无人天车系统在智能仓储管理中的应用

唐伯元

摘 要：随着钢铁行业高端产品的不断产出，产品质量管控更加严格，客户的个性化需求更加多样，各钢铁厂对物流仓储环节的投入比重也逐渐增大，研发并引入智能化仓储的相关设备。本文介绍了河钢唐钢高强汽车板公司物流环节无人天车系统的运行原理，作业执行过程，数据管理，以及基于天车无人系统做出的库区优化策略，希望能为实现仓储智能管理提供相关思路。

关键词：无人天车；物流；仓储

中图分类号：F123.16 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0030-02

随着河钢唐钢高强汽车板高端家电板、汽车板的不断产出，产品质量要求愈加严格，迫切需要提高生产过程中各个环节的操作精度。在物流环节，传统的人工天车操作模式，对天车驾驶员操作水平要求较高，无法使产品质量得到有效保障。且随着市场形势变化，天车驾驶员人工成本增大及培养周期较长的现状，促使机械化、自动化、无人化的仓储运转模式诞生。

1 无人天车系统的运行原理

无人天车系统是一种智能化、信息化、自动化相融合的综合性系统，通过编码电缆定位、激光定位、旋转编码器、传感器、PLC运行控制、条码化管理、远程数据采集、无线网络通讯等先进工业技术，完成操作终端与天车之间的信息交互。系统将作业计划转化为运行指令，驱动自动控制单元执行，实现天车作业无人化。在此过程中，系统自动判断优先级，合理安排作业顺序；规划走行路径，科学控制运行速度；与其他天车信息交互，规避互动作业时的运行风险；在产线作业时与步进梁联锁；实时监测库内物料分布，必要时自动控制过跨车完成库内转运。

2 无人天车系统的作业执行过程

2.1 备料与投料

在物流区域原料库内，库区较大，天车行程远，若直接从库区内吊运钢卷投料，有时无法赶上生产线速度。无人天车系统可以根据SAP系统中获取到的上料计划，提前进行自动备料工作，将库区中距离投料点较远的钢卷提前吊运至安排好的备料区，以保证后续的上料速度。在备料过程中，还会根据上料顺序，合理安排备料区库位，让上料环节有序高效进行。当前一投料计划结束后，自动天车可根据当前投料计划，指挥天车接续工作，将备料区中已经准备好的钢卷吊运至步进梁上。

2.2 卸车

原料钢卷运输至原料库后，通过停车位上方的扫描仪，天车系统可以识别钢卷数量及位置，综合供货点传入的具体钢卷信息，无人天车会自动安排库位，以完成下一步的卸车作业。在操作人员确定钢卷各项信息无误后，发出指令，无人天车随即开始卸车作业。

2.3 下线

在成品下线过程中，操作人员根据产品规格指定下线位置，操作无人天车进行自动下线。无人天车会根据包装公司人员手持终端，识别步进梁上最前端钢卷所在位置，并会在行进过程中对该位置进行识别调整，以保证吊运的准确性。操作人员还可以根据钢卷的宽度、厚度、重量等决定天车进行双层码放还是单程码放，合理使用库区库存。

2.4 发货

操作人员根据交货单制作装配单后，将信息传入无人天车中。货车驶入停车位后，操作打点仪在钢卷预装位置的中心处进行标记。无人天车系统会根据打点仪提供的实际位置生成装车的三維坐标，作为放卷依据。全部坐标生成后。天车开始根据库位信息，生成装车工单，寻找钢卷进行装车作业。

2.5 倒库

操作人员可以根据无人天车系统界面，使用自动天车对同一规格钢卷进行集中码放，集中成品可发资源和原料上线资源，提高上线保产、成品发货速度，还能最大效率的利用无人天车可不间断作业的特点，完成库区整理优化工作。依据仓储管理经验，在无人化天车系统中，编码库区使用规则，保证了自动化作业过程中严格按照组垛要求。

3 无人天车系统数据管理

无人天车提供了强大的生产数据支持。通过终端系统操作界面，可对库存信息进行实时查阅，包括各卷位区的垛位、卷数量、卷的总重量、及异常卷数量；针对作业环节，无人天车系统记录工单执行情况，追踪作业进度。通过对数据的分析汇总，工作人员可以及时掌握库区储存情况，合理安排生产作业计划。

在设备管理层面，无人天车系统还提供天车的运行数据，对天车作业状态进行显示，提示工作人员天车运行情况，提高了无人天车作业的容错率。

4 基于天车无人系统做出的库区优化策略

基于无人天车运行稳定，且能够不间断作业的特点，分析物流仓储库现状。发货装车位置在成品库最北面，造成天车行走距离长，且出口少，必须缩短天车行走距离，增加出口，提高发货装车效率；另外，因连退下线位置距离库区放卷卷座间距太远，造成天车行走距离长，必须在下线出口就近位置增加放卷卷座，缩短天车行走距离，提高下线吊卷效率，应对生产线最快生产速度。物流成品库区如图1所示。

采用边拆除边恢复的方式，将正对2、3号门的两列卷座拆除，安装到连退线出口区域。并利用1个月的时间进行了效果检查，下线吊卷至新安装卷座区域放卷平均时间为2.48分钟，生产线最快速度（2.5分钟/卷）生产时，可实现保产；发货时，可将承运车辆驶入在正对2、3号门里新拆除的卷座位置，就近在货物旁边停靠，发货时天车大车行走平均距离由75米缩短至10米，提高装车效率；同时1、2、3、4号门同时交替使用，以2、3号门为主，1、4号门为辅，车辆在2、3号门里装车期间，其它车辆提前在1、4号门停放好，待2、3号门装车完毕驶出库区期间，天车可立即给1、4号门车辆装车，消除了车辆进出库期间天车等待时间，使天车连续不间断作业，提高了发货效率，日最大发货量提高至4000吨。

5 结语

无人天车系统的引入，大大提高了作业的准确性、管理的高效性，保证了高端产品在物流仓储环节的质量要求，节约了人工成本费用，打造出了迥异于传统仓储库区、传统库区管理模式的新型绿色仓储。

参考文献

[1]侯利.天车无人化系统分析[J].数字技术与应用，2014，（6）：208.

[2]李二伟，康东兴.天车无人值守库区跺位自动分配策略[J].数字技术与应用，2015，（4）：17.