自动化立体仓库在电力物资仓储管理中的应用

郭雪峰

【摘要】    本文针对自动化立体仓库在电力物资仓储管理中的应用，采用实际案例结合理论实践的方法，先分析了自动化立体仓库的功能，接着探讨自动化立体仓库在电力物资仓储管理中的应用要点和注意事项，最后提出了应用效果。分析结果表明，电力物资仓储管理内容非常多，传统仓库难以实现数字化、立体化管理，采用自动化立体仓库，能够很好的满足电力物资仓储管理的要求，实现自动化、数字化管理，值得大范围推广应用。

【关键词】    自动化立体仓库    电力物资    仓储管理    软件系统

引言：

在我国社会经济飞速发展的背景下，对电力提出了更高的要求，电力物资仓储管理是电力企业日常经营管理的核心内容，随着电力企业的不断发展，对物资提出了更高的要求，为满足电力企业现代化发展的需求，需要大力推广自动化立体仓库，将计算机技术、通信技术、物流管理技术、仓库储位技术等先进的技术融合到一起，构建的全自动化立体仓库系统，不但具有传统仓库的全部功能，而且还具有自动理货、分拣、存取等功能，可为电力物资仓储管理提供更加现代化的管理系统支持。基于此，开展自动化立体仓库在电力物资仓储管理中的应用分析研究就显得尤为必要。

一、案例分析

某电力企业，物资仓储为典型的平面存储，占地面积达到2000㎡，预留出人行通道、车辆运输通道、安全操作距离之后，有效的仓储面积为812.6㎡，主要仓储的物资用途和名称为：主网类应急储备物资，包括：主网设备物资、导线类物资等;配网类应急储备物资，包括：10kV油浸式变压器、10kV户外隔离开关、10kV避雷器等;业务扩展工程储备物资，包括：10kV 户外开关箱、10kV真空柱柱断路器及成套设备等。为提升物资仓储管理水平，在2018年开始建设使用自动化立体仓库，投入使用之后，存储能力比较以往提升了3.84倍，人力作业成本更是降低了30%，取得了良好的应用效果，值得类似企业推广应用。

二、自动化立体仓库的功能

和传统仓库相比，自动化立体仓库融合了很多先进的技术和设备，具有的功能主要包括以下几个方面：

第一，自动化操作功能。自动化立体仓库在物资入库和出库时，可实现自动化操作，而后台的软件调度算法及货位策略，通过监控调度WCS软件自动分配货位，调度堆垛机按照仓库货位进行合理作业，实现先进先出、分区管控、节能降耗、提升效率等功能，从而将需要存储的物资准确无误的放到空余库位中，通过自动存储作业大大提升效率并减少货损率。而在出库时，可自动计算堆存的出库路径，实现自动化操作，入库和出库都不需要人为操作和控制，大大提升了物资进库和出库的效率，也节约了大量时间和人力成本。

第二，高层修建。自动化立体仓库和传统仓库有本质的区别，传统仓库考虑到机械设备的出入和操作人员的走动，一般不会修建的很高，经常通过扩大占地面积来增加仓库的容积。而自动化立体仓库可以利用货架技术和堆垛机的智能化进行自由出入仓库，无需人工操作，因此，可以累积建设，也需要预留人工走动和操作的空间，空间利用率可达到大幅度提升，可有效节约空间[1]。

第三，高质量、高智能的货架。货架的设计可促使堆垛机自由调度操作，货架可采用钢结构制作而成，再配合混凝土结构，非常稳固。在应用自动化立体仓库时无需考虑重型设备在入库时的堆叠问题。此外，货架可设置成多种结构，智能机械化设计可促使自动化立体仓库在物资存储上更加多样化，更加节约空间。

