料的自动化仓储需求越来越多。米亚斯为正山智能“量身设计”的高效率大型棒料自动化仓储解决方案，成功助力企业打造舟山首个未来“黑灯工厂”。在提升经济效益，树立良好企业形象，提高安全作业管理水平等方面取得了显著成效。
作者 : 李洋
米亚斯物流设备（昆山）有限公司
随着智能工厂、智能制造逐步普及，传统制造业亟需转型升级以应对效率和产能瓶颈。在金属加工、机械制造、航空航天等领域，3m以上的长大物料比较常见，但是如何进行规模化的存储以应对自动化管理和密集存储是摆在企业面前的现实难题。米亚斯作为领先的仓储自动化解决方案提供商，为舟山正山智能“量身设计”高效率的大型棒料自动化仓储解决方案，成功助力企业打造该地区首个未来“黑灯工厂”。
在竞争激烈的市场中，工厂自动化转型升级成为制造企业保持竞争力、取得市场突破的一大利器。长大物料作为金属加工等行业的重要原材料，往往长度超过3m、重量超过3吨，其自动化仓储难题，掣肘着企业自动化转型升级。
根据相关资料，长大物料一般指长度大于3m，重量为3吨以上的板材、型材、棒料、大型机械零部件、模具等物料，一般作为制造业厂内加工制造的原材料使用。
大型棒料传统堆叠方式作业现场
本案例中客户企业属于紧固件行业，棒料作为重要生产原料，往往需要提前备货仓储以应对生产需求，经过实际调查发现，这类物料的特殊性质容易导致企业在储存该类物料时面临仓储空间利用率低（这些长且重的大型物料的特殊物理属性导致在存储作业时物料容易堆叠码放，占用大量的厂房空间）、安全隐患大（由于物料重且大，需要耗费大量的人力进行搬运移载，在工人作业时，容易导致安全隐患）、管理效率低（由于人工作业+简单的机械搬运，导致出入库效率低下，也给后续的物料盘点、产品追溯等带来问题）、物料盘点难（由于长大物料的大量堆积导致在进行盘点作业时带来不便，不能针对特定物料进行精确盘点。且某些特殊长大物料的材料容易磕碰损坏）、人力成本高（传统作业方式需要耗费大量的人力进行搬运作业，这就导致企业需要仓储作业员工，但是现实的困境是招工难带来人力成本的不断飙升）。
随着制造业转型升级步伐加快，长大物料的自动化仓储需求越来越多，如何实现这种超长、超重、超大物料的安全有效存储，技术方案难点颇多，需要综合考量：
1.定制化开发难度较高
一般托盘立体库中的货物在1吨以内，体积较小，在1m3左右，容易实现自动化仓储，但是如果面对长度超过3m甚至于10m、重5吨以上的物料，那么对移载设备如堆垛机、货架等都提出较高的要求。有的物料属于卷状，常规货叉存取时候容易滚落，可能需要针对这些特殊物料做定制化开发，如长料箱托盘载具、V型货叉、变距可调货叉等自动化设备。
2.安全保护系数较高
由于长大物料的特殊物理属性，且单位价值较高，一旦出现掉落、滚落意外情况，会产生较大的经济损失，需要考虑设备存取货物时有相应的安全保护措施。
3.对设备运行可靠性较高
一般工厂内部生产是持续性不间断的，满负荷运行状态对出入库物流设备稳定性和可靠性要求较高，需要设备在对长大物料长时间进行各生产环节搬运、输送等作业时，依然能够保持稳定运行，否则因设备故障导致停机会给生产带来巨大损失。
4.仓储信息化与数字化系统对接
实现大型自动化仓储系统需要完备的信息化软件，并且与企业现有的生产等系统进行融合对接，打通各项数据链条，实现长大物料出入库作业信息以及物料盘点等操作与企业整体生产系统进行数据共享管理，方便企业信息化系统建设。
位于浙江舟山市的正山智能制造科技股份有限公司是舟山正源实业旗下的子公司，是一家以智能化装备为基础，运用大数据分析等信息化技术的新型现代化紧固件制造企业。产品以风电叶片、塔筒、地锚紧固件，螺栓、螺母等高精端紧固件为主，主要应用于海上和陆上风电、石油化工、核能核电、桥梁、高铁、重型机械等产业链。正山智能力求打造新的“工业4.0”模式的现代化工厂，涵盖大数据、智能化、自动化三大板块，实现企业数智化升级，成为最强紧固件工业示范型企业。
近年来，随着正山智能业务的快速发展，原有的厂房基建已不能满足生产工艺需求，如在棒料仓储区，物料无法实现灵活存取，即棒料的堆叠码放，很难实现特定棒料的精确搬运，需要将上面码放的棒料用完才能拿取下面的棒料。为实现厂内大型棒料的自动化仓储，打通各生产工序以提升生产效率，正山智能正寻求智能工厂的建设以期顺应企业蓬勃发展，二期项目力求打造一座自动化智能化的现代工厂。
正山智能一期成品库米亚斯托盘堆垛机
正山智能期望打造一座高标准的棒料自动化立体库，为长度超过8m，重量达到8吨的棒料实现自动化仓储，与输送机对接实现高效率出入库。
值得一提的是，米亚斯为正山智能一期成品库提供托盘堆垛机实现存储成品总吨位2500吨（载具托盘尺寸为1200mmX1000mmX1000mm,单个托盘重量1000kg，立体库高度15m），运行至今未出现故障，稳定性可靠性极佳。“你们的堆垛机运行很流畅，至今未出现故障，速度快，大大节省了我们的作业时间。”车间工作人员如此评价道。
