工程機械行業(yè)的生產特點是多品種、小批量，屬于技術密集、勞動密集、資本密集型行業(yè)。經過50多年的發(fā)展，中國工程機械行業(yè)已基本形成了一個完整的體系，能生產18大類、4,500多種規(guī)格型號的產品，具備自主創(chuàng)新、對產品進行升級換代的能力。目前，中國已成為世界工程機械生產大國和主要市場之一，工程機械產量僅次于美國、日本，位居全球第三位，國內市場總量占世界市場近1/6。但是在工程機械生產制造模式上與發(fā)達國家存在較大的差距，主要體現在物料管理混亂、配送不夠及時，導致物料積存，造成不必要的浪費以及生產效率低等現象。
工程機械行業(yè)屬于離散加工型生產模式，單機裝配為主，物料品種多，批量小，工位之間的關聯性很強。目前所有工程機械行業(yè)倉儲系統(tǒng)主要有兩種：1、平面?zhèn)}庫模式；2、自動化立體倉庫模式。平面?zhèn)}庫模式是指平面?zhèn)}庫儲存，人工配送；自動化立體倉庫模式雖然解決了物料立體存儲集中管理的問題，但是出入庫效率很慢，無法滿足生產節(jié)拍要求。工程機械行業(yè)之所以對自動化立體倉庫的應用持否定的態(tài)度，關鍵就是作業(yè)效率無法滿足生產節(jié)拍的要求。工程機械行業(yè)內的主流想法是平面?zhèn)}庫模式雖然有些問題，但是在人員足夠的情況下，至少還能滿足生產節(jié)拍要求，而自動化立體倉庫模式根本不適用于行業(yè)特性。
作為國內著名的物流系統(tǒng)集成商，特別是在機械行業(yè)擁有三十多年物流系統(tǒng)建設的經驗，針對工程機械行業(yè)行業(yè)特性，北自所并沒有直接套用其他機械行業(yè)的模式，而是從裝配物料入手，根據不同的物料特性，來找出最適合該種物料的物流倉儲和配送模式。
在其他行業(yè)得到廣泛應用的自動化立體倉庫模式，是否真的就不適應于工程機械行業(yè)呢？下面以北自所實施的國內某知名工程機械企業(yè)的自動化立體倉儲配送系統(tǒng)為例進行介紹。
1、 企業(yè)所面臨的物流管理問題
三一重工股份有限公司創(chuàng)建于1994年，目前已經發(fā)展為中國最大、全球第五的工程機械制造商，也是全球最大的混凝土機械制造商。2011年7月，三一重工以215.84億美元的市值，入圍FT全球500強，是唯一上榜的中國工程機械企業(yè)。2012年，三一重工并購混凝土機械全球第一品牌德國普茨邁斯特，改變了行業(yè)競爭格局。
公司產品包括混凝土機械、挖掘機械、起重機械、樁工機械、筑路機械，其中泵車、拖泵、挖掘機、履帶起重機、旋挖鉆機等主導產品已成為中國第一品牌，混凝土輸送泵車、混凝土輸送泵和全液壓壓路機市場占有率居國內首位，泵車產量居世界首位。
憑借一流的產品品質，三一設備廣泛參建全球重點工程，其中包括迪拜塔、北京奧運場館、倫敦奧運場館、巴西世界杯場館、上海中心、香港環(huán)球金融中心等重大項目的施工建設。
三一重工在全國建有15家6S中心。未來幾年內，將在全國31個省會城市、直轄市、200多個二級城市開設6S中心。在全球擁有169家銷售分公司、2000多個服務中心、7500多名技術服務工程師。
在這樣一個國際知名企業(yè)中，物流管理環(huán)節(jié)卻是一直困擾管理層的老大難問題。主要問題集中如下：
1、物流成本無法控制
庫存物資具體數額不透明；
各種零部件庫存居高不下，且呆滯比例大；
倉庫以平面?zhèn)}庫為主，倉庫面積占地大，作業(yè)人員多。
2、服務質量無法保證
庫存物資分散，每個工位需要多個倉庫進行配送，線邊庫庫存大；
各個裝配工位缺件信息不能及時傳遞，補缺效率低。
3、自動化程度較低
由于倉庫主要為平面?zhèn)}庫，主要以叉車作業(yè)為主，人隨車走，存在大量高空揀配；
由于叉車轉運，隨機性大，配送時間無法及時掌握。
4、設備美觀性較差
存在各種倉儲設備，貨架形式各種各樣，無法統(tǒng)一管理；
配送容器無法統(tǒng)一，無法集中管理。
所以物流管理環(huán)節(jié)問題直接影響到生產效率，改變物流管理現狀已經成為該公司迫在眉睫的首要任務。
2、解決方案
一個成功的物流系統(tǒng)需要解決兩個問題：1、物的存儲形式。一個制造型企業(yè)所用到物料成千上萬，各種物料形態(tài)千奇百怪，沒有一種存儲方式可以完美地解決所有物料的存儲，只有把各種物料分類存放，采取不同的倉儲形式，才能最大化地發(fā)揮各種倉儲形式的優(yōu)點。2、物的流動方式。如何準確及時地把各種物料送到指定地點，是一個成功的物流系統(tǒng)需要解決的第二個問題。這個問題的解決取決于對生產環(huán)節(jié)的熟悉程度，只有十分了解生產環(huán)節(jié)對物料的需求，才能設計出滿足生產需求的物流系統(tǒng)。
