隨著物流業(yè)朝著信息化、智能化的方向發(fā)展,物流自動化立體倉庫的核心設備得到越來越廣泛的應用,成為日益重要和復雜的技術問題。
自動化立體倉庫是由立體貨架、堆垛機/梭式貨車、托盤輸送系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)等輔助設備組成的復雜自動化系統(tǒng)。近年來,隨著自動化立體倉庫的應用越來越廣泛,自動化立體倉庫的安全穩(wěn)定運行是保證其高效運行的基礎。
自動化立體倉庫的安全管理主要包括施工和運行的安全,包括工人、貨物、設備、消防、信息和數據的安全。如設備故障風險: 由于機械設備在運行過程中損壞、操作人員操作或維護不當等,不能對倉庫進行操作。如輸送帶機械堵塞,或輸送電纜故障,造成機械損壞; 傳感器檢測元件損壞,檢測失敗,計算失真,造成操作誤差。數據安全風險: 主數據備份在倉庫控制系統(tǒng)中不會導致數據及時丟失,或者操作人員輸入的數據記錄數據不準確造成數據與實際數據不匹配等。人身安全風險: 主要來源于兩個方面,一是人員操作失誤導致高層建筑物墜落造成的安全事故,二是自動化倉庫操作過程中機械設備故障造成的人身傷害。
設計和施工是安全的基礎
初始設計和建造是自動化倉庫項目持續(xù)、安全和穩(wěn)定運行的基礎。沒有合理的設計,優(yōu)質的施工安裝,必然會給后期的運行操作帶來麻煩,也為后期的安全管理埋下隱患。
自動化倉庫項目的實施將涉及到許多參與者,包括: 業(yè)主、咨詢公司、設計院、系統(tǒng)集成商、貨架等設備供應商、消防、現場監(jiān)督等。自動化立體倉庫項目的規(guī)劃和設計需要考慮的因素比一般的倉庫項目更為復雜,例如需要考慮倉庫內的倉儲情況,如材料特性、形狀大小、單件質量等參數,以考慮未來倉庫物流運作的建設,例如平均庫存量、最大庫存量和其他相關條件,甚至包括包裝、裝卸、儲存和運輸工具的形式,以及企業(yè)的管理水平、企業(yè)的后期發(fā)展規(guī)劃等因素。
如今,物流信息系統(tǒng)工程項目發(fā)展規(guī)模經濟不斷進行擴大,復雜度日益提升,這些無疑都加大了物流服務系統(tǒng)設計項目文化建設的難度。安全風險管理是建設一個項目的重要組成部分,如有些大型物流技術設備安裝對進入場地的道路有要求;有些物流網絡設備對于建筑物空間、地基的承載力、水電氣等條件有要求等。針對這些數據安全教育需求,都需要根據項目建設方提早了解,做出方案。
自動化倉庫工程應嚴格按照相關規(guī)范進行設計、制造和安裝。2012年4月1日,工業(yè)和信息化部批準發(fā)布了《自動化立體倉庫設計規(guī)范》,要求在設計時應確定貨架結構的工藝負荷、制造精度、基礎沉降要求、供電、通風、照明、防火等要求,以保證整個系統(tǒng)的整體設計要求。比如自動化倉庫的消防問題,設計要兼顧消防通道問題和防火涂料問題,做好結構設計和消防設計。我國的消防注重物理防護和技術防護,涂有防火涂料,保證其耐火時間。
自動化立體倉庫的設備進行安全管理問題
高層貨架是自動化立體倉庫的主體進行設備,在降低企業(yè)倉庫投資公司成本、改善社會工作生活環(huán)境、提升學生空間資源利用率的同時,由于其形成一個貨物密集和向上具有較高空間的存儲結構形式,也給項目設計本身和物流配送作業(yè)帶來了我們一定市場風險。如由于貨位傾斜或者可以放置或搬運貨物不當,造成存儲貨物的高空墜落,在造成存儲貨物損失的同時,還容易造成影響設備或人員的傷害。而如果立體貨架出現傾倒或者倒塌,那更是一種嚴重的安全生產事故。
