
立库,也叫高架库或高架仓库,一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物,用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物,故常形象地将其称为“立体仓库”。
自动化立体库(AS/RS)是物流技术的革命性成果,它一般由高层货架、巷道堆垛机、输送机、控制系统和计算机管理系统(WMS)等构成,可以在计算机系统控制下完成单元货物的自动存取作业。
同样的,关于智能工厂码垛机器人设备的选型及应用,也会有这样那样的疑虑。员工抱怨码垛强度大,可纸箱规格多,如何选择合适的机器人码垛系统?系统的稳定性怎么样,后期维护麻不麻烦?

带着这样的疑问,本期“包装人商学院”邀请到京山轻机智能立库应用专家——方小明先生和京山轻机智能机器人应用专家——聂文峰先生,为大家细细解答。

话题一:智能工厂设备层之立库选型与应用
立库虽好,但投资太高,觉得不太实用?
我的厂房已固定,感觉空间限制无法上立库;
我的客户需要零库存管理(JIT),库存都放在我这里,我想上立库,那么多立库形式我到底该如何选择?
那么我们今天主要解决以上这些问题。
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传统企业之殇
人员-管理-场地,现代企业发展的最大绊脚石
2020年新春伊始,一场疫情点爆了早已捉襟见肘的用工荒,招工困难逐年加剧,越来越少的年轻人愿意深入基层。国家统计局曾发布过的一份报告中指出中国劳动力数量连续三年下降,有知名媒体也曾经报道过70后不用、80后找不到、90后干不久的“用工荒”现象。
那么当前企业最大的成本是什么?是原材料、租金、水电、还是人工?答案有很多,根据最新人力资源研究表明,企业在运营过程中,管理成本为最大,那么管理成本的核心是人,一方面是企业招不到人而伤透脑筋,另一方面人员构成了企业管理的最大成本。
另外还有场地的因素,场地也是限制企业发展的一道主要关隘,主要表现在:
1,厂房在扩建过程中,土地的使用越来越贵,甚至是寸土寸金;
2,已有厂房在发展的过程中,早期的厂房规划已经不能匹配效益提升所带来的额外产能;
3,市场在发展过程中,由卖方市场逐渐向买方市场转变,上游客户的地位决定了它在扩张过程中,全逐渐将自身的压力向外释放,紧典型的就是零库存管理(JIT)。
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星星之火可以燎原
立库的发展与建设意义
立库是一种用高层立体货架存储物资,用电子计算机控制系统和自动控制堆垛机运输车进行存取作业的仓库。
我国于上世纪70年*开代**始研究和引进立库,立库最早被人们提起的原因,就是想提高空间利用率,有效节约有限的土地资源。
一般来说,自动化立库空间利用率可以达到普通仓库的2-5倍,这对于寸土寸金和房价飞涨的今天,立库使用能为企业节约很大一部分资金。

目前,立库在机械制造、汽车、医药、快递、*草烟**、零售等行业发展比较蓬勃,在瓦楞纸包装行业相对要滞后。立库一般一次性投资比较大,建设周期比较长,但为什么各行各业都争相规划建设立库项目呢?这是因为立库所有具以下的几点优势:
1,提高了空间利用率;
2,提高了生产效率;
3,便于集成先进的物流系统;
4,提高了货物的存储量;
5,降低甚至消除仓储对人的过渡依赖。
下面这个表能清晰的说明问题:

立库与传统仓库的比较
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先“量体”再“裁衣”
常见立库形式及选型要点
目前,常见的立库有两种形式:巷道式立库和密集式立库,各有特点。
巷道式立库:存储量大,可以在场地有限时,向高度方向要空间,因此库容量大,但由于同一个巷道内的堆垛机,是出库和入库共用的,因此会存在入库和出库同时有订单作业的时候,需要设置处理的优先级从而降低调单和周转的效率。

密集式立库:存储量大,可以和巷道式立库一样在场地受限时,向高度方向要空间,而且因为其巷道数量减少,因此在单位面积内的库位数会比巷道式立库更大。但由于密集式立库牺牲了巷道数,因此单个巷道的纵深方向货位数最少都是2个,因此只能做到先进后出,对调单的效率影响最大。
密集式立库有两种形式:堆垛机+穿梭板,子母穿梭车。

