
1.產業鋁材行業現狀
我國;十二五;計劃請求單位GDP能耗降落16%,二氧化碳排放降落17%,以及非化石能源占一次能源花費比重回升至11.4%的目標。
中國產業鋁材在產業范疇的花費量僅在世界上占30%,隨著經濟發展跟產業技巧水平的進步,產業鋁材在產業范疇的花費存在很大潛力。2009年中國產業鋁材產量的729萬噸,其中建造產業鋁材跟產業產業鋁材產量分辨是496萬噸跟233萬噸。到2012年底,我國共有產業鋁材企業900多家,設備生產才干1300多萬噸,擠壓材實際產量1050多萬噸。從產品結構看,鋁合金管棒材有190萬噸,產業鋁材860萬噸。產業鋁材中,建造型材有600萬噸以上(約占70%),產業型材為260萬噸(約占30%)左右。產量重要散布在珠江三角洲、長江三角洲跟環渤海灣產業發達區域。
將來10~15年中國仍將處于城鎮化、產業化疾速發展的階段,預計在2015年前后,中國的城鎮化水平將超過50%,加上從當初至2020年我國舊有建造更新、改革對建造產業鋁材的須要進入高速增加階段,中國的產業鋁材產量有望達到1100萬噸,鋁合金建造型材產量有望達到800萬噸/年左右,產業產業鋁材達到300噸左右。
2.產業鋁材物料貯存跟存取現狀
目前,國內企業普遍采取的是平面庫、單層或雙層庫(見圖1),占地面積大,庫房低,空間利用率低;采取橋式起重機、叉車或人工搬運的方法;出入庫頻率低,未實現數字化治理。
近多少年,國內少數同行業廠家(如堅美鋁材廠)誠然學習國外技巧開發采取了懸臂式貨架存儲,叉車搬運、存取的模式(見圖2),但受設計才干的限度,仍然存在著占地面積大,庫房空間利用率低、未實現數字化治理,入出庫頻率低的缺點。
國外的發展比國內當先一步,長直桿件的存儲個別采取懸臂貨架存儲,橋式堆垛機存取的方法。意大利BONFANTI公司開發了較多的這種產品,多用于鋼廠企業。利用特點是:長直桿件,存儲量不大,分量較大,出入庫量跟頻率較低,所以庫房比較低。如圖3,其堆垛機速度晉升速度為20m/min,行駛速度為60m/min,運行速度為30m/min(本數據來源于意大利BONFANTI,該公司跟太原高科銳志物流倉儲設備有限公司為策略配合單位)。誠然技巧有了長足的進步,但還是無奈滿意公司≥300t/d的出入庫請求。而BONFANTI的競爭對手,如德國沃爾特(Vollert),德國迪森克虜伯、德國西馬克,日本JFE等公司目前還都不相應名目標開發跟利用。
經過調研,目前,長度達到6500mm,分量在1000Kg左右,出入庫頻率達到每小時上百件(框)流量的長直桿件破體庫在國際上還未發明。
國外的發展比國內當先一步,長直桿件的存儲個別采取懸臂貨架存儲,橋式堆垛機存取的方法。意大利BONFANTI公司開發了較多的這種產品,多用于鋼廠企業。利用特點是:長直桿件,存儲量不大,分量較大,出入庫量跟頻率較低,所以庫房比較低。如圖3,其堆垛機速度晉升速度為20m/min,行駛速度為60m/min,運行速度為30m/min(本數據來源于意大利BONFANTI,該公司跟太原高科銳志物流倉儲設備有限公司為策略配合單位)。誠然技巧有了長足的進步,但還是無奈滿意公司≥300t/d的出入庫請求。而BONFANTI的競爭對手,如德國沃爾特(Vollert),德國迪森克虜伯、德國西馬克,日本JFE等公司目前還都不相應名目標開發跟利用。
經過調研,目前,長度達到6500mm,分量在1000Kg左右,出入庫頻率達到每小時上百件(框)流量的長直桿件破體庫在國際上還未發明。
3.舊的貯存、存取方法及存在的問題
1)舊的貯存、存取方法:
地面堆放,局部料框寄存,人工取貨、叉車或吊機存取搬運。
2)存在問題:
(1)占地面積大,土天時用率低,空間利用率低;
(2)搬運工作量大,利用人員多,費工費時,效力低下,人工本錢高;
(3)存在人身、產品保險隱患,人工搬運,易造成人員、貨物磕、碰、擦傷;
