物流自動化技術(shù)-自動分揀系統(tǒng)

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1、 自 動 分 揀 系 統(tǒng)1分 揀 概 念 及 人 工 分 揀 方 式2分 揀 配 貨 作 業(yè)3自 動 分 揀 系 統(tǒng) 基 本 概 念4自 動 分 揀 裝 置 結(jié) 構(gòu) 及 特 點5分 揀 控 制 系 統(tǒng)6自 動 分 揀 系 統(tǒng) 設(shè) 計 一 、 分 揀 基 本 概 念二 、 分 揀 基 本 方 法三 、 人 工 分 揀 作 業(yè) 方 法四 、 人 工 分 揀 作 業(yè) 程 序 的 分 類 法五 、 按 訂 單 分 揀 出 庫 類 型 1 分 揀 概 念 及 人 工 分 揀 方 式 一 、 分 揀 基 本 概 念分 揀 就 是 把 很 多 貨 物 按 品 種 、 不 同 的 地 點 和 單 位及 顧 客

2、 的 訂 貨 要 求 ， 迅 速 準 確 地 從 其 儲 位 揀 取 出來 ， 按 一 定 方 式 進 行 分 類 、 集 中 并 分 配 到 指 定 位置 ， 等 待 配 裝 送 貨 。按 分 揀 的 手 段 不 同 ， 可 分 為 人 工 分 揀 (人 力 搬 運 /揀 選 )、 機 械 分 揀 (機 械 搬 運 /人 工 分 揀 )和 自 動 分 揀（ 依 據(jù) 指 令 自 動 完 成 ） 。分 揀 是 配 送 中 心 的 中 心 業(yè) 務(wù) ， 占 作 業(yè) 量 的 一 大 部分 ， 一 般 要 投 入 倉 庫 作 業(yè) 的 一 半 以 上 人 力 ， 作 業(yè)時 間 至 少 占 配 送 中 心

3、全 部 作 業(yè) 時 間 的 30%40%,作 業(yè) 速 度 、 效 率 及 出 錯 率 直 接 影 響 配 送 中 心 的 效率 及 顧 客 的 滿 意 程 度 。高 效 率 的 按 訂 單 分 揀 作 業(yè) 能 顯 著 縮 短 訂 發(fā) 貨 周 期 ，不 僅 改 善 作 業(yè) 效 率 ， 而 且 提 高 顧 客 服 務(wù) 水 平 。 二 、 分 揀 基 本 方 法單 一 分 揀 ： 先 按 客 戶 每 張 訂 貨 單 進 行 分 揀 ， 再 將 訂 單 匯 總批 量 分 揀 ： 先 匯 總 多 張 訂 單 分 揀 ， 再 按 不 同 的 客 戶 分 貨兩 種 方 法 的 組 合三 、 人 工 分 揀

4、作 業(yè) 方 法 分 揀 貨 架 、 集 貨 點 （ 集 貨 貨 架 ） 、 分 揀 人 員 3種 元 素 ， 1個 或2個 元 素 靜 止 不 動 ， 再 和 其 它 元 素 組 合 ， 共 有 6種 不 同 的 分 揀方 法 。人 到 貨 ： 作 業(yè) 人 員 到 貨 架 去 取 貨 物 ； 分 揀 貨 架 不 動 ， 人 和 集貨 貨 架 動 （ 摘 果 法 ）貨 到 人 ： 利 用 旋 轉(zhuǎn) 貨 架 將 貨 物 自 動 地 旋 轉(zhuǎn) 到 作 業(yè) 人 員 所 在 處 ，取 出 貨 物 的 分 揀 ； 分 揀 貨 架 動 ， 人 和 集 貨 貨 架 不 動 （ 播 種 法 ） 四 、 人 工 分

5、揀 作 業(yè) 程 序 的 分 類 法一 人 分 揀 法 ： 一 個 人 按 照 一 張 訂 單 要 求 分 揀分 程 分 揀 法 ： 數(shù) 人 分 揀 ， 每 個 人 承 擔(dān) 不 同 的種 類 和 貨 架 的 范 圍 ， 揀 出 貨 物 后 分 程 傳 遞 或轉(zhuǎn) 交 下 一 個 分 揀 人 員 的 方 法區(qū) 間 分 揀 法 ： 數(shù) 人 分 揀 ， 每 個 人 分 揀 出 相 應(yīng)的 貨 物 后 ， 將 各 區(qū) 間 分 揀 的 貨 物 匯 總 起 來 的辦 法 分 類 分 揀 法 ： 將 各 種 各 樣 的 形 狀 、 外 形 尺寸 、 重 量 的 貨 物 進 行 分 類 ， 在 配 送 中 心 內(nèi)進

6、 行 保 管 ， 按 每 一 個 產(chǎn) 品 類 別 進 行 分 揀 的辦 法 。最 常 用 的 組 合 分 揀 作 業(yè) 法（ 一 ） 摘 果 式（ 二 ） 播 種 式 （ 一 ） 摘 果 法 ， 即 讓 揀 貨 人 員 巡 回 于 儲 存 場 所 ， 按 客 戶 訂 單 挑選 出 每 一 種 商 品 ， 巡 回 完 畢 也 完 成 了 一 次 配 送 作 業(yè) 。 將 配 齊的 商 品 放 置 到 發(fā) 貨 場 所 指 定 的 貨 位 ， 即 可 開 始 處 理 下 一 張 訂單 。摘 果 法 的 優(yōu) 點 ： 作 業(yè) 方 法 單 純 訂 單 處 理 前 置 時 間 短 （ 收 到 訂 單 到 揀 選

7、 時 間 間 隔 ） 作 業(yè) 人 員 責(zé) 任 明 確 ， 派 工 容 易 、 公 平 揀 貨 后 不 必 再 進 行 分 揀 作 業(yè) ， 適 用 于 數(shù) 量 大 、 品 種 少 的 訂 單的 處 理摘 果 法 的 缺 點 ： 商 品 品 種 多 時 ， 揀 貨 行 走 路 線 過 長 ， 揀 取 效 率 低 揀 取 區(qū) 域 大 時 ， 搬 運 系 統(tǒng) 設(shè) 計 困 難 少 量 、 多 批 次 揀 取 時 ， 會 造 成 揀 貨 路 徑 重 復(fù) 費 時 ， 效 率 降 低 摘 果 式 （ 揀 選 式 ） 適 用 范 圍 (如 ， 中 百 倉 儲 立 庫 ) 出 貨 量 少 、 頻 率 小 物 品

