自动化仓库在救灾物资储备中的应用与设计

　　本文基于我国救灾物资储备现状，以昆船物流信息产业有限公司已实施的甘肃某救灾物资库为例，从项目选址、救灾物资物料分析入手，重点介绍了其中自动化立体 库的规划设计，并对仓库的收发货流程进行了阐述，*后对整个救灾物资储备管理系统进行了详细介绍，期望为救灾物资领域的总体规划设计工作提供一定理论和实施参考。

　　一、项目概况

　　1.项目选址

　　应急救灾物资的存储应遵循“节约土地、便于管理、降低运行成本、科学建设”的指导思想，选择地势总体较高，市政条件较好，远离火源、易燃易爆等危险区域并且交通便利，运输货物方便的区域位置作为厂房和库房。在做到设计合理性的同时，兼顾库房的超前性和可持续发展性。

　　以昆船物流信息产业有限公司已实施的甘肃某救灾物资库为例，项目选址完全遵循以上原则，该救灾物资库区距兰州市区38公里，距离机场4公里，距离高速路入口7.6公里，距离312国道1.2公里，距离货场专线仅300米。整体地势较高且周边为农户的零散农田地块无重大危险源存在。因此，库区周边优越便捷的交通条件可确保应急救灾物资安全快速地运往灾区。

　　2.救灾物资种类和库存量的分析

　　救灾物资根据《民政部关于救灾物资接收、分发、使用、管理的规定》中对救灾物资的种类作如下划分：

　　①粮食、食品、食油、糖、菜蔬类;饮料、营养品类。

　　②生活用品、日用杂品和小型生产工具。

　　③衣、被、棉毯类。

　　④药品及医疗器械。

　　⑤建材类。

　　⑥化肥、农药、薄膜等农用物资。

　　⑦通讯、办公设备类。

　　⑧机电设备类。

　　⑨燃料类

　　可以看出，救灾物资具有种类繁多、大小不同、存储时间长短不一等特点。因此，对于救灾物资储备库的存储需要采用多种模式的组合来实现。目前，我国救灾储备库的建设是遵照国家民政部的相关要求进行建设。储备库分为中央级、省级、市级和县级四个级别，县级以下建设有储备站。本文中的应急救灾物资储备库属于中央级规模，项目规划不仅有自动化立体库，还有高架叉车库、平库、罩棚、晒场及停机坪等设施，彼此之间是相对独立却又互为补充的关系，整体效果图，如图1。

　　二、救灾物资储备库中自动化立体库的规划

　　1.承载单元

　　项目中的自动化立体库采用了1600×1200×160(mm)的钢制托盘和1600×1200×960(mm)的钢制仓储笼为承载体，图2、图3为容器示意图。

　　2.总体规划

　　项目中2#库规划为自动化立体库(平面布置如图4)，立库前端采用输送机结合穿梭车的模式实现物资的出入库，设计有1个入库站台，3个出库拣选站台。应急模式下，叉车可以直接上到输送机端头进行物资的出库。存储的物资有1600×1200×160(mm)的托盘和1600×1200×960(mm)的仓储笼，重量均为800kg，使用条码进行物资信息的跟踪和管理。

　　出库的救灾物资，需要进行快速的装车并发往灾区。因此物资的装车工艺也很重要，此项目中，装车采用了可以移动的伸缩皮带机(图5)，使物资只需要进行一次搬运，提高了装车效率，同时减轻了人工的劳动强度。

　　3.工作流程

　　自动化立体库物资的收发货流程通常有入库、出库、拣选和应急出入库流程。具体收发货流程如图6所示。

　　(1)入库流程

　　入库物资由人工组盘，叉车搬运到入库站台，进行外检、称重及条码识读。托盘输送到堆垛机取货站台，堆垛机送到立库中存储，完成入库。

　　(2)出库流程

　　堆垛机按照计算机系统发出的出库指令，把货架中需要出库的托盘搬运到卸货站台，通过穿梭车过渡到出库站台，叉车取走出库托盘，出库完成。

　　(3)拣选流程

　　堆垛机按照计算机系统发出的出库指令，把货架中需要出库的托盘搬运到卸货站台，通过穿梭车过渡到出库站台，操作员根据提示(手持RF或LED)进行拣选，剩余托盘返库存储，拣选完成。

