热文回顾 航天制造领域智慧化仓储物流建设实践

　　：为实现火箭装配模式的升级，以火箭中的某壳段为例（以下简称“壳段”），规划建设相匹配的智慧化仓储物流体系，助力火箭装配效率的全面提升。利用5G等先进的技术优势，引入精益化管理理念及自动化物流装备，配备覆盖各类物料管理需求的智能货架与便捷化辅助装置，在落实标准化与规范化的同时兼顾特性要求。打造定制化的WMS（仓储管理系统），建立与整体智能制造管理系统的高效连接，构建适于火箭装配的拉动式仓储物流新模式。

　　为快速提高火箭装配效率，企业规划建设智慧化仓储物流，并形成相应的建设方案。为落实方案的建设效果，企业以火箭箱间段物料为例，分析其物料属性及现有管理要求等，开展仓储物流模式的系统性验证工作。经全面验证，此套完善的仓储物流模式保障了仓储与生产之间的有效连接，可以有明显效果地支撑火箭装配生产线的物料物流供应。

　　火箭壳段装配用到的物料包括专用件与通用件两大类，专用件包括仪器、电缆，通用件包括导管、零件、标准件，涉及火箭所有物料种类（如图1所示），具有较强的代表性。

　　根据各类物料自身属性（见表1），以及各类物料管理要求、使用上的要求的不同，现对不同的物料采取不同的处理方式：

　　（1）仪器属精贵物料，信息需要人工录入，采取单独装盒保管，人工周转的方式

　　（2）电缆需经过防护后方可使用，可以盘圈入盒的方式存放，由自动化装备周转

　　壳段物料种类多，相应管理流程也不完全一样。现有各类物料的管理流程，导致多次人为周转，物料管理效率较低。基于现有物料的使用上的要求，为提高管理效率、提升配套质量、规范物料管理，流程调整内容如图2所示。

　　目前，壳段物料的出入库、存放、配送、盘点、交接等仍采用传统的管理方式，不仅占用资源，增加成本，并且物料的配套质量不高、周转配送效率较低，物料综合管控难度较大。现有物料管理方式（见表2），不足以满足批产化生产模式下物料管理需求。

　　通过分析火箭壳段物料的基本属性，结合企业关于智慧化仓储物流建设的目标，按照以下设计原则，进行壳段物料的整体设计。

　　仓储管理转为面向物料实物的定制化管理，按发次预制货位、料盒，即预先将货位（物料盒）与要存放的物料进行绑定。库管人员面向实体来管理，直观判断是不是缺料、是否齐套。

　　利用形迹技术与RFID技术，依据物料配套需求，定制化形迹料盒，以实物配套取代原有配套表方式。同时，物料配套以工序为单位，将同一工序的物料集中配套、集中存放、集中配送。

　　取代原有的人工到库房取料的模式，采用自动化装备主动配送物料。AGV（搬运机器人）搭配料盒配送车与导管配送车，自动将各类物料送达线边库相应位置。

　　以物料管理的高标准化为主要原则，形成物料的标准化管理模式，开展物料装备的定制及物料管理的规范化工作，最重要的包含定制化存储、标准化配套、自动化配送等全过程系统化管理，同步落实物料管理中信息处理的标准化。

　　基于壳段物料数量、种类以及管理流程的分析与设计原则，结合现有验证场地环境，将验证布局设计如图3所示，最重要的包含以下装备：

　　用于物料的信息登记、身份标示、检查、防护以及出库前的物料检查。配备电脑、扫码枪等，库管人员可操作使用WMS系统；具备RFID读取功能，可快捷读取物料盒RFID信息；具备自动取料机取料盒的固定区域（粘贴二维码）。

　　主要用于待配套通用件的缓存，即零件、标准件、导管。这些物料已具备身份标识，并按批次、类别等分别存放在货架固定位置。待分拣货架共有两组，均配备安灯系统，可与WMS系统协同，提示物料存放位置。