8、種 類 多 ， 數(shù) 量 少 ， 但 識 別 條 件 多 (顏 色 尺 寸 等 ) 體 積 小 單 價 高 涉 及 批 號 管 制 ， 且 每 批 數(shù) 量 不 定 用 戶 不 穩(wěn) 定 ， 波 動 較 大 ， 不 能 建 立 相 對 穩(wěn) 定 的 用戶 分 貨 貨 位 。 用 戶 之 間 共 同 需 求 差 異 較 大 。 用 戶 需 求 種 類 不 多 。 用 戶 配 送 時 間 要 求 不 一 。 傳 統(tǒng) 倉 庫 改 造 為 配 送 中 心 ， 或 新 建 的 配 送 中 心 初期 運 營 。 揀 選 式 工 藝人 工 揀 選 ： 人 、 貨 架 、 集 貨 設(shè) 備 （ 貨 箱 或 托 盤 ）

9、配 合 使 用人 工 +手 推 作 業(yè) 車 揀 選機 動 作 業(yè) 車 揀 選傳 動 輸 送 帶 揀 選揀 選 機 械 揀 選 自 動 分 揀 機 或 由 人 操 縱 的 叉 車 、 分 揀 臺 車 巡 回 于 一 般 高 層貨 架 間 進 行 揀 選 ， 或 者 在 重 力 式 貨 架 一 端 進 行 揀 選 。 一 般以 單 元 貨 物 為 揀 選 單 位 ， 揀 選 好 后 利 用 傳 動 輸 送 帶 或 臺 車運 送 到 配 貨 區(qū) ?；?轉(zhuǎn) 式 貨 架 揀 選 分 揀 作 業(yè) 人 員 和 回 轉(zhuǎn) 式 貨 架 配 合 進 行 揀 選 ， 分 揀 作 業(yè) 人 員 固定 在 揀 貨 的 位

10、置 ， 按 用 戶 的 訂 單 操 縱 回 轉(zhuǎn) 貨 架 作 業(yè) 。 （ 二 ） 播 種 法 ， 即 將 每 批 訂 單 的 同 種 商 品 累 加 起 來 ，從 儲 存 倉 位 上 取 出 ， 集 中 搬 運 到 理 貨 場 ， 并 按 每 張訂 單 要 求 的 數(shù) 量 投 入 對 應(yīng) 的 分 揀 箱 ， 分 揀 完 成 后 分放 到 待 運 區(qū) 域 ， 直 至 配 貨 完 畢 。播 種 法 的 優(yōu) 點 ： 適 合 訂 單 數(shù) 量 大 （ 多 ） 的 系 統(tǒng) 可 以 縮 短 揀 取 時 的 行 走 搬 運 距 離 ， 增 加 單 位 時 間 的揀 取 量 對 于 少 量 、 多 批 次 的 配

11、 送 十 分 有 效播 種 法 的 缺 點 ： 由 于 必 須 等 訂 單 達 到 一 定 數(shù) 量 時 才 做 一 次 處 理 ，因 此 訂 單 處 理 前 置 時 間 長 。 播 種 式 （ 分 貨 式 ） 特 點 ： 需 一 定 的 空 間 出 貨 時 間 要 有 一 定 間 隔 有 利 于 發(fā) 揮 規(guī) 模 效 益 適 用 范 圍 用 戶 穩(wěn) 定 ， 而 且 用 戶 數(shù) 量 很 多 ； 用 戶 需 求 具 有 很 強 的 共 同 性 ， 品 種 差 異 小 ，只 是 數(shù) 量 有 一 定 差 異 ； 用 戶 需 求 種 類 有 限 ； 用 戶 配 送 時 間 要 求 沒 有 嚴 格 限 制

12、； 追 求 效 率 、 降 低 成 本 ； 專 業(yè) 性 強 的 配 送 中 心 ， 容 易 形 成 穩(wěn) 定 的 用戶 和 需 求 ， 貨 物 種 類 有 限 。 分 貨 式 工 藝人 工 分 貨人 工 +手 推 作 業(yè) 車 分 貨機 動 作 業(yè) 車 分 貨傳 動 輸 送 帶 +人 工 分 貨分 貨 機 自 動 分 貨 分 貨 機 一 端 取 出 多 用 戶 共 同 需 求 的 貨 物 隨 著 分 貨機 上 輸 送 帶 運 行 ， 按 計 算 機 預(yù) 先 設(shè) 定 的 指 令 ， 在 與分 支 機 構(gòu) 聯(lián) 接 處 自 動 打 開 出 口 ， 使 貨 物 進 入 分 支 機構(gòu) ， 分 支 機 構(gòu) 的

13、 終 點 是 用 戶 集 貨 單 位回 轉(zhuǎn) 貨 架 分 貨 大 量 出 貨 時 揀 貨 方 式 效 率 比 較 表品 類 每 項 數(shù) 量 摘 果 式 播 種 式時 間 誤 差 時 間 誤 差 多 多 100 3.2 65 1.1少 100 1.5 85 0.4少 多 100 2.3 96 0.1少 100 0.3 112 0.1 五 、 按 訂 單 分 揀 出 庫 類 型托 盤 托 盤托 盤 托 盤 +貨 箱托 盤 貨 箱貨 箱 貨 箱貨 箱 貨 箱 +單 品貨 箱 單 品單 品 單 品 2 分 揀 配 貨 作 業(yè) 一 、 揀 選 式 配 貨 作 業(yè)二 、 分 貨 式 配 貨 作 業(yè)三 、 分

