如何利用WMS系統(tǒng)打造智能工廠,實現全價值鏈"精益流動"

       近幾年，隨著政府的大力推進，各類技術的飛速發(fā)展，尤其是網絡時代的商業(yè)模式的改變，加快了中國制造業(yè)的生產和制造方式的轉變，并開始了對智能制造的研究。智能工廠是實現智能生產的關鍵，而在智能工廠的建設中，物流的規(guī)劃和設計也是其中的關鍵環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的以產品和生產線為中心的工廠規(guī)劃理念不同，智能工廠的規(guī)劃要充分考慮到客戶的個性化需求和物聯網需求，以客戶為核心，按照“大物流、小生產”的思想，實現客戶、研發(fā)、采購、生產、服務等全價值鏈的“精益流動”。智能物流是連接企業(yè)上下游、企業(yè)端到端的物流、信息流和資金流的重要紐帶，因此智能物流的規(guī)劃是智能工廠能否實現智能化精益流動的關鍵所在。

智能化車間的要點

       在智能化的工廠中，物流規(guī)劃與生產設施規(guī)劃、生產線的優(yōu)化、生產線的優(yōu)化是同步進行的。

       1.園區(qū)的總體物流規(guī)劃：包含了園區(qū)外部和園區(qū)內部的大型物流系統(tǒng)，通過對生產區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)的物流數據進行分析，確定園區(qū)的出入口，規(guī)劃園區(qū)的主要道路和流向，規(guī)劃物料倉和成品倉，特別考慮安全要求高的附屬設施布局需求。

       2.在車間內的物流布局：根據物流路線最短、物流強度最低的原則，安排各生產功能區(qū)和相關的生產輔助功能區(qū)，尤其要注意材料中心和分揀中心的功能要求。

       3.生產線材料分配方案：對每個工序的材料進行分類，對生產中的中斷材料（半成品）進行物流特性的識別，利用 PFEP技術，根據生產線的工藝改善，確定產
品配送方式，例如：單料和多料配送、補料和批量配送、批量成套與單臺成套配送等。

       4.智能倉儲與搬運設計：依據物料配送方案，設計相應的物料揀配方案、物料倉儲方案、以及物料輸送方案，包括物料立體倉儲及卸貨區(qū)設計、成品倉儲及出貨碼頭設計、智能物流分揀設備/輸送設備的選用等。

       5.物流工裝容器的設計：根據物料分配方案、揀選方案和運輸方案，對物料容器、物料車、物料架、掛具等進行合理的設計，使物料工裝的標準化、系列化、規(guī)范化，便于信息編碼的運用和網絡化整合。

       6.與其它系統(tǒng)集成：物料信息采集與識別的策劃，智能物流設備的信息聯網，以及與MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、SRM系統(tǒng)以及與CRM客戶關系系統(tǒng)等交互集成，確定數據接口標準、交互規(guī)則等。

智能物流基本原則

       智能工廠的物流規(guī)劃是對傳統(tǒng)的物料運輸設計進行的一種更新，它與信息化、網絡化、數字化技術相結合，以達到物流智能化的目的。

       WMS系統(tǒng)要選先進的技術，選擇最適合企業(yè)的；

       方案盡量柔性的，可擴展的，方便二次開發(fā)；

       選擇能降低人力投入，降低人的勞動強度，盡量降低人的操作技能難度，盡量減少差錯率；

       化繁為簡，化難為易，開箱即用；

智能車間的物流規(guī)劃

       在生產過程中，企業(yè)的產品工藝特點、生產模式、工廠規(guī)模等都會對其進行優(yōu)化。

企業(yè)物流總體布局的設計方法

       離散型制造企業(yè)的整體物流規(guī)劃主要圍繞著 BOM與裝配關系展開，而流程制造企業(yè)的物流規(guī)劃要從物料的組成、物理化學的演變過程出發(fā)。兩者在核心基礎上存在著很大的差別，但在總體的物流布局上，卻存在著相似的規(guī)律。