立库属于投资金额比较大、建设周期比较长的大型项目,项目资金可达百万甚至千万级,因此项目整体容错率比较低,如何用最经济的方式获得最大的收益呢?
首先需要对内梳理需求:
场地现状:比如层高,立柱等情况要有一个判断,适合哪种立库;
订单结构:熟悉自己订单的结构并进行摸排,订单是比较大、杂的,还是比较单一的;
节拍需求分析:比方说上、下游设备之间对于建设立库的要求是多少,要分析上下游匹配的关系;
预期库存量大小:确定期望库存量的多少,关系到立库投资成本,存储量越大,立库货位数越多,投资额越大,控制的复杂程度越高,要确定一个合理的库存量;既能满足当前的生产需求,又能预留对未来风险的应对策略;
工艺要求:了解产品的工艺要求,比方说一个货物从前端设备过来时是什么样的一个形态,是打包了还是没打包,是横着放还是竖着放,是否有一个随机变量;
出入库码头的位置:有的立库可能比较简单,只是一进一出的问题,但有的立库是跟前端或后端的设备进行互联,那就需要对出入库的码头设置成什么形式和上下游设备进行对接;
发货规则:比方货物的存储是一箱一箱存储的,那发货时是否也是一箱一箱的出,要充分了解发货的规则;
上下游系统对接:要了解上下游设备的接口和协议需求,因为立库不是单独存在的,肯定跟上下游设备形成信息交互,这当中就有系统层面的协议对接,我们要进行摸排;
当地消防法规:常规立库一般是层高24米以下,超过24米就是超高立库的范围了,消防要求和等级也不同,要对当地消防法规了解熟悉;
国家立库国际要求:建立库时要了解行业标准。
其次,对外整合资源:
了解最新行业动态:大多数企业投入巨资建立库都希望借鉴成功案例,需要进行对标,有两种方式:一个是对标竞争对手,一个是对标行业领头者。一般一个行业遇到的困难都是有共性的,那么就要去了解遇到相同的困难时,竞争对手是怎么做的,行业的排头兵是怎么做的,是不是也建了这样一个立库,有助于解决问题有一个参考;
精通行业工艺:精通行业的标准,比方说纸板行业和其他医药制造、机械制造的工艺肯定不同,对接的东西也不同,因此要熟悉行业工艺;
熟悉常见立库设备性能参数:熟悉常规立库设备如子母穿梭车,堆垛机等的性能参数。
建立库会面临各种各样的问题,我建议找专业的人做专业的事。
4
智能工厂的首选
立库在智能工厂建设中的重要意义
智能工厂是在数字工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务,以提高生产过程的可靠性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。其关键要素归纳起来就是:全局性概念,生产整个环节无死角,减少人工干预,高效,以及生产过程的可控性。
“智能工厂”的现状:
“首”:生产原材料依然采取传统人工作业形式没有改变。
“首”控制着原材料的供给速度和量。在智能工厂高效的节拍的冲击下,必将加大原材料的消耗和加快原料的供给速度。因此建造智能工厂,会对我们原材料的库存管理产生两个最主要最核心的挑战:一个是量,一个是供给速度。
*局破**方法:采用原材料立体库。在现有的仓库面积下,合理的利用空间资源 ,采用合适的立库形式,可实现库存量2-5倍的递增。其次,采用立库的管理系统,能自动采集生产信息提前完成原材料的备料和输送,实现与生产系统的无缝对接,极大的提供原材料的供给速度。

“尾”:生产的产品存取及调度依然是人工作业的形式没有改变。
"尾“控制着产品是否能及时出厂,以减少对厂内物流的存储和流通的压力。
*局破**方法:采用成品立库,一方面原地扩增成品库的存储量,其次立库管理系统能自动的根据发货的计划,实现提前配货,并按照发货顺序及装车顺序自动将成品输送至指定码头,以提高发货效率。

由此可见:在建设智能工厂的过程中,必将实现全局无死角的互通互联,因此原材料的立库和成品的立库必将在智能工厂中占据重要的位置。只有建立原材料和成品立库,才能在生产的环节中确保不因原材料的掣肘导致生产减能降速,才能够确保我们成品仓不“爆仓”,产品生产的出来,运输的出去。
在智能工厂建设的整个环节,要实现所有环节的“互联互通”,每一个环节,每一套系统,每一个单机设备都不是单独存在的,必须实现全过程的信息无缝交互、无缝对接,因此统筹规划、协同设计将是智能工厂建设的必要条件,因此建议企业在考察供应商的时候,应着重考察期是否具备智能工厂全套的解决方案。
话题二:智能工厂设备层之码垛机器人选型与应用
01
码垛机器人的概述和特点
码垛机器人是机械与计算机程序有机结合的产物。它能将不同外形尺寸的包装货物,整齐、自动地码(或拆)在托盘上(或生产线上等)。
为充分利用托盘的面积和码堆物料的稳定性,机器人具有物料码垛顺序、排列设定器。可满足从低速到高速,从包装袋到纸箱,从码垛一种产品到码垛多种不同产品等各种需求。大大节省了劳动力,节省了厂房空间。
码垛机器人的特点:可代替人们在危险、有毒、低温、高温等恶劣环境中工作,帮助人们完成繁重、单调、重复的劳动。动作灵活精准、快速高效、稳定性高,作业效率高,保证产品质量。