對于一個貨架本身的質量進行安全,六維副總裁毛建云認為中國國內市場主流大廠的產品服務質量問題都是有保證的,“這些不同廠家生產制造貨架在選材時都是企業(yè)采購管理國內研究國際教育一線大鋼廠的材料,材料技術本身的品質有保證,包括其承載力和抗腐蝕性?!睂τ谪浖芟到y(tǒng)的設計方案選型,中機六院的副總工程師王文向記者介紹:在實施情況具體分析項目的時候,貨架形式發(fā)展主要內容取決于公司客戶的實際生活需求、各種荷載的計算、倉庫的結構與外形尺寸等?!俺邔拥牧Ⅲw倉庫對貨架及智能堆垛機的安裝位置精度可以要求具有較高;對堆垛機軌道水平度、垂直度的要求相對較高。如果我們采用高位叉車存取貨物,則需要超平地面。”
隨著客戶需求和技術的發(fā)展,越來越多的輔助設備成為自動化立體倉庫的必備設備,如: RGV、輸送系統(tǒng)、提升機等。這些設備的質量和安全對自動化倉庫的整體安全也至關重要。自動化倉庫對物流設備的防火防爆要求高于普通倉庫,因為一旦倉庫發(fā)生火災或爆炸,不僅影響貨架的安全,而且關系到整個倉庫的安全。
自動化倉庫的安全防護設施
在自動化立體倉庫的設計和建設社會當中,其設計和建設管理目標企業(yè)除了要實現教學設備的高效運營能力以外,還有這樣一個非常重要戰(zhàn)略目標之一就是可以通過一些必要的安全防護措施,避免學生或者為了降低公司由于會計人員需要操作失誤或者其他設備正常運行偏差造成的設備貨物損害國家以及學習相關研究工作服務人員人身安全。而隨著我國自動化立體倉庫技術的發(fā)展和應用,已經有越來越多的標準和規(guī)范,對行業(yè)市場整體經濟安全教育水平的提升員工起到十分具有重要的作用。如行標和國標JB/T9018-2011《自動化立體倉庫設計使用規(guī)范》、JB/T11269-2011《巷道堆垛起重機安全法律規(guī)范》、GB/T32828-2016《倉儲物流自動化處理系統(tǒng)主要功能食品安全制度規(guī)范》都對自動化立體倉庫系統(tǒng)的安全性方面提出大綱性的規(guī)范要求。如安全防護措施是各種文化安全規(guī)范規(guī)定的自動化系統(tǒng)必備部分,安全圍欄和安全門在自動化立體倉庫系統(tǒng)中是防護措施的第一道安全門,在各類規(guī)范中都有明確的要求。
所有的安全規(guī)定都必須首先保護操作人員的人身安全,如防止立體倉庫內的貨物從高空意外墜落,傷及工作人員或工作人員誤入設備工作區(qū)域造成傷害等安全事故。例如,根據GB16655-1996《工業(yè)自動化系統(tǒng)集成制造系統(tǒng)安全的基本要求》,自動化倉庫系統(tǒng)的安全防護措施主要體現在物流設備與人工操作接口的防護措施上。自動化倉儲物流設備工作區(qū)域的邊界應設置隔離柵欄,其中貨架隔離柵欄有兩種。一種是貨架側面一般采用防護背網防止貨物掉落,根據存放貨物的規(guī)格選擇合適的網眼;一種是在貨架末端的通道內設置安全圍欄,一般1200mm高,防止人員進入,配合活動防護裝置門(鉸鏈、滑道)使用;堆垛機、輸送機等機械設備的操作區(qū)域也應設置隔離護欄。根據操作規(guī)范,在機器調整、過程校正或維護期間,僅允許維護人員進入圍欄。
為了安全起見,監(jiān)測和維護是必要的
倉庫進行監(jiān)控信息系統(tǒng)是自動化立體倉庫內部控制技術系統(tǒng)的重要因素組成一個模塊,它不僅是企業(yè)實現公司倉庫資源管理和監(jiān)控功能的重要理論基礎,也對自動化倉庫操作運行的可靠性與安全性產生著重要的影響。針對倉庫監(jiān)控網絡系統(tǒng)的設計,大多數國外的應用分析程序均是基于成熟的組態(tài)軟件需要改進的。盡管中國軟件存在著部分缺陷,如腳本容易崩潰、程序過于復雜等,但是其在人機交互作用方面我們已經很人性化了。
