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运输公司自动仓库的出/入库管理流程实例
2005-1-19
 自动化仓库的作业管理,是负责合理安排出/入作业,完成立体仓库在生产线与平面仓库(或其他供料系统)之间运送物料的任务。其具体作业是:毛坯出库、成品加库、毛坯入库、成品出库:
  (1) 入库任务与出库是立体仓库作业的主要内容。出/入库的物料有毛坯和成品。下面 分述各项任务的具体内容。
  毛坯出库任务--为了满足生产线加工的实时需要,将所需的毛坯送至指定的缓冲站。其出库申请来自缓冲站(加工缓冲站或工位缓冲站)。出库申请提出对物料品种、型号、数量、以及供料时限的要求。接到申请后,立体仓库结合当前库存情况查询到所需物料的货位(通常不止一个),根据货位管理原则(参见本章3.3)确定出库的货位号,并立即形成毛坯出库任务(出料货位号、供货最低时限、出库台号等)。下面分述各自的功能。
  成品回库任务--通过条码扫描得到的。当加工好的成品回到立体库的入库台前时,条形码阅读器将成品的信息(编号、数量等)读入,并提出入库申请。立体仓库结合当前货位情况,根据货位管理原则为该成品寻找一合适的空货位,同时形成成品回库任务单。
  毛坯入库任务-通过入库条形码阅读器得到的。其入库任务形成过程与成品回库相同。
  成品出库-mrp-ii制订提货计划并通知立体仓库后,根据厂外提货计划确定成品出库的时间、数量、种类等,立体仓库按照计划要求,确定每一个待出库成品的货位号,并形成出库任务单。
  (2)出/入库作业调度负责合理调度堆垛机来完成出入/库作业任务,是物流系统满足实时性要求的关键。
  为了实现合理调度,一方面需要有合理的数据和信息作依据,另一方面要有合理的调度原则和算法。在调度堆垛机时,需要获得以下作为参考依据的数据和信息,并在他析这些数据的基础上根据调度原则执行调度。
  这些数据信息是
  出库任务最迟送达生产线时刻;
  入库任务申请时刻;
  出/入库任务所需执行时间;
  出/入库任务堆垛机平均执行时间;
  估算出/入库任务完成时刻的安全系数;
  运输小车故障及恢复信息;
  运输任务(包括已下发未完成的运输任务及末下发的运输任务)情况;
  出/入库作业调度主要是安排各出/入库的开始执行时刻。由于堆垛机是执行出/入库的主要设备,因而制定调度原则时主要应考虑堆垛机任务执行情况,掌握堆垛机的任务执行顺序。
  在线自动仓库堆垛机执行任务一般遵循下列调度原则:
  ①出库任务优先执行一优先执行出库任务。在同时存在数条出库任务时,最紧急者先执行。
  ②当入库任务的执行不影响任何出库任务的按时完成时方执行入库任务。出库优先于入库并非因为入库不重要。而是由于一般企业生产,可以把入库安排在班后进行。而在生产班次上入库只插空进行。
  ③若某一出库任务的终点工位缓冲站所在小车环线有故障时,暂不执行该出库任务,或将该出库任务的终点改至出库台。
  调度原则确定后,通过一定的算法,可计算出各任务的执行时刻。
  首先将任务排队。对每台堆垛机设入库任务队列。入库任务按申请时刻排队.,每次下发队头任务,出库任务按以下公式算出的最迟执行时刻排序:
  最迟执行时刻=最迟送达缓冲站时刻一(出库任务所需执行时间×估算出库任务预计完成时刻的安全系数)
  然后再通过如下方法加以调整。若相邻两个出库任务的最迟执行时刻之差小于堆垛机平均作业时间,则提前前一任务的最迟执行时刻,使其差距为堆垛机平均作业时间。循环操作直至所有任务的最迟执行时刻的差距不小于堆垛机平均时间。图6.9为出库任务排队算法的一个例子。图中任务下标为最迟执行时刻。这里假设堆垛机平均作业时间为00:04。
  (3)物流系统各项作业的实时性要求是不同的,因此对物流作业管理应考虑设置优先级。毛坯出库直接影响生产线加工,因此实时性要求高。成品回库影响装夹工作站的工作,实时性要求也较高。毛坯入库和成品出库实时性要求较低。由于作业的产生互不关联,因此同时产生多种请求的可能性很大。在自动仓库的作业中有一个排序的问题。排序原则应该是在保证实时性高的作业优先被执行的前提下,合理安排其它作业。也就是采用基于优先级的作业管理原则。
  基于优先级的作业管理原则包含两个内容:
  ①作业调度时,按优先级顺序服务,以保证总是首先响应当前优先级最高的作业任务,
  亦即实时性要求最高的作业任务。例如,在所有的作业任务中,首先响应缓冲站提出的出库申请。
  ②考虑到有的作业执行时间较长或很多情况下为提高效率采取联合作业,这样仍会有优先级最高的任务受到延误的可能。所以在作业执行时,还采取可中断抢先的原则。即在作业执行时,将作业任务分为若干执行单元。如堆垛机的一次出入库任务,从入库台取货存
  入指定货位一另一空位取货一放到出库台。可以分成为取一存和取一存两个执行单元。每一作业执行单元完成后,都再次进行作业调度。从而保证优先级较高的作业任务可以抢先中断尚未完成的、级别较低的作业任务而被执行。待抢先的任务完成后,再继续执行被中断的、尚未完成的作业任务。当然,这个级别高的任务也可能被级别更高的作业任务所抢先中断。
  为了提高存取效率,一般避免单项出库。而多采用出/入库联合作业。
  (4)在有多项出库和入库申请时,适当把出库任务与入库任务进行优化组合。使满足条件的出库任务和入库任务组合成出/入库联合作业任务,可缩短存取周期,提高存取效率。
  在出库台和入库台设在仓库的同一端时,最简便的作法是使入库申请与出库申请分别排序。将第一个出库作业与第一个入库作业组合为一个联合作业任务。这种组合一般情况下在效率上都不会有损失。
  当立体仓库的出库台与入库台分设在仓库两端,则需考虑入库货位的位置与出库货位的位置。原则上是选取入/出库同时作业时,堆垛机在巷道中运行路径不重复或重复路线最短。
  任务下发算法体现了运输调度的原则。
2.货位管理
  对自动化立体仓库的货位进行管理,是要合理地分配和使用货位。即考虑如何提高货位的利用率,又要保证出库效率。
  货位分配包含有两层意义,一是为出/入库的物料分配最佳货位(因为可能同时存在多个空闲的货位)即入库货位分配;二是要选择待出库物料的货位(因为同种物料可能同时存放在多个货位里)。
  货位分配考虑的原则是很多的。专门用于仓储的立体仓库,其货位分配原则是:
  ①货架受力情况良好
  上轻下重一重的物品存在下面的货位,较轻的物品存放在高处的货位。使货架受力稳 定。
  分散存放,物料分散存放在仓库的不同位置。避免因集中存放造成货格受力不均匀。
  ②加快周转,先入先出一同种物料出库时,先入库者,先提取出库。以加快物料周转。避免因物料长期积压产生锈蚀、变形、变质及其他损坏造成的损失。
  ③提高可靠性,分巷道存放一仓库有多个巷道时,同种物品分散在不同的巷道进行存放。以防止因某巷道堵塞影响某种物料的出库,造成生产中断。
  ④提高效率,就近入/出库。在线自动仓库,为保证快速响应出库请求,一般将物料就近放置在出库台附近。 
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