随着物流业朝着信息化、智能化的方向发展,物流自动化立体仓库的核心设备得到越来越广泛的应用,成为日益重要和复杂的技术问题。
自动化立体仓库是由立体货架、堆垛机/梭式货车、托盘输送系统、通信系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统等辅助设备组成的复杂自动化系统。近年来,随着自动化立体仓库的应用越来越广泛,自动化立体仓库的安全稳定运行是保证其高效运行的基础。
自动化立体仓库的安全管理主要包括施工和运行的安全,包括工人、货物、设备、消防、信息和数据的安全。如设备故障风险: 由于机械设备在运行过程中损坏、操作人员操作或维护不当等,不能对仓库进行操作。如输送带机械堵塞,或输送电缆故障,造成机械损坏; 传感器检测元件损坏,检测失败,计算失真,造成操作误差。数据安全风险: 主数据备份在仓库控制系统中不会导致数据及时丢失,或者操作人员输入的数据记录数据不准确造成数据与实际数据不匹配等。人身安全风险: 主要来源于两个方面,一是人员操作失误导致高层建筑物坠落造成的安全事故,二是自动化仓库操作过程中机械设备故障造成的人身伤害。
设计和施工是安全的基础
初始设计和建造是自动化仓库项目持续、安全和稳定运行的基础。没有合理的设计,优质的施工安装,必然会给后期的运行操作带来麻烦,也为后期的安全管理埋下隐患。
自动化仓库项目的实施将涉及到许多参与者,包括: 业主、咨询公司、设计院、系统集成商、货架等设备供应商、消防、现场监督等。自动化立体仓库项目的规划和设计需要考虑的因素比一般的仓库项目更为复杂,例如需要考虑仓库内的仓储情况,如材料特性、形状大小、单件质量等参数,以考虑未来仓库物流运作的建设,例如平均库存量、最大库存量和其他相关条件,甚至包括包装、装卸、储存和运输工具的形式,以及企业的管理水平、企业的后期发展规划等因素。
如今,物流信息系统工程项目发展规模经济不断进行扩大,复杂度日益提升,这些无疑都加大了物流服务系统设计项目文化建设的难度。安全风险管理是建设一个项目的重要组成部分,如有些大型物流技术设备安装对进入场地的道路有要求;有些物流网络设备对于建筑物空间、地基的承载力、水电气等条件有要求等。针对这些数据安全教育需求,都需要根据项目建设方提早了解,做出方案。
自动化仓库工程应严格按照相关规范进行设计、制造和安装。2012年4月1日,工业和信息化部批准发布了《自动化立体仓库设计规范》,要求在设计时应确定货架结构的工艺负荷、制造精度、基础沉降要求、供电、通风、照明、防火等要求,以保证整个系统的整体设计要求。比如自动化仓库的消防问题,设计要兼顾消防通道问题和防火涂料问题,做好结构设计和消防设计。我国的消防注重物理防护和技术防护,涂有防火涂料,保证其耐火时间。
自动化立体仓库的设备进行安全管理问题
高层货架是自动化立体仓库的主体进行设备,在降低企业仓库投资公司成本、改善社会工作生活环境、提升学生空间资源利用率的同时,由于其形成一个货物密集和向上具有较高空间的存储结构形式,也给项目设计本身和物流配送作业带来了我们一定市场风险。如由于货位倾斜或者可以放置或搬运货物不当,造成存储货物的高空坠落,在造成存储货物损失的同时,还容易造成影响设备或人员的伤害。而如果立体货架出现倾倒或者倒塌,那更是一种严重的安全生产事故。
对于一个货架本身的质量进行安全,六维副总裁毛建云认为中国国内市场主流大厂的产品服务质量问题都是有保证的,“这些不同厂家生产制造货架在选材时都是企业采购管理国内研究国际教育一线大钢厂的材料,材料技术本身的品质有保证,包括其承载力和抗腐蚀性。”对于货架系统的设计方案选型,中机六院的副总工程师王文向记者介绍:在实施情况具体分析项目的时候,货架形式发展主要内容取决于公司客户的实际生活需求、各种荷载的计算、仓库的结构与外形尺寸等。“超高层的立体仓库对货架及智能堆垛机的安装位置精度可以要求具有较高;对堆垛机轨道水平度、垂直度的要求相对较高。如果我们采用高位叉车存取货物,则需要超平地面。”
随着客户需求和技术的发展,越来越多的辅助设备成为自动化立体仓库的必备设备,如: RGV、输送系统、提升机等。这些设备的质量和安全对自动化仓库的整体安全也至关重要。自动化仓库对物流设备的防火防爆要求高于普通仓库,因为一旦仓库发生火灾或爆炸,不仅影响货架的安全,而且关系到整个仓库的安全。
自动化仓库的安全防护设施
在自动化立体仓库的设计和建设社会当中,其设计和建设管理目标企业除了要实现教学设备的高效运营能力以外,还有这样一个非常重要战略目标之一就是可以通过一些必要的安全防护措施,避免学生或者为了降低公司由于会计人员需要操作失误或者其他设备正常运行偏差造成的设备货物损害国家以及学习相关研究工作服务人员人身安全。而随着我国自动化立体仓库技术的发展和应用,已经有越来越多的标准和规范,对行业市场整体经济安全教育水平的提升员工起到十分具有重要的作用。如行标和国标JB/T9018-2011《自动化立体仓库设计使用规范》、JB/T11269-2011《巷道堆垛起重机安全法律规范》、GB/T32828-2016《仓储物流自动化处理系统主要功能食品安全制度规范》都对自动化立体仓库系统的安全性方面提出大纲性的规范要求。如安全防护措施是各种文化安全规范规定的自动化系统必备部分,安全围栏和安全门在自动化立体仓库系统中是防护措施的第一道安全门,在各类规范中都有明确的要求。
