1、無人化、少人化的自動(dòng)化模型工廠通過建立存儲(chǔ)、搬運(yùn)、生產(chǎn)自動(dòng)化降低人工成本，減少人為質(zhì)量干預(yù), 快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。圖2-22對(duì)自動(dòng)化模型進(jìn)行描述：少人化、無人化的自動(dòng)化模型圖2-22少人化、無人化的自動(dòng)化模型2.4.1智能存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)化立體庫根據(jù)物品存放的需求有多種形式的設(shè)計(jì)方式，需根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選型，常見的立體庫類型如2-23, 2-24所示。圖2-23臥式智能庫與提升式智能庫圖2-24原材料、半成品、成品立體庫自動(dòng)立體庫用于物料、產(chǎn)品的自動(dòng)存儲(chǔ)、自動(dòng)管理，在設(shè)計(jì)需考慮以下原則：功能齊全，滿意工藝流程合理的基礎(chǔ)上，使有限空間實(shí)現(xiàn)最大存儲(chǔ) 量技術(shù)先進(jìn)性原則：包括設(shè)計(jì)理念、設(shè)備、控制、軟件系統(tǒng)，

2、最大投 資回報(bào)率以實(shí)際需求出發(fā)，考慮未來發(fā)展、既實(shí)用而又具有柔性經(jīng)濟(jì)性原則：安裝操作簡(jiǎn)單，運(yùn)營和維護(hù)成本低，靈活應(yīng)用軟硬件系統(tǒng)、接口和通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，又具有較強(qiáng)兼容性，可靠成 熟 倉儲(chǔ)管理原則：應(yīng)急優(yōu)先原則、先進(jìn)先出原則、入庫優(yōu)先原則、分 散存放原則、上輕下重原則等。人機(jī)界面具有友好性，操作簡(jiǎn)單方便、使設(shè)備控制和監(jiān)視界面直觀 適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件建設(shè)立體庫需提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基于實(shí)際需求庫存需求，規(guī)劃立體倉庫庫區(qū)面積用戶需協(xié)助立體庫廠家需熟悉產(chǎn)品工藝流程，可以根據(jù)工藝流程和 目標(biāo)庫容量進(jìn)行硬件和庫容庫位規(guī)劃，其中包括堆垛機(jī)數(shù)量，庫區(qū) 的列數(shù)，行數(shù)，層數(shù)及層高，儲(chǔ)位數(shù)及儲(chǔ)位承載量，容器載具數(shù)量、 規(guī)格、

3、重量，儲(chǔ)存產(chǎn)品數(shù)，產(chǎn)品重量，每個(gè)儲(chǔ)位放置的容器載具數(shù)。方案設(shè)計(jì)場(chǎng)地要求供電要求：建議總供電點(diǎn)總功率不低于60千瓦，使用穿線電纜（三 相五芯電纜）管道預(yù)埋連接到立體庫總配電柜，從總配電柜使用電 纜連接到各分供電點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò):滿足需求的網(wǎng)絡(luò)部署。 場(chǎng)地地平要求：地平不平度偏差參照J(rèn)B/T5323-91標(biāo)準(zhǔn)，不平整度 不得超過10mm。照明要求：庫區(qū)需大于120LUX,出入庫作業(yè)區(qū)需大于300LUX,物料暫 存區(qū)大于120LUX.承載要求：在廠房設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮承載要求，根據(jù)承載要求設(shè)計(jì)貨架貨位數(shù)量、 重量及高度、堆垛機(jī)選型、放置物料重量。 靜載地面承載計(jì)算公式：（貨架自重+堆垛機(jī)自重+放置物料重量）/占