(4)大量的貨物堆放在一起,依附人工治理,易呈現發錯貨或找不到貨的情況,庫房治理艱苦;
(5)重復勞動較多,經常須要倒貨,倒庫;
(6)手工記賬,效力低下,賬目易犯錯誤;
(7)無奈推行古代治理,賬目無奈跟公司的ERP體系無縫對接,出入庫信息無奈及時反饋到銷售、財務、信息中樞等部分。
以廣東為例,到2012年鋁廠的設備產能達到了13萬噸以上,產量達到了10.50萬噸/年,產品3000多個品種,產銷兩旺。然而,在土地日趨緩跟、人員應聘越來越難招及人工用度越來越高的情況下,可鋁廠生產范圍始終一直發展強大,而用于貯存產業鋁材產品的成品倉庫(2層),貯存量最大也只有2500多噸。且貯存期年均勻為3-4個月,甚至更長。并且舊的成品倉庫存在的占地面積大、用人多、出入庫效力低、人工治理賬目易犯錯誤及倉儲環節生產本錢高的問題成了企業進一步發展的瓶頸。每天產品的分檢、包裝、運輸、貯存及出入庫等工作十分忙碌,物流量特別大,老的貯存跟存取工藝及設備已經不能適應生產銷售局勢一直發展的須要,運行節奏跟運行效力急需進步,故開發存在自主常識產權的長直桿件主動化破體倉庫十分必要。
4.研發目標
1.產業鋁材出入庫主動化
主動化破體倉庫的運行時,只有發出入庫或者出庫指令,全部的入庫、出庫作業都由設備主動實現。
2.倉儲情勢破體化
請求盡最大可能進步倉庫空間利用率,倉儲層高請求為10層,湊近廠屋宇頂的多少列請求盡可能進步層數。以進步倉庫的容積比例跟,節儉土地資源。
3.型材搬運無人化
傳統的物料搬運,通常都是行車吊取,人工掛鉤,人工搬運,或者叉車叉取。在作業進程中,不免存在無奈統計的人與設備的保險,能源的消耗,環境的沾染及勞動職業衛生方面的問題。
這次研發攻關的破體倉庫要解決上述問題,實現型材出入庫、庫內無人化主動搬運。
4.倉儲治理智能化
平面倉儲治理都用人工記賬。入庫量、批號、客戶信息、產品種類、數量、色彩、型號、米重、總分量等大量信息都須要人工統計記錄,輕易呈現錯誤。
這次研發攻關的破體倉庫要實現倉儲治理智能化,以避免庫存數據、發貨數據的錯誤跟發錯貨的景象。
5.信息傳輸網絡化
型材成品倉儲工作與廠內各部分接洽較多,這次研發攻關請求實現信息傳輸網絡化,使各部分之間信息互通共享,減少或取消紙質文件信息交換方法。
終極建成一座貯存倉位約5000個,貯存量達3000-3500噸,每天出、入庫產業鋁材≥300噸的主動化破體倉庫。
5.須要解決的技巧要害
要實現上述工藝進程,滿意入出庫頻率、保障設備的堅固性、牢固性跟貯存物質的品質,須要解決的技巧要害為:
1)貨架承載才干盤算、實驗跟貨架定型。
倉儲貨架是主動化破體倉庫存儲貨物的基本設施,請求良好的承載、抗震才干跟結構牢固性。
2)長直桿件堆垛起重機研究。工業型材通過熱熔,擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料,但添加的合金的比例不同,生產出來的工業鋁型材的機械性能和應用領域也不同。
堆垛機是主動化破體倉庫中擔當主動存取貨物的起重運輸設備,本名目所利用的雙破柱堆垛機在運行方向上尺寸是個別堆垛機的4-5倍。尺寸的加大對堆垛機的剛性、牢固性、同步性、必定帶來更高的請求;須要開發新型的載貨臺跟貨叉機構及晉升機構。
3)長直桿件料框研究。
料框是產業鋁材的基本存儲、搬運單元,它既要滿意產業鋁材在存儲、搬運進程中不破壞、不變形,滿意堆垛機、叉車在存取進程中的叉取,同時還請求空載時可能重疊寄存。
4)開發專用的主動把持跟治理體系
開發適合于鋁廠主動化破體倉庫請求的盤算機主動把持體系跟ERP治理體系改革,以實現各治理部分、生產現場與倉庫的實時通信跟數據交換。工業型材通過熱熔,擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料,但添加的合金的比例不同,生產出來的工業鋁型材的機械性能和應用領域也不同。