14、 揀 式 配 貨 作 業(yè)四 、 自 動 分 揀 式 配 貨 作 業(yè) 一 揀 選 式 配 貨 作 業(yè)四 個 環(huán) 節(jié) ： 行 走 揀 取 搬 運 分 類 分 揀 作 業(yè) 所 消 耗 的 時 間 ：（ 1） 形 成 揀 貨 指 令 的 定 單 信 息 處理 過 程 所 需 時 間 ；（ 2） 行 走 或 貨 物 運 動 的 時 間 ；（ 3） 準 確 找 到 儲 位 并 確 認 所 揀 貨物 及 其 數(shù) 量 所 需 時 間 ；（ 4） 揀 取 完 畢 ， 將 貨 物 分 類 集 中的 時 間 。 揀 選 式 配 貨 作 業(yè) 管 理 分 揀 作 業(yè) 系 統(tǒng) 的 能 力 和 成 本 取決 于 配 送 中

15、 心 或 倉 庫 的 組 織 管 理 。分 揀 作 業(yè) 管 理 內(nèi) 容 包 括 ： 儲 位 管 理 、出 貨 管 理 、 揀 選 路 徑 管 理 、 補 貨 管理 、 空 箱 和 無 貨 托 盤 的 管 理 等 。 二 分 貨 式 配 貨 作 業(yè)(一 )“人 到 貨 ” 分 揀 方 法 這 種 方 法 是 分 揀 貨 架 不 動 ， 即 貨物 不 運 動 ， 通 過 人 力 揀 取 貨 物 。 在 這種 情 況 下 ， 分 揀 貨 架 是 靜 止 的 ， 而 分揀 人 員 帶 著 流 動 的 集 貨 貨 架 或 容 器 到分 揀 貨 架 ， 即 揀 貨 區(qū) 揀 貨 ， 然 后 將 貨物 送 到

16、 靜 止 的 集 貨 點 。 （ 二 ） 分 布 式 的 “ 人 到 貨 ” 分 揀 方法 這 種 分 揀 作 業(yè) 系 統(tǒng) 的 分 揀 貨 架 也是 靜 止 不 動 ， 但 分 貨 作 業(yè) 區(qū) 被 輸 送 機分 開 。 這 種 分 揀 方 法 也 簡 稱 為 “ 貨 到皮 帶 ” 法 。 三 分 揀 式 配 貨 作 業(yè)（ 一 ） “ 貨 到 人 ” 的 分 揀 方 法 這 種 作 業(yè) 方 法 是 人 不 動 ， 托 盤(或 分 揀 貨 架 )帶 著 貨 物 來 到 分 揀 人員 面 前 ， 再 由 不 同 的 分 揀 人 員 揀 選 ，揀 出 的 貨 物 集 中 在 集 貨 點 的 托 盤 上

17、 ，然 后 由 搬 運 車 輛 送 走 。 （ 二 ） 閉 環(huán) “ 貨 到 人 ” 的 分 揀 方法 閉 環(huán) “ 貨 到 人 ” 分 揀 方 法 中 載貨 托 盤 (即 集 貨 點 )總 是 有 序 地 放 在地 上 或 擱 架 上 ， 處 在 固 定 位 置 。 輸送 機 將 分 揀 貨 架 (或 托 盤 )送 到 集 貨區(qū) ， 揀 貨 人 員 根 據(jù) 揀 貨 單 揀 選 貨 架中 的 貨 物 ， 放 到 載 貨 托 盤 上 ， 然 后移 動 分 揀 貨 架 ， 再 由 其 它 的 分 揀 人員 揀 選 ， 最 后 通 過 另 一 條 輸 送 機 ，將 揀 空 后 的 分 揀 貨 架 (揀

18、選 貨 架 或 托盤 )送 回 。 四 自 動 分 揀 式 配 貨 作 業(yè) 自 動 化 分 揀 系 統(tǒng) 的 分 揀 作 業(yè) 與 上面 介 紹 的 傳 統(tǒng) 分 揀 系 統(tǒng) 有 很 大 差 別 ，可 分 為 三 大 類 ： 自 動 分 揀 機 分 揀 、 機器 人 分 揀 和 自 動 分 類 輸 送 機 分 揀 。 （ 一 ） 自 動 分 揀 機 分 揀 系 統(tǒng) 自 動 分 揀 機 ， 一 般 稱 為 盒 裝 貨 物 分 揀 機 。是 藥 品 配 送 中 心 常 用 的 一 種 自 動 化 分 揀 設(shè)備 。 這 種 分 揀 機 有 兩 排 傾 斜 的 放 置 盒 狀 貨物 的 貨 架 ， 架 上

19、的 貨 物 用 人 工 按 品 種 、 規(guī)格 分 別 分 列 堆 碼 ； 貨 架 的 下 方 是 皮 帶 輸 送機 ； 根 據(jù) 集 貨 容 器 上 條 碼 的 掃 描 信 息 控 制貨 架 上 每 列 貨 物 的 投 放 ； 投 放 的 貨 物 接 裝進 集 貨 容 器 ， 或 落 在 皮 帶 上 后 ， 再 由 皮 帶輸 送 進 入 集 貨 容 器 。 (二 )機 器 人 分 揀 系 統(tǒng) 與 裝 備 與 自 動 分 揀 機 分 揀 相 比 ， 機器 人 分 揀 具 有 很 高 的 柔 性 。 (三 )自 動 分 揀 系 統(tǒng) 當 供 應(yīng) 商 或 貨 主 通 知 配 送 中 心 按 訂 單發(fā) 貨

20、 時 ， 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 在 最 短 的 時 間 內(nèi)可 從 龐 大 的 存 儲 系 統(tǒng) 中 準 確 找 到 要 出 庫的 商 品 所 在 的 位 置 ， 并 按 所 需 數(shù) 量 、 品種 、 規(guī) 格 出 庫 。 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 一 般 由 識別 裝 置 、 控 制 裝 置 、 分 類 裝 置 、 輸 送 裝置 組 成 ， 需 要 自 動 存 取 系 統(tǒng) (AS RS)支持 。 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 的 作 業(yè) 過 程 可 以 簡 單 描 述 如 下 ： 物 流 中心 每 天 接 收 成 百 上 千 家 供 應(yīng) 商 或 貨 主 通 過 各 種 運 輸 工具 送 來 的 成 千

