卷烟成品仓储管理系统

卷烟成品仓储管理系统（共6篇）

卷烟成品仓储管理系统 篇1

0引言

在钢铁企业的产成品或半成品仓库里,主要依靠人工操作桥式起重机( 行车) 起吊和装卸货物,货物入库的存储位置也都是依靠人工指定。这种传统仓储作业方式主要存在以下问题: ( 1)在大中型仓库里,须配备大量的操作司机和管理员来操作、协调仓储与装卸生产,人力投入大,工作效率低。( 2) 冶金行业仓库行车质量大、跨距长、起升高度高,行车司机视线受限,地面挂指人员作业空间狭小,存在一定安全风险。( 3) 仓库场地内,货物存放位置需依靠人工经验估测,易造成场地资源浪费。( 4) 由于作业实绩人工录入存在一定滞后性,经常出现信息流滞后于实物流的情况,因此不利于物流信息化管理。

为解决以上问题,宝山钢铁股份有限公司联合上海宝信软件股份有限公司,成功开发钢成品仓储装卸自动控制系统,并于2015 年4 月开始投入运行,实现了在无人工干预情况下的自动化装卸作业以及智能化货位推荐与管理。

1系统组成

钢成品仓储装卸自动控制系统从上级管理系统获得作业计划后,根据仓库堆放情况和行车状态,自动生成相关入库或出库作业指令,并发送到对应行车PLC,由行车进行自动出入库作业。在出入库过程中,作业监控人员可以通过监控终端和工业电视终端实时监视现场作业过程。由于生产管理与计划系统( L3) 不属于本系统开发范围,因此本文主要介绍L3 以下的自动控制系统及其工作原理。

钢成品仓储装卸自动控制系统主要包括仓库作业过程控制系统( L2) 、行车及仓库自动控制系统( L1) 和传感器设备( L0) 3 部分。

L2 主要包括: ( 1 ) 生产操作终端。完成作业计划显示和调整、货位查询等功能。( 2) 过程控制服务器。接收L3 作业计划,根据仓储货位及行车运行状态,生成行车调度及作业指令［1］。( 3) 激光图像处理服务器。用于接收和处理激光扫描数据,同时,识别车辆及车载货物并生成三维坐标。( 4) 设备状态监控终端。实现行车设备状态监控、设备故障报警等功能。

L1 主要包括: ( 1 ) 行车控制PLC。用于接收L2 作业指令,控制行车各机构自动运行,并向L2反馈行车运行状态。( 2) 中控PLC。用于接收停车位红外感应限位等各类库区传感器的信号,并反馈至L2 过程控制服务器,以进行生产决策。同时,接收各台行车PLC的位置信号,进行行车防撞的预判和报警处理。

L0 主要包括: ( 1 ) 手持终端。用于库区管理人员查看或调整作业计划,根据车辆到达情况启动作业指令。( 2) 行车定位编码器。用于实时测量行车各机构,如大车、小车、提升机等的位置,便于行车控制PLC实现行车自动定位［2］。( 3)激光扫描器。安装在车辆通道上方,通过激光扫描测距,采集车辆或车载货物的外形数据,反馈至激光图像处理服务器。( 4) 红外感应限位开关。安装在停车位附近,用于检测停车位是否已被车辆占用,便于过程控制服务器进行生产调度。

系统组成如图1 所示。

2系统设计

宝钢钢成品仓库存储钢卷、厚板、线材等,本文以钢卷为例进行说明。系统采用激光扫描定位、仓储货位优化模型、钢成品出库配载模型等关键技术,实现了入库钢卷的自动定位、货位智能化管理以及出库钢卷车辆自动配载,为行车自动运行提供坐标依据,同时也实现了出入库的智能化管理。

2 . 1入库钢卷自动定位

本文以钢成品中常见货种———卧式钢卷为例进行分析。只要分析出车载钢卷的数量、钢卷宽度以及钢卷中心点坐标,即可为行车自动起吊提供足够的定位指导数据。

本系统中,利用第三维度的高精度移动机构( 简称云台) 驱动二维激光扫描器旋转,在旋转过程中激光扫描器对物体进行扫描,并对获取的原始扫描数据使用阈值滤波法去除干扰数据和异常数据,然后根据云台角度、激光扫描器发射角度和激光测距数据,还原获得钢卷三维坐标,再通过聚类分析模型识别并分割出钢卷数量,最后,基于聚类点云计算结果获得钢卷的中心坐标以及钢卷尺寸。

2 . 1 . 1钢卷三维坐标获取

激光扫描器利用激光测距原理,测量扫描器距不同待测量点之间的距离。云台转动驱动二维激光扫描器,从而增加另一维度的测量,实现三维扫描功能。［3］

对云台运动一个周期后取得的一系列激光测距值进行数据滤波,以减小后续聚类计算偏差。首先,检查激光测距值,排除限值以外的结果,仅对介于上下限之间的激光测距结果进行空间数据还原和三维坐标计算。

式中: D( i,j) 为激光扫描器第i次扫描第j点的测距值,i、j为激光扫描点云数据索引; Lmin和Lmax分别为激光测距值的下限和上限阈值; null为空值。

然后,对于上述过滤后形成的扫描缺失点,即D( i,j) = null,采用相邻点平均值进行补偿替代,即:

式中:p、q分别表示索引i、j的相邻取值范围(-1,1);K为D(i,j)相邻的有效扫描数据数量。

最后,对所得数据进行三维坐标计算。在云台驱动激光扫描器旋转并扫描时,控制服务器对云台角度、激光角度、滤波后的激光测距值按每一时间点进行记录,通过下述计算还原获得各扫描点的三维坐标。

假设扫描器基准面为XOZ,而扫描器随云台在平面YOZ内作回旋摆动,则各扫描点的坐标为:

上述式中: Xi，j、Yi，j、Zi，j为激光测距值D( i,j) 对应的三维坐标; Xs、Ys、Zs为激光扫描器中心点的三维坐标; ΔX、ΔY为激光扫描器安装位置修正值;ω 为激光扫描器的扫描角度增量; θ、θ'、θ″为激光扫描初始角、云台初始角、云台摆动角( 从振幅处算起的偏移量,角度选取方式可调整) ; Δθ、Δθ'为激光扫描器角度和云台摆角修正值。

2 . 1 . 2降维数据处理

在原始三维数据中,钢卷以及车辆均与其他背景物混合在一起,需要将钢卷数据分离出来。由于车载钢卷数量不定,因此常规聚类分析法在稳定性、适应性等方面难以满足要求,常常发生聚类错位,易导致钢卷外形计算和定位计算重大偏差。

为了降低点云数据聚类难度,确保聚类算法的高稳定性和高精度,首先对三维点云数据进行降维数据处理,方法是沿坐标Z方向自上而下截取不同水平面的二维图像,获得一系列不同高程的二维图像,即高程数据; 再通过控制高程值的上下限阈值范围,即可实现钢卷数据抽取。由于钢卷形状为规则的圆柱体,因而使得该方法简便可行。