設計流水線

       在工廠的設計中，要對現有的生產線進行全面的調查、分析，找出目前的問題與缺陷，并結合智能裝備、智能物流等技術，對生產線進行再設計，以達到提高效率、效益和質量的目的。在改進和設計過程中，通常采取“十步漏斗”的方法，從 PQ分析、工藝分析、平衡分析、改進方案的挖掘和執(zhí)行等方面進行改進，并對流程、工序、工步、動作進行改進，提高了設計的效率。離散型加工型單元線通常采用“之字法”，則需對設備進行詳細的 PR分析、設備選型分析、設備負荷分析，再根據物流強度計算出單元線的布置方案。這兩種方案不僅適用于新產品的開發(fā)，也適用于老產品的改進和更新。

生產線上的材料分配模式的選取

       在智能工廠的物流規(guī)劃中，物料的分配方式的選取直接影響到物料的存貯方式和分配設備的選取。

如何選用智能化的物流技術

       傳統(tǒng)的物流設備，如普通的行車，叉車，滾筒線，皮帶線，貨架等，都無法與信息系統(tǒng)進行連接，無法滿足智能化的需求，因此，如何合理地選擇和設計現代化的物流設備，是智能工廠的一個重要組成部分。目前，智能物流技術主要有：

自動傳送裝置：

       動線的參數取決于裝卸能力和上界參數，通常箱型的分選系統(tǒng)寬度為580/620/680/720/780/780，其寬度取決于動線上的貨物的實際大小，并與其重量相關；比如電線的承載能力、電機的功率選擇，一般都是每小時2500箱，最常見的是32 m/min。

自動化的立體倉庫：

       托盤堆垛機通常速度不超過180 m/min，每小時最高的存取次數可以達到250個。最大的可能是三十米，也可能是二十四米，或者是二十一米。多層穿梭列車，每小時最高的存取次數可以達到1000次。

AGV分類機械臂：

       京東目前最常用的就是 AGV分類矩陣，這個概念雖然比較成熟，但在大規(guī)模的使用中并沒有太高的成本效益，而且故障率高，后臺調度程序算法也比較復雜；而且這種矩陣 AGV的分類系統(tǒng)也是基于二維碼的，存在著一個問題，那就是 AGV的小車數量越多反而會降低它的處理能力。

自動分揀系統(tǒng)：

       滑塊分揀機，適用于箱型的分類，不能將包裝為柔性的物品進行分類；交叉帶分揀，主要應用在細分，能提供比較多的格口（格口即分揀目的地），作業(yè)效率高，分選容量可達20000~40000份，或以上。

條形碼系統(tǒng)：

       該產品主要應用于收獲期的揀選，解決了分揀錯誤率問題，該錯誤率低，有效地提高了分類效率；在使用條形碼后，錯誤率在5％以下，采用電子標簽系統(tǒng)比人工分類更有效。

在線機器人分揀系統(tǒng)：

       最大的問題就是，它的成本太高了，不適合倉儲行業(yè)，效率也比不上人力。不過這樣做也有一個好處，那就是可以用來宣傳自己的產品，這對自己的品牌有很大的幫助，現在京東和菜鳥都有，但在其他的電商平臺上，卻是鳳毛麟角。

       云表平臺的WMS系統(tǒng)能夠全面支撐公司的倉庫管理需要，該平臺具有很強的彈性和可擴充性，其無代碼開發(fā)的特性，不需要程序員就能開發(fā)軟件，并且能夠為以后的公司提供更多的第三方服務。主要用于：收貨、移位、上架、下架、揀選出、補貨、盤點、裝車、退貨、配貨等作業(yè)，并可由計算機取代無線數據采集系統(tǒng)處理數據，為行業(yè)帶來以下優(yōu)勢：提高作業(yè)效率、無紙化作業(yè)、數據實時傳輸、降低或消除標記模糊、提高存貨數據精確度、提高設備利用率、降低或消除人工盤點、改善員工工作績效追蹤能力、降低人力成本。