21、上 萬 種 商 品 ， 在 最 短 的 時 間 內(nèi) 將 這 些 商品 卸 下 并 按 商 品 品 種 、 貨 主 、 儲 位 或 發(fā) 送 地 點 進 行 快速 準 確 的 分 類 ， 將 這 些 商 品 運 送 到 指 定 地 點 （ 如 指 定的 貨 架 、 加 工 區(qū) 域 、 出 貨 站 臺 等 ） ， 同 時 ， 當 供 應(yīng) 商或 貨 主 通 知 物 流 中 心 按 配 送 指 示 發(fā) 貨 時 ， 自 動 分 揀 系統(tǒng) 在 最 短 的 時 間 內(nèi) 從 龐 大 的 高 層 貨 架 存 儲 系 統(tǒng) 中 準 確找 到 要 出 庫 的 商 品 所 在 位 置 ， 并 按 所 需 數(shù) 量 出 庫

22、， 將從 不 同 儲 位 上 取 出 的 不 同 數(shù) 量 的 商 品 按 配 送 地 點 的 不同 運 送 到 不 同 的 理 貨 區(qū) 域 或 配 送 站 臺 集 中 ， 以 便 裝 車配 送 。 3 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 基 本 概 念 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 一 般 由 識 別 裝 置 、 控 制 裝 置 、 分 類 裝 置 、輸 送 裝 置 和 分 揀 道 口 組 成 。識 別 裝 置 通 過 條 形 碼 掃 描 、 色 碼 掃 描 、 重 量 檢 測 、 語音 識 別 、 高 度 檢 測 及 形 狀 識 別 等 方 式 ， 利 用 LAN、 總線 技 術(shù) 或 RF技 術(shù) 將 分 揀

23、要 求 傳 給 分 揀 控 制 裝 置 。控 制 裝 置 的 作 用 是 識 別 、 接 收 和 處 理 分 揀 信 號 ， 根 據(jù)信 號 指 示 分 類 裝 置 和 輸 送 裝 置 進 行 相 應(yīng) 的 作 業(yè) 。分 類 裝 置 接 受 控 制 ， 當 具 有 同 類 分 揀 信 號 的 商 品 經(jīng) 過該 裝 置 時 ， 能 夠 改 變 其 運 行 方 向 使 其 進 入 其 他 輸 送 機或 分 揀 道 口 。輸 送 裝 置 起 輸 送 作 用 。分 揀 道 口 一 般 由 鋼 帶 、 皮 帶 、 滾 筒 等 組 成 滑 道 ， 使 貨物 脫 離 主 輸 送 機 滑 向 集 貨 區(qū) 域 的

24、通 道 ， 最 后 入 庫 或 組配 裝 車 進 行 配 送 。自 動 分 揀 系 統(tǒng) 的 組 成 1) 動 力 輸 送 線 （ 主 輸 送 線 、 支 線 ）2) 包 裝 上 的 分 揀 標 識 或 信 息 ， 如 條 形 碼3) 分 揀 信 息 辨 識 、 讀 取 裝 置 ， 如 條 形 碼 掃 描 儀4) 分 揀 系 統(tǒng) 控 制 計 算 機 （ 監(jiān) 控 機 ）5) 可 編 程 序 控 制 器 (PLC)， 接 收 主 控 機 指 令 并 用 來控 制 相 應(yīng) 的 分 揀 裝 置6) 數(shù) 據(jù) 信 息 ， 給 計 算 機 提 供 分 揀 控 制 決 策 信 息自 動 分 揀 系 統(tǒng) 的 要

25、素 能 連 續(xù) 、 大 批 量 地 分 揀 貨 物 （ 自 動 ： 連續(xù) 運 行 100h,7000件 /h;人 工 ： 8h,150/h）分 揀 誤 差 率 極 低 分 揀 作 業(yè) 基 本 實 現(xiàn) 無 人 化 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 的 特 點 1) 一 次 性 投 資 巨 大 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 本 身 需 要 建 設(shè) 短 則 4050米 ， 長 則150200米 的 機 械 傳 輸 線 ， 還 有 配 套 的 機 電 一 體 化控 制 系 統(tǒng) 、 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 及 通 信 系 統(tǒng) 等 ， 這 一 系 統(tǒng)不 僅 占 地 面 積 大 ， 動 輒 2萬 平 方 米 以 上 ， 而 且

26、 一 般自 動 分 揀 系 統(tǒng) 都 建 在 自 動 主 體 倉 庫 中 ， 這 樣 就 要建 34層 樓 高 的 立 體 倉 庫 ， 庫 內(nèi) 需 要 配 備 各 種 自 動化 的 搬 運 設(shè) 施 ， 這 絲 毫 不 亞 于 建 立 一 個 現(xiàn) 代 化 工廠 所 需 要 的 硬 件 投 資 。 這 種 巨 額 的 先 期 投 入 要 花1020年 才 能 收 回 ， 如 果 沒 有 可 靠 的 貨 源 作 保 證 ，則 有 可 能 系 統(tǒng) 大 都 由 大 型 生 產(chǎn) 企 業(yè) 或 大 型 專 業(yè) 物流 公 司 投 資 ， 小 企 業(yè) 無 力 進 行 此 項 投 資 。引 進 自 動 分 揀 系 統(tǒng)

27、 需 考 慮 的 兩 個 問 題 2) 對 商 品 外 包 裝 要 求 高 自 動 分 揀 機 只 適 于 分 揀 底 部 平 坦 且 具 有 剛 性的 包 裝 規(guī) 則 的 商 品 。 袋 裝 商 品 、 包 裝 底 部柔 軟 且 凹 凸 不 平 、 包 裝 容 易 變 形 、 易 破 損 、超 長 、 超 薄 、 超 重 、 超 高 、 不 能 傾 覆 的 商品 不 能 使 用 普 通 的 自 動 分 揀 機 進 行 分 揀 ，因 此 為 了 使 大 部 分 商 品 都 能 用 機 械 進 行 自動 分 揀 ， 可 以 采 取 二 條 措 施 ： 一 是 推 行 標準 化 包 裝 ， 使 大