京山轻机CBT-90/CBT-200码垛机器人
02
码垛机器人抓手
与码垛机器人配合的机械夹具,我们称为码垛机器人抓手,目前码垛机器人的抓手运用最广泛的是袋类抓手、吸盘抓手和夹具抓手。
抓手的设计成功与否,直接关系到整个自动化设备系统是否成功。

袋类抓手多应用于饲料、化肥、粮食、水泥、化工品等行业;
吸盘抓手多应用于3C、奶粉、涂料、啤酒、饮料、瓦楞纸板等行业;
夹具抓手多应用于啤酒、饮料、家电等行业。
03
市场预测和分析
随着改革开放的不断深入,我国工业机器人技术的开发和研究才达到一定水平,码垛机器人技术也得到了快速的发展,预计2020年全年市场规模接近165亿元,较去年增长29%,码垛机器人产销量11万台,较去年增长38%,继续领先机器人细分行业。

码垛机器人产销量的增长率38%大于销售金额的增长率29%?
1,我国工业机器人技术的开发和研究逐年进步,对外资品牌竞争力大。
2,码垛机器人应用范围广,量产宏利。
3,政府政策的支持,让利企业。
04
智能制造趋势
智能制造的发展趋势的核心还是在“人”:
1,纸板纸箱生产厂,现在从业者人年龄越来越大。
2,人工工资成本越来越高,人员管理成本增大。
3,工人二代都不愿进厂,工作选择性随意大。
4,富二代也不愿意接班,受过高等教育,拥有自己的事业。
5,信息智能化时代,企业竞争越来越大。
6,提升企业形象,为客户验厂提供支持。
7,政府政策的扶持,机器换人给予企业补助。
全球工业机器人的增速重未停止!2020年全球机器人销量将达到52万台,我国销量达到21万台,占比超过40%,我国码垛机器人销量是11万台,占比超过52%。

05
选型原则
码垛机器人的选型原则有以下几点:
1,工艺适应性原则:主要指选用的码垛机器人功能必须适应生产的工艺需求。如对码垛机器人的动作类型、承载能力、运动范围和速度、机器人重复精度等要求也不同。
2,可靠性原则:码垛机器人的可靠性是机器人用户特别关心的焦点问题,因此我们在选用机器人时必须认真对待。是否经过可靠性试验,其无故障时间是否有说明。
3,优化配置原则:既要满足生产活动的功能要求,又要保证质量稳定可靠,还要做到经济合理,关键零部件首先考察的重点是减速器、伺服系统、控制器的品牌(占比接近70%)。

4,易操作原则:码垛机器人的操作、示教和编程,应该简单易学。
5,质量保证原则:考核机器人整机生产企业是否通过ISO有关标准的认证。对企业的产品质量保证差别很大。
6,维修备件供应原则:对进口机器人来说,用户经常遇到维修备件供应难的问题,要么是供应商渠道不畅,供应的周期长,要么是原先的备件已淘汰,生产厂商专门做此零件价格昂贵。
7,维修服务体系完善原则:考察工业机器人生产企业及其配套产品生产企业的售前和售后服务网络是否健全,服务能否及时,是否能履行好承诺。
8,市场占有率原则:市场占有率高的码垛机器人,说明是旺销产品,机器人的性价比都有很好的优势,以受到过很多用户的青睐和肯定。
9,避风险原则:避免技术性风险,对一技术复杂且昂贵的码垛机器人,选用时应采取钥匙工程的方法签署技术合同和商务合同。

现阶段瓦楞纸板行业应用码垛机器人最普遍流程
06
实际应用

京山轻机码垛机器人在广东汕头某客户工厂应用案例

京山轻机码垛机器人在湖北某客户工厂应用案例
码垛机器人品牌还有以下这些:
欧洲品牌:瑞士ABB、德国库卡等;
亚洲品牌:川崎、安川、发那科、现代等;
国内品牌:埃斯顿、埃夫特等。
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