4、用面積動(dòng)載地面承載計(jì)算公式：靜載地面承載*1.2還需要考慮單根貨架立柱底部反力和單立柱地面集中承載。環(huán)境要求明顯的警示標(biāo)志，如嚴(yán)謹(jǐn)煙火等，特別有危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存時(shí)，必須 有中文化學(xué)品技術(shù)說明書、化學(xué)品安全標(biāo)簽有相應(yīng)的通風(fēng)裝置和溫濕度監(jiān)控設(shè)施戶外的配電柜及電氣開關(guān)有防雨防潮措施符合規(guī)范的應(yīng)急照明和緊急疏散指示裝置存放物品需要的禁忌要求對(duì)儲(chǔ)存量和搬運(yùn)量分析，結(jié)合堆垛機(jī)、穿梭車、機(jī)械手效率，計(jì)算 設(shè)備的需求根據(jù)設(shè)備需求計(jì)算需求的輔助設(shè)備與安裝輔料貨件的設(shè)計(jì)、采購、安裝、調(diào)整，貨物標(biāo)識(shí)堆垛機(jī)軌道設(shè)計(jì)、鋪設(shè)安全防護(hù)設(shè)計(jì)、安裝電氣配線設(shè)計(jì) WCS設(shè)計(jì)及硬件部署提供設(shè)計(jì)圖紙與用戶討論 提供與其他信息化系統(tǒng)（W

5、MSMESERPSCM等）、硬件系統(tǒng)（AGVRFID 等）需交互的信息明細(xì)及接口要求。軟硬件的選型及施工提供完整的設(shè)備清單與關(guān)鍵配件清單堆垛機(jī)：計(jì)算單循環(huán)和復(fù)合循環(huán)的效率，堆垛機(jī)地軌設(shè)計(jì)、堆垛機(jī) 控制方式確定（人工、終端控制、聯(lián)網(wǎng)控制） 穿梭車：根據(jù)載重、直線速度、加速時(shí)間、加速距離、輸送時(shí)間、 通訊時(shí)間、計(jì)算運(yùn)力。提供倉庫控制系統(tǒng)（WCS）倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）軟件系統(tǒng)模塊詳 細(xì)清單貨架規(guī)格設(shè)計(jì)、堆垛機(jī)天軌的鋪設(shè)、貨位可識(shí)別標(biāo)識(shí)、安全門、防 護(hù)網(wǎng)、安全欄桿。配線：動(dòng)力及電力配線、控制信號(hào)配線、氣路配線涂裝要求：噴砂標(biāo)準(zhǔn)：Sa2 1/2級(jí)，烤漆標(biāo)準(zhǔn)：塑粉60m智能倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)智能倉儲(chǔ)管理系

6、統(tǒng)由三部分組成：底層 PLC控制系統(tǒng)、WCS (Warehouse Conetrol System)倉庫控制系統(tǒng)、WMS (Warehouse Management System)。圖 2-25是智能倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)的位階圖。圖2-25智能倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)WCS控制系統(tǒng)通過接口協(xié)調(diào)上下軟硬件系統(tǒng)，使其進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，接收WMS 的任務(wù)指令，進(jìn)行分解和下達(dá)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行信息，實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化倉儲(chǔ)物流的綜合調(diào)度、設(shè)備調(diào)度、路徑調(diào)度、任務(wù)調(diào)度和設(shè)備監(jiān)控等。WCS 的主要功能是從WMS或其他系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)，接收后將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；并按協(xié)議對(duì) 任務(wù)進(jìn)行解析，解析后的數(shù)據(jù)下發(fā)給設(shè)備控制系統(tǒng)，設(shè)備控制系統(tǒng)將

7、指令下發(fā)到 相對(duì)應(yīng)的設(shè)備中；從設(shè)備控制系統(tǒng)中采集相關(guān)執(zhí)行及狀態(tài)數(shù)據(jù)，依據(jù)通訊協(xié)議將 數(shù)據(jù)上傳WMS中；執(zhí)行界面監(jiān)控與一些故障操作和排除(任務(wù)的刪除、強(qiáng)制完成、 新增任務(wù)等)。通過WCS對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和故障處理管理。2.4.2智能搬運(yùn)系統(tǒng)智能搬運(yùn)系統(tǒng)需根據(jù)企業(yè)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，使智能倉儲(chǔ)和生產(chǎn)自動(dòng)化的物 料實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，是有效降低企業(yè)搬運(yùn)成本，提高利潤途徑之一。圖2-26是常見 的搬運(yùn)系統(tǒng)：圖2-26智能搬運(yùn)系統(tǒng)企業(yè)在設(shè)計(jì)智能搬運(yùn)系統(tǒng)時(shí)需遵循以下原則有效整合整廠搬運(yùn)系統(tǒng)，整體規(guī)劃進(jìn)料、配送、退庫、生產(chǎn)、入庫、 出貨等環(huán)節(jié)的搬運(yùn)，使搬運(yùn)無延遲、無停滯、零差錯(cuò)等促進(jìn)工廠容器載具標(biāo)準(zhǔn)化管理、搬運(yùn)方式方

