发挥仓储资源优势助力航天科研生产

黄飞、高彦、黄建华 /中国运载火箭技术研究院

中国运载火箭技术研究院物资中心承担着全院各单位、各型号基础物资的集中采购和保障供应任务，2021 年因高强密度发射，物资供应业务量大幅提升。全年采购合同额突破54 亿元，同比增长33.94%，营业额同比增长了80%，出库项数增长18.67%，年末存货余额与上年基本持平，存货周转率为7.23 次，存货周转天数降低至50 天。为应对业务量急速增长，物资中心必须全面提升物资仓储能力，充分利用现有资源快速解决物资出入库瓶颈问题。如何充分发挥自动化立体仓储系统优势，确保系统在高负荷运转中保持高效稳定，成为物资中心面临的重大考验和挑战。

一、自动化立体仓储系统概况

集进货、存储、分拣、配送多功能为一体的自动化立体仓储系统是当前技术水平较高的物流仓储形式，整体系统通常由立体货架、堆垛起重机、输送系统、拣货台及操作控制系统组成。系统通过信息控制技术与物流仓储设备的集成，实现仓储容量扩大化、出入库作业自动化、管理直观简便化等功能。随着自动化立体仓储系统设计、建设和实施技术日渐成熟，更加凸显其在空间利用率高、出入库能力强、节省人力成本、有利于实施现代化管理等方面的优势特征，是企业提升物流和生产管理的有效手段，促进企业更好地实现精益物流、精准管理、精确库存的目标。

二、自动化立体仓储系统的应用及使用效果

1.自动化立体仓储系统的应用

物资中心主要负责中国运载火箭技术研究院金属和非金属材料物资仓储与出入库、元器件周转检测、型号产品出厂齐套等多方面业务，涉及到数以亿计的物资仓储管理工作。自2007 年第一次引入自动化立体仓储系统，经过近15 年的投资建设，先后完成了3 个自动化立体仓储工程项目，分别是北京起重运输机械设计研究院在2007 年建设的175仓储工程、北京机械工业自动化研究所在2016 年承建的特装库仓储工程和航天万源科技公司在2017 年承建的175B 仓储工程。仓储工程投资总金额达到6163万元，已形成了较大规模的自动化立体仓储能力。

175 库有简小型的标准立体库货位5366 个，用于元器件、非金属、贵金属等物资存储；特装库有标准组合式立体库货位4836 个，用于齐套交装产品存储；175B 库是高大重型非标立体库，建有库位2194 个，除了超长、超大、超重金属材料或异型件还没有纳入立体库系统管理，解决了大部分金属材料的存储需要。

3 项立体库仓储工程投入使用，覆盖了目前经营的各品类物资，自动化立体仓储系统利用现代化仓储的自动化技术和机械化手段，实现了物流信息化管理，极大提高了中心仓储作业水平，顺利解决了繁重的科研生产任务对物资存储能力增加的需求以及对出入库作业高频率的需求问题。

2.使用效果分析

一是自动化立体仓储系统在实际应用中取得了明显的改进效果。采用自动化立体库的方式存储，充分拓展空间，减少对占地面积的要求。立体库仓储工程实施前，物资中心使用传统的木制塔形长料货架或A 型货架存储金属材料，地面堆放托盘，存储量主要依靠占地面积的增加来扩大，空间利用率极低。原有涉及金属材料的存储加工库房总面积为1.33 万平方米且地点分散，新建金属库房不仅将占地面积减少到3648 平方米，还实现了集中存储和集中管理。

自动化立体库改善了人员工作和物资储存环境。在原有条件下，一旦遇到任务高峰期，物资存量突然增加，存储能力跟不上时会出现不同物资叠加存放，被迫一位多料等情况，尤其航天业务具有出库批量小，批次种类多等特点，加大了出库寻料难、反复搬料的问题，物资周转效率难以满足科研生产的紧迫需求。立体库仓储工程实施后，通过自动化和机械化操作，有效解决了传统方式中存在的问题。同时，有利于对储存场所进行统筹安排，根据不同物资的属性特征安排存放方式，更好地满足物资存储环境要求，可按照质量保证要求进行适当的温、湿度控制。

