如何有效利用系统效率进行出库发货

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇如何有效利用系统效率进行出库发货范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

在自动化物流系统总体设计过程中，通常主要考虑的是自动化立体仓库的存储能力、入库能力、出库能力，从而得到整个自动化系统的整体能力。在实际运用中自动化立体仓库的存储能力是根据货架仓位的数量设计确定，入库能力会随着生产能力的改变和来料进库的大小而发生变化，其变化量将直接影响到出库的能力与效率，入库量与出库量之间是相互关联和相互制约的，本文就这一问题进行探讨，并对具体实施中一些常见问题提出解决办法。

一、入库能力与出库能力之间的关系

1、自动化仓库入库／出库能力被影响的因素

在自动化物流系统总体设计过程中，自动化仓库的入库／出库能力即为仓库的吞吐能力。它主要受到：入库来料输送线系统能力、机器人系统(或人工)码垛能力、入库输送线系统能力，立体仓库巷道堆垛机系统能力、出库输送线系统能力、机器人系统(或人工)拆垛能力的综合因素所影响。在实际运作过程中，每个分系统的能力变化都将对总的系统能力产生影响。

2、系统能力分析

由于总系统中各分系统的能力会对整个系统的能力产生影响，所以，我们对每个分系统进行分析，以找出关键点，便于进行最优化的总体设计和对以实施的项目进行合理改造。

(1)入库来料件箱输送线系统能力

入库件箱输送线系统通常是还未进行装码托盘的物料，一般是采用辊道、链式、输送带、链板等形式的输送设备，为保证箱状物料位置的正确输送，系统内还设置有缓存、校正、翻转、分流、合流、升降等多种机构，为满足整个系统的正常运行，在各个不同机构的设置上使用不同的运行输送速度。它的速度范围相差很大，通常在20～100米／分左右，系统输送能力均以满足上游来料和下游工序要求而综合选择设定不同的速度段。

一般选择标准：

①在工业物流中，与工厂车间生产线进行接口的入库来料输送线，需以满足上游来料最大量为输送线的设计标准，以保证工厂车间生产线不会因此造成物料拥堵而能力不足：

②在与人工投料(主要在商业物流中)进行接口的入库来料输送线，需以满足下游工序要求来料最大量为输送线的设计标准，以保证下游工序能按照设计要求进行能力的最大量的发挥。

(2)机器人系统或人工码垛能力

①机器人系统码垛能力

机器人系统是由一台或者多台机器人所构成，它的功能是负责将上游输送过来的箱状物料按程序设定好的托盘堆码形式进行码放，其码垛精度较高，一般经过机器人堆码的托盘都可不需通过外形检查而直接入库。

机器人系统码垛能力的高低也同样是由于多种因素所影响，比如与机器人配合的空托盘供给线和跺盘箱状物料姿态整理等设备能力，上游来料品项控制分配，箱状物料外形的规则性、外包装的硬度和强度以及气密度等等。在这里我们仅以烟草业香烟件烟码垛的情况举例说明，这时单台机器人系统码垛能力通常为：8－14件，分(此处所谈的机器人是多自由度转角机器人)。系统码垛能力也以满足上游来料和下游工序要求而综合选择设定机器人数量的多少，同时还要考虑整个工作场地的布局情况。

②人工码垛能力

有的用户在使用自动化系统过程中，由于工作场地、资金或设计工艺理念等因数问题，不采用机器人系统进行物料码垛，而是采用人工来进行码垛。其码垛精度不高，一般码垛好的托盘均需要经过外形检查后再入库。

采用人工进行码垛的能力一般都大于机器人码垛的能力，这时单个人工码垛工作站台的码垛能力通常为：20～30件／分，人(码垛能力的大小与来料点的位置和人工码垛工作站台位置距离有关，与码垛形式有关)。