28、 部 分 商 品 的 包 裝 符 合 國 家標 準 ； 二 是 根 據(jù) 所 分 揀 的 大 部 分 商 品 的 統(tǒng)一 的 包 裝 特 性 定 制 特 定 的 分 揀 機 。 4 自 動 分 揀 裝 置 結(jié) 構(gòu) 及 特 點一 、 自 動 分 揀 作 業(yè)1、 分 揀 信 息1) 分 揀 信 息 組 成a) 基 本 部 分 ： 貨 物 品 名 、 規(guī) 格 、 數(shù) 量 ； 訂 單 要 求的 貨 物 總 量 ； 貨 物 發(fā) 送 單 元 的 要 求 ；b) 主 要 部 分 ： 貨 物 儲 位 、 揀 貨 集 中 地 ； 儲 備 貨 物的 補 貨 量 ； 儲 備 貨 物 的 儲 存 ； 補 貨 登 記 。c

29、) 附 加 部 分 ： 貨 物 價 格 、 代 碼 和 標 簽 ； 貨 物 包 裝 ；貨 物 發(fā) 送 單 元 的 可 靠 性 要 求 ， 發(fā) 送 貨 物 單 元 的代 碼 和 標 簽 。 2) 分 揀 信 息 傳 遞 方 式a) 傳 票 ： 訂 單 或 交 貨 單b) 揀 貨 單c) 顯 示 方 式 ： 需 要 揀 取 的 貨 位 和 數(shù) 量d) 無 線 電 射 頻 識 別 器 （ RFID）e) 計 算 機 隨 行 指 示f) 條 形 碼 主 要 采 用 RFID、 條 形 碼 等 易 于 實 現(xiàn) 自動 識 別 和 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 據(jù) 采 集 及 控 制的 信 息 傳 遞 方 式 。

30、 2、 分 揀 作 業(yè)包 括 四 個 環(huán) 節(jié) ： 貨 物 提 取 輸 送 并 匯 入 到 識 別 引 導(dǎo) 部位 ； 識 別 ； 分 揀 ； 搬 運 和 包 裝 。揀 貨 過 程 中 形 成 的 貨 物 行 走 或 設(shè) 備 行 走 速 度 應(yīng) 綜 合考 慮 下 面 的 一 些 因 素 ， 避 免 在 某 個 作 業(yè) 環(huán) 節(jié) 出 現(xiàn)“ 瓶 頸 ” 現(xiàn) 象 ， 縮 短 設(shè) 備 行 走 及 貨 物 運 動 距 離 ， 提高 工 作 速 度 ， 提 高 分 揀 作 業(yè) 效 率 。自 動 識 別 系 統(tǒng) 工 作 能 力 ；分 揀 裝 置 最 大 工 作 速 度 和 頻 率 ；自 動 存 取 系 統(tǒng) 規(guī) 模

31、 大 小 ；分 揀 貨 物 量 的 多 少 及 出 貨 頻 率 ；主 輸 送 線 和 轉(zhuǎn) 向 分 支 輸 送 線 間 的 速 度 匹 配 。 二 、 自 動 分 揀 裝 置 結(jié) 構(gòu) 及 特 點1. 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 的 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 有 兩 種 結(jié) 構(gòu) (1)線 狀 結(jié) 構(gòu) 或 梳 狀 結(jié) 構(gòu) ， (2)環(huán) 狀 結(jié) 構(gòu) ， 拓撲 的 選 擇 取 決 于 安 裝 的 場 地 、 所 揀 貨 物 和 同 時 處 理 的 訂單 數(shù) 及 分 類 裝 置 的 類 型 。線 狀 結(jié) 構(gòu)訂 單 大 、 揀 貨 終 端 數(shù) 量 少 。 環(huán) 狀 結(jié) 構(gòu)訂 單 小 且 多有 一 定 的 儲 貨 能 力 2

32、. 自 動 分 揀 裝 置 各 種 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 的 差 別 在 于 所 用 的 分 類 裝 置 ， 也 稱 分 揀裝 置 ， 分 為 傾 倒 式 、 分 支 式 、 浮 出 式 和 推 出 式 ， 主 要 的 分揀 裝 置 有 ： 橫 向 貨 物 分 揀 裝 置 ： 由 多 條 短 平 帶 輸 送 機 并 聯(lián) 橫 向 運 動 活 動 貨 盤 分 揀 裝 置 ： 由 圓 管 或 金 屬 板 條 上 的 活 動 貨 盤 運 動 翻 盤 式 分 揀 裝 置 ： 翻 盤 向 左 或 向 右 傾 斜 ， 靠 重 力 分 揀 直 落 式 分 揀 裝 置 ： 底 部 有 活 門 的 托 盤 ，

33、靠 指 令 落 入 容 器 輥 子 浮 出 式 分 揀 裝 置 ： 通 過 短 輥 子 浮 出 磨 擦 力 分 流 (揀 ) 皮 帶 浮 出 式 分 揀 裝 置 ： 靠 窄 皮 帶 機 浮 出 磨 擦 力 分 流 (揀 ) 滑 塊 式 分 揀 裝 置 ： 靠 板 條 或 管 子 上 的 導(dǎo) 向 塊 橫 向 滑 動 搖 臂 式 分 揀 裝 置 ： 靠 搖 臂 的 轉(zhuǎn) 動 控 制 貨 物 流 向 推 出 式 分 揀 裝 置 ： 氣 缸 推 出 、 搖 臂 推 出 、 輥 道 側(cè) 翻 推 出 3. 各 類 分 揀 裝 置 的 性 能 比 較類 型 適 應(yīng) 范 圍 最 大 貨重 最 大 速度 最 大