仓储管理系统（WMS）能够按照运作的业务规则和运算法则对信息、资源、行为、存货和分销运作进行实时管理。通过WMS 系统与自动化设备以及供应链系统软件操控的集成，提高工作精确性，减少人为差错，最大化满足有效产出，有效提高物资存储利用率。根据作业要求设置了基础入库、出库、库内管理，检验下料、生产下料管理，余料管理，借/还料管理，油封管理等功能，做到库存物资数量清、质量清、价值清，不损、不丢、不混、不乱。根据不同物资发放频度合理安排码放顺序，对有油封期、保管期要求的物资，适时提出复验、油封工作安排，并且提示及时处置超保管期限、复验不合格以及变质的物资。

自动化立体仓储系统配备有WCS 控制系统，在自动化系统和信息系统之间起到桥梁的重要作用。其中设备监控系统负责堆垛机和输送机等关键设备的监控调度管理，进行指令接收和下达，监控执行情况并实时反馈至WMS 系统；任务调度系统对出库拣选指令进行优化；动画显示和查询系统，可以完成设备状况图形显示、运行指令显示、运行故障显示等。

二是根据实际情况在实施过程中进行适用性调整。175B 的金属仓储立体库在立项时选用的立体货架为标准组合式结构，安装形式为插接和螺栓连接。因为该金属库的超高、超大、超重规格在国内尚无先例，为确保安全性，货架结构须达到抗震烈度8 级设防。在项目实施过程中，邀请相关专家对货架设计方案进行多次评审，经过深入调研和反复模拟测试确认，按照专家组认可意见，将货架结构改为牛腿+悬臂的方式，安装形式改为焊接+螺栓连接。

系统根据存储物资规模和品种，选用适当的配套设备，避免大马拉小车，更好地提升效益。在项目实施过程中，发现在设计阶段部分设备的技术标准限定值过高（如时速要求），因此基于现场条件，设备实际运行无法达到原设计要求的性能指标，应根据实际情况降低适配要求，对设备指标进行调整。在实践中采取“只用对的不求贵的”方法，取得了理想效果。在175B 的金属仓储立体库项目中，第一次选用国内生产的堆垛机，与厂商共同完成非标定制设备开发，不仅大大降低了成本，保持了运行稳定性和运转能力，还达到了更好的适配性。

在应用中不断改善系统配套设施，为得到更好的使用体验，对拣选台进行人性化设计改进。原设计没有考虑到托盘护栏的影响，使得人员作业面高度达到150 厘米，现场作业人员工作不便。后期制定了符合人体工程学原理的改进方案，调整了长料、棒材及板材库现场作业平台高度并增设安全保护设施，对长料棒材增加了缓存辊筒输送机，大大提高拣配效率和安全性。同时，增设了在线拣选平台，避免了现场作业对输送设备的冲击等改进措施。

三、确保自动化立体仓储系统安全、稳定、高效使用的主要措施

在应用中不断改善系统配套设施，为得到更好的使用体验，对拣选台进行人性化设计改进。原设计没有考虑到托盘护栏的影响，使得人员作业面高度达到150 厘米，现场作业人员工作不便。后期制定了符合人体工程学原理的改进方案，调整了长料、棒材及板材库现场作业平台高度并增设安全保护设施，对长料棒材增加了缓存辊筒输送机，大大提高拣配效率和安全性。同时，增设了在线拣选平台，避免了现场作业对输送设备的冲击等改进措施。

1.经常性检查

由设备操作人员在使用期间对设备系统进行目测检查。正常使用情况下按月检查，频繁使用情况下，可适当增加检查次数，并对设备故障及检修情况进行详细记录。

2.定期维护保养

由设备生产厂家或指定的专业人员定期对设备进行全面系统性检查和维护。在委托维护保养合同中明确工作规范，包括巡检周期、频率、分级保养事项单和责任人。通常情况下每8个月进行一次保养，频繁使用情况下，可适当缩短保养周期。每次保养应当对设备检修及保养情况进行详细记录。

物资保障服务平台在航天科研生产中具有独特而重要的地位，自动化立体仓储系统的应用和发展，有利于进一步优化资源配置，提高物流效率，降低物流成本，规范物流管理，满足科研生产需要，促进构建高效快捷的仓储配套能力，为全面提升航天工业物资供应链体系奠定了坚实的基础。▲