1．概况

      西安制药厂是一个具有60年制药历史的老企业，经过几十年的不懈努力，现在已成为我国大型重点综合性制药企业，是西北地区规模、品种最多、效益的国有制药基地。随着企业的迅速发展，原有的物流仓储系统已不能满足新形式的要求，必须建立一个集物流、信息流和资金流于一身的自动化物流管理中心，从而降低企业综合成本，提高企业综合效益。

西安迪普物流机械有限公司是专门从事自动化立体仓库和自动化物流配送中心研究、开发、设计和制造的专业公司。该公司与日本从事物流的企业冈村制作所合作，对西安制药厂自动化物流管理中心进行设计、制造、安装、调试和人才培训工作。

1)西安制药厂原来库存系统原有仓库数量多，条块分割严重，占地面积大，存储量小，运作效率低，耗费人力大，具体存在问题：

(1)库房种类多、布局分散、管理部门多、造成全局管理难度大。例如，库房种类有成品库、原材料库；成品库又分片剂、粉剂、针剂；原材料库又分原料成品、内外包材、标签类等不同的库房，这样储存模式必然运作效率低、浪费土地和人力资源。

(2)库房管理采用传统的手工记账方式，不能及时和动态地反映库存信息，使经营决策者在决策时有一定困难。

{3)仓库作业采用人工方式，出入库效率低、时间长，完全不能满足该企业迅速发展的要求。

(4)原有库房设施不能使药品这一特殊商品实现先进先出的原则。

(5)原有库房的库存量太大，占用流动资金多，不利于企业发展。

综上所述，建立一个现代化的自动化物流管理中心势在必行。

2)仓库位置和面积新建的自动化物流管理中心位于厂区东北角，库区面积为3 990m2(95mX42m)。

3)保管物品种类和规格

该自动化物流管理中心保管物品的规格品种如下：

(1)品种规格：

①共100个品种，129个规格。其中，片剂(包括颗粒剂、胶囊)品种64个，规格83个；针剂(包括粉剂)品种36个，规格46个。

②常年生产的品种72个，规格87个。其中，片剂47个品种，58个规格；针剂25个品种，29个规格。

③一个月中生产的品种规格23个，其中片剂12个，针剂11个。

(2)日出入库量：日入库量最多11925箱，最少5364箱；日出库量最多8 349箱，最少413箱。

(3)每箱重量：30kg，最小1lkg，数量最多的品种每箱16．8kg。

(4)片剂用外包装箱规格：690mmX415mmX270mm，最小315mmX205mmXl40mm。

      (5)针剂用外包装箱规格：625mmX415mmX270min，最小475mmX225mmXl80mm。

2．参数设计

西安制药厂库存品种繁多，数量巨大，尺寸规格不尽相同。在包装形式上分别有箱、桶、袋。在尺寸规格上有120多种，纸箱为900mmX500mmX200mm，最小的为315mmX278mmