3.4.2. Автоматизация складирования материалов

Автоматические транспортно-накопительные системы, обслуживающие ГПС, могут быть разных уровней - межцеховыми, цеховыми и локальными. Широко применяются автоматизированные буферные склады, встраиваемые непосредственно в производственные цехи и участки.

Получили распространение автоматизированные склады заготовок и готовых изделий, обслуживаемых кранами-штабеллерами. Все операции по приему, транспортированию, укладке и выдаче грузов выполняются транспортными роботами с электромеханическими приводами и позиционными системами управления (различной грузоподъемности). Для выполнения операций комплектования,

342

укладки, переукладки и т.п. могут применяться и другие роботы, аналогичные используемым при загрузке и разгрузке основного технологического оборудования [74, с. 45]. Гибкость и автоматизация склада достигаются за счет их многорядности, многоэтажности и скорости перемещения крана-штабеллера. Автоматический склад имеет две функции: контроль за обеспечением подачи заготовок (деталей) к станкам системы в надлежащее время и соответствующее место; транспортирование заготовок (деталей) между системами, этажами, цехами. На складе могут храниться также тара, инструмент и оснастка. В зависимости от требований технологического процесса можно предусмотреть возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары, оснастки, отдельных видов инструмента и приспособлений.

Требования, предъявляемые к современным складским системам, и процесс автоматизации складирования материалов подробно рассматриваются в [137]. Склад должен иметь высокую надежность в работе, так как его отказы влияют на работу всей системы. Гибкость и производительность транспортного и складского модулей должны быть выше гибкости станочных модулей, чтобы их работа не являлась причиной задержек, простоев ГПС или неравномерности загрузки станков.

Гибкость системы автоматизированного складирования заготовок - это прежде всего подача любой заготовки в любой последовательности, в любое время по кратчайшему маршруту с минимальным временем поиска и выдачи заготовок (деталей) на транспортное средство.

Складской модуль, как и транспортный модуль, и модуль управления, должен быть составной частью всей интегрированной на базе ЭВМ производственной системы. Складской модуль может быть комбинированным для хранения и распределения заготовок, деталей, узлов, а также инструмента и элементов УСП и другой оснастки, или децентрализованным при создании специальных складов для инструмента, заготовок, деталей и др. В новых складских модулях обычно предусматривается хаотичное хранение, т.е. ячейки склада не закрепляются за каким-то видом изделий или тары. Вместимость склада может быть разнообразная - от нескольких десятков до нескольких тысяч мест-ячеек. ГПС механообработки имеют, как правило, ячейки на 100 - 150 паллет или меньше,

343

так как концепция ГПС предопределяет минимально необходимые число и время хранения заготовок (деталей). Кроме того, отпадает надобность в установке на ГПС дорогостоящих складских модулей. Имеется тенденция заменить дорогостоящий кран-штабеллер на более простые механизмы, перемещающиеся по рельсам между двумя рядами полок ограниченной высоты в два-три этажа. Такие системы действуют подобно крану-штабеллеру со скоростью 30 - 40 цикл/мин и выполняют функции размещения, хранения и распределения паллет, контейнеров и другой тары. Рельсовая тележка перемещается только вдоль полок для передачи заготовок (деталей) на транспортные тележки с любой стороны склада, а перемещение по этажам осуществляется специальным устройством-манипулятором. Такая тележка может управляться по радио, на ней может быть и собственный компьютер для ускорения поиска и оптимизации загрузки склада.

Эффективно применение автоматических и автоматизированных межстеллажных штабелирующих устройств в сочетании с индуктивными тележками. При этом обеспечивается распределенное хранение запасов с подачей грузов не на центральный склад предприятия, а точно в производственную зону. В качестве промежуточного склада широко используются карусельные установки, обеспечивающие наиболее полное использование объема помещений и надежную подачу материалов и изделий.

Точные поставки позволяют эффективно использовать тележки с автоматическим направлением движения (ТАНД) и контейнеры-ящики, прицепы-стеллажи двухцелевого назначения, служащие для перевозки грузов, а также в качестве тары на рабочих местах.

Складской модуль должен:

344

Общая тенденция компьютеризации производства применительно к складскому хозяйству приводит к объединению ЭВМ с подъемно-транспортным оборудованием. Кроме того, с ЭВМ могут быть функционально объединены устройства оптического распознавания, действующие на базе штриховых кодов, что приводит к сокращению потока документации на складах.

Возможности и эффективность применения мини-ЭВМ для автоматизации складского хозяйства постоянно увеличиваются, что создает возможность для складских работников тщательного контроля состояния запасов, лучшего использования складских помещений и облегчает ведение документации. Значительно возрастает эффект от использования складских помещений, оснащенных системами с ЭВМ. Все более быстрому распространению таких систем на складах помогает снижение их стоимости.

Для оперативного управления автоматизированной системой складирования как составной частью интегрированной системы материальных потоков используются различные подходы. Главное - это принципы размещения единиц хранения и выдачи запросов на подачу тех или иных единиц хранения.

Архитектура или конфигурация автоматического склада зависит от различных параметров, главными из которых являются: число и размер ячеек для хранения единиц перемещения; длительность пребывания единиц хранения на складе; число и расположение позиции загрузки-выгрузки; совмещение или разделение в одной позиции операций загрузки-выгрузки. АСУ управления складом в файлах содержит информацию о следующих параметрах:

345

координаты размещения единиц хранения; число и номера занятых и свободных ячеек по полкам и стеллажам; число и номера позиций загрузки, позиций разгрузки; число специальных позиций, определяемых видом единиц хранения или временем хранения; возможные маршруты перемещения единиц хранения внутри склада; предметный (алфавитный) перечень хранящихся предметов и их кодовая связь с хранящимися контейнерами; правило размещения единиц хранения по принципу ближайшей ячейки, по принципу разделения на классы в соответствии с длительностью хранения и др.

Перечисленное содержание файлов управляющей системы дает достаточно полное представление о необходимости оптимизации работы склада. Для оценки вариантов оптимизации используется имитационное моделирование поведения системы при возникновении различных отклонений. Могут использоваться различные критерии эффективности работы складской системы. Например, в качестве критерия можно задавать время, затрачиваемое укладчиком на складирование или доставку единицы хранения. Функционирование системы складирования может строиться исходя из других критериев, например, из пропускной способности, которая определяется числом запросов на складирование или выдачу, выполненных в единицу времени. При этом могут учитываться и дополнительные критерии: среднее время удовлетворения запроса на складирование или выдачу, средняя (максимальная) длина очереди запросов и др.

Моделирование позволяет оценивать различные параметры загрузки или выдачи единиц хранения со склада, вырабатывать маршруты движения транспортных средств, рационализировать использование емкости склада, согласовывать темпы загрузки или выдачи деталей с ритмом работы технологического оборудования, вести учет незавершенного производства в ходе выполнения производственных заданий.

346