(3)入库托盘输送线系统能力

入库托盘输送线系统能力与其设备输送的结构形式有关，它们主要分为：辊道，链式输送设备、环形穿梭车、往复穿梭车、AGV自动导向车等多种。

①辊道，链式输送设备

该输送线主要是以辊道输送机和链式输送机构成整个输送线，设备的输送速度通常为：12～18米／分，速度的大小取决于物料的堆码姿态和输送运送物料过程中的稳定性及停位的精度。采用辊道，链式输送设备的输送线，它的输送能力与托盘尺寸和输送线中的单机设备最长度有关，与输送线中交叉路口数量和其升降分路输送设备的能力有关。通常在托盘尺寸为1200×1000，设备输送速度为14m／分的情况下，输送能力为：160～200盘，小时。

②环形穿棱车

环形穿梭车是以环形轨道运输道路和由车载输送机构成的输送线方式，它的环形路线可以是任意形状，可以由多车组成系统进行运输，运行方向是单方向进行，并可以按需设置多点入线口和多点下线口，其能力大小可以根据需要逐步增减环形穿梭车数量来满足，其输送能力主要根据环形轨道运输道路的长度、弯道数量、入线口与下线口数量、环形穿梭车数量和其运行参数有关，通常在设备穿梭输送速度为160m／分的情况下，一般情况下它的输送能力为：25～35盘，小时台。

③往复穿梭车

往复穿梭车是以直形轨道运输道路和由车载输送机构成的输送线方式，运行方向是双方向进行，即在直行轨道上是往复运行输送物料，通常在单一轨道上只允许一台往复穿梭车运行，在直线轨道段内可以按需设置多点入线口和多点下线口，其输送能力主要根据直形轨道运输道路的长度、入线口与下线口数量和往复穿梭车的运行参数有关，通常在设备穿梭输送速度为160m／分的情况下，一般情况下它的输送能力为：50～90盘／小时。

④AGV自动导向车

AGV是英文A utomatic Guided Vehicle的缩写，专指自动导向车。

AGV是一种以电池为动力，装有非接触导向装置的无人驾驶自动化搬运车辆。它能在计算机的监控下，按指令无人驾驶，自动沿着规定的路径行驶，到达指定地点，完成一系列作业任务。

AGV是一种以轮式移动为特征的机器人，在自动化物流系统中，AGV能充分体现其灵活性和柔性，实现高效、快捷、灵活的无人化生产，是自动化搬运系统、物流仓储系统、柔性制造系统FMS和柔性装配系统FAS的重要装备。

AGV的运输搬运能力主要与运输线路路径的长度、弯道数量、装卸站点、车辆调度和路径控制形式、电池配电形式、车辆装卸货形式和车辆运行参数等因素有关。具体的能力需经过计算和仿真最后得出，并根据需求配置不同数量的车辆来满足整个系统的能力要求。

在整个输送线中，物料可能要通过上述多种不同类型的输送设备进行输送，基于它的输送能力要找出这些不同类型的输送设备的瓶颈

点，并加以优化，最终以其能力高低作为整个输送线系统能力的评判标准。

(4)立体仓库巷道堆垛机系统能力

立体仓库巷道堆垛机系统能力主要是根据巷道堆垛机本身的设备运行参数而决定，同时与整个立体仓库的长度和高度有关，与整个立体仓库的工艺结构布局有关，与系统的仓库控制系统的优化管理和调度有关，立体仓库巷道堆垛机能力的计算是依据欧洲标准(FEM9，851)和机械部行业标准(JB／T9018-1999)进行。通常以托盘形式存储的立体仓库系统中单台巷道堆垛机最大搬运能力为：30～50盘／小时。

(5)出库输送线系统能力

出库输送线系统能力的形式与出库输送线系统能力相似，它也包含有托盘输送线和件箱输送线，计算能力是相同的，只是要强调一点：托盘输送线和件箱输送线两者的能力必须相互匹配(或托盘输送线能力大于件箱输送线能力)，在这里不再作描述。

(6)机器人系统或人工拆垛能力

机器人系统是由一台或者多台机器人所构成，它的功能是负责将出库后通过托盘输送系统输送过来的载货托盘按程序设定好的要求，对满载托盘进行拆卸，将拆卸后的件箱放置在出库件箱输送线上。机器人的拆垛动作是码垛动作的逆向方式，其拆垛能力与码垛能力基本相同。