针对点云数据( Xi，j,Yi，j,Zi，j) ,依据其高度值Zi，j所属范围,用高程标志位Flag( l)i，j取代Zi，j的具体数值。

式中: l为高程索引; Flag( l)i，j为点云数据点是否属于高程l的标志位,取值为0 或1; Hmax( l) 为高程上阈值,取固定值; Hmin( l) 为高程下阈值,按照等间距依次减小。

不同高程索引l对应不同的下阈值Hmin(l),进而得到不同的Flag(l)i,j,即获得一系列的高程数据:(Xi,j,Yi,j,Flag(1)i,j)、(Xi,j,Yi,j,Flag(2)i,j)、(Xi,j,Yi,j,Flag(3)i,j)、……,因为Flag(l)i,j取值为0或1,因而实现了三维点云向二维图像的降维数据处理。

2 . 1 . 3钢卷参数识别

采用模型对二维高程数据进行数据聚类处理,以便获得钢卷参数。首先,依据扫描获得点云数据的先后顺序和空间关系,比较同高程相邻扫描点之间距离,确定当前点所属类集,以Pk( k为聚类索引,k=1,2,…)表示不同钢卷的聚类,聚类数量即为钢卷数量。设定前序相邻数据点选取范围:X方向为m0,Y方向为n0。对于点(Xi,j,Yi,j,Flag(l)i,j),其前序相邻点用(Xi-m,j-n,Yi-m,j-n,Flag(l)i-m,j-n)表示,其中1≤m≤m0、1≤n≤n0。在第1层高程数据中,即高程索引l=1,依次分析所有Flag(1)i,j=1的点云数据。针对点云数据(Xi,j,Yi,j,Flag(1)i,j=1),如果第1次出现所有的前序相邻点(Xi-m,j-n,Yi-m,j-n,Flag(1)i-m,j-n)均为Flag(1)i-m,j-n=0,则自动生成一个新的聚类P1(即识别出第1个钢卷)。继续分析后面的数据点,如果点(Xi,j,Yi,j,Flag(1)i,j=1)存在前序相邻点(Xi-m,j-n,Yi-m,j-n,Flag(1)i-m,j-n),且Flag(1)i-m,j-n=1,则不生成新的聚类,而是把当前点(Xi,j,Yi,j,Flag(1)i,j=1)纳入前一个聚类集合P1。依次类推,可自动生成新的聚类P2,P3,…,Pk。聚类数量即为车载钢卷数量。数学表达式如下:

为确保聚类结果可靠有效,需针对不同的高程索引l,分别进行数据聚类。聚类结束后对聚类结果进行合理性检查确认。对于扫描特征不明显、合理性检测未通过的聚类结果,系统及时报警处理。

根据各钢卷高程点云聚类结果Pk,计算钢卷几何中心点坐标、钢卷外径和宽度以及中心点标高。

对于高程点云聚类Pk而言,其所对应钢卷的几何中心点坐标(Xk,Yk)为:

上述式中:Nk为集合Pk内有效扫描数据点的数量;xk(i,j)、yk(i,j)为集合内有效数据点在X和Y方向的坐标。

基于高程点云聚类结果Pk,遍历该聚类范围内各数据点(Xi,j,Yi,j),计算该点云聚类对应钢卷在X和Y方向的外形尺寸分别为:

基于上述计算结果Sizek，x和Sizek，y,并结合预先规定的卧式钢卷摆放方向,即可确定各钢卷的外径Rk和宽度值Wk,即若钢卷圆面沿X方向摆放,有Rk= Sizek，x、Wk= Sizek，y; 反之若钢卷圆面沿Y方向摆放,则Rk= Sizek，y、Wk= Sizek，x。

对高程点云聚类Pk而言,其所对应钢卷的中心点标高为Zk:

式中: Z0为车辆货斗标准高度。

2 . 2货位智能化管理

实现自动化仓储的另一关键技术就是取代人工作业时人工指定货位的货位智能化管理。在货位分配模式中,既要考虑货物自身特性( 如需求量稳定性、品种繁杂性等) ,还要进行成本核算,比较空间成本、搬运成本、进出成本等因素。［4］

根据钢成品仓库的仓储规模以及对自动化仓库功能需求的分析,本系统采用分类随机模式,即根据不同品种的货物特性将整个仓库分为不同的存储分区,相邻的分区之间采用机动分区形式,用于缓冲相邻分区产品的储量变化,在每一品种的分区内采用随机分配货位的方式。同时,采用仓储货位优化模型进行货位的智能化管理。

货位优化是一个多目标优化问题,可以采用多目标决策来解决。作者根据“提高作业效率”和“满足限制条件”的原则,进行货位的优化调整。在货位优化中,满足限制条件是以损失作业效率为代价换取的。

仓储货位优化模型的目标函数如下:

式中: e为货位索引( e = 1,2,…,u) ; f为待入库货物索引( f = 1,2,…,v) ; u为仓库货位总数; v为待入库货物总数; te为货位e对应的行车调运时间; Aef为货位e和货物f的调运分配矩阵; prf为货物f对应的周转率; wf为货物f的宽度; w珚e为货位e所在区域内存放货物的平均宽度; S( Aef)为Aef对应的倒垛期望值; G( Aef) 为Aef对应的鞍座期望值,尽量保证鞍座与外径匹配; α、β、χ、δ为调整系数。

式( 13) 中第1 项为周转率最高的货物离出口最近的约束条件,第2 项为宽度相近钢卷放在一起的约束,第3 项为多层卷出库倒垛率最低的约束,第4 项为钢卷放在与自身直径规格最接近鞍座内的约束。根据库存情况可以动态调整模型各约束条件的调整系数,例如当货位紧张时,需要牺牲一些作业效率,可适当将 α、χ 系数调小,β、δ 系数调大。

该库区改造前,所有规格鞍座均平均分布,钢卷入库无特殊要求。系统投用后,将该库区历史出入库钢卷数据应用上述模型分析,根据分析结果,将鞍座位置改为按6 种规格宽度和直径布置,这样节约了空间,有效提高了库容率。该库区人工作业时钢卷总货位600 个,按新的鞍座布置方案进行布置后,总货位增加了77 个。系统应用结果显示,按照新的堆放规则,不仅仓库利用率略有提高,而且体现了周转率高的钢卷距出口就近堆放原则,提高了作业效率。

2 . 3出库钢卷车辆自动配载

在自动作业模式下,本系统设计了出库配载策略,以实现出库货物的自动装车配载。本文以钢卷为例进行分析。

首先,判断出库钢卷吊运顺序。根据出库钢卷信息查找其在仓库中的位置。上层钢卷或上部无钢卷的下层钢卷,按照由近及远的顺序逐列排序,并可以直接出库; 上层有钢卷压住的下层钢卷,标记为“吊运受限”钢卷,同样按照由近及远的顺序逐列排序; 但只有其上层卷被出库或倒垛离开后,方可取消“吊运受限”标记,依次进行出库。