34、分 揀 能力 費 用 空 間 要求橫 向 貨 物 貨 物 底 面 平 整 20 2.5 15000 高 合 適活 動 貨 盤 小 件 貨 物 約 5 2.5 15000 一 般 高翻 盤 式 貨 物 底 面 光 滑 50 2.5 12000 一 般 一 般直 落 式 扁 平 和 不 易 碎 5 1.5 12000 一 般 合 適輥 子 浮 出 式 平 底 和 無 包 裝 帶 50 2.5 7000 一 般 合 適滑 塊 式 無 包 裝 帶 約 90 2.5 12000 一 般 一 般氣 缸 側(cè) 推 非 易 碎 約 50 1.5 1500 合 適 一 般旋 轉(zhuǎn) 擋 臂 所 有 物 品 約 50

35、1.8 2500 合 適 一 般 搖 臂 式 非 易 碎 及 形 狀 穩(wěn) 定 約 20 1.0 2000 合 適 高皮 帶 浮 出 式 適 于 皮 帶 運 輸 50 1.5 3000 合 適 高 5 分 揀 控 制 系 統(tǒng)一 、 分 揀 控 制 系 統(tǒng) 組 成自 動 分 揀 控 制 系 統(tǒng) 的 作 用 就 是 要 能 快 速 處 理 大量 的 分 揀 信 息 和 指 令 ， 準 確 識 別 每 件 貨 物 ， 按 要求 通 過 系 統(tǒng) 的 控 制 網(wǎng) 絡(luò) ， 控 制 輸 送 系 統(tǒng) 和 分 揀 裝置 及 時 、 準 確 、 協(xié) 調(diào) 地 完 成 分 揀 作 業(yè) ， 并 將 作 業(yè)信 息 和 數(shù)

36、據(jù) 反 饋 到 主 控 監(jiān) 視 系 統(tǒng) 。其 任 務(wù) 包 括 兩 個 方 面 ， 一 是 控 制 分 揀 裝 置 準 確動 作 ； 二 是 提 取 、 處 理 分 揀 信 息 和 指 令 ， 實 時 快速 地 與 主 控 計 算 機 和 各 裝 置 控 制 器 或 PLC間 進 行雙 向 數(shù) 據(jù) 通 信 ， 進 而 控 制 存 取 、 輸 送 、 識 別 和 分揀 系 統(tǒng) 高 效 、 協(xié) 調(diào) 地 工 作 。 分 揀 控 制 系 統(tǒng) 必 須 具 備 數(shù) 據(jù) 通 信 和 裝 置 驅(qū) 動 控 制 兩 大 功 能 系 統(tǒng) 。 操 作 人 員 輸 入 一 個 或 一 批 分 揀 指 令 主 控 系 統(tǒng)

37、處 理 后 將 其 轉(zhuǎn) 換 為 對 應(yīng) 貨 物 的 識 別 數(shù) 碼 、 分 揀 數(shù) 量 和分 揀 目 的 位 置 等 一 系 列 分 揀 控 制 信 息 和 指 令 輸 送 給 分 揀 控 制 器 ，并 打 印 出 相 應(yīng) 的 清 單 、 文 件 和 貨 物 標 簽 。 當 揀 取 的 貨 物 被 輸 送 并 經(jīng) 過 激 光 掃 描 或 RFID等 識 別 系 統(tǒng) 裝 置時 ， 該 貨 物 的 分 揀 信 息 被 提 取 ， 并 傳 送 給 分 揀 控 制 器 。 對 照 主控 系 統(tǒng) 傳 送 的 信 息 和 指 令 確 認 該 貨 物 的 分 揀 要 求 ， 控 制 器 由 此產(chǎn) 生 控 制

38、 指 令 傳 輸 給 控 制 輸 送 和 分 揀 裝 置 的 PLC， 將 貨 物 準 確輸 送 到 指 定 分 揀 道 口 并 分 揀 到 目 標 位 置 或 集 貨 點 。 一 旦 貨 物 到達 目 的 位 置 后 ， PLC再 將 作 業(yè) 信 息 反 饋 到 分 揀 控 制 器 對 該 項 分揀 作 業(yè) 及 時 調(diào) 整 更 新 ， 此 過 程 反 復(fù) 自 動 進 行 直 到 該 項 分 揀 作 業(yè)完 成 或 人 為 終 止 。 實 際 運 行 時 ， 分 揀 控 制 系 統(tǒng) 能 夠 同 時 處 理 多 項 分 揀 作 業(yè) 。 大 量的 待 分 揀 貨 物 在 進 入 分 揀 系 統(tǒng) 前

39、匯 合 到 主 輸 送 線 上 ， 并 被 引 導(dǎo)逐 個 通 過 自 動 識 別 裝 置 。 識 別 后 ， 每 件 貨 物 的 分 類 信 息 和 分 揀 指 令 傳 輸 給 分 揀 控 制 器 ， 從 而 控 制 分 揀 裝 置 將 各 自 對 應(yīng) 的 貨 物分 揀 到 位 。 二 、 分 揀 指 令 輸 入 和 設(shè) 定 方 式 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 中 流 動 的 貨 物 的 分 類 信 息 可 通 過 條 形 碼 掃 描 、色 碼 掃 描 、 鍵 盤 輸 入 、 重 量 檢 測 、 語 音 識 別 、 高 度 檢 測 及 形狀 識 別 等 方 式 或 采 用 RF技 術(shù) 將 分 揀

40、要 求 傳 給 控 制 裝 置 。 分 揀信 息 轉(zhuǎn) 變 成 分 揀 指 令 的 設(shè) 定 方 式 有 如 下 幾 種 ：輸 入 方 式 分 揀 速 度 出 錯 率1. 人 工 鍵 盤 輸 入 10001500 1/30002. 聲 音 輸 入 30004000 經(jīng) 常 出 現(xiàn) 故 障3. 光 學(xué) 識 別 輸 入 5000 1/150001/360000000004. 傳 感 器 輸 入 5. 射 頻 識 別 輸 入 接 近 0 6 自 動 分 揀 系 統(tǒng) 設(shè) 計一 、 設(shè) 計 內(nèi) 容 及 步 驟1、 設(shè) 計 內(nèi) 容 ：1) 系 統(tǒng) 總 體 規(guī) 劃 及 性 能 參 數(shù) 設(shè) 計 系 統(tǒng) 組 成 、

