探秘全国首个地下18米高智能立体书库

创业   2024-10-07 19:04   北京  
▲  智能物流  先上库猫

项目背景


深圳美术馆新馆和深圳第二图书馆位于深圳北站商务中心区,是由一个美术馆、一个图书馆和一个介于两者之间的公共广场共同组成的建筑群。


依据深圳市政府办公厅《落实深圳市民生净福利指标体系工作方案》对深圳公共图书馆人均藏书指标要求,在对全市公共图书馆馆藏空间现状调研和未来入藏图书增长情况测算基础上,提出以规划建设全市公共图书馆调剂书库为中心工作,配套建设全市公共图书馆联合采编中心和街区自助还书点,配置流动书车,开展全市文献流动服务的综合配套措施。


项目指标


未来规划设计建设好的调剂书库,需要发挥三方面的功能:


一、解决全市公共图书馆馆藏缺口过大的问题,起到全市文献资源保障本库的作用;


二、与全市公共图书馆联合采编中心统筹规划建设,建成全市文献统一加工配送中心,成为全市图书储存、加工及配送的物流中心;


三、支撑全市图书馆通借通还服务,成为全市通借通还文献的中转基地。



解决方案


深圳第二图书馆智能立体书库货架高度为18米,一共分为五个库,每个库可存放7万多个箱子,每个箱子中大约可存放50册书,总体存书量多达400万册,是普通书库存储量的5.5倍。


一、智能立体书库建设方案


该项目由海恒智能承建,是国内首个地下大型智能书库,包括立体书库系统、拣选系统、分拣系统、播种墙系统、调阅系统、控制管理集成与可视化系统。其中立体书库位于图书馆地下,占地面积2655.5m,高度18.5米


配合智能立体书库系统,还配置有垂直调阅系统,给读者提供方便快捷的借阅体验,无需到书库里找书,图书自动送到指定的服务台,全程只需要8min左右即可完成借阅。


通过智能控制系统和管理系统实现对于图书的采编典藏流业务进行管理,大幅度提高藏书密度,提高图书检索效率。在解放人力的同时提高了作业效率,实现图书的高密度存储、精准定位、自动分拣、快速响应;通过一系列自助设备的加持,建成后更加完善“图书馆之城”的全市“通借通还、资源共享”的公共阅读服务体系。

二、主要物流技术


1、料箱式自动化立体仓库

料箱式自动化立体仓库是以料箱为单元进行自动存取的高密度存储解决方案。料箱可以堆叠方式存储,可以选择单伸位/双伸位、单工位/多工位等不同类型的料箱堆垛机存储,适用于小体积、小载荷的物品,料箱式立体仓库具有操作简单、施工方便、高效率、易管理、灵活性强等特征。主要由框架、维修扶梯、天轨、载货台、驱动装置、地轨等组成。



功能特点及优势 


(1)提高空间利用率:充分利用了仓库的垂直空间,自动化立体仓库可以随机存储,任意货物存放于任意空仓内,由系统自动记录准确位置,大大提高空间的利用率。


(2)实现物料自动进出管理:自动化立体仓库系统能够自动绑定每一票物料的入库时间,自动实现物料进出。


(3)智能作业账实同步:立体仓库管理系统与ERP系统对接后,从生产计划的制定开始到下达货物的出入库指令,可实现全流程自动化作业,且系统自动过账,保证了信息准确及时,避免了账实不同步的问题。 


(4)满足货物对环境的要求:相较传统仓库,能较好地满足特殊仓储环境的需要,如避光、低温、有毒等特殊环境。保证货品在整个仓储过程的安全运行,提高了作业质量。


(5)可追溯:通过条码技术等,准确跟踪货物的流向,实现货物的可追溯。


(6)节省人力资源成本:立体仓库内,各类自动化设备代替了大量的人工作业,大大降低人力资源成本。


(7)及时处理呆滞料:立体仓库系统的物料入库,自动建账,不产生死料,可以搜索一定时期内没有操作的物料,及时处理呆料。


2、 交叉带分拣机



交叉带分拣系统主要由供件、分拣主机、下件及控制系统四个部分组成,在控制系统的协调控制下实现物件从供件系统导入分拣主机进行分拣,由下件系统完成物件物理位置的分类存放,从而达到物件的分拣功能。


3、轨道传输系统



轨道式物流传输系统是指在计算机控制下,利用智能轨道载物小车在专用轨道上传输物品的系统。一般由收发工作站、智能轨道载物小车、物流轨道、轨道转轨器、自动隔离门、中心控制设备、控制网络等设备构成。


智能轨道载物小车是轨道式物流传输系统的传输载体用于装载物品。材料一般为铝质或ABS,上部都装有扣盖,扣盖的两侧装有锁定扣盖的安全锁,小车内臵有无线射频智能控制器,实时与中心控制通讯。部分品牌的小车配有旋转座,便于侧旋装卸物品。


4、播种墙系统


电子播种墙系统(电子标签拣选系统(Digital Picking system简称DPS))是无纸化拣货模式,以一连串装于货架上的电子显示装置(电子标签)取代拣货单,指示应拣取商品及数量,将人脑解放出来,拣货员无需靠记忆拣货,根据灯光提示可以准确无误的对货品进行拣选,不同颜色的灯光可以方便多人同时拣货而无需等待,方便企业应对订单暴增的情况。DPS系统通过与 WMS系统相结合,减少拣货人员目视寻找的时间,更大幅度提高拣货效率,在物流配送中心(DC/TC)以及工厂等场合大大提高生产效率和作业精度。