8、法、搬運(yùn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化充分利用空間原則互動(dòng)原則，使用者合設(shè)備、系統(tǒng)有效互動(dòng)節(jié)能降耗原則，設(shè)備配置簡(jiǎn)單，能耗低；避免搬運(yùn)設(shè)備空轉(zhuǎn)、自動(dòng) 裝卸設(shè)備利用率低；彈性原則，設(shè)備通用性強(qiáng)，系統(tǒng)功能可以進(jìn)行擴(kuò)充、路徑可變集成原則：搬運(yùn)系統(tǒng)可以與MES、WMS等系統(tǒng)進(jìn)行集成，統(tǒng)一調(diào)度， 使物流和信息流同步；安全原則：具有非接觸障礙探測(cè)、機(jī)械式防護(hù)欄、負(fù)載報(bào)警、急停按鈕、廠內(nèi)搬運(yùn)管制系統(tǒng)等安全措施建立搬運(yùn)自動(dòng)化需求的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工廠布局，物流區(qū)現(xiàn)狀、區(qū)域功能原材料種類、規(guī)格容器載具的標(biāo)準(zhǔn)化程度每天工廠的物流量搬運(yùn)自動(dòng)化方案設(shè)計(jì)與施工根據(jù)工廠實(shí)際狀況選擇搬運(yùn)方式：軌道式、磁帶式AGV、激光AGV、 吊掛式等對(duì)搬運(yùn)工作量進(jìn)

9、行分析計(jì)算，計(jì)算搬運(yùn)自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量規(guī)劃搬運(yùn)路線引導(dǎo)裝置鋪設(shè)、安裝裝卸自動(dòng)化設(shè)備安裝與其他軟件信息接口2.4.3生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)線是通過控制系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)，按照產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝來控制整線所 有自動(dòng)設(shè)備與輔助設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的系統(tǒng)。如圖2-27是電子主機(jī)板的自動(dòng)化產(chǎn) 線，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料、自動(dòng)插件、自動(dòng)搬運(yùn)、自動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)包裝等功能。圖2-28 是成品組測(cè)包自動(dòng)線，通過RFID識(shí)別，機(jī)器人組裝、測(cè)試、包裝實(shí)現(xiàn)無人化生產(chǎn)。m試上科窟面鞍）1自 WftBl多層I海測(cè)和【翻1111郵檢）波峰螺接機(jī)第二段圖2-27電子主板自動(dòng)化產(chǎn)線般電片工FM工序5TJftt回 TJfT區(qū)工gBone* 1*=11Hw

10、UI v* 1劣1圖2-28自動(dòng)化組裝線自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)時(shí)需遵循以下原則：工藝工序最少化；盡量選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)配件；效率最大化；易于維護(hù)、維修，故障率低；無人化、少人化;易操作性原則；經(jīng)濟(jì)性原則。自動(dòng)化產(chǎn)線設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)資料產(chǎn)品的工藝分析，對(duì)每一工序的管理特點(diǎn)深入了解，對(duì)工序的生產(chǎn) 標(biāo)準(zhǔn)熟悉，整套產(chǎn)品工藝、SOP；產(chǎn)品的布局；對(duì)整線生產(chǎn)節(jié)拍及每個(gè)工序節(jié)拍進(jìn)行分析，特別是對(duì)瓶頸工序的分 析；對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線的線平衡進(jìn)行分析，計(jì)算出平衡率；對(duì)工廠布局進(jìn)行分析；工序特殊需求的分析；來料的包裝方式；產(chǎn)線工序投料方式。自動(dòng)化產(chǎn)線設(shè)計(jì)依據(jù)節(jié)拍、效率、平衡率、品質(zhì)控制、人力成本等條件，從各個(gè)維 度對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)，選出最優(yōu)方案；根據(jù)產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)所需求設(shè)備與輔助設(shè)備；根據(jù)