　　(4)应急出库流程

　　出现紧急情况，需要大批量物资出库时，拆掉穿梭车护栏，堆垛机把出库物资搬运到卸货站台，输送机送到端头，人工叉车直接到输送机端头取货，实现大量、快速出库。

　　三、救灾物资储备的管理系统

　　1.管理系统的架构设计

　　根据救灾物资的特点及多年实施项目的经验，把救灾物资储备库的管理系统架构设计为五层，具体结构模式如图7所示。

　　根据自动化物流系统的功能分析，依据自动化物流系统的设计原则，将救灾物资储备库自动化仓储系统体系结构分为如下层次，即：外围信息层、TIMMS层 (TINF信息接口层、物流管理层、物流调度层)、设备执行层。以下是对各层次的功能分析。

　　● 外围信息层：

　　外围信息层为民政厅上位物资信息管理系统。

　　● 外围接口层：

　　TINF信息接口层实现TIMMS与外围信息层的各类系统信息接口，实现信息的自动流转，为仓储物料的流动提供高可跟踪性。这一层由物流计算机系统实现，软件的可用性、技术的先进性与接口的开放性尤为关键。

　　● 物流管理层：

　　物流系统管理层主要实现物流系统的管理功能，通过调整配置参数和基础数据的定义，实现仓库的管理。这一层由物流计算机系统实现，软件的易用性、可扩展性、功能的完善性与系统的稳定性尤为关键。

　　● 物流调度层：

　　物流调度控制层接收管理层下达的任务指令，分解、并通过作业接口层下达给具体的作业执行层。通过对象转换插件的设计方法，集成不同厂家、不同类型的物流设备。这一层由物流计算机系统实现，软件的可靠性、完整性和集成度是首要。TDCS调度控制层是连接信息管理层和设备执行层的纽带。

　　● 设备执行层：

　　作业执行层是集成了各种执行设备的工业控制网或专用控制系统。在救灾物资储备中系统主要包含的设备有：电控输送设备、堆垛机、穿梭车等。

　　2.功能模块的组成及应用

　　(1)TIMMS-TM系统管理模块

　　TM管理模块是TIMMS软件的核心之一，使用ERP思想实现物流管理，由物资管理、条码管理、库存管理、任务管理、平库管理等子模块组成。

　　(2)物资管理模块

　　物资管理模块是保证自动化物流系统正常运行的基础，主要有物资大类的维护，物资基础信息的维护等功能组成。

　　救灾物资储备库目前存贮的物资主要包括帐篷、折叠床、睡袋、棉衣、棉被、棉褥、照明和取暖设备(电热毯)等救灾应急物资。

　　物资存贮的信息主要包括编号、品名、规格、产地、质量、单位、库存低限等信息。

　　(3)条码管理模块

　　条码管理主要提供托盘条码、物资条码的管理。

　　托盘条码：一维条码，一般采用Code128码制。

　　物资条码：支持一维、二维条码，可根据各规模救灾库进行定制格式，主要包含信息:编码、品名、规格、产地、质量、数量、生成日期等。

　　(4)库存管理模块

　　库存管理模块主要提供库存查询、库存预警功能，通过库存分析，为库管员提供物资库存情况、短缺/超储情况等信息。

　　(5)任务管理模块

　　任务管理模块主要提供任务查询、故障任务处理等功能。提供库房历史出入库任务的查询，提供设备故障时，异常任务处理模式。

　　(6)平库管理模块

　　由于甘肃救灾物资库的1#仓库和3#仓库是平库管理模式，所以特别设计了平库的手持上架确认和手持下架确认功能。

　　四、小结

　　救灾物资储备库作为一个特殊行业的应急物流系统，相较以往我们所掌握的物流系统而言，既有一般物流系统所具备的普通属性，也有作为特殊行业物流系统的特殊工艺及特殊的信息跟踪、处理等特点。在类似项目的规划设计中，需要从项目的选址、等级大小及物资种类等相关信息进行综合分析，以获得*接近实际情况的解决方案。对救灾物资储备库的深入研究，将对我国救灾物流体系的构建和实现起到推动作用，而且对政府或相关救灾部门关于救灾物资储备库的建设具有一定的指导作用和现实意义。