鉴于一期项目的成功应用，正山智能严谨评估后再次携手米亚斯着力于打造原料（棒料）立体库，从而打通从原料入库生产到成品出库销售的全自动化仓储流程，真正实现企业生产智能化和数字化管理。
智能棒料立体库主要由有轨巷道堆垛机、出入库输送系统、悬臂式货架及WMS/WCS系统等构成。该棒料库共有538个货位，采用2台米亚斯双立柱单深位堆垛机，根据系统指令在作业时间内完成特定数量的棒料存取要求，与其他系统协作最终满足企业生产需求。
棒料载具长度8m，宽度近1m，重量超过8吨，总库容量近4000吨。
棒料自动化存取：仓储管理系统根据仓管员的指令进行作业，堆垛机接受到来自系统的出库任务后，堆垛机将运行至指定库位拿取棒料并运送至输送机上进入下道工序，完成出库任务；堆垛机接收到来自系统的入库任务后，堆垛机运行至站台接收来自输送机上的棒料，并将棒料运送至指定库位，完成棒料入库任务。出入库过程中堆垛机与输送机协同作业，实现高效率的自动化存取。
协助人工盘点：由WCS调度堆垛机将库存棒料下架并输送至出库站台，工人通过PDA完成实物盘点。对于盘点正常的棒料，由堆垛机再运送到原货位存放；如果盘点数据异常，则由工人在PDA上修改盘点数据，并上传给WMS更新数据库，再经由堆垛机运送到原货位存放。
米亚斯为客户提供2台双立柱堆垛机，不仅满足500多个货位棒料出入库作业任务，更能辅助仓储人员进行仓库棒料的盘点作业。作为长大物料自动化仓储的典型应用场景，米亚斯定制开发设计了多项技术方案：
1.货物重尺寸大
棒料超过8吨，长度超过8m，特殊的棒料外观尺寸要求伸缩货叉和堆垛机的设计进行定制化开发，保证设备可靠稳定存取。
2.高效作业精准盘点
根据出入库作业指令，堆垛机在接受到指令后与输送机协同作业，将货物送至相应的货架上或者是巷道的出库输送机上，此外根据物料管理人员的需要完成棒料的盘点作业。
3.外形检测系统
以存储单元尺寸的长、宽、高为基准，根据允许的误差±20mm进行设定。对入库的存储单元长、宽、高的尺寸进行检测，判断是否超过该设定，若没有超过该设定则视为尺寸合格，允许入库；若超过该设定，在系统里则视为“尺寸不合格”托盘，需要退出整理，并向系统报告超差情况（如高度或长度方向等），并显示在入库口显示屏上。
4.多种安全保护系统
满载高速运行时紧急制动可承受惯性冲击力。安全型PLC、双侧多级防坠安全钳、安全防撞液压吸能器等高性能、多达几十种的多层级防护装置为堆垛机在巷道内安全运行保驾护航。
5.先进制造工艺
堆垛机立柱采用焊接箱体结构，内部分布焊接角钢及筋板以提高立柱整体抗扭和变形的能力，保证在高强度承载重型长大物料情况下立柱不易变形。
6.模块化设计
驱动轮箱设计为可拆卸结构，在设备需要维修保养时快速拆卸减少待机时间，避免因为停机导致生产产能的损失。
7.高标准的项目管理
不同于常规货物立体库项目，大重型棒料对基础土建、巷道设备的安装、调试均有更高的要求，从项目前期的导入到设计、制造、现场安装调试均要进行严格把控，确保产品高质量交付。
米亚斯长大物料重载堆垛机
日前，正山智能被列为省级未来工厂试点企业，二期项目已被打造成先进制造自动化立体车间，实现正山智能未来模式的“黑灯车间”，是引领新智造发展的示范型现代化工厂。
米亚斯堆垛机现场安装
1.提升经济效益
该套长大物料自动化仓储立体库的成功实施，实现近4000吨大型棒料的密集存储，为客户节省了大量的土地面积和存储空间。高效率的出入库作业方式，使掣肘企业发展的产能问题获得极大提升，满足企业淡旺季生产节拍，使柔性化生产成为可能。
2.树立良好的企业形象
智能化、自动化生产车间的建设大大提升了传统企业科技化形象，日前，正山智能被列为省级未来工厂试点企业，智能化现代化的生产工厂引来多方媒体的争相报道和企事业单位组团参观，无形中助力公司宣传为企业带来更多隐形效益，使得品牌知名度获得极大提升。
3.提高安全作业管理水平
自动化作业方式，彻底解决了企业招工难、用工贵的难题，减轻了仓储作业人员的劳动强度，避免人工操作带来安全隐患，降低危险系数，使得安全管理水平又提升了一个档次。智能化管理也减少了货物处理的差错率及作业过程中产生的差错，数字化的作业模式大大提升了仓储作业人员的管理水平和技术水平，真正实现了数字化工厂建设。
4.标杆工厂引领行业升级
正山智能作为紧固件行业的先行者，以数据驱动生产流程再造，实现数字化设计、智能化生产、数字化管理、绿色化制造和安全化管控，“未来工厂”项目建设具有示范引领意义，为后续长大物料自动化立体库方案规划提供切实可行的操作参考，为传统制造业转型升级提供新的发展思路。
编辑、排版：罗丹
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