废弃CRT电视环保拆解自动出入库的研究与开发

陈代勋

摘   要：公司从事“城市矿产”废弃家电回收、环保规范拆解行业。传统操作属于劳动密集型，工作强度大，设备简单，效率和产量不高。本文阐述一种用于废弃CRT电视机环保拆解的出、入库登记系统的研究与开发。对各个环节的自动化提升，最大提高废弃CRT电视机出、入库登记的效率，降低了差错、复查率，通过控制各条线间的协同作业，解决了生产中二次搬运问题，大幅降低了工作量。

关键词：环保拆解  自動化  出入库  登记  CRT电视

中图分类号：TP278                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）07（c）-0076-02

目前，废弃电器电子产品拆解工艺遵循生态环境部关于基金补贴中《拆解指南》和《审核指南》的要求。废弃家电进行环保拆解前，需要进行入库和出库登记并对登记信息及作业现场、原料产品实物进行实时监控，所有数据信息登记到环保网废弃产品管理系统中（简称ERP系统）。现有方式是采用人工操作模式，需将卸货的废旧家电人工搬运称重，由入库员手动输入重量、规格尺寸、登记车牌和回收企业信息、保存、ERP系统上传文件，并人工打印贴标及拍照。经叉车与货车转运至拆解区，再由出库员持枪扫描二维码标签、或后台手工修改搬运破坏的标签，后期还要复核数据正确性。

在实际操作时，入库员的手动贴标位置不一，出库员手持扫描终端找寻条码，没有统一标准，人工长期大批量重复操作会出现差错、疲劳、怠工等现象，使整条拆解线效率下降。与此同时，整个出、入库登记系统先是全部入库登记，再全部分类仓储，最后种类达到数量后按规格出库，扫描销户后拆解。仓储环节存在整批货物的二次搬运问题，进一步增大了作业人员的工作量。

1  工艺流程

环保部、工信部在2014年82号公告《拆解指南》中对数据管理信息进行了指导和规范，废弃CRT电视入库前要信息登记，记录入库时间、货主名称、车牌号、皮重、毛重、净重、称重时间、入库员、司磅员姓名等。规范要求产品按型号、规格、类别称重、分类存库。入库要用标准框箱或逐个进行计数、称重，信息录入环保ERP系统，生成磅单，打印产品标签条码或二维码，贴标、拍照并上传网络监管。将入库登记的CRT电视机分类码放周转框搬运至仓库。待空车过磅去皮的净重与仓库分类的产品核对，数据在规定误差范围内审核通过。仓库同规格的产品达到规模后，可满足当天单一产品的拆解计划。

将仓库的CRT电视转运至拆解处理厂房，按规范要求使用标准框箱或逐台出库销户，出库时扫描CRT电视条型码或二维码，扫描终端显示编号、种类名称、规格、库位、重量、出库时间、计数、用料人等。每天汇集出入库产品数据，核对ERP系统中的库存产品的各类信息，测算进出平衡。工艺使用传统的人工搬运、人工登记、称重、贴标、人工扫描等操作，重复单调效率低。

2  分析思路

分析CRT电视出入库工艺流程特点：（1）卸货入库5500台/d，出库拆解4500台/d，产量大，频率高;（2）量大工作重复率多，劳动强度大，易疲劳，效率低;（3）多人卸货，单人入库登记，流水线工序规律，若环节中断，瓶颈影响全局;（4）人工密集，劳动成本高，利用率低;（5）ERP出、入库和审核工作信息处理量大，易差错。综合考虑，技改为自动化模式，不仅减少人工，退出大量重复劳动，降低疲劳工作，减少差错率。还优化产线结构、资源合理配置。

然而实施自动化有一定的难度，难点是：（1）废旧电视规格多，品种杂;（2）货车堆放乱，尺寸不等;（3）显像管易碎，外壳不规则，搬运有要求。这些实现全自动难度大，智能化要求高，研发投入大。理清思路，把有规律、重复率高、关键岗位，影响效率的位置进行开发。