三、自动化立体仓库在电力物资仓储管理中的应用要点

3.1明确需要仓储的物资及承载容器

电力企业物资种类比较多，不同物资的结构、尺寸、规格、重量等方面都存在较大差别，不适宜将全部物资都放入自动化立体仓库中，需要对电力物资的物流特征、重量、体积等进行详细分析，确定出适合在自动化立体仓库中仓储的物资种类和类别。可存放在自动化立体仓库中电力物资种包括三种，第一种是圆盘类物资，如小线径导线，70/10钢芯铝绞线等;第二种是单体类物资，如重量尺寸适中的单体类物资，小容量的10kV油浸式变压器、10kV真空柱上断路器、10kV真空柱上断路器成套设备等;第三种是可组盘物资，如质量和体积比较小的物资，10lV户外隔离开关、10kV避雷器等[2]。

确定好可仓储的物资之后，还要结合物资外形尺寸和重量数据，选择合理承载容器，自动化立体仓库中可仓储的三种物资的托盘都选择了钢制托盘，既能满足自动化立体仓库稳定存放电力物资的需求，而且具有良好的刚性特点，能够有效满足物资存储的需求。第一种物资的存储托盘尺寸为1500mm×1100mm×1630mm，可承重量为2000kg。第二种物资的存储托盘尺寸为1200mm×1100mm×1540mm，可承重量为2000kg。第三种物资的存储托盘尺寸为1300mm×1000mm×1400mm，可称重量为1500kg。

3.2合理确定结构布局

在案例电力企业建设的自动化立体仓库，具有很强的相似性，可相互参照，但在具体应用中需要按照实际需求和现场环境条件，确定最终的自动化立体仓库结构布局。结合自动化立体仓库的空间条件、地质条件、承重荷载条件、物资进入量等，可布置5台堆垛机、5个入库输送台、5个出库输送台、1个分拣平台、1条分拣输送线、10排货架，1160个货位。总体结构布局呈现直轨式堆垛机布局，可大幅度提升电力物资进出自动化立体仓库的效率。

3.3设备选型

自动化立体仓库要想稳定运行，离不开巷道堆垛机、出入库输送台、重型货架的支撑，为保证整个自动化立体仓库系统能够持续、安全、可靠的运行，需要结合电力物资仓储实际情况，做好设备选型工作，主要包括以下内容：第一，巷道堆垛机是自动化立体仓库运行的主要搬运设备，其运行可靠性，直接关系到自动化立体仓库的运行效率。就案例电力企业而言，物资重量比较大，选择了双立柱式堆垛机，控制器选择了总线型PLC控制器;高度为12000mm;行走距离为29000mm;额定载重为2000kg;定位方式为激光定位;通讯方式为光通讯;认址方式为条码绝对认址。第二，出入库输送平台，在自动化立体仓库中主要起着不同工位間的衔接工作，具有输送物资的作用，也有缓冲物料的作用。是物流系统中主要的自动调节设备，选型参数为：搬运单元重量2000kg;驱动电机为SEW或者同级别减速电机;输送速度为12m/min;定位精度为±5mm;传动方式为链条传动;通讯方式为有线通讯。第三，重型货架是自动化立体仓库中存放物资的主要结构，科学合理的设计货架尺寸，并进行合理布局，能够大幅度提升自动化立体仓库的空间利用率和仓储能力。就案例电力企业的自动化立体仓库而言，为保证物资仓储的稳定性，可采用横梁单货位式，由高强度钢材制作而成，保证其额定承重不小于2000kg[3]。

3.4自动化立体仓库系统结构

自动化立体仓库在电力物资仓储管理中应用，主要功能是提供仓库服务和物流管理，为提升应用效果，计算机系统需要建立在先进的工业控制网上，保证整个系统能够在计算机网络系统和数据库环境下稳定运行，上联电力企业信息ERP管理系统，下联工业实时控制系统，作为自动化物流系统的调度核心和信息处理中心，完整的自动化立体仓库系统有四个层级共同组成，包括上位管理层、中位监控层、下位控制层、底层执行层。