项目亮点


本项目通过智能控制系统和管理系统实现对于图书的采编典藏流业务进行管理,软件开发采用人工智能、大数据、数字孪生、采用微服务架构技术进行开发,具有模块化、高可定制性、超强集成能力、灵活的可配置性及简单易用的特点。其中海恒智能WMS针对图书及书箱的生命周期专门增加了印迹管理功能,该功能以时间为主线进行生命周期的印迹管理,详细记录、追踪了图书和书箱的生命旅程,在图书及书箱周而复始的流通过程中,对每一个足迹每一个环节所经历的事务进行了跟踪记录,通过对这些数据记录来为图书馆提供清晰的可视化的管理工具和手段。


1、立体书库系统

立体书库由堆垛机、书架、书箱等组成。位于图书馆的地下室,设计总藏书量400万册,最高可以达到出库或入库1600箱/小时的能力,是图书馆的典藏和调剂中心;


2、分拣系统

是图书采编典藏流业务处理中心,也是作为连接图书物流配送的中心枢纽;分拣系统包括直线交叉带分拣机、机器人等核心设备;直线交叉带分拣机是本工程中图书流通的必经之路,是最核心产品之一。


3、拣选系统

用于流通图书、预借图书、馆内闭架的图书借还。由输送系统、控制、管理和监控系统组成。


4、播种墙系统

播种墙系统收到订单信息,工作人员通过扫描条码,播种墙系统按订单分配格口,格口电子标签指示播种,不同颜色的灯显示订单不同状态。


5、调阅系统

传输效率:100-300车/小时;特点:专车、专轨、专送、快速送达、占用空间小、立体传输灵活、自动卸货、静音作业等;跨越楼层:B3-5F;配送能力:8min以内,装书能力:8本/车。


6、现场作业可视化观察窗

立体书库现场设置可视化观察窗,同行可通过参观平台观察智能立体书库的运作全过程。


7、可视化系统设备监控

实现输送节点实时跟踪监控,提供数据统计分析,二维/三维的场景显示,业务信息实时统计分析,提供参观展示。


8、智慧化展示

通过数字孪生技术实现订单同步、流程仿真作为项目的展示系统,读者进入到图书馆通过微信小程序扫一扫即可进行观看模型,可以在图书馆贵宾室及科技展厅进行VR体验,可以进入到书库可以直接看书库的实际运行状态。


项目成果


地下立体书库的落成,最大限度解决学校图书馆藏书空间不足的难题,提升图书馆藏量,有效促进文献的利用。


智能书库采用全自动化、智慧化、蜂窝式的方式实现图书高密集存储、精准定位管理、存取自动化、智能分拣、快速借阅相应的特点。不仅可以高度节约土地,还可以达到图书存取的方便快捷性,形成“读者、书、设备、智能书库”的阅读生态圈,扩大图书借阅量,形成线上线下结合业务模式。



1、解决深圳市192台城市街区自助图书馆藏书的调拨问题;


2、参与流通的所有图书馆(含智能立体书库)的外借图书都可以被读者在网上借阅系统中查询到,可借图书的数量扩大几十倍甚至几百倍,可以满足大部分读者借阅需求;


3、智能立体书库的图书存储准确率可达到99.99%以上,只要在系统中查询到可以借的书都可以借到;


4、打造共享图书,通过快递到家的借阅服务,提升读者的借阅体验;


5、智能立体书库可以通过书箱输送线、轨道小车输送线、激光导航AGV小车等方式与现场借阅取书点无缝连接,承诺提供30分钟以内完成服务,提高到馆的体验度;


6、提升图书馆的自动化、智能化,书库内将全程自动化存取书籍,采用高位货架系统实现图书的高密度储存和土地的高效利用率,无需人工操作,减轻图书馆工作人员的工作强度,为读者提供便利;


7、采用大型分拣系统,实现图书高速分拣和精准配送,配合智能立体书库,将发挥第二图书馆文献物流枢纽作用,促进全城文献流动,提升文献服务时效。


8、通过引入新型IT技术,对馆内的计算机网络设施、信息化设备、图书馆业务系统和专业管理系统进行统一规划,搭建起一个专业性、自动化、数字化、全开放的信息化平台。通过引进、迁移、升级、开发图书馆信息系统,将为广大读者提供除普通文献阅览、外借服务之外的多种形式的远程服务和网络服务,为广大市民营造不受时空限制、随时随地的图书馆服务环境,实现图书馆的开放、便利与快捷,进一步丰富市民的文化生活。


项目价值



1、图书馆图书储存量增大,在同等建筑面积下,能更好的提高建筑的利用率,实现更多的图书的存储;能力是原有存储方案的5倍以上;


2、图书存取自动化,所有存储单元通过自动化设备实现全自动出入,减少50%以上的人力。


3、图书拣选、自动分拣,快速响应读者需求,根据订单快速拣选,自动分拣时直接关联到配送目的地,分拣效率高达99%;


4、搬运自动化、极大提高读者的体验度,AGV自动搬运容器,通过AGV联动提升机、轨道传输系统等打造8分钟以内的快速借书体验;


5、库区准确性高,图书存储准确率可达到99.99%以上,只要在系统中就能被检索到。


END.


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