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智能工厂之挑拣

来源:天思管理软件服务中心  发布时间:2020-04-13 15:22:46  浏览量:49返回列表

  在智能工厂中,可以看到很多机器手,尤其在物流仓库中可以看到这些机器手,在井然有序的挑拣货物,下面我们就来介绍一下智能工厂用到的挑拣技术。

  1、什么是挑拣?

  根据订单中要求的商品名称、规格、型号、数量等,将商品从存储的货架或货垛中取出,并分放到指定位置,完成用户配货要求的过程。

  制造业内,挑拣是主要的备料方式,常用于仓储或线边。

  常见的挑拣方式有手持RF/PDA挑拣、语音挑拣、灯光挑拣等,随着技术的发展开始出现AR/VR挑拣等更加智能的挑拣方式。

  根据挑拣所处的生产环节,可以将挑拣作业分为两类。

  ①仓储挑拣作业

  仓储作业是保障生产制造各环节所需物料及时、准确、有效供给的重要手段,也是各制造企业一直试图削减成本的关键环节。挑拣是仓储作业最核心最占成本的作业单元。如下图所示为人工仓储挑拣示意图:

  据文献报道,在经典的仓储作业中,挑拣作业约占仓库运营成本的30%-50%,挑拣人员数量约占仓储作业人员数量的60%以上,而挑拣人员70%的作业时间在移动,30%的作业时间是用于挑拣物品。

  这也是为什么近年来“货到人”挑拣方法备受关注,并出现了“货到机器”研究趋势的原因所在。

  ②线边挑拣

  生产制造的每一个加工环节以及上下加工工序间的转换都离不开物料的组织。因此,线边挑拣是必不可少的生产物流作业过程。

  根据生产制造的组织形式不同,可以分为:离散制造线边挑拣、流水线制造线边挑拣和单元制造线边挑拣等。和仓储挑拣不同,线边挑拣的作业对象相对单一,搬运距离相对短,作业人员/设备相对少。但是线边挑拣直接关系到加工的效率和质量,也是在制品库存的重要因素和生产周期的重要占时成分。

  将商品按照不同的客户、不同的配送路线进行分类、集中、装车的输送过程。

  制造业内,分拣主要用于货物的出库及货物中转输送。

  常见的分拣设备有输送线、分拣机、模组带分拣、高速分流器等等。分拣设备正在朝着智能化、柔性化发展。

  2、仓储挑拣技术

  挑拣作业受生产订单的驱动,受仓储布局的制约,而整个过程订单下达及汇聚生成拣货策略输出拣货单规划拣货路径拣货集中审核送线边受企业的生产组织模式的调度。仓库在接到ERP系统的出货指令后,WMS会根据生产调度需求,选择拣货策略(技术):“基于订单的挑拣”、“基于批量的挑拣”和“基于流程的挑拣”。

  ①基于订单的挑拣

  或者说摘果式挑拣,是最基本的挑拣方式。WMS会将每一个客户的订单,根据仓库布局(货物储存布局)分解成拣货单,分派给不同区域的拣货员,并生成拣货路径。拣货员拣取货物后,送到集中区域合并,复核后交由下一个配送流程,送交生产线边。

  ②基于批次的挑拣

  或者说播种式挑拣,是为了进一步提升挑拣效率,降低拣货强度而提出的一种挑拣策略(技术)。

  接到ERP指令后,WMS会将若干订单汇总,将相同的物品进行合并,再根据仓库布局(货物储存布局)编制拣货单,分派给不同区域的拣货员,并生成拣货路径。拣货员拣取货物后,送到集中区域。在该区域,根据生产组织需要,可以按照订单再次挑拣组合,也可以直接复核后交由下一个配送流程,送交生产线边。

  ③基于流程的挑拣

  基于流程的挑拣和基于批次的挑拣相似,不同之处在于,WMS会汇聚当前生产流程中所有的订单(比如一天的订单),进行订单的合并和分解,形成拣货单。

  3、智能挑拣技术

  挑拣技术的智能化可以从几个方面入手:

  ①拣货方法的智能化,比如机器挑拣,以及RFID、VR、二维码、PTL等辅助拣货方法;

  ②物品输送技术,比如可以采用堆垛机、AGV、输送带等方式。如下图是一种基于Kiva机器人的货到人仓储布局示意图。在该场景中,Kiva机器人在接到拣货指令后,找到指定的货架,并将该货架运送到指定的挑拣台(W1-W4),供拣货员拣货。

  ③智能挑拣的第三个途径就是订单的处理和拣货策略的选取。在传统的订单分拆、物品合并的算法基础上,基于大数据和优化技术的方法正逐步得到应用。

  ④智能挑拣的第四个途径就是输出拣货单。在上图所示的多Kiva机器人和多挑拣台场景中,将拣货单分派给哪个机器人、哪个挑拣台,是影响挑拣效率的关键因素。

  4、仓储挑拣方式

  ①手持RF/PDA挑拣

  手持RF/PDA挑拣是目前最常见的挑拣方式,人员使用手持设备扫描条码获取信息完成挑拣作业。该方式需无线网络覆盖整个挑拣作业区。拣货位商品可以是一位一品,也可以是一位多品。挑拣准确性较高、造价和维护成本较低,灵活性强。但该挑拣方式要求挑拣人员熟悉货位位置。

  ②语音挑拣

  语音挑拣已非常成熟,近年来应用广泛。语音挑拣系统会将WMS系统的指令转化为语音播报给作业人员,作业人员根据语音指令到达相应的货位,拣取货品,并通过口头语音应答来确认挑拣作业的完成。其最大的优点是通过耳机等可穿戴的的设备,解放了挑拣员的双手,适合大件商品挑拣、冷库环境挑拣等。

  ③灯光挑拣

  灯光挑拣(Pick to Light)是一种基于SKU管理的挑拣方式,市面上常见的PTL挑拣大多结合电子标签使用。在每个货位安装提示灯,指示操作人员到达哪个货位、挑拣什么货品、数量是多少。适用于小型商品挑拣,拣货位固定一位一品。其优势是效率和准确率高、不依赖员工的熟练程度,但布局建设完成后不易更改。

  ④AR视觉挑拣

  AR技术已经开始应用于仓储作业。员工佩戴增强现实眼镜,由眼镜的导航功能导航至挑拣货位。所有的作业信息全部投影在眼镜上。AR挑拣与跟语音拣货一样,解放了挑拣作业人员的双手,同时又具备条形码复核能力,保障挑拣质量与库存数据同步。但AR挑拣目前在国内还鲜见应用案例。

  ⑤AS/RS挑拣

  AS/RS(自动化立体仓库)挑拣是借助WMS(仓储管理系统),WCS(仓库控制系统)技术,通过堆垛机、穿梭车从高位货架按订单需求挑拣,也有利用旋转货架进行挑拣。这种方式更加节省人力,且高效、精准,但初期的基建成本、设备成本投入大,建成后不易更改,且对货物的包装、货品的品类有一定限制。

  最后送大家提高挑拣效率十大策略:


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