41、 規(guī) 模 、 作 業(yè) 方 式 、 設(shè) 備 布 局 ， 分 揀 處理 能 力 、 分 揀 速 度 、 分 揀 效 率2) 設(shè) 計 規(guī) 劃 配 合 分 揀 作 業(yè) 的 輸 送 系 統(tǒng) 輸 送 方 式 和 規(guī) 模 、 輸 送 線 路 及 合 流 分 流 點 布 局 、通 過 率 和 極 限 能 力 分 析3) 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 控 制 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 、 控 制 工 作 流 程 、 程 序 設(shè) 計4) 系 統(tǒng) 設(shè) 備 裝 置 的 設(shè) 計 選 型 輸 送 和 搬 運 設(shè) 備 、 自 動 識 別 裝 置 、 自 動 分 類 裝 置的 形 式 、 規(guī) 格 、 數(shù) 量 及 性 能 參 數(shù) 5) 系 統(tǒng)

42、 評 估 分 析 和 相 關(guān) 技 術(shù) 文 件 編 寫 2、 設(shè) 計 步 驟1) 分 析 用 戶 對 所 建 系 統(tǒng) 的 技 術(shù) 及 特 性 要 求 分 揀 貨 物 的 特 性 ， 長 、 寬 、 高 外 形 尺 寸 系 統(tǒng) 分 揀 能 力 規(guī) 模 、 分 揀 效 率 和 分 揀 速 度 系 統(tǒng) 操 作 運 行 參 數(shù)2) 明 確 系 統(tǒng) 總 體 概 念 和 各 環(huán) 節(jié) 運 行 方 案3) 選 擇 設(shè) 計 系 統(tǒng) 設(shè) 備 裝 置4) 系 統(tǒng) 建 立 和 運 行 調(diào) 試 二 、 輸 送 系 統(tǒng) 通 過 率 和 極 限 能 力 分 析分 析 各 節(jié) 點 的 通 過 率 和 極 限 能 力 ， 改 進

43、 節(jié) 點 布局 和 節(jié) 點 元 素 的 形 式 。確 定 合 流 處 貨 物 的 輸 送 通 過 策 略 ， 控 制 輸 送 路段 上 相 鄰 貨 物 達 到 合 理 的 間 距 和 運 動 間 隔 時 間 。找 到 較 優(yōu) 的 平 衡 點 來 確 定 各 部 分 的 通 過 策 略 及輸 送 速 度 ， 最 終 達 到 輸 送 系 統(tǒng) 、 自 動 識 別 系 統(tǒng) 、分 揀 系 統(tǒng) 三 者 之 間 的 最 佳 協(xié) 調(diào) 工 作 ， 提 高 作 業(yè)能 力 和 效 率 ， 降 低 “ 揀 錯 率 ” 。 通 過 策 略 概 述由 單 元 負 載 式 輸 送 機 構(gòu) 組 成 的 運 輸 系 統(tǒng) 中 ，

44、貨 物 的 裝 載 和 卸 載 均 可 在 輸 送 不 停 頓 的 情 況下 進 行 ， 輸 送 效 率 高 。 一 旦 建 成 ， 就 不 易 增加 或 減 少 輸 送 段 和 變 更 貨 物 的 運 輸 路 線 及 輸送 速 度 。 因 此 ， 在 企 業(yè) 因 生 產(chǎn) 任 務(wù) 變 化 ， 而單 元 流 量 發(fā) 生 變 化 時 ， 往 往 會 在 輸 送 系 統(tǒng) 中形 成 瓶 頸 。物 流 系 統(tǒng) 的 通 過 策 略 規(guī) 定 了 輸 送 單 元 的 優(yōu) 先權(quán) 和 流 向 。 要 考 慮 “ 捆 綁 ” 、 “ 有 序 ” 、“ 可 靠 ” 和 “ 戰(zhàn) 略 組 合 ” 的 要 求 。 實 施

45、通 過 策 略 的 目 的最 大 能 力 目 的 ： 使 輸 送 單 元 通 過 的 數(shù) 目 最 大 ；績 效 目 的 ： 使 各 輸 送 方 向 的 通 過 率 最 大 或 使 某個 特 定 方 向 的 通 過 率 最 大 ；時 間 目 的 ： 使 各 輸 送 方 向 的 通 過 時 間 最 小 或 使某 個 特 定 方 向 的 通 過 時 間 最 小 ；通 暢 目 的 ： 使 排 隊 時 間 最 短 、 等 待 時 間 最 小 ，無 瓶 頸 現(xiàn) 象 ；可 靠 目 的 ： 最 大 可 能 地 實 現(xiàn) 系 統(tǒng) 無 事 故 運 行 的目 的 。 最 大 能 力 策 略群 體 ： 將 多 個 類

46、型 相 同 的 輸 送 單 元 編 成 一 組 ， 成 組安 排 服 務(wù) ；不 變 群 體 ： 群 體 中 的 輸 送 單 元 個 數(shù) 不 變可 變 群 體 ： 群 體 中 的 輸 送 單 元 個 數(shù) 不 同逐 向 發(fā) 貨 策 略 ： 向 服 務(wù) 區(qū) 或 轉(zhuǎn) 運 區(qū) 的 輸 送 單 元 一 次僅 發(fā) 一 個 方 向 ， 或 一 次 僅 向 一 個 方 向 轉(zhuǎn) 運 ；不 變 群 體 發(fā) 貨 策 略 ： 向 服 務(wù) 區(qū) 或 轉(zhuǎn) 運 區(qū) 按 不 變 群 體方 式 工 作 ， 將 多 個 群 體 混 合 發(fā) 貨 ， 用 定 向 轉(zhuǎn) 運 減 少換 向 工 作 所 需 的 時 間 ；可 變 群 體 發(fā) 貨