6.成品型材庫總體計劃介紹
1)名目總體布局見總體安排圖(見圖4)
圖為:鋁廠成品型材庫總體計劃平面安排圖
(1)橫向布局
如圖5所示,依據廠房的高度情況,靠廠房旁邊局部設置三個加高巷道,這樣能充分利用現有空間,使現有空間貯存最大化。
(2)縱向布局
如圖6所示,其中6排設置為11層,入庫端列距6.4m,出庫端列距6.9m,高度為13m。
圖為:鋁材廠產業鋁材主動化破體倉庫縱向安排圖
如圖7所示:其中8排設置為10層,全部高度為12.05m,另外6排為11層。列距分辨為,前29列(入庫端)6.4m,后6列(出庫端)6.9m(見表1)。
7.鋁廠產業鋁材主動化破體倉庫名目作業流程
依據產品庫存要乞降鋁廠實際,判斷主動化破體倉庫的作業流程(見圖8):
8.信息治理跟主動把持體系
信息治理跟主動把持是物流倉儲設備體系中的精華,其水平高低決定了物流倉儲設備體系主動化水平的高低。實現物流體系中的各種特定的任務,依附的是盤算機信息治理跟主動化把持技巧與主動化物流倉儲設備體系中各技巧部件的有機組合。體系設計目標為:
(1)倉庫治理體系與工廠ERP體系可無縫連接;
(2)通過簡捷明了的人機操作界面,使操作員輕松實現貨物的入庫、出庫操作;
(3)通過設備作業調度體系,調度輸送機跟堆垛機等設備主動運行,并動態跟蹤貨物的物流路線,主動更新庫存帳目;
(4)可生成各種統計報表,滿意各種查問請求;
(5)通過動態仿真,可實時監控到設備(堆垛機、輸送機)的運行跟故障情況,便于維護跟考試;
經過研發,結果如下:
9.堅美破體庫的利用介紹
佛山堅美鋁業,在的基本上又做了大量的改進,將高度進步到20米,層數增加到了16層。全部流程上實現了可直接從生產車間接貨,而后晉升到二樓當前再從天橋上搬運貨物。并且給生產線預留了借口,以使將來可順利實現跟生產線的對接。
圖為:堅美鋁業成品鋁材主動化破體倉庫后果圖
庫房尺寸:140(長)×68寬)×20(屋架下弦高)m;
寄存物品:產業鋁材等;
單元貨物:6200/8000×1000×850(長×寬×高)mm,1600Kg;
料框尺寸/分量:6200/8000×1000×850(長×寬×高)mm,200Kg;
貨架范圍:
6200mm米貨位數:32排x18列x16層-112=9104個貨位
8000mm長貨位:4排x14列x16層-21=875個貨位
貨位總計:9979貨位
有軌巷道堆垛機18臺;晉升機4臺
入出庫輸送機體系1套(包含32臺配合晉升機的輸送機,18臺入庫輸送機,36臺出庫輸送機,16臺頂升機):
雙工位主動調配車2臺;
入庫條形碼主動識別(含RF)跟出庫LED顯示屏校驗體系;
盤算機治理信息體系(WMS);
10.名目標經濟跟社會效益性
1)企業經濟效益剖析
(1)主動倉庫占地面積小、投資少
本名目設計為10-11層,最大限度天時用廠房的空間,進步了空間利用率跟單位空間的貯存量。與平面倉庫(含二層倉儲)比較,占地面積大大減少。按10層通例倉庫估算,考慮到庫存密度,雷同的庫存量時,可節儉長248m寬28m(6944m2)的庫房約3-4棟,約合減少占地面積20000-30000m2。按2012年廠址每畝最低地價80萬元盤算,則:可減少購地用度=(20000-30000m2)/666.67x80=2400-3600萬元;
土建投資每平方米造價1400元盤算,則:減少成品倉庫土建投資=(20000-30000m2)x1400元/m2=2800-4200萬元;故節儉倉儲用地及土建用度共計=(2400-3600)+(2800-4200)=5200-7800萬元。
(2)用人少,降落人工本錢
按現有生產才干盤算,假如采取原有的出入庫方法,則每班需設備出入庫信息員28名,入庫工48人,出庫工48人,共計須要124人。