人工拆垛能力与码垛能力也基本相同，在这里不再作描述。

关于拆垛能力的计算，它与码垛主要的不同点主要在于：由于物料出库是根据发货订单进行整托盘(或有余料托盘)出库的，出库拆垛时，将出现整托盘未拆完就返库，多个余料托盘进行拆垛的情况。由于托盘进出拆垛工位相应于码垛工位次数要多，占用了一定的时间，所以，不同订单结构的物料的出库能力不同，具体的拆垛出库能力只有实行分阶段的订单分析计算，才能得出最终的出库能力。

3、影响物料入库与出库能力的主要因素：

在自动化立体仓库系统中，影响物料入库与出库能力的主要因素：

①堆垛机系统能力列出入库的影响

在自动化立体仓库系统中，为了满足高架仓库的存储能力和入出库能力，并根据物料的品项类型形式和入出库要求，通常在设计过程中设计布置了一定数量的堆垛机和一定的入库出库策略来满足整个系统的需求。

在此系统下，为满足新的系统出库能力，对原有设计进行改造时，认真考虑堆垛机系统能力的影响是非常重要的，即：在整个系统堆垛机能力一定的情况下，怎样合理的配置或修改入库和出库策略，是整个改造的首要问题。

②输送机系统能力对出入库的影响

当在入库输送机系统和出库输送机系统为高架库同端位置同一平面时，将出现两线的物流流向相互交叉或共线的情况，使出入库物流相互影响，从而导致输送能力的下降，所以，需要考虑怎样合理地配置或修改调度入库和出库策略。

③机器人系统能力对出入库的影响

当机器人系统同时处于即码垛又拆垛的情况时，如何合理地配置机器人的码拆分配数量和位置点，如何合理配置或修改调度入库和出库策略，是这一问题的关键。

二、如何根据入库的情况提升出库效率

怎样根据入库的情况选择最优的出库效率，本文中我们就在一家卷烟厂的自动化仓库情况，来说明如何根据入库的情况提升出库效率。

图1是某一卷烟厂自动化立体仓库入／出库平面图，从图中可以看出，该系统采用的是同端入，出库的方法，入库时成品来料是通过件箱输送系统将物料送A3台机器人进行自动托盘堆码，码垛好后的载货托盘经过往复穿梭车送往自动仓库的各入库接货站台，然后再经各入口输送线进入入库站台，最终通过各对应口的巷道堆垛机进入立体仓库中。出库时立体仓库中的巷道堆垛机再接到上位计算机发来的指令后，自动取货将货物送至出库站台，这时货物通过出库托盘输送系统被输送至两个人工拆货站台，经过人工拆垛后的件箱经伸缩输送机把件箱发往送货卡车车厢内，完成整个发货过程。

系统相关参数：

入库来料流量：600件，小时

每天工作时间：入库20小时，出库8小时

每托盘件箱整托盘装载量24件／盘

出库时散盘占总出库总量的15％：散盘量以每盘拆8件(即1／3)计算

在烟草行业中，每5件香烟为1大箱，最终结果单位按大箱计算

1，成品入库对堆垛机出库能力的影响

堆垛机运行总能力为45×4=180盘，小时。

在生产时段时入库来料流量：600件／小时，折合600／24=25盘／小时，为满足机器人码垛托盘需要，高架首先要出库空托盘组25／7=3．57盘，小时(注：空托盘组为7个托盘1组)，即这时入库要占用堆垛机的能力为：25+3．57=28．57盘／小时。

这时堆垛机的出库能力：180-28．57=151．43盘／小时；即此我们算出出库发货的实际出库能力：

Q=x+[(1-15％)X／7+15％×]