然后,计算出库钢卷总质量,并判断是否超过框架车载重上限,如果超过,则删掉上述排序中的最后一个钢卷,依次循环,直到满足当前待装车辆载重条件。

最后,根据钢卷装载要求,给出框架车的配载策略: ( 1) 单排居中放置策略。按照钢卷质量由轻到重排列上车顺序,框架车头尾交替放置钢卷,框架车左右配重绝对平衡,头尾配重相对均衡,满足质量均匀的要求。( 2) 单排交替放置策略。选取钢卷宽度满足左右交替的钢卷,先在框架车头部第1 个鞍座靠一侧放置1 个钢卷,再在第2 个鞍座靠另一侧放置另1 个钢卷,依次交替摆放,利用钢卷直径方向的交错以提高车辆空间利用率。配载完毕判断框架车配重左右是否平衡,如果不平衡,考虑将框架车中间的靠边钢卷配置到中轴线位置。( 3) 双排放置策略。选取钢卷宽度满足双排放置的钢卷,其余钢卷满足居中放置,先在框架车头尾交替放置单排钢卷,再在框架车头尾交替放置双排钢卷,双排卷在框架车头方向采用先左后右的顺序放置,在框架车尾方向采用先右后左的顺序放置,保证出库时框架车上质量偏差稳定。

3自动化仓库作业的实现

过程控制系统从运输管理系统获得作业任务后,根据仓库堆放情况和行车状态进行货位优化计算和安全性检验,自动产生相关入库或出库作业指令,由行车进行全过程无人驾驶的自动出库、入库作业。入库时,系统根据仓储实际情况,自动分配货物存放货位; 出库时,系统根据车辆大小自动进行装车配载。根据仓库实际需要,可仅配一名理货工进行出入库产品质量验收。如果质量验收职责不在仓库,则该理货工也不需要配置。由此,可以极大提高劳动生产率,降低人员劳动强度和安全风险,产生较好的生产经济效益。

自动化仓库的作业模式如图2 所示。

4结束语

目前工业4. 0 及智慧制造技术方兴未艾,本系统作为宝钢智慧物流的一个重要组成部分,不仅实现了钢成品仓储的自动化装卸作业,而且实现了钢成品仓储管理、货位管理的数字化和智能化。该系统的应用,有效提高了劳动生产效率和仓库库容利用率,是冶金行业实现智慧制造的一个有益尝试。

摘要：宝山钢铁股份有限公司钢成品仓储自动控制系统,采用激光三维扫描与定位、仓储货位优化模型、钢成品出库配载模型等技术,实现了钢成品仓储的自动装卸和货位智能管理。该系统有效提高了仓储装卸作业的自动化水平,实现了数字化和智能化的仓储管理,为冶金企业智慧制造打下基础。

关键词：冶金企业,仓储自动化,激光定位,货位优化模型,配载模型

卷烟成品仓储管理系统 篇2

一、原材料入库管理规定：

1)仓库根据物资采购计划、提单、发票、质量证明书等有关原始供货凭证，对进库物资核对规格、批号、型号、质量、包装、件数、合格证及材质证明及重量进行验收。

2)对规格型号、质量不符合要求的非计划采购物资，有权拒绝办理入库。

3)整车物资验收时，必须注明车号、发货和到货时间和货物状况验收记录。

2、原辅材料保管：

1)仓库对入库的原辅材料，要按照材料的类别、型号规格进行分类，进行登记、标识，并对仓库进行区域划分，货架标识，定点保管。

2)仓库保管员应做到勤清理，确保品种清，规格清，储备清，保证无差错、无丢失、无质变。必须做到帐物相符合。

3)对仓库里的各类物资保管员必须随时清理，查看，按先进先出的原则进行发货。对超储物资和低于储备下限的物资，仓库应及时与供销部、财务部门反映，协同相关部门做好呆滞、积压物资的处理。

3、原辅材料的发放：

1)车间和各用料单位按照主管领导审批核实的数量、品种填写领料单、调拔单、核对发料。

2)凡印鉴不全，未经审批或涂改的领料凭证，仓库有权拒绝发料，对有包装的材料实施回收和交旧领新制度。

二、生产成品仓库管理规定

1、生产成品入库

1)车间生产的成品物资历必须经质量检验验收，并出具该批产品合格报告后方能入库，严格按照合格、不合格或次品分别存放。

2)入库前应由生产车间做好产品的包装处理。

3)对进库成品核对品名、规格、件数、质量进行验收入库并对每件产品进行编号、品名、规格。

4)生产成品的批次班次数记载生产部门人员、检验人员、产品型号、规格数量（包装和件数编号）及入库时间等详细记录和标识备查。

2、生产成品出库：

1)仓库凭销售部门出具的发货通知及财务部出具的提货单方可发货。

2)仓库按照销售主管审批核实的提货单数量、规格型号、品种、单价，核实后保质保量发货。

3)凡印鉴不全，未经审批或涂改的提货单凭证，仓库一律拒绝发货。

三、建立健全原始记录，台帐，正确及时反映物资收、发、存动态。按时编报库存物资月报表。

四、每月进行一次库存物资盘点、核对工作，并将盘点表上报财务，保存好原始资料（五年以上）。如实物与财务不符时，及时书面上报物资部查证处理。

卷烟成品仓储管理系统 篇3

关键词：紧身内衣企业,成品仓储管理系统,设计,应用

随着科技的不断进步与社会的快速发展, 紧身内衣行业内的商业竞争越来越激烈。目前, 许多紧身内衣企业将自己的分支机构建在了全国甚至全世界各地, 传统的生产经营模式被替代, 新的跨区域分布式被广泛应用。在这种环境下用计算机网络连接起分布在各地的分支机构, 能够有效提高企业的经营管理水平, 并最大限度地降低企业的管理成本同时显著提升企业的生产效率及市场竞争力。采用Web与数据库技术, 通过网络能够让企业在线收集、发布、交流信息等, 同时还能够最大限度地降低企业业务扩张的费用。本文根据紧身内衣成品的特点, 结合本人实际对企业内部成品仓储管理系统设计与应用进行简单的介绍。

一、紧身内衣企业成品仓储管理系统的设计与应用

1、仓储管理系统的功能设计

不同于传统仓储管理的收货、上架、包装及发货等主要业务, 现代仓储管理已经转变为以销售经营为目的、以配送为手段、执行销售职能的区域配送中心, 它除了具有传统仓储管理的主要业务外, 还具有增值服务流程、动态客户服务等。依据的原则为常规与用户优先, 仓库空间利用及全部仓储作业在仓储管理系统中得到了有效优化。它既能够通过电子数据交换等电子媒介与企业的计算机主机相连接, 收货与订单的原始数据由主机下达, 同时还能够通过无线网络、条码系统等信息技术联系仓库员工, 对指令进行传达, 对信息进行反馈, 并对数据库进行及时的更新, 同时促使所需的单据文件及条码标签生成。仓储作业中从进货到发货的全部功能都能够在仓储管理系统的基本软件包下得以实现。

