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P117 智能盘库在自动化立体库中的探索和应用

来源:2017年第3期(总第202期) 作者:于晓振/文 浏览:

摘要:本文主要结合自动化立体库特点,对智能盘库技术的现状和一种实现方案进行了简单介绍,并以山东菏泽烟草有限公司在其成品库管理调度系统中的实际应用为例,对该技术方案的实现进行了具体介绍,并分析了智能盘库的未来发展趋势。
 
关键词:自动化立体库、智能盘库、载货台称重、图像识别
 
于晓振刘长春葛尊品郝淑芹王子伟唐华/文

       随着物流产业的迅猛发展,物流自动化立体仓库的应用越来越广泛,需求越来越大,近年来建成投入运营的自动化仓库已有数千座,应用行业覆盖烟草、医药、食品、汽车制造、家电等,信息化、自动化的系统使得企业立体仓库的作业效率空前提升。

 

        然而,随着自动化立体仓库数量、规模的提升,对自动化立体仓库的深入应用,更深层次的需求逐渐突显出来,诸如“盘库”这一仓库管理的重要功能,在自动化立体仓库系统中就显得捉襟见肘,如何确认某一时间点,库内的实物存货是否与入库时保持一致,入库的货物是否与数据库内的明细对上账,成为非常重要和现实的问题。

 

一、智能盘库技术的现状

 

        当前,智能盘库在自动化立体库应用上的实现,还尚需时日。在目前的情况下,盘库基本都依赖于入库时的账目,确实需要实际查看时只能借助堆垛机取出托盘人工检视,或者冒险进入巷道内实地察看,或者在托盘上安装射频标识(RFID),通过安装在堆垛机载货台上的射频识读设备获取特定托盘的信息,做到实物盘库。

 

         经过调查,能够通过立体库系统自动盘库的成果还属于空白。而对于立体库来说,智能盘库对实际生产有着非常重要的意义,能够按库管人员需要自动识别指定货位的货物与入库时是否一致,这样智能盘库的需求就显得非常迫切。

 

二、智能盘库的一种实现方案

 

         要使立体库的智能盘库成为现实,可以采取这样一种方案:即入库时,系统自动记录托盘货物的重量,保存入库时的照片,盘库时再次获取托盘货物的和照片,比对入库与盘库时获取的托盘货物的重量照片,比对结果如果超出合理的误差范围,那就认定该托盘货物出问题,这时需要管理员人工介入处理。重量比对可以发现托盘上的货品缺失,照片图像比对(也就是托盘外观比对),可以发现摆放形态变化和摆放错误。

 

        那么,实现这样一个系统,我们需要获取以下数据:入库时的托盘货物重量和托盘照片;盘库时的托盘货物重量和托盘照片。即,盘库系统需要如下功能:

 

1.信号采样:入库/盘库时的托盘货物重量,入库/盘库时的托盘货物照片;

 

2.比对入库/盘时的托盘货物重量,比对入库/盘库时的托盘货物照片差异,如果超出设定的误差,标记该托盘的货位,提示人工处理。

 

        采样托盘货物重量需要在堆垛机上加装称重传感器,采样托盘照片需要在合适的位置安装照相机,本方案在堆垛机吊装载货台的钢绳顶端固定位置安装称重传感器,获取整个托盘货物和载货台的重量,在载货台的外形检测框两侧交叉安装两台照相机,通过堆垛机车载电脑和PLC完成采样信号的采集和数字化处理。方案的系统结构示意图,如图1。

 

        盘库管理计算机分别从堆垛机车载PLC获取入库/盘库载货台重量数据,从车载电脑获取入库/盘库的托盘货物照片及图像比对结果,根据设定的阈值自动判断当前盘库的托盘货物是否有变化,以此判断托盘实物与入库时保存在库内的货物的一致性。发现超过数值的托盘货物,系统自动在系统数据库内设置标识,提示人工判断和处置。盘库指令下达完成自动盘库操作以后,管理员通过Web服务器,通过浏览器可以查看盘库系统提供的盘库结果及了解库存信息。

 

三、智能盘库实例

 

         基于以上原理,山东菏泽烟草有限公司在其成品库管理调度系统中完成了该技术方案的实现。该自动化立体库共有3台堆垛机,2000多个货位,每台堆垛机在外形检测框上各安装2台高清网络照相机和辅助照明,各安装1个称重传感器,采集和处理数据的结果经过无线网桥进入局域网传输给盘库管理计算机做最后处理。

 

         有入库任务时,堆垛机载着有货物的托盘驶入巷道指定位置,提取载货台重量数据,拍照保存。盘库时,堆垛机驶入巷道指定位置,先完成拍照保存,再提取载货台重量数据,由于照片图像数据量大,车载计算机就地完成图像压缩和比对,结果数据通过网桥传输就大大提高了效率。盘库过程,自下达盘库指令后完全自动完成,盘库操作可以单个货位进行,也可以批量进行。

 

          管理员通过盘库管理计算机下达盘库任务指令,盘库结果自动保存到系统数据库中,自动盘库完成后,在盘库管理计算机上就可以浏览盘库结果,通过企业Web服务器,公司领导在办公室里也可以通过浏览器查看盘库结果和库存情况。

 

         系统自安装完成以来,运行稳定,解决了长期以来管理员实物盘库的难题,既可以看到入库/盘库照片,又可以看到实际重量和外观的差别,大大提高了工作效率,也为该系统方案在烟草行业及其他行业的推广提供了借鉴。

 

四、智能盘库的未来发展

 

         自动化立体仓库是一个封闭的自动化系统,库内是禁区,正常情况下不允许人员进入,堆垛机载货台的安全设计也没有按照载人标准设计,因此实物盘库不能通过人工来完成,只能借助设备来完成,客观上需要这样的系统完善立体库的配套功能;其次,自动化立体库智能盘库在自动化立体库领域拥有广阔的市场需求,不仅烟草行业有这样的需求,在医药、食品、电器、服装等行业,即凡是用到立体仓库的场合都存在同样的需求,应用前景十分广阔。

 

        随着机器视角技术和人工智能技术的突飞猛进,图像识别技术有望在仓储领域实现突破,自动识别托盘上的物料,做到真正意义上的实物盘库,推动智能盘库技术继续往纵深方向发展,带来生产效率提升和巨大的社会效益。

 
 

作者于晓振、刘长春、葛尊品、郝淑芹单位为山东菏泽烟草有限公司,王子伟、唐华单位为昆明昆船物流信息产业有限公司




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