一

概述

目前化纤行业某成品立体仓库的发货方式是：整托盘的成品箱通过堆垛机、输送机、环梭车送至仓库出口，然后由手动叉车发货整个托盘运至仓库前区进行加工。 托盘由人工更换，然后单独包装，最后由叉车装载到卡车上。 整个交付过程繁琐，需要大量的人力物力，效率极低。 基于对当前配送现状的分析和研究，提出了一整套自动化设备解决方案，实现货物的自动发运、自动换托盘（从库存载体塑料托盘到模压托盘进行配送）、自动裹膜托盘模压成本分析，最后它们在出口处集合，通过手动叉车运送到卡车上，减少了人力，提高了运送效率。

二

基本信息收集

大众娱乐1、成品纸箱规格及库存方法

成品纸箱根据生产的化纤纤维饼尺寸统一定制。 纸箱有三种尺寸，详见表1。

表1 成品盒信息

根据纸箱的尺寸和立体仓库的存储和运输要求，成品纸箱由机器人堆放在塑料托盘上，然后入库。 码垛形式为“背”字形，纸箱条码朝外，如图1所示，堆垛具体外形尺寸如表2所示。

图1 成品箱堆叠形式

表2 三维库存储格式

2.现有交付模式研究

本文提到的立体仓库于2015年建成并投入使用，一楼发货区使用叉车和大量人力运输成品纸箱。 布局如图2所示。

图2 配送区原布局

到目前为止，立体仓库仍然按照以前的发货模式进行操作：叉车将整托盘的成品纸箱从仓库出口叉到库前作业区，人工将纸箱直接搬上卡车或转运将它们一一放到运输托盘上托盘模压成本分析，然后进入仓库。 薄膜经定点裹膜机裹好后，用叉车装到卡车上。 整个操作流程比较原始，自动化程度低，设备利用率低。 尤其是夏季，天气炎热，库前大量人力作业，效率低下，交货时间大大延长，如图3所示。

图3 送货区人工作业情况

随着化纤成品纱的使用逐渐广泛，销售渠道也发生了很大的变化。 传统的单箱销售和配送模式已不能满足市场高效率的要求。 根据目前的销售情况和原立体仓库设计能力，立体仓库的配送效率要求如表3所示。

表3 发货信息

三

优化升级方案

1、成品纸箱输送车升级

在市场需求的拉动下，该化纤成品的销售模式主要以大批量订单为主。 小批量、多规格、单箱订单逐渐减少。 成品箱五层存放在立体仓库的塑料托盘上。 为了提高送货效率，充分利用卡车的高度空间，设计了一种可以与纸箱一起运输的低成本托盘作为载体（即模压托盘）。 库存托盘上的码垛层数从 5 层增加到 7 层。 层（标准箱型）或9层（大箱型），然后用薄膜包裹，然后叉车到卡车上，如图4和图5所示。

图4 成型托盘

图5：更换托盘和缠绕膜后的货物

2、首层前区设备优化升级

在保证仍保留原立体仓库仓储、存取功能的基础上，最小化改造范围，实现首层现有仓库前区空间。 重新布置出入口，增加一套自动换托盘和自动裹包装置。 薄膜设备用于替代托盘的人工搬运和薄膜包装。 布局如图 6 所示。

大众娱乐图6 升级后配送区布局

优化升级方案说明：

大众娱乐（1）对原有出入口设备进行搬迁并重新布局，保留3个满托盘出口、1个尾托盘入口、1个空托盘堆入口，即保留原有前区功能，布局更加紧凑。 ，空间利用率更高。

（2）在原环形穿梭车系统右侧增加2个出口和1个入口，用于换仓托盘设备的出入口。 两个出口对应两个卸垛位和两个换托盘机器人，一个入口是尾托盘或空托盘通过堆垛机后的入口。