1.1收货功能。由于紧身内衣具有体积小、重量轻的特点, 任何到货与储存必须采用统一规格的标准箱装箱与统一规格的条码识别系统。货物到达站台前, 有关货品的相关信息已提前在仓储管理系统内设定。货物到达站台后, 收货员只需通过数据自动采集设备, 扫描货品箱外贴纸的条形码, 即可直接向仓储管理系统内传送到货数据, 相应的收货条码标签随即在仓储管理系统中生成并打印。将数据自动采集设备扫描采集的数据在管理系统内下载与来货清单进行比对, 确认收货无误后, 将打印出的条码标签在货箱或收货托盘上粘贴或喷印, 即在收货系统内确认收到该批货品。

1.2储存功能。已确认收到的该批货品, 由仓储管理系统指挥进库储存。货品储存管理系统将货品储存区域设定为三大块, 分别为取货区、储存I区和储存II区。取货区设定为员工取货的指定区域;储存I区设定为取货区货品最低储存量区域, 紧连取货区, 当取货区数量不足时, 可供拣选人直接补货而设定的区域;储存II区为大批量货品的储存区域。货品扫描后, 仓储管理系统会自动优先选择储存I区来存放货品, 当储存I区无该货号的储存区域时, 仓储管理系统会自动依据最佳的储存方式选择储存II区的空货位来储存货品。补货员根据仓储管理系统设定的最佳路径, 将货品送达指定空架位后, 通过数据自动采集设备扫描货架位上的条形码和货箱上的条形码, 来确定货品是否放置正确, 届时仓储管理系统将自动更新系统库存, 供各分支机构在系统内下单订货。

1.3订单处理功能。各分支机构通过仓库管理系统下单, 汇总至仓库后, 仓储管理系统依据预订的订单处理规则将订单进行分组, 区分订单处理的先后顺序, 同时系统还将按照订单量的大小及每只货箱的装箱件数, 自动将订单分配成多个货箱, 并打印出相应的取货单, 供拣选人拣选货品。

1.4拣选功能。仓储管理系统将按照最短的拣选路径确定最佳的拣选方案并安排订单拣选任务。射频终端或普通数据采集器系统指引着拣选人到达指定的货架位后, 拣选出数据采集器上所显示的拣选产品的数量。在确认拣选的产品是否正确时, 采用数据采集器扫描产品上的条形码和已打印出粘贴在发货箱上的订单条形码, 仓储管理系统即可自动识别货品是否拣选正确, 货品拣选正确后, 仓储管理系统将直接扣减系统库存, 数据采集器将指引拣选人再拣选下一个货号的货品。当取货区库存不足所需的拣选数量时, 数据采集器上将自动显示需从就近的储存I区补货至取货区后再接着拣选货品, 直至该箱货品拣选结束。

1.5发货功能。各分支机构通过仓储管理系统下单时客户的相关信息就已在仓储管理系统内生成, 将仓储管理系统与发货贴纸打印系统进行有机结合, 将仓储管理系统内的客户信息下载至发货贴纸打印系统, 即可自动打印出发货所需的发货贴纸。

仓储管理系统在订单处理, 分配每份订单的货箱时, 就已生成包装清单, 将包装清单打印后放入对应的货箱, 贴上对应的贴纸, 即可发货。

1.6站台直调功能。货物到达收货站台之后, 如果已经有订单需要这批货, 仓储管理系统会对操作员进行指令, 让其直接送到发货站台, 而不需要再入库上架。

1.7报表生成与打印功能。根据仓储管理及市场信息需求, 仓储管理系统能够提供大量的常规管理报表并灵活地自定义报表生成器, 将多种格式的报表及视化全局仓库资金盘存报表等生成并打印出来, 供管理层决策之用。

1.8数据交互功能。货品发出后, 库存系统将自动更新库存, 各分支机构可在系统内直接查询订单的实际备货情况, 打印发货单等。

1.9系统集成接口。将通用的数据交换支持E R P、MRPII等提供出来;支持EDI、FTP文件等多宗数据交互格式;支持数据交换报表等;支持数据交换与翻译[2]。

1.1.10系统管理功能

自定义模块化的流程图并提供出多级次模式的权限定义功能提供, 支持用户对界面风格与菜单进行自定义。

2、仓储管理系统的运行机制

企业有关人员将仓储管理系统与其他管理系统相结合, 将其纳入企业的整体管理系统之中, 以对其效率进行最大限度的发挥。为了对仓储管理系统的实现机理进行详细的说明, 设计出仓储管理系统网络结构图形。 (图1)

二、紧身内衣企业成品仓储管理系统的作用

成品仓储管理系统是紧身内衣企业信息管理系统中的一个子系统, 它将库存产品信息表提供给营销子系统, 供营销人员签订单时参考;销售管理团队根据实际销售及其预测, 适时对供应链方面提出补单及新品订货适时组织采购、生产。成品仓储管理系统中与各关联系统的基本练习如下图2所示。

成品就是实物现金, 有效的成品仓储管理系统能够挖掘与分析以往的数据, 在对市场需求与流行趋势进行预测提供充分的数据支持。因此, 可以说, 紧身内衣企业内部物流控制的中心和内部供应链管理的核心是成品仓储管理系统, 将具有合理的结构、齐全的功能与使用方面的仓储管理系统建立起来, 对企业信息管理系统具有极为重要的现实意义。

成品仓储作为企业商品流通与物流过程中的重要环节, 对企业的发展起着极为重要的作用。因此, 对紧身内衣企业成品仓储管理系统进行科学合理的设计是促使企业快速健康发展的重要保证, 能够促使紧身内衣企业经营管理水平的有效提高, 并促使企业经济效益与市场竞争力的显著提升, 强有力地支持企业管理决策。

参考文献

[1]黎明.易灿.杨志华.快乐购长沙仓储管理的浅析[J].网络财富.2010 (24) .

成品油仓储企业经营管理技术规范 篇4

二○○五年五月范围

本标准规定了成品油仓储企业经营管理的术语定义、企业设立应具备的条件、油库建设、经营和市场信用等管理技术要求。

本标准适用于中华人民共和国境内从事成品油仓储经营业务的企业。规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 3095 环境空气质量标准

GB 16297 大气污染物综合排放标准

GB 18265 危险化学品经营企业开业条件和技术要求

GB 18564 汽车运输液体危险货物常压容器（罐体）通用技术条件

GB11085-89 《散装液态石油产品损耗标准》

GB50011《建筑抗震设计规范》

GB50052《供配电系统设计规范》

GB50053《10KV及以下变电所设计规范》

GB50054《低压配电设计规范》

GB50057《建筑防雷设计规范》

GB50058《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》

GB50074-2002《石油库设计规范》

GB50116《火灾自动报警系统设计规范》

GB50151《低倍数泡沫灭火系统设计规范》

GB50160 《石油化工企业设计防火规范》

GB50187《工业企业总平面设计规范》

GB50196《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》

GB 50220 城市道路交通规划设计规范

GB 50281-98 泡沫灭火系统施工及验收规范

GB50253《输油管道工程设计规范》

GB 50300 建筑工程施工质量验收统一标准

GB/T 50328 建筑工程文件归档整理规范

GB50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》

GBJ140《建筑灭火器配置设计规范》

GBJ16《建筑设计防火规范》

GBJ8978《污水综合排放标准》

《建筑工程质量管理条例》(国务院279号令，2002年)