=1，272X

式中：Q――理论堆垛机的出库能力，在这里为151．43盘／小时；

X――实际堆垛机的出库能九

散盘占出库总能力15％左右，空托盘组为7盘／组，这两项均涉及发货后的回库。

由上式得：

X=Q／1．272=151．43／1．272=119盘/小时

从而有堆垛机的实际出库发货能力：151．43-39=119盘／小时，我们通过计算可以得知，由于堆垛机总体能力为定量，若入库时随着流量增加，将必然造成堆垛机的出库能力下降。

2、出库输送系统与调度系统对出库能力的影响

(1)出库输送系统对出库能力的影响(见图2)

从以下出库输送时间表可以看出，在堆垛机接到出库指令后，整个取货和出库输送到人工拆垛工位将耗费大量时间，若在平常单一点对点出库货物输送中和单品牌发货状态时，由于出库发货是连续状态，所以不会影响出库能力，但在此系统中由于是采用两个拆货工位，同一供货输送线的情况，既要达到出库不断料，又同时兼顾两个拆货工位的供料和出库品种的变换，则需要制定合理的出库调度策略，否则就将大大影响整个的出库能力。

(2)采用两拆货工位，同一供货输送线的情况，出库调度对出库能力的影响

为保证出库能力要求，选择合适的一个波次(每组)出库数量是非常重要的。

①设置出库每波次起始点

为了使出库每波次中间间隔时间占空率减少，提高出库效率，我们在输送线上设置一点为出库波次的起始点，既在本波次出库物料此点读码和计数完成后，才允许下一波次的物料出库，出库时为两个拆

货工位的交叉供料，采用此方式有效避免了两个拆货工位的供料出现混料的问题。

②设置每波次出库货物托盘数量为3

按通常的做法，作为自动仓库4个巷道，在一个出库波次时，为提高出库能力，最好为4个巷道同时运行工作，这时的一个出库波次托盘数量为4，但由于在实际发货过程中，考虑批次中间物料品种变化，避免装货时物料品种混装和点货的不方便，以及两个拆货工位的交叉供料是在出库输送点2位置处不出现堵料情况。选择一个出库波次托盘数量为3(3个巷道同时运行工作)，即保证了出库能力的稳定(在一个批次上品种量较多的情况下表现最为突出)，也避免或减少装货时物料品种混装和点货的不方便情况。

③制定合理的调度出库作业方式

每波次出库时，货物已提前放置在堆垛机出库站台处于出库准备状态；

采用此种调度方式，可以使前一已出库波次货物输送的时间和下一出库波次货物在立库中堆垛机取货的时间重合，即采用出库波次并联方式而不是串联方式，这与通常自动化仓库出库方式基本相同。

每批尾料按一个波次处理，品种尾料原则上按一个波次处理，但若连续两种品种出库数量都不大于一个托盘时，可以作为一个波次处理：

每一波次货物输送经过出库输送1点结束后，下一波次货物从堆垛机出库站台发出，为主输送线供料：

主输送线输送到达出库输送2点后，输送控制系统根据计算机系统指令按每波次数量要求为两个拆货工位进行交叉分配分道供料；若一个波次数量不大于一个托盘时，下一个波次可以连续向同一拆货工位继续供料，此时，上游来料调度均按此方式进行。

(3)人工拆货站台的来料上游缓存站数量的设置

为保证人工拆货站台能够达到不间断地供料，需在来料上游具备足够的待拆缓存站，如何设置缓存站数量？我们是根据出库供料来料输送时间和人工拆货站台拆货时间计算得出：

①拆货工位情况

人工拆垛时间：2秒／件．人；设置一个拆货工位上配置2人进行交叉拆垛，此时的拆垛时间：1秒／件。

每托盘拆垛时间：24秒／盘(注：24件／盘)：

托盘换盘进出时间：22秒／盘；

总计：24+22=46秒／盘。

初步估算拆一托盘的一个周期耗时按50秒／盘计，即人工拆垛时间为：0．833分／盘。

②出库供料来料情况

为了满足1号人工拆垛工位上游入口点的供货物料不产生断料情况，我们必须在给2号人工拆垛工位上游入口点供运物料的时间段内，在1号人工拆垛工位的来料上游缓存站里还储备有物料，既在1号人工拆垛工位来料上游缓存站里储备的物料量所需拆垛时间应大干给2号人工拆垛工位上游入口点供运物料的时间，同理，对2号人工拆垛工位的情况也是一样。