3.5系统软件的应用

完整的自动化立体仓库系统软件，由仓库设备控制系统WCS、仓库管理系统WMS和手持PDA系统共同组成。其中WCS用于对自动化立体仓库中的主体设备进行实时监控和下达动作指令，对堆垛机、输送平台、设备运行状况的进行实时监控;WMS系统用于对物资出入库和盘点等进行，将自动化立体仓库中剩余物资和新入物资等信息及时汇总传输给管理平台;手持PDA系统的应用可大幅度提升自动化立体仓库现场作业水平，实现了远程控制和管理[4]。

四、应用自动化立体仓库的注意事项

自动化立体仓库具有很强的先进性和技术性，是一种集电气电子、计算机网络技术、信息技术为一体的仓储系统，建设投资比较大，为保证每项资金都能应用到实处，避免发生无故浪费，在应用自动化立体仓库时，需要切实做好以下几点：第一，加强前期研究论证，保证设计方案的可行性。自动化立体仓库投资金额比较大，为保证每项资金都能落实到实处，做好前期调研论证是一项非常重要的工作，是开展建设成本费用关键。需要全面收集各项资料，对电力企业物资管理情况进行系统分析，精准定位物流管理目标，确定物流管理要求都能。按照现有技术水平和电力企业物资管理的要求，制定出多种管理设计方案，然后经过系统的论证对比，选择出最经济适用、利用率最高、设计效果最好的自动化立体仓库设计方案。坚决杜绝因为工期过紧， 而盲目的应用，以保证自动化立体仓库建设效果能够满足电力企业物资管理的实际需求。第二，良好的沟通，是项目成败的关键。在自动化立体仓库应用设计中，电力企业、设计单位、施工单位之间良好的沟通和交流，是提升自动化立体仓库应用效果的关键。因此，在项目建设中必须建立良好的沟通机制，发现问题及时沟通商谈解决，保证各项工作能够落实到时实处。第三，加强人员培训。在自动化立体仓库实施建设中，需要切实做好人员培训工作，提升人员对自动化立体仓库认识度，以便更好的保证实施效果，便于日后维护管理。尤其是在试运行节段，需要对使用人员、设备系统维护人员等进行全面培训，以利用厂家的技术优势，培养出更多高素质人才，以保证后期自动化立体仓库能够给高效、稳定的运行。

五、自动化立体仓库的应用效果分析

该电力企业自从采用自动化立体仓库进行物资仓储管理之后，达到提升了电力物资仓储管理水平，实现了电力物资的精细化管理，显著提升电力企业的经济效益。具体的应用效果如下：第一，自动化立体仓库是一种现代化物资仓储和物流手段，可大幅度提升物资收发效率，电力物资收发效率达到了100%，同时大幅度降低了作业人员的劳动轻度，减少了人力成本的投入。第二，自动化立体仓库的应用有效改善了电力物资仓储的条件，提升存储空间，物资损耗大幅度减少[5]。第三，自动化立体仓库具有很大的容量，实现了电力物资的集中管理，提高了物资使用的效率，也降低了库存资金占用率，为电力企业持续发展奠定了扎实基础。

六、结束语

综上所述，本文采用实例结合理论实践的方法，分析了自动化立体仓库在电力物资仓储管理中的应用，分析结果表明，物资仓储管理是电力企业的核心内容，采用自动化立体仓库可大幅度提升物资仓储管理水平，节约成本管理，提升物资管理和使用的效率，符合现代化电力企业发展的要求，值得大范围推广应用。

参  考  文  献

[1]胡贵彦，满庆智.应用技术工程师培养在《自动化立体仓库设计与管理》教学中的探索和实现[J].物流技术，2019，398（11）：155-158.

[2]贾东涛.国家电网自动化立体仓库建设构想与探索[J].黑龙江科学，2019，151（12）：122-123.

[3]柏承东.自动化立体仓库控制系統在安全管理中的运用[J].设备管理与维修，2020，473（11）：150-151.

[4]曹茜，王星星.基于Matlab的自动化立体仓库货位存储优化问题及应用[J].物流科技，2019（6）：165-168.

[5]阮毅.探析自动化立体仓库在港口备件管理中的应用[J].中国储运，2020，243（12）：125-127.