SH/T3013《石油化工厂区竖向布置设计规范》

SH3008《石油化工厂区绿化设计规范》

SH3024《石油化工企业环境保护设计规范》

SH3046《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》

SH3007《石油化工储运系统罐区设计规范》

SH/T3014《石油化工企业储运系统泵房设计规范》

SH3501《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》

SH3022《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》

SH3005《石油化工自动化仪表选型设计规范》

SH/T3019《石油化工仪表管道线路设计规范》

SH3063《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》

JTJ 237《装卸油品码头防火设计规范》术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 成品油 refined oil product

本标准所包含的成品油是指石油经过炼制加工或调和达到国家规定的产品质量标准，用于销售的油品，包括汽油、煤油及柴油。

3.2 成品油仓储企业 storage enterprise of refined oil product

指拥有符合《石油库设计规范》(GB 50074-2002)要求的储运设施和其他相关规定，取得《成品油仓储经营批准证书》，从事成品油储存业务的经营机构。

3.3 油库 oil depot

具有储油罐和输油管道、铁路专用线或成品油装卸等配套设施，用于收发和储存成品油的仓库。

3.4 石油制品 oil product

指原油经蒸馏、精炼或调和所得到的成品油和其他石油产品。

3.5 HSE管理体系 HSE management system

指在健康、安全和环境方面指挥和控制组织的管理体系。它是一种事前进行风险分析，确定其自身活动可能发生的危害和后果，从而采取有效的防范手段和控制措施防止其发生，以减少可能引起的人员伤害、财产损失和环境污染的有效管理模式。成品油仓储企业设立应具备的条件

4.1 油库的布局和设置须符合所在省市成品油仓储企业总体发展规划和布局要求，并符合城市规划、环境保护、安全生产和防火安全等要求。

4.2 储油设施符合油库布局规划要求；油库设计总容量不低于4000立方米（不含高架罐和桶装），油库设施除符合《石油库设计规范》(GB50074-2002)外，还须符合国家现行有关强制性标准的规定。

4.3 经营设施设计建设应符合国家有关设计与施工规范的规定，并取得相关主管部门的工程验收合格意见书。

4.4 经省级安全生产监督管理部门审查合格，取得《危险化学品储存许可证》。

4.5 油库具备完善的成品油收、发工艺系统，拥有收、发成品油的输送管道或铁路专用线或成品油水运码头或公路发油台等设施。

4.6 油库从事成品油检验、计量、码头作业、消防安全等专业技术人员须经过专业培训，并取得国家有关部门认可的岗位资格证书。

4.7 油库应当配备持证电工、锅炉操作工（视油库所在地和设备情况）等特殊工种技术人员。

4.8 配备财务、计量、质量、安全等专业管理人员。

4.9 具有安全、计量、质量等管理组织机构。应配备按国家规定对入库和储存成品油必验项目所需的化验仪器设备。

4.10 各项规章制度健全，建立HSE管理体系。油库建设管理

5.1 油库的设置

5.1.1 油库的布局和设置须符合国家对成品油仓储企业总体发展规划和所在地布局要求，并符合城市规划、环境保护、安全生产和防火安全等要求。

5.1.2 油库设计和建设符合安全生产及环境保护的规定；经营场所建设应符合国家土地、规划、交通、消防、安全、防震、环境保护等方面法律法规。

5.1.3 油库的用地面积及建设规模应符合城镇规划及用地许可的要求。

5.1.4 油库的库址选择和总平面布置应符合《石油库设计规范》（GB50074-2002）、《建筑设计防火规范》（GBJ 16）和《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》（GB 18265）的规定。

5.1.5 油库的库址应具备满足生产、消防、生活所需的水源和电源的条件，还应具备排水的条件。

5.1.6 油库与周围居住区、工矿企业、交通线等的安全距离应符合《石油库设计规范》（GB 50074-2002）的规定。

5.2 油库的设计与施工

5.2.1 油库工程设计、施工应当符合相关设计及施工验收规范的规定。承担油库工程的设计单位应具备相应的甲级工程设计资质证书。

5.2.2 油库建设单位应当领取建筑工程施工许可证，并在限定期内开工。

5.2.3 油库工程施工应当接受当地建设、劳动、技术监督及环保行政主管部门的监督管理。承建油库的施工单位应具有相应资质并取得安全生产许可证。工程监理单位须具备相应资质。

5.2.4 油库工程交付竣工验收应当有完整的工程技术资料，且应符合《建筑工程文件归档整理规范》（GB/T 50328）的规定。

5.2.5 油库工程交付竣工验收应当符合《建设工程质量管理条例》、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300)及相关法律、法规、标准和规范的规定。

5.2.6 油库竣工后，须经当地主管部门验收合格并出具消防验收报告，方可投产。

5.3 油库的设备、设施

5.3.1 油库设备、设施、工艺的选择应符合《石油库设计规范》（GB50074-2002）设计条件的要求。

5.3.2 油库配备的设备设施性能和状况，应符合下列条件：

——生产厂家应具有法律效力的资质证书；

——设备设施具有法律效力的合格证书；

——设备设施满足设计条件；

——电气类设备的购置和安装应当符合防爆要求；

——用于贸易交接计量仪表及器具需经过计量行政主管部门依法检定合格，流量仪表精确度不低于0.2级。

5.3.3 油库应采用经国家有关检测机构认定的新材料和新设备。

5.3.4 油库应设置符合国家有关技术规范的防静电和防感应雷的联合接地装置。

5.3.5 油库的储油罐应设带有高液位报警功能的液位计。

5.4 环境保护

5.4.1 油库储油罐、输油管线应采取防渗漏扩散的保护措施，并应设置渗漏检测设施。

5.4.2 油库卸油应当采用正压卸油工艺，不得采用真空泵引油和真空伴随作业的工艺。

5.4.3 油库应按《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的要求在汽油罐区、油泵房（棚）、发油亭处设置可燃气体监测器。

5.4.4 油库应采用油气回收装置。

5.4.5 油库应设置符合设计规范要求的防护堤，油污水分离池（槽）。

5.4.6 含油污水经处理后排放水质应达到国家《污水综合排放标准》（GB 8978）的规定。

5.4.7 油库码头应配置围油栏、吸油毡、收油器等防污染设施。经营管理

6.1 中转服务管理

6.1.1 成品油仓储企业储存、中转的油品来源须正当、合法。不得储存、中转国家明令淘汰、走私、非法炼制及来源不明的油品。

6.1.2 不得为不具备成品油经营资格的单位储存成品油。

6.1.3 成品油仓储企业应建立成品油进、存和出入库的管理台帐，保留证明成品油来源和去向的有效凭证、票据。

6.2 价格管理

6.2.1 成品油仓储企业应当执行国家规定的或地方政府有规定的收费标准。

6.2.2 不得违反国家对服务性收费的有关规定。

6.3 计量管理

6.3.1 油库应配备专职计量人员，并持证上岗。

6.3.2 油库应使用国家法定计量单位，不得在标志标识、计量器具及测量报告、统计报表等正式文件上使用非法定计量单位。

6.3.3 油库配备的计量器具应包括符合国家法定计量单位要求的量油尺、检水尺、温度计、密度计、流量计、标准量器和自动计量系统等。

6.3.4 油库用于贸易交接的计量器具应经过计量检定机构检定或授权的计量检定机构检定合格，并在有效期内使用。强检计量器具的检定周期应当执行国家计量检定规程的规定。