47、 策 略 ： 向 服 務(wù) 區(qū) 或 轉(zhuǎn) 運 區(qū) 按 可 變 群 體方 式 工 作 ， 將 多 個 群 體 混 合 發(fā) 貨 ， 用 定 向 轉(zhuǎn) 運 減 少換 向 工 作 所 需 的 時 間 ； 放 行 策 略節(jié) 點 元 素 的 輸 入 端 口 不 止 一 個 時 ：通 過 權(quán) 平 等 策 略 ： 按 “ 先 到 先 服 務(wù) ” 的 原 則 ，處 理 到 達 入 口 的 輸 送 單 元 。 存 在 的 主 要 問 題 是輸 送 單 元 的 排 隊 個 數(shù) 和 通 過 時 間 。限 制 行 駛 策 略 ： 來 自 支 流 路 段 的 輸 送 單 元 只 在信 息 控 制 點 沒 有 檢 查 到 主 流

48、 支 路 有 輸 送 單 元 到達 時 ， 才 能 送 到 服 務(wù) 區(qū) 。 實 現(xiàn) 費 用 最 小 。絕 對 優(yōu) 先 策 略 ： 按 照 “ 絕 對 優(yōu) 先 ” 的 策 略 ， 主流 上 的 輸 送 單 元 獲 得 絕 對 先 行 的 特 權(quán) 。 實 現(xiàn) 費用 最 高 。 通 暢 策 略 使 排 隊 長 度 最 短 、 等 待 時 間 最 小 、 無 “ 瓶 頸 ” 現(xiàn) 象 的 通暢 策 略 ：固 定 周 期 接 通 :每 個 輸 入 端 口 Ei的 接 通 時 間 tzi是 常 數(shù) 。 在固 定 周 期 內(nèi) ， 按 節(jié) 點 循 環(huán) ， 依 次 接 通 每 個 方 向 后 再 輸 送單 元 。

49、變 周 期 接 通 ： 每 個 輸 入 端 口 Ei的 接 通 時 間 tzi根 據(jù) 需 要 變化 ， 按 節(jié) 點 循 環(huán) ， 依 次 接 通 每 個 方 向 后 再 輸 送 單 元 。需 要 控 制 的 參 數(shù) 是 開 關(guān) 頻 率 (每 周 期 接 通 次 數(shù) )、 接 通 時間 和 端 口 接 通 順 序 接 通 所 有 端 口 的 周 期 為 ： 總 的 進 口 服 務(wù) 頻 率 ： ( ) z i zii nt s3600 1( )z zV t h 系 統(tǒng) 策 略為 了 改 善 系 統(tǒng) 中 各 個 節(jié) 點 的 通 過 能 力 、 通過 時 間 和 運 行 成 本 ， 除 了 可 以 采

50、用 合 適 的通 過 策 略 外 ， 還 可 通 過 具 有 支 配 意 義 的 系統(tǒng) 策 略 對 系 統(tǒng) 進 行 優(yōu) 化 。對 于 不 同 的 物 流 系 統(tǒng) ， 如 轉(zhuǎn) 運 、 運 輸 、 倉儲 和 配 送 系 統(tǒng) ， 有 不 同 的 系 統(tǒng) 策 略 。在 幾 乎 所 有 的 績 效 系 統(tǒng) 和 物 流 系 統(tǒng) 中 ， 這些 策 略 往 往 以 并 行 策 略 和 串 行 策 略 作 為 其重 要 構(gòu) 成 。 系 統(tǒng) 策 略 之 并 行 策 略 輸 送 單 元 在 通 過 分 流 節(jié) 點 后 ， 在 功 能 相 同 的 服 務(wù) 區(qū) 或 流程 節(jié) 點 中 進 行 選 擇 時 ， 可 采 用

51、下 列 并 行 策 略 ：周 期 性 逐 個 分 配 ： 對 所 有 的 服 務(wù) 區(qū) ， 按 周 期 循 環(huán) ， 將 輸送 單 元 逐 一 分 配 到 各 并 行 的 目 的 地 。周 期 性 群 體 分 配 ： 對 所 有 的 服 務(wù) 區(qū) ， 按 周 期 循 環(huán) ， 將 輸送 單 元 以 群 體 方 式 逐 一 分 配 到 各 并 行 的 目 的 地 。 群 體 的長 度 可 以 不 變 或 按 節(jié) 點 的 最 大 能 力 的 充 分 利 用 原 則 確 定 。以 最 大 能 力 發(fā) 揮 為 宗 旨 的 分 配 ： 將 輸 送 單 元 發(fā) 送 到 當 時能 力 未 能 充 分 發(fā) 揮 的 服

52、 務(wù) 區(qū) 或 流 程 節(jié) 點 。最 大 能 力 填 充 分 配 ： 將 輸 送 單 元 首 先 發(fā) 送 到 某 些 節(jié) 點 ，使 其 能 力 利 用 系 數(shù) 達 到 最 大 ， 然 后 再 將 其 他 單 元 送 到 其他 節(jié) 點 。 系 統(tǒng) 策 略 之 串 行 策 略順 序 通 過 ： 將 輸 送 單 元 ， 依 次 通 過 各 節(jié) 點 ， 送 到 預(yù)定 的 位 置 ， 在 那 里 根 據(jù) 相 應(yīng) 的 通 行 策 略 ， 安 排 放 行 。單 體 節(jié) 制 通 過 ： 發(fā) 送 單 元 時 ， 使 單 元 時 間 間 隔 t小于 績 效 鏈 中 服 務(wù) 節(jié) 點 中 最 長 的 服 務(wù) 時 間 tmax。 在 入口 處 ， 優(yōu) 先 通 過 t =tmax的 輸 送 單 元 。群 體 節(jié) 制 通 過 ： 在 入 口 處 ， 將 到 達 的 輸 送 單 元 ， 按群 分 組 ， 使 c=cU, ， 使 服 務(wù) 節(jié) 奏 等 于 服 務(wù) 節(jié) 點 中最 長 的 服 務(wù) 時 間 tmax 。不 停 頓 通 過 ： 調(diào) 整 過 程 鏈 中 各 節(jié) 點 的 接 通 周 期 ， 使之 各 不 相 同 。 大 小 不 同 的 接 通 周 期 互 相 配 合 ， 使 一個 長 度 較 大 的 群 體 無 停 頓 地 通 過 整 個 績 效 鏈 。