針對該公司所面臨的物流管理問題，北自所對該公司每種產品的典型車型所有物料進行了詳細分析，最后將物料屬性分為大件、中小件和小件三種類型，所有物料根據尺寸、重量進行歸類，劃分不同的存儲區(qū)域，從而實現集中管理、統(tǒng)一配送。同時結合生產線上裝配工位的數量，每個工位裝配的零部件種類和數量，生產節(jié)拍等生產要素，確定配送容器的形式及配送臺套數量，從而確定人工揀配形式和區(qū)域面積，最后形成整體解決方案，并通過數據動態(tài)仿真對方案設計進行數據驗證，確認方案能夠滿足生產節(jié)拍要求。
北自所設計的自動化立體倉儲配送系統(tǒng)實現了該公司泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線所需物料的暫存、揀選、配盤功能，并與AGV配套實現工位物料自動配送至各個工位。
根據泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線在車間的位置，北自所設計了兩個庫區(qū)，1#庫負責泵車物料的儲存、揀配功能，2#庫負責拖泵、車載泵物料的儲存、揀配功能，兩個庫區(qū)共用一個設置1#庫區(qū)的入庫組盤區(qū)域，2#庫入庫的物料在入庫組盤區(qū)完成組盤后通過地下輸送通道自動輸送進入2#庫庫區(qū)存儲。
廠房總體平面布局說明：
系統(tǒng)總體方案布局如下：
倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲（主要儲存中小件為主）+垂直升降庫存儲（主要儲存小件為主）+平面?zhèn)}庫儲存（主要儲存大件等其他特殊物資）。自動化立體倉庫和垂直升降庫的數據采用一套軟件進行統(tǒng)一管理，集中配送。通過垂直升降庫的應用，解決了將近總量30%的物料種類的儲存和出入庫作業(yè)模式，很大程度地緩和了自動化立體倉庫的出入庫作業(yè)壓力，有效地提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)能力。
揀配模式采用提4臺套提前一班（8小時）揀配模式，按照工位進行配送。在兩個庫區(qū)分別設置了兩層的配盤區(qū)域，根據裝配工位數量及各工位裝配物料情況，對配盤區(qū)域的揀配托盤位置進行分配，揀配過程中采用LED顯示屏+RF手持終端模式進行人工作業(yè)。北自所根據各工位裝配物料情況，配合用戶設計了多種不同的配送容器，采用多層存放，提高容器使用效率，減少線邊容器數量，最終提高了AGV系統(tǒng)的搬運效率。
自動化立體倉儲配送系統(tǒng)的設備構成如下：
貨位總數：1號庫9016個，2號庫6340個
雙立柱堆垛機：14臺
鏈式輸送機：335臺
輥筒輸送機：38臺
輥筒移載機：42臺
升降輸送機：5臺
出庫升降臺：15臺
軌道穿梭車：23臺
垂直升降庫：5臺
提升機：10臺
AGV小車：13臺
作為工程機械行業(yè)最大的自動化立體倉儲配送系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經成功上線兩年多，滿足了用戶最高峰40臺/天泵車的裝配需求，設備運行可靠，軟件系統(tǒng)實現和用戶多個上位系統(tǒng)（SAP、MES等系統(tǒng)）的實時數據交換，得到用戶一致認可。該系統(tǒng)同時實現了用戶物流管理目標：
1、物料管理先進性
存貨周轉率6次以上、庫存控制在5天以內；設施顏色、高矮等外觀形狀統(tǒng)一。
2、物流控制信息化
全天侯監(jiān)控物流狀況，異常半小時內處理完。
3、物流作業(yè)自動化
除入庫堆碼、分揀外，上、下架、運輸、賬務處理等其它作業(yè)環(huán)節(jié)全部自動處理。
4、配送服務準時化
提高生產服務質量，實現準時化配送，使裝配線0零庫存。
5、成本低廉化
物流成本透明化，倉儲面積減少1萬個平方，庫存量降低50%。
該項目在工程機械行業(yè)的成功實施，在工程機械行業(yè)為自動化立體倉儲配送系統(tǒng)的應用樹立了標桿，確立了北自所在機械行業(yè)物流系統(tǒng)建設領域的行業(yè)領先地位。
有了成功的實施案例，工程機械行業(yè)再不會對自動化立體倉儲系統(tǒng)說不了！
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