6.3.5 油库金属罐应当经过计量检定，编制有效容积表，复检周期为4年。

6.3.6 油库的计量检测应执行相关的国家标准；定额损耗应执行GB11085--89《散装液态石油产品损耗标准》。

6.3.7 油库应建立成品油进、销、存计量台帐。

6.4 质量管理

6.4.1 油库接卸、储存、输转成品油时，应专管、专泵、专罐专用，油罐、管线需要改装油品时，应按规定进行清洗、置换。

6.4.2 油库向罐车、油船等运输工具发油前，应认真检查罐车、油船等是否具有符合运输危险货物的相关证件，并检查容器的清洁度，确认合格后才能发油。

6.4.3 油库应对油罐、输油管线定期进行清洗。

6.4.4 油库应配备与经营能力及经营品种相适应的质量检验机构或质检室，并对出入库油品进行质量检验，确保油品质量。

6.4.5 油库应当配备质检人员，并持证上岗。

6.5 财务管理

6.5.1 成品油仓储企业应按照国家《会计法》、《企业会计准则》、《企业会计制度》和《会计基础工作规范》进行会计核算，编制财务会计报告。

6.5.2 成品油仓储企业应按照财政部《内部会计控制规范》规定，实行会计监督，规范企业经营行为，保证会计资料真实、完整。

6.5.3 成品油仓储企业应按照国家《人民币银行结算账户管理办法》、《支付结算办法》、《现金管理暂行条例》开立并管理银行账户，办理货币资金支付业务。

6.5.4 成品油仓储企业应严格按照《各种税费专用发票使用规定》建立发票的领购、使用、保管工作。

6.5.5 成品油仓储企业应建立固定资产明细辅助台帐及固定资产卡片，定期进行固定资产清查。

6.5.6 成品油仓储企业应按照《会计档案管理办法》建立会计档案，按照规定年限妥善保管会计凭证、会计账簿、会计报表和其他会计资料。

6.5.7 成品油仓储企业应接受审计机关、财政机关和税务机关依照法律和国家有关规定进行的监督，如实提供会计凭证、会计账簿、会计报表和其他会计资料以及有关情况，不得拒绝、隐匿、谎报。

6.6 HSE管理

6.6.1 成品油仓储企业应取得具有相应资质安全评价机构出具的安全评价报告和省级安全生产监督管理部门颁发的《危险化学品储存许可证》。

6.6.2 成品油仓储企业应具有健全的安全消防组织机构，配备专职安全管理人员，单位的主要负责人和安全生产管理人员，应当参加相关安全管理培训后方可任职。

6.6.3 成品油仓储企业应对油库从业人员进行安全教育和考核，确保从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能，考核合格后方能上岗。

6.6.4 成品油仓储企业应建立健全安全管理规章制度和岗位安全操作规程，落实安全生产责任制。

6.6.5 油库应制定各种突发事件的应急预案，并定期开展预案的演练。

6.6.6 油库应按规定配置消防器材和设施，定期维护和保养，确保性能完好，并建立健全油库防火档案。

6.6.7 油库应建立HSE(健康、安全、环境)管理体系，实施HSE管理。

6.6.8 成品油仓储企业应设立隐患治理专项资金，消除安全隐患，确保安全生产。

6.6.9 油库应当在爆炸危险场所、生产经营场所和有关设施、设备上，设置明显的安全警示标志。

6.6.10 油库的储油罐、油气管线等设备设施应完好，无渗漏、滴漏。防止污染地下水和土壤，5年以上埋地油气管线每年应在低洼、潮湿处开挖检查一次。

6.6.11 油库作业场所的环境空气应符合《环境空气质量标准》（GB 3095）。油库油气排放浓度不应超过《大气污染物综合排放标准》(GB 16297)的规定。

6.6.12 油库应为从业人员定期提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用。市场信用

7.1 成品油仓储企业应诚信经营，具有良好的社会信誉。

7.1.1 无欺诈、违规经营、偷税、漏税、欠税等行为。

7.1.2 在司法部门、行政执法机构应无违法、违规记录。

7.2 建立服务监督制度

7.2.1在经营场所和油库显著位置设置投诉信箱，公布行政主管部门投诉电话。

7.2.2 处理投诉应制度化，责任到人，限定时间，对处理结果和投诉者满意度进行详细记录。

卷烟成品仓储管理系统 篇5

关键词：RFID技术,仓储管理,自动化,系统设计

随着社会的进步和经济的快速发展,物流行业在社会生活中起着愈加重要的作用。目前在成品烟仓储物流中信息载体主要以条码为主,由于条码自身的存储能力有限且易污损而失效,单独的条码已经不能适用于现代化的生产进程,人们急需一种成本相对低廉、使用方便、功能更加强大的载体代替条形码作为储存介质。通过长期的研究和开发人们发现了无线射频技术(Radio Frequency Identification,RFID)。成品烟仓储物流是现代烟草物流配送的重要环节,基于RFID对成品烟的仓储过程进行自动化管理,在提高作业效率和整合仓储物流信息资源等方面有重要价值。

1 RFID技术

RFID技术是一种通过无线电波进行数据传递的非接触式自动识别技术。其与传统的条码相比区别在于其不是通过光传输信号而是通过无线信号将物品的信息从相应的电子标签传输到RFID读写器,进而获取物品的信息,识别工作无需人工干预且适应性强。

RFID系统主要由电子标签、读写器和后台数据管理系统组成。电子标签主要由芯片和天线,附着在目标物体上进行标识,每个电子标签都有独一无二的编码,存储着相关的信息。电子标签能够写入物品的名称、组成成份、储存运输需要的条件、物品流转的站点等指标。读写器是利用射频技术读写电子标签的设备,通过读写器实现对电子标签储存信息的读取和修改,最后将信息传至后台数据管理系统从而完成对数据的储存和管理。

2 传统仓储作业流程概述

成品烟的仓储是整个烟草物流中不可缺少的重要环节。商业企业的仓储管理是链接成品烟生产企业和零售商的纽带,调节着成品烟的供应和需求。成品烟的仓储主要包括采购订单、进货、储存、拣货、发货等流程,如图1所示。

目前的成品烟仓储多是半自动化作业管理,从入库到出库整个操作过程主要还是靠人工处理,自动化程度不高,在仓储管理过程中给企业运作带来诸多不便,存在的问题主要包括以下几方面。

(1)库存盘点和货物出入库效率低。从单件产品到包装箱还是以条码录入信息,盘点效率低下,业务流程信息化程度不高。

(2)仓库管理的劳动力成本加高,库存的统计数据不够准确。因为库存盘点和货物出入库效率低下,导致仓库管理需要更多的操作人员,从而加大了企业劳动力成本,也加大了货物的损坏率。