對于企業(yè)自動化倉庫而言,其在監(jiān)控技術系統(tǒng)設計方面問題主要有以下兩點需求——狀態(tài)進行監(jiān)控功能和設備調試功能?;谶@兩點需求,倉庫監(jiān)控網絡系統(tǒng)研究能夠有效實現的功能可以包括:貨物搬運過程中對設備運行環(huán)境狀況的全程監(jiān)控;設置堆垛機的工作學習模式,控制堆垛機各種社會行為心理狀態(tài);控制顯示屏,以反映一個系統(tǒng)經濟運行過程中堆垛機的實時工作生活狀態(tài);接收并管理作為計算機報告在運行過程中不斷發(fā)生的故障,作業(yè)執(zhí)行相關情況和設備狀態(tài)等;接收設備位置及狀態(tài)等信息,向堆垛機發(fā)出操作命令。
除了日常對設備狀況的監(jiān)控,定期的維護保養(yǎng)也是十分必要的。如毛建云就向記者介紹到:自動化立體倉庫使用周期很長,定期維護保養(yǎng)十分必要。很多自動化立體倉庫貨架承載較大,易引起貨架變形、地面沉降等問題,對圍護結構也可能會有一定程度的影響,因此后期需要定期勘測測量,保證倉庫整體安全。隨著系統(tǒng)的復雜程度增高,自動化立體倉庫故障產生的概率也增加了。要引導客戶做好設備定期的維保工作,讓設備始終處于良好的工作狀態(tài),最大程度降低設備故障引發(fā)的安全問題。
智能技術有助于安全技術的進一步發(fā)展。
信息和數據安全是自動化倉庫安全管理的重要內容之一。比如很多自動化倉庫系統(tǒng)會采用數據庫雙機熱備份來應對故障。此外,許多物流設備制造商開發(fā)了在線信息監(jiān)控和管理系統(tǒng),通常稱為“XX云管理系統(tǒng)”。這些系統(tǒng)通過遍布自動化倉庫的各種傳感器收集數據,幫助監(jiān)控和判斷各種智能物流設備的運行狀態(tài),如果發(fā)現任何異常,還可以在第一時間推送預警信息。當然,也有人擔心,自動化倉庫等大型自動化物流設備系統(tǒng)如果上線,是否會帶來被網絡信息入侵和攻擊的風險?面對這樣的質疑,金峰集團總工程師、R&D董事劉洪峰向記者解釋:首先,一般客戶的物流倉儲信息系統(tǒng)網絡與重要的生產經營網絡隔離,從而避免了網絡黑客通過倉儲物流系統(tǒng)網絡攻擊生產經營網絡的可能。其次,物流系統(tǒng)云化只給出物流系統(tǒng)數據的上傳功能。一般禁止開啟遠程控制大型物流倉儲設備的權限和功能。此外,大型自動化物流設備的控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)都是基于專用的工業(yè)控制系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)開發(fā)的,在技術上不同于一般互聯(lián)網中在Windows系統(tǒng)上開發(fā)的軟件和系統(tǒng)。大多數計算機病毒主要攻擊Windows系統(tǒng)中的相關軟件。
隨著社會各種管理信息以及智能科學技術在物流服務行業(yè)的廣泛應用,物流業(yè)正在朝著智慧城市物流經濟時代金融發(fā)展,這種教育技術創(chuàng)新發(fā)展變化趨勢也推動了自動化立體倉庫安全生產技術的進一步提高發(fā)展。如物聯(lián)網工程技術和5G技術的應用在自動化立體倉庫和相關教學設備中的應用,使得國家相關設備能夠定期對自身生活狀態(tài)和立庫狀態(tài)方面進行產品質量目標檢測,并通過5G網絡將相關財務數據回傳給控制環(huán)境系統(tǒng),甚至控制活動中心我們可以同時通過5G網絡遠程查看設備監(jiān)控及運行日志,遠程連接設備問題進行調試,極大提升了對自動化立體倉庫維護和保養(yǎng)的工作時間效率。如音飛公司目前正在進行完善相關產業(yè)項目的開發(fā),針對該公司在自動化立體倉庫中應用的設備(穿梭車)進行5G芯片加裝,使得設備能夠及時反饋基礎數據并在邊緣層進行調查數據計算和分析整理,從而獲取各個設備狀態(tài)、故障的診斷和分析,實現對一些具有重要組成結構或者元器件在運行環(huán)節(jié)中可能導致出現故障情況進行提前預警,從而得到提升整個自動化倉庫系統(tǒng)的安全系數。