采取主動化破體倉庫后,需出入庫信息員9人,入庫工16人,出庫工36人,維護工1人,共計須要62人,共減少62人。則:
年節儉人工用度=62人x(4000-5000)元/月.人x12=276-372萬元/年。
(3)進步了入出庫精度與效力
采取人工庫時,每天均勻最大出入庫量共計為460t,入庫須要24h,出庫須要14h,出入庫共計耗時40h,則:均勻出入庫分量=460/(24+14)=12.1t/h;
利用主動化破體倉庫后,產業鋁材出入庫及庫內的搬運實現了機械化、主動化作業,每天均勻最大出入庫量共計為600t,入庫須要24h,出庫須要9h,出入庫共計耗時33h,則:均勻出入庫分量=600/(24+9)=18.18t/h;
主動化破體倉庫比人工庫進步入出庫效力=(18.18-12.1)/18.18x100=33%。按最大均勻產量300t/d,即主動倉庫比人工倉庫多出入庫數量=300(1-1/1.33)=74.4t/d.
按年工作時光330d,人工出入庫均勻用度64.3y/t盤算,則:每年可降落出入庫人工用度=74.4(t/d)x330(d)x64.3y/t=157.87萬元。工業型材通過熱熔,擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料,但添加的合金的比例不同,生產出來的工業鋁型材的機械性能和應用領域也不同。
還解決了從前長期存在的庫內有料,出庫時找不到造成庫存逝世料或錯發貨退賠等問題。均勻每年因此類問題報廢的型材有100-120t,按均勻每噸型材加工費2500元盤算,則:每年造成的經濟喪失=(100-120t)x2500元/t=25-30萬元
(4)員工勞動強度小
采取主動化破體倉庫后,產業鋁材出入庫及庫內的搬運實現了機械化、主動化作業,員工通過人機界面操作,從沉重的膂力勞動解放出來。且每車型材的裝車時光由原來的14h縮短到10h,減少裝車時光4(h),意即在不減少收入的情況下,員工可能提前4h下班休息。
通過以上剖析可知,采取主動化破體倉庫后,倉儲環節可進步經濟效益=(5200+276+157.87+25)~(7800+372+157.87+30)=5658.87~8359.87萬元。
2)社會效益剖析
(1)主動化破體倉庫占地面積小,空間利用率高
目前,我國共有產業鋁材企業900多家,如有十分之一左右的廠家利用這樣的倉庫,則:僅土地占用可減少用度=(20000-30000)x100=200-300萬m2,減少倉庫土建投資=(20000-30000m2)x1400元/m2x100=28-42億元。
(2)節能減排后果明顯。巷道式堆垛機行走電機功率≤10kw,只有同類電機功率的四分之一,節儉功率30Kw。本破體倉庫共有7臺堆垛機,如均勻每臺堆垛機一天工作12小時,按每度電減少二氧化碳排放0.997kg盤算,則:減少C02排放量=7(臺)x30(kw)x12(h)x365(d)x0.997(kgC02/kw.h)=917t/年。
11.結果推廣利用前景
經過一年的試運行,名目各項指標都達到了預期目標跟請求,利用現場反應良好。說明名目標研發結果完全實用于產業鋁材行業的成品倉儲作業。
長直桿件類的產業鋁材主動化倉庫的勝利研發利用,首次實現了真正意思上的產業鋁材入、出庫主動化,倉儲破體化、型材搬運無人化,倉儲賬目治理智能化,庫存信息共享網絡化。
因為長直桿件類的產業鋁材主動化破體倉庫是采取盤算機、主動把持、網絡、信息、通信、激光、紅外等古代技巧集成并彼此浸透、有機結合形成的智能物流存取體系。該體系存在土天時用率高、出入庫效力高、倉儲高層破體化、型材搬運無人化,庫存賬目治理智能化,庫存信息共享網絡化、節能、用人少、勞動本錢低等特點,存在良好的技巧、經濟效益跟社會效益。彌補了國內產業鋁材行業空白,存在國際進步水平。