(3)仓储管理信息化的范围还处于初级阶段。现有的仓储管理软件,只管仓储作业结果,不管仓储作业过程,因此难以适应场地利用率分析、设备利用率分析、人员劳动效率分析等精细化管理的要求。

3 基于RFID技术的成品烟自动化仓储方案设计

3.1 成品烟仓储管理系统架构

成品烟仓储物流管理系统主要由入库管理、在库管理以及出库管理三部分构成,通过引入RFID技术实现成品烟仓储过程中各个环节信息的跟踪,从而实现物流信息的实时监控。基于RFID技术的成品烟仓储管理主要通过电子标签与托盘上的相关信息进行关联,从而实现仓储管理流程的自动化管理。成品烟仓储管理系统架构如图2所示。

仓储管理在实际运作过程中,首先接受生产企业的卷烟成品入库,对到货成品烟建立起条码与电子标签之间的垛信息。在电子标签中写入件烟信息,如厂商、规格、数量、生产日期等一并储存。整个仓储管理系统以带有电子标签的托盘为管理单位。若托盘上件烟信息发生变更时,利用后台数据库对相应的托盘和件烟进行垛信息修改,保证数据的精确性。最后利用RFID读写器和预埋的天线实现电子标签数据和后台数据库之间的关联,实现成品烟的仓储管理。

该系统主要借助RFID电子标签作为成品烟的信息来源。通过RFID读写设备和条码扫描设备对电子标签中的件烟信息进行读写,连接后台数据库,完成垛信息的写入和修改。最后实现了成品烟从入库、在库到出库等一系列的管理。

3.2 成品烟仓储管理系统硬件优化

基于RFID技术的成品烟仓储物流管理系统,仓储设备和技术的优化在其中扮演了很重要的角色。仓储管理中心首先应分品牌地统计以往的成品烟的平均日销售量、月销售量甚至年销售量,基于以往的销售数据建立起成品烟销量模型,从该模型中可以预测以后一段时间内不同品牌成品烟的销售量,从而能有计划地从生产企业购进成品烟,进而减少库存,提高仓库的利用率。

在码垛时以码垛机代替人工的形式,提高工作效率,节省人力费用,提高仓储管理的自动化程度。在托盘运输时采用激光导引叉车,通过激光扫描引导和预先在叉车运行区域周围布置好的反光板用作激光单位所需的基础环境,采用无线局域网的通讯方式最终实现叉车的自动化运作。

仓库采用立体式和穿梭式货架相结合的仓储形式。仓储货架分为四层,每层货架的最前面装有电子标签用来唯一的标识该位置储存成品烟的信息。激光引导叉车将货物放在穿梭式货架的巷道导轨的最前面,通过无线电控制穿梭车托重托盘在货架的最前端和货架深处之间运动。每两个货架之间留有一定的间隙方便盘货。采用这种仓库形式能够合理的利用仓库的有效面积和储存空间,实现仓库作业的机械化和自动化,大大提高工作效率。

3.3 成品烟入库管理

在烟草物流中,入库管理是一项很重要的环节。烟草工业企业的成品烟到达,当运输距离较远或者运输的成品烟的品类比较多时,往往采用零散件烟的到货方式,这种情况下通过扫描件烟条形码结合码垛机进行码垛以托盘的形式实现成品烟入库管理,码垛的时候尽量把相同品类的烟放在一起以便于出入库管理。托盘码垛完之后,通过扫描将相应的条码信息生成垛信息写入对应托盘的电子标签存储区域,这样就实现了条码与电子标签的关联。若来货为整托盘直接扫描托盘上的电子标签从而获取该托盘上的垛信息。垛信息写入流程如图3所示。

最后将托盘上电子标签里的垛信息通过RFID读写器和预埋的天线传递给后台数据库,把扫描后的托盘根据系统指示通过激光引导叉车配合穿梭车自动运送到相应货架位置即完成了入库管理。

3.4 成品烟在库管理

在库管理主要包括库位的调整和库存的盘点。在库位调整时,仓库管理系统将调整任务通过无线网络传递给激光引导叉车使其到指定的货位上读取该货位和要搬运的托盘的电子标签,若能够和系统的命令相对应则叉车就将该托盘取走放到指定的货位上。

在仓库盘点时,工作人员通过手持式RFID读写器读取仓库中相应货位上托盘的电子标签信息,将读取的信息传至后台数据库。对比数据库内成品烟在库信息和盘点所得信息,从而完成盘点操作。

3.5 成品烟出库管理

在分拣领用出库时通过物流管理平台,系统指示确定每个订单需要分拣成品烟的品类和数量。出口处设有大屏幕实时显示订单需求的先后顺序和数量,方便工人知道需要出库的成品烟的信息。此过程对托盘内的电子标签来说就是垛信息解除的过程,利用RFID读写设备读取托盘电子标签内的数据,从而获得对应托盘上成品烟的信息。在出库扫描的时侯托盘上的成品烟会拆散成零散的条烟,此时删除空托盘电子标签内的信息,该托盘完成了一次使用周期。最后根据订单信息进行出库前的打码和打包。

4 结语

要加快成品烟自动化管理的进程,就必须加快高新技术的运用,加快仓储过程作业的优化管理,才能不断提高企业的核心竞争力,加快企业的现代化发展。RFID技术结合无线通讯技术和自动化技术实现了成品烟仓储的自动化管理,从根本上解决了传统仓储管理中存在的问题。成品烟的仓储自动化是时代发展的趋势,不仅为企业带来巨大的经济效益,也对其他物流企业的发展具有借鉴意义。

参考文献

[1]许毅,陈建军.RFID原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2013.

[2]刘晓科,郭伟.RFID技术在烟草仓储物流管理系统中的应用[J].物流技术(装备版),2014(4).

[3]陈祖爵,王君.RFID技术在烟草仓储物流管理系统中的应用研究[J].移动通信,2012(11).

[4]谈慧.基于物联网的物流业务流程再造设计[J].电子测试,2013(22).

[5]高婧,史方彤,崔茜.基于物联网的物流配送业务流程再造研究[J].物流技术,2011(12).

[6]刘晴,童学岩,龙顺秋.物流企业传统仓储业务流程再造[J].商场现代化,2010(10).

[7]游战清,刘克胜.无线射频识别(RFID)与条码技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

[8]刘晓林,李颖川,等.基于RFID的插件式仓储管理系统设计[J].计算机与现代化,2012(8):176.