所有的安全规定都必须首先保护操作人员的人身安全,如防止立体仓库内的货物从高空意外坠落,伤及工作人员或工作人员误入设备工作区域造成伤害等安全事故。例如,根据GB16655-1996《工业自动化系统集成制造系统安全的基本要求》,自动化仓库系统的安全防护措施主要体现在物流设备与人工操作接口的防护措施上。自动化仓储物流设备工作区域的边界应设置隔离栅栏,其中货架隔离栅栏有两种。一种是货架侧面一般采用防护背网防止货物掉落,根据存放货物的规格选择合适的网眼;一种是在货架末端的通道内设置安全围栏,一般1200mm高,防止人员进入,配合活动防护装置门(铰链、滑道)使用;堆垛机、输送机等机械设备的操作区域也应设置隔离护栏。根据操作规范,在机器调整、过程校正或维护期间,仅允许维护人员进入围栏。
为了安全起见,监测和维护是必要的
仓库进行监控信息系统是自动化立体仓库内部控制技术系统的重要因素组成一个模块,它不仅是企业实现公司仓库资源管理和监控功能的重要理论基础,也对自动化仓库操作运行的可靠性与安全性产生着重要的影响。针对仓库监控网络系统的设计,大多数国外的应用分析程序均是基于成熟的组态软件需要改进的。尽管中国软件存在着部分缺陷,如脚本容易崩溃、程序过于复杂等,但是其在人机交互作用方面我们已经很人性化了。
对于企业自动化仓库而言,其在监控技术系统设计方面问题主要有以下两点需求——状态进行监控功能和设备调试功能。基于这两点需求,仓库监控网络系统研究能够有效实现的功能可以包括:货物搬运过程中对设备运行环境状况的全程监控;设置堆垛机的工作学习模式,控制堆垛机各种社会行为心理状态;控制显示屏,以反映一个系统经济运行过程中堆垛机的实时工作生活状态;接收并管理作为计算机报告在运行过程中不断发生的故障,作业执行相关情况和设备状态等;接收设备位置及状态等信息,向堆垛机发出操作命令。
除了日常对设备状况的监控,定期的维护保养也是十分必要的。如毛建云就向记者介绍到:自动化立体仓库使用周期很长,定期维护保养十分必要。很多自动化立体仓库货架承载较大,易引起货架变形、地面沉降等问题,对围护结构也可能会有一定程度的影响,因此后期需要定期勘测测量,保证仓库整体安全。随着系统的复杂程度增高,自动化立体仓库故障产生的概率也增加了。要引导客户做好设备定期的维保工作,让设备始终处于良好的工作状态,最大程度降低设备故障引发的安全问题。
智能技术有助于安全技术的进一步发展。
信息和数据安全是自动化仓库安全管理的重要内容之一。比如很多自动化仓库系统会采用数据库双机热备份来应对故障。此外,许多物流设备制造商开发了在线信息监控和管理系统,通常称为“XX云管理系统”。这些系统通过遍布自动化仓库的各种传感器收集数据,帮助监控和判断各种智能物流设备的运行状态,如果发现任何异常,还可以在第一时间推送预警信息。当然,也有人担心,自动化仓库等大型自动化物流设备系统如果上线,是否会带来被网络信息入侵和攻击的风险?面对这样的质疑,金峰集团总工程师、R&D董事刘洪峰向记者解释:首先,一般客户的物流仓储信息系统网络与重要的生产经营网络隔离,从而避免了网络黑客通过仓储物流系统网络攻击生产经营网络的可能。其次,物流系统云化只给出物流系统数据的上传功能。一般禁止开启远程控制大型物流仓储设备的权限和功能。此外,大型自动化物流设备的控制系统和信息系统都是基于专用的工业控制系统和Linux系统开发的,在技术上不同于一般互联网中在Windows系统上开发的软件和系统。大多数计算机病毒主要攻击Windows系统中的相关软件。
随着社会各种管理信息以及智能科学技术在物流服务行业的广泛应用,物流业正在朝着智慧城市物流经济时代金融发展,这种教育技术创新发展变化趋势也推动了自动化立体仓库安全生产技术的进一步提高发展。如物联网工程技术和5G技术的应用在自动化立体仓库和相关教学设备中的应用,使得国家相关设备能够定期对自身生活状态和立库状态方面进行产品质量目标检测,并通过5G网络将相关财务数据回传给控制环境系统,甚至控制活动中心我们可以同时通过5G网络远程查看设备监控及运行日志,远程连接设备问题进行调试,极大提升了对自动化立体仓库维护和保养的工作时间效率。如音飞公司目前正在进行完善相关产业项目的开发,针对该公司在自动化立体仓库中应用的设备(穿梭车)进行5G芯片加装,使得设备能够及时反馈基础数据并在边缘层进行调查数据计算和分析整理,从而获取各个设备状态、故障的诊断和分析,实现对一些具有重要组成结构或者元器件在运行环节中可能导致出现故障情况进行提前预警,从而得到提升整个自动化仓库系统的安全系数。