我们根据实际输送线长度及运行速度和一个波次货物输送的行走盘数，计算出：

出库输送2点一个波次货物输送至出库输送4点耗时：1．37分

出库输送2点货物输送至出库输送3点耗时：1．53分

从而得出：

a)1号人工拆垛工位的来料上游缓存站数量的设置

1．37／0，833=1．65(个)，既要设置2个以上的缓存站，由于每一个波次的货物为3盘，并具有一定的保存量，所以在系统中我们需设置4个以上的拆盘缓存站；

b)2号人工拆垛工位的来料上游缓存站数量的设置

1．53／0，833=1．84(个)，同样，既要设置2个以上的缓存站，由于每一个波次的货物为3盘，并具有一定的保存量，所以在系统中我们需设置4个以上的拆盘缓存站。

(4)出库能力计算，按以下三种模式计算：

①在两个拆货工位同时为同～单一品牌，大批量集中不间断连续发货模式下

在此种工作模式下，1号和2号人工拆垛工位在同一品牌下连续不间断发货，这时出库输送1点不工作，而出库输送2点自动控制系统采取每送3盘物料进行自动切换向1号和2号人工拆垛工位供料，同时上游自动化仓库内堆垛机系统采取连续不间断作业方式。由于出库能力的增大，空托盘返库和发货尾盘余料托盘将随之增大，因此在交叉路段上阻隔次数也将增多而影响出库能力，同时受到装车换车时系统工作通讯时间及双工位人员拆垛工作同步频率等诸多因素影响，则通常按原能力的90％来设定，既：

堆垛机出库能力：11990％=107盘／小时

由于每次每辆运货卡车的装车量是500件，所以在发货107盘／小时的时段内将产生9盘发货尾盘余料托盘，而这9盘发货尾盘的发货总量仅为100件，因此这时我们得到系统最大出库发货量(大箱)：

(107-9)24／5+100／5=490，4箱／小时

②在两个拆货工位各为各自单一品牌，大批量集中连续发货模式下

在此种工作模式下，1号和2号人工拆垛工位进行交叉换位换牌发货，这时出库输送按每次3盘一个波次出库，在出库输送到达1点后，下一个波次再进行出库。

出库发货托盘量：60／2.273=79.30盘／小时：

出库发货产生尾盘量：7盘／小时

出库尾盘发货总量：80件/小时

这时系统的出库最大发货量(大箱)：

(79.30-7)24／5+80／5=363，04箱／小时

③在多品牌、小批量配货模式下发货模式下

在此种工作模式下，1号和2号人工拆垛工位进行交叉换位换牌发货，这时出库输送按每次3盘一个波次出库，在出库输送到达1点后，下一个波次再进行出库。

出库发货托盘量：60/2，273=79.30盘/小时；

散盘量(占总量15％)：79.3015％=11.90盘，小时，=12盘／小时；

散盘量以每盘拆8件(即三分之一)计：128=96件，小时；

这时系统的出库发货量(大箱)：

(79.30-12)24／5+96／5=323+19.2=342.2箱／小时

注：系统的出库发货量与发货的品牌，批量大小有关，同时与发货总量和散盘量比值和数量有关。

综上所述，我们得知在系统的整个运行过程中，系统的各个方面都将对能力大小产生影响，而在实际实施运用过程里，与系统对接的人员工作区的工作管理，同样会影响到系统的出库能力，如：

两拆盘工位需同步进行拆垛工作，相互之间某工位拆垛的拖延会使另一工位出现堵货而造成等待时间。

装货车辆的调度和装车量安排要合理，减少不必要的占用时间。

因此，作为一个系统的较优设计和运用，不仅仅要达到全面的运用能力，还需要把整个相关的管理工作做好，才能使它的效率得到最大限度的发挥。

(作者联系：ksecyzw@126．com)