卷烟成品仓储管理系统 篇6

关键词：PLC,WinCC,码垛机器人,监控系统

码垛技术是物流自动化技术领域的一门新兴技术。随着生产规模的扩大和自动化程度的提高，机器人码垛技术有了前所未有的发展。因机器人码垛具有柔性好、处理能力强、可靠性高的功能，它的应用场合正在不断的扩大[1]。对于卷烟成品库来说，生产过程件烟的输送和入库能否及时有效的配送到库，它是能直接影响整个成品库的生产效率，为此，成品库引入码垛技术，采用码垛机器人对成品库件烟进行码垛处理[2]。成品库连续、高效、统一的管理对卷烟生产极为重要，为了对成品库码垛区进行管理，本文设计了成品库码垛机器人监控系统。该系统上位机采用WinCC软件设计监控画面，下位机采用S7-400进行数据和动作的控制，来实现对成品库码垛机器人进行实时的监控，能够有效的输送成品，提高设备的利用效率，保障卷烟生产过程成品库的入库需求，并能达到卷烟厂对生产效率、生产质量和生产安全的要求。

1 卷烟成品库码垛机器人总体设计

成品库码垛工作强度大、码垛动作顺序较复杂，为此，对设备的可靠性要求比较高。本文的码垛机器人工作流程共分三部分：分别是成品输送分流，空托盘输出供应，成品垛输出。成品箱输送分流主要是产品经包装形成成品箱，之后输送至码垛区工位，在进码垛区工位处需对成品烟箱进行条码扫描，来读取产品具体信息。根据得到的信息，进行烟箱的分配，进而进入不同的工位对其进行码垛处理,如果条码扫描有重码、识别不出码、污损码等，就需进行人工处理。空托盘输出供应就是设备在接收到空托盘发送指令后，释放空托盘，根据需求输送到不同的码垛工位。各工位一般设有空托盘等待状态区。此时码垛机器人完成托盘的码垛，堆码作业就会将空托盘从等待位置取出，空托盘会自动补位到工位处对应位置。成品垛输出包括成品垛输送线、用于成品垛输送的的升降设备。在完成码垛后，经穿梭车至堆垛机取货站台，最后由巷到堆垛机送至成品高架库。码垛机器人码垛工艺流程如图1所示。

2 码垛机器人的控制原理

在成品库系统中，烟箱的码垛工作是采用由4台ABB公司生产的工业机器人来进行。机器人通讯方式是经Profibus总线与卷烟成品库的主电柜上PLC进行通讯。主PLC向机器人发出相应的码垛指令，码垛机器人将动作的执行情况回传给PLC[3]。机器人码垛具体控制原理分2部分。

(1）码垛机器人与上位PLC通讯，主要是控制机器人手动/自动、启动/停止、码垛速度、码垛动作号等。码垛机器人与上位PLC之间的通讯采用I/O开关量点来进行。在上位机读取信息后，可设定码垛机器人的手自动切换状态、启停状态、码垛速度、码垛动作号等变量，并将光电管输送到位信号和穿梭车到位信号发送给码垛机器人。此时机器人根据PLC给定的相应参数和有关信号来进行成品库码垛流程。

(2）机器人之间的通讯构成了一个相互干涉的控制网络。其中，用于做主站的1台，用于做从站的3台，它们共同组成一个通讯网络。每个机器人都将各自的动作路径和码垛情况上传到网络中，另外还接收其临近机器人的动作路径和码垛情况，通过相应的逻辑运行来判断此时应该是执行码垛指令还是等待命令。在上位工控PC上，它不是与机器人进行直接通讯，而是与PLC进行通讯读取里面的码垛机器人信息。上位PC机能采集到链机、辊机、升降机等输送设备以及码垛机器人的信号和数据，再通过PLC对其进行相应控制。

3 监控系统的设计及实现

3.1 成品库码垛机器人监控界面设计

良好的监控界面能对生产工艺流程进行实时监测，显示设备工作状态以及设备运行现状，并且还具备设备查询及相关命令的手动修改功能，具有报警信息的查询及故障的处理和消除功能等。本文采用适用于工业的图形显示、消息归档，以及报表的功能模板的工控组态软件WinCC，其特点是过程耦合性能高，画面更新速度周期短以及数据交互可靠等[4]，另外，PLC所需的各种驱动软件WinCC都能提供，在配置变量表的STEP7中可以在WinCC的连接时直接使用，就可使PLC与WinCC的连接变得简单易行[5]。

鉴于WinCC其强大的功能，本文设计了的卷烟厂成品库码垛机器人监控系统，监控系统由用户登录、退出系统、监控界面、设备操作、网络状态、报警界面6个子区域构成。用户登录和退出系统只有正确登录后才能进行相应的操作，并且不同用户组进入和退出监控系统是拥有不同的操作权限。监控界面是真实模拟现场设备工艺布局，监控界面可以实时了解现场设备的工作情况和数据，包括码垛机器人码数量、烟箱类型、机器人的动作号（取向次数）的等。设备操作主要是码垛机器人操作及对普通设备信息查询（如链机、辊机、升降机）。网络状态是监控成品库码垛机器人网络是否连通，可通过设备的颜色来判断网络的状态。报警信息是利用WinCC Alarm Control控件组态报警记录界面，若参数超出设定就会进行报警，报警内容为故障类型、故障位置，系统也会显示报警历史记录，便于维护和记录设备情况[6]。卷烟厂成品入库码垛机器人监控系统画面如图2所示。

3.2 监控系统功能实现

利用监控画面可直观、清晰地看到设备的运行情况。可实时显示各设备的任务号、烟箱类型、机器人的动作号、光电管信息等来自现场的相应数据和参数。并且可以实现对设备的集中控制，从监控界面就可对设备进行手动/自动的相互切换，设备的启停控制，手动写入烟箱类型、取箱次数等。设备故障、超时、空开故障等超出安全范围的都会引起报警，并且还能显示报警的具体情况。对于码垛机器人堆码方式采取每个托盘上立放30件的方式。机器人每次抓取2件或者3件，一个托盘共需抓取12次。12次抓取按先后顺序编为1-12次抓取。机器人抓取时，按PLC计算的抓取次数编号执行不同的动作，将烟箱放到机器人程序中设定好的位置。另外各种烟箱的尺寸不同，因此需要给机器人提供烟箱类型代码，每种代码代表一种烟箱尺寸。在人机界面上，烟箱堆码的通道都有正在码垛的取箱次数，该数值是根据机器人将要进行的动作编号计算得出，在机器人完成每次放置烟箱后更新。如果在烟箱堆码过程中，导致需要更改机器人的动作编号，只需修改取箱次数，机器人将要执行的动作编号即可自动更改。码垛机器人具体码垛情况如图3所示。

4 结束语

本文是基于PLC和Wincc设计了码垛机器人的监控系统，其监控界面通用性较好，组态简便易行，实现了对码垛机器人的重要参数的状态进行显示和记录，为实时故障报警、设备诊断提供了相关依据，另外,还能对设备进行手动操作，使设备控制变得更加灵活多样。该系统已在某卷烟厂投入使用，运行稳定可靠，不仅提高了成品烟码垛的精度和速度、而且还降低人工的劳动强度，实现了生产过程中的优化，便于对设备的维护和管理。

参考文献

[1]林兆花,徐天亮.机器人技术在物流业中的应用[J].物流技术,2012,(7):42-44.

[2]李晓刚,刘晋浩.码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策[J].包装工程,2011,3(2):96-101.

[3]王大海.基于PLC的生产物流系统码垛机器人控制研究[J].物流技术,2014,(7):24-29.

[4]李潮,郭照新,员天佑.基于Win CC的污水处理厂监控系统设计与实现[J].控制系统,2006,(4):114-115.

[5]苏昆哲.深入浅出西门子Win CC V6[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.