大众娱乐（3）两台换托盘机器人具有视觉识别功能，一次最多可抓取4个箱子（即一层）进行卸垛，对应两个码垛位和两台裹包机。

大众娱乐(4)托盘更换区设计了专用钢制母托盘，用于承载成型托盘并实现精确定位。 该母托盘不会离线，而是在托盘更换区循环流动，作为承载成型托盘的载体。

3. 作业流程说明

(1) 模压托盘堆供应流程

模压托盘堆由手动叉车叉到模压托盘入口处的空钢母托盘上进行组装，然后输送至模压托盘拆包机。 拆箱机将模压托盘取出，与原钢母托盘一起运输至堆场。 缓存码垛位置或者码垛位置之前的等待位置。 更换托盘后，整个托盘出口生产的钢母托盘将自动进入模压托盘拆包机和下一个取出的模压托盘组，以便循环利用。 当模压托盘拆包机中没有模压托盘时，钢母托盘会自动停在模压托盘堆的入口处，附近的报警灯会提示手动将托盘重新模压到入口处。

大众娱乐(2) 拆卸码盘、更换托盘的流程

大众娱乐成品托盘通过原有立体仓库输送系统的环形穿梭车送至换托盘出口平台。 换托盘机器人将成品箱拆包（吸盘一次拆/打码≤4箱）并放置在成型托盘上。 将高度为325mm的标准箱放置在模压托盘上。 有7层码，高度256mm的大箱有9层码。 码满后，由裹包机包裹并输送至整个托盘出口。 模压好的托盘和包装好的货物用叉车叉起，钢母托盘留下来运输。 继续在线使用。 卸垛后，剩余的塑料托盘被输送到旁边的堆垛机进行堆垛。 够一垛（10托盘）后，送至退货平台，由循环穿梭车送至立体仓库入库。 卸垛后，剩余托盘被送至返回平台，并通过循环穿梭车送回仓库存储。

4.系统效率分析

新增的托盘更换设备需要满足客户实际的交付效率要求。 设计中，有两台换托盘机器人和两台裹膜机，其余为输送设备。 设备效率瓶颈是托盘更换机器人和缠膜机。 根据表3出货量数据计算，换托盘要求不低于745箱/小时，即卸垛区进货效率≥38托盘/小时（按20箱/托盘计算），码垛区出货效率为27托盘/小时（按28箱/托盘计算）。

托盘更换机器人一次抓取四个盒子进行码垛。 每个动作周期为20秒。 拆除托盘和更换托盘大约需要32秒。 改变托盘位置大约需要22秒。 每个堆栈的顶层需要 3D 视觉进行扫描。 相比之下，大约需要8秒，软件和电控交互反应时间约为3秒。 在这两个位置换盘过程中，机器人处于等待状态。 据此计算，换托盘出库机械手的动作效率为106次/小时，即最多可抓取424箱/小时。 两台机器同时运行可达848盒/小时，满足效率要求。

大众娱乐每台缠绕机效率不低于25托盘/小时，两台机器同时运行可达50托盘/小时。 因此，该优化方案可以满足客户交付效率的需求。

大众娱乐5、优化升级前后对比分析

大众娱乐本方案提出的自动化托盘更换设备主要解决配送效率以及人员工作量和人员数量的投入问题。 具体分析如表4所示。

表4 优化升级效果对比

大众娱乐综合以上对比分析可以得出，仓库配送模式优化升级后，配送效率显着提升，劳动力投入量和叉车使用数量显着减少，经济效益显着。效益显着提高。

四

总结

大众娱乐本文对某化纤行业自动化立体仓库的出库及发货模式进行深入分析，提出一种利用库前有限空间、利用原有设备的自动换托盘方案尽可能的，并对规划中的核心设备的效率进行分析。 ，该方案可有效解决出库、托盘交换工作量大、效率低的问题，减少人工成本投入。 本文提出的解决方案是对原有立体仓库外向配送的优化升级，可以有效解决配送效率低、人工繁重的问题。 预计将投资250万元完成升级改造。 该方案可广泛应用于化纤行业成品箱的自动换码、码垛，为行业内产品的出库提供参考，具有较高的市场价值。

编辑及排版：罗丹

大众娱乐本文来源于《物流技术与应用》2023年07期