自动化立体仓库在铝型材行业的应用

发布时间：2017-07-26 作者：唐性宇马笑来源：广东华昌铝厂有限公司

关键字：自动化立体仓库铝型材

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自动化立体仓库在国内外已经广泛使用，且国内的仓储及物流设备的技术水平和性能已经达到或基本达到国际先进水平。但是铝挤压行业的企业内部仓储物流还没有引起足够的重视，特别是铝型材产品的储存基本都是采用平面仓库的形式，由于其产品的特殊性，更先进的仓库还没有被真正使用，经过大量的研发工作和技术突破，使自动化立体仓库在铝型材行业获得了成功的应用。

1铝型材行业现状

我国“十二五”规划要求单位GDP能耗下降16%，二氧化碳排放降低17%，以及非石化能源占一次能源消费比例上升至11.4% o

中国铝型材在工业领域的消费量仅占30%，随着经济发展和工业技术水平的提高，铝型材在工业领域的消费具有很大潜力。2009年中国铝型材产量的729万t，其中建筑铝型材和工业铝型材产量分别是496万t和233万t。到2012年底，我国共有铝型材企业900多家，设备生产能力1 300多万t，挤压材实际产量1 050多万t。从产品结构看，铝合金管棒材有190万t，铝型材86o万t。铝型材中，建筑型材有600万t以上（约占70% ），工业型材为260万t万t（约占30%）左右。产量主要分布在珠江三角洲、长江三角洲和环渤海湾工业发达区域。

未来10一巧年中国仍将处于城镇化、工业化快速发展的阶段，估计在2015年前后，中国的城镇化水平将超过50%，加上从现在至2020年我国旧有建筑更新、改造对建筑铝型材的需求进人高速增长阶段，中国的铝型材产量有望达到1 100万t，铝合金建筑型材产量有望达到800万v年左右，工业铝型材达到300 t左右。

1.1铝型材物料储存和存取现状

目前，国内企业普遍采用的是平面库、单层或双层库（见图1），占地面积大，库房低，空间利用率低；采用桥式起重机、叉车或人工搬运的方式；出人库频率低，未实现数字化管理。

近几年，国内少数铝加工企业（如坚美铝材厂）学习国外技术开发采用了悬臂式货架存储，叉车搬运、存取的模式（见图2），但受设计能力的限制，仍然存在着占地面积大，库房空间利用率低、未实现数字化管理，人出库频率低的问题。

国外的发展比国内领先一步，长直杆件的存储一般采用悬臂货架存储，桥式堆垛机存取的方式。意大利BONFANTI公司开发了较多的这种产品（见图3），多用于钢材生产企业。应用特点是：长直杆件，存储量不大，重量较大，出人库量和频率较低，所以库房比较低。其堆垛机提升速度为20 m/min，行驶速度为60 m/min，运行速度为30 m/min。虽然技术有了长足的进步，但还是无法满足华昌公司铝型材30o va以上的出人库要求。而BONFANTI的竞争对手如德国沃尔特（Vollert ）、德国迪森克虏伯、德国西马克、日本JFE等公司目前还都没有相应项目的开发和应用。

经过调研发现，目前，长度达到6 500 mm，重量在1 000 kg左右，出人库频率达到每小时上百件（框）流量的长直杆件立体仓库在国际上还未出现。

1.2旧的储存、存取方式及存在的问题

1）旧的储存、存取方式

地面堆放，部分料框存放，人工取货、叉车或吊机存取搬运。

2）存在的问题

①占地面积大，土地利用率低，空间利用率低；

②搬运工作量大，使用人员多，费工费时，效率低下，人工成本高；

③存在人身、产品安全隐患，人工搬运，易造成人员、货物磕、碰、擦伤；

④大量的货物堆放在一起，依靠人工管理，易出现发错货或找不到货的情况，库房管理困难；

⑤重复劳动较多，常常需要倒货，倒库；

⑥手工记账，效率低下，账目易出差错；

⑦无法推行现代管理，账目无法和公司的ERP系统无缝对接，出人库信息无法及时反馈到销售、财务、信息中枢等部门。

以广东华昌厂为例，到2012年华昌铝厂的设备产能达到了13万t以上，产量达到了10. 50万t/a，产品3001〕多个品种，产销两旺。但是，在土地日趋紧张、人员招聘越来越难及人工费用越来越高的情况下，华昌铝厂生产规模一直不断发展，而用于储存铝型材产品的成品仓库（2层），储存量最多也只有2 500多t。且储存期年平均为（3一4）个月，甚至更长。并且旧的成品仓库存在的占地面积大、用人多、出人库效率低、人工管理账目易出差错及仓储环节生产成本高等问题，这些成为企业进一步发展的瓶颈。每天产品的分检、包装、运输、储存及出人库等工作十分繁忙，物流量特别大，原有的储存和存取工艺及设备已经不能适应生产销售形势不断发展的需要，运行节奏和运行效率急需提高，有必要开发具有自主知识产权的长直杆件自动化立体仓库。

1.3铝型材自动化立体仓库的研发目标

1）铝型材出人库自动化

自动化立体仓库运行时，只要发出人库或者出库指令，全部的人库、出库作业都由设备自动化完成。

2）仓储形式立体化

要求尽最大可能提高仓库空间利用率，仓储层高要求为10层，靠近厂房屋顶的几列要求尽可能提高层数。以提高仓库的容积比例和节约土地资源。

3）型材搬运无人化

传统的物料搬运，通常都是行车吊取，人工挂钩，人工搬运，或者叉车叉取。在作业过程中，不免存在无法预计的人与设备的安全，能源的消耗，环境的污染及劳动职业卫生方面的问题。这次研发攻关的立体仓库要解决上述问题，实现型材出人库和在库内实现不使用人力的自动化搬运。

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