　　库房的主要存储货架，用于存放已配套完备且可以出库的物料。配套货架共有两组，均以料盒形式存放物料，包括RFID料盒与RFID形迹料盒，料盒（不含仪器盒）均可由取货AGV自动夹取。

　　主要作用是自动夹取物料盒，完成物料的自动上架、自动出库以及空物料盒的回收上架任务。

　　承担物料的自动化配送、物料盒的回收入库任务。通过对接定制化配送车，将物料从库房自动配送至线）配送车

　　用于承载出库后的物料，分为料盒配送车与导管配送车两种，可负载不同的物料盒及导管。

　　结合项目现有布局，壳段物料管理流程（如图4所示）最重要的包含五个环节：接收入库、拣选配套、出库、配送线边库与工位使用，涵盖了物料从来料到出库，从装配完毕再到物料盒回收的全过程，形成物料的闭环管理。

　　入库环节主要承担入库物料的信息登记、身份标示与上架工作，是整体物料管理流程的源头，也是WMS系统的信息源自。基于物料属性及管理需求的分析，不同的物料在入库环节即采取定制化的管理过程，物料接收入库流程如图5所示。

　　通用件的配套分为两种不同的配套流程（如图6所示）：零件的配套与导管的配套。前者以装入形迹料盒，放入配套货架完成出库前准备；后者配套于专属导管配送车，可直接由AGV对接出库。

　　物料的出库因各自的存储方式有所区别（如图7所示），仪器由人工单独拣选出库；电缆与零件已配套完毕，由自动取料机完成物料的自动出库；导管因已按照配送车完成配套，直接由AGV对接即可出库。

　　物料出库后由AGV自动配送至线边库，并将配送车有序停放在线边库内，等待工人领取使用（如图8所示）。仪器配送车由人工推到线边库指定位置，线边库是库房管理的一部分，线边位置的管理、配送车的接收入库以及领取使用等都在WMS系统内统一管控。

　　工位对物料的使用操作，因物料种类而略有不同，可分为接收、使用与回收三个环节（如图9所示）。其中回收环节与线边管理衔接紧密，工位通过手持终端发起回收指令，AGV前往线边库指定位置，执行回收任务。

　　为实现物料管理模式的转变与管理上的水准的提升，WMS系统在遵循物料管理需求的基础上，以提高管理效率、提升配套质量为根本，结合RFID与形迹技术，通过与公司MES系统、AGV 系统的交互，实现物料的全方位、全周期、全时段系统化管控，WMS系统架构如图10所示。

　　WMS系统通过建设入库管理、库内管理、出库管理、线边库管理、回收管理、综合管控等模块，利用算法等技术，实现物料管理模式与管理上的水准的升级（如图11所示）。通过梳理和完善工作流程，辅以技术终端，对产品的出入库和工序配套等各阶段的数据来进行采集和管理，实现产品拣选系统管理与公司MES、ERP无缝对接，保证信息流与物流的同步，实现与单位现在有信息系统的集成，让信息透明，提升工作效率和生产现场管理水平。

　　AGV控制管理系统集成在WMS系统内，由WMS系统来进行统一调配。首先由上位系统确定任务需求发送到WMS系统，WMS系统分析任务后锁定物料，由使用人员按配置好的任务模板和接口，分别调用自动取料机与AGV，完成物料的拣选及配送。在此过程中，WMS、AGV之间会按配置模板保持相应的交互，保证物料信息的更新，及相关信息的通讯。

　　AGV控制管理系统通过平台搭建模型、运营管理以及统计管理等的设置，实现客户端的中央监控功能、控制功能、统计功能和地图功能（如图12所示），系统可显示状况地图、运行线路、工作速度、设备状态、任务执行统计、异常记录等。

　　企业在现有条件的基础上，建立了一套适用、先进的仓储物流运行体系，以支撑未来高效的生产需求，但在航天领域智能化的进程上，还有非常长的路要走。如何将不断迭代的管理理念与先进装备，更为巧妙地运用到航天事业上，一直在升级航天领域的领先水平，将是企业持久努力的方向。