3  分段设计

将工艺流程中的步骤按照模块化切分，每个模块独立实现自动化，再信息对接，流程顺畅，逐段实现。

（1）入库员登记模块：入库员登陆网站，首次填入货主产品、车辆信息或将老客户资料存档，入库员信息、库位号等一次性调入数据库。卸货时转入自动化跟踪批处理模式。质检后电视被机械推送至台秤，称重稳定，仪表显示数值并通讯传输到工控机;台秤顶端装测距传感器测量电视机高度，模糊和经验算法得出电视机尺寸作为分类标准，如有错误人工干预修正。程序自动生成产品编码信息，打印机自动打印，再通过打印贴标机自动贴标到电视机显示屏上，形成高度一致的标识，方便最后的扫描枪自动扫描。按工艺编计算机程序，与新增PLC控制器程序互通，控制器将每步骤的传感器信号触发给PLC和PC程序完成自动录入功能，其中数据库与ERP系统程序接口连接，搭建完整的控制测量体系。换车次，人工干预录入新的批号信息，再自动化实现重复登记过程。规模量产则新增多个库位，一台大屏显示多机位的自动登记过程，实时审查，干预单台纠错，安排一个审核员完成多机位入库员兼设备网络维护员。

（2）皮带运输模块：该模块在皮带运输机输送带设有若干个等间距排布的定位标线，同侧每个定位标线设有相对应的信号感应板;正对信号感应板固定支架上布置接近开关，IO点连接PLC控制器，并由PLC控制器对输送机运行状态进行实时控制。当皮带节拍周期间歇式向前推进，感应板移动接近开关，定位到多个在线登记单元，纵向推送装置将皮带上电视机推到台秤称重。同步可推送3～6套登记入库。

（3）贴标拍照模块：贴标装置具有标签打印及自动机械定位贴标功能。在标签打印机的一侧装有水平布置的顶杆，并在顶杆的伸缩端装有标签压覆头;工控机实时在线打印二维条码标签，顶杆接受PLC控制器给定的指令进行伸缩动作，先将打印出的标签条码反粘覆到推杆压覆头，机械推送压覆头把标签贴附到固定高度的CRT显示屏上。机械完成动作发送信号，网络摄像头定位拍照，信息上传到环保网客户端。在机位立柱上设有触摸屏或声光提醒，工序完成声光提醒作业员搬走分类码放，鉴于搬运分类人工不变，可降低研发及成本投入。信号实时监测并触摸软开关人工干预调整工作参数。

（4）分类码放仓储模块：贴标后的产品分类码放，CRT电视分为黑白、彩电，尺寸分为14-19、20-22、24-28和29-33、34英寸以上的CRT电视机的分区域堆放。为保证物流通畅，产品不积压，减少二次搬運，以当日品种最大登记量和库存信息，选定一种规格登记后，直接皮带运输到拆解区处理扫描出库，降低二次搬运和仓储压力。

（5）出库员扫描模块：拆解区多个入料口安装固定式扫描装置，高度调整对应显示屏的条码标签区。当电视机标签经过扫描区范围必将触发扫描终端完成处理。信息通过ERP系统核对，产品编号销户，扫描计数，对重复扫描警报确认，同编号计数器不累加。扫描完成后，入料口后端门禁装置自动打开让行，产品顺利通过，确认完成信号后即关闭门禁装置。入料口安装人机界面实时显示数据和声光报警，软开关手动控制。

4  结语

出入库登记中各个环节的自动化控制，使得生产团队的协调性更强，生产节奏更紧凑。工艺流程优化后，效率大幅度提高，仓储转运高效，差错率和复查率减少，降低劳务成本。新系统运行可靠，技术成熟稳定后还可在同类环保拆解行业技术推广，也可应用在物流、仓储、工矿企业的精益化管理中。后期还可对人工搬运、分类码放、立体仓库实现自动化，降低高强度劳动，流水线环节紧凑有序，生产效率稳步提升。

参考文献

[1] 凌江.废弃电器电子产品实用处理技术[M].北京：企业管理出版社，2017.

[2] 王海川.废弃电子电器物资源化处理技术[M].北京：冶金工业出版社，2019.

[3] 中国外商投资企业协会.废弃电器电子产品规范拆解处理作业及生产管理指南[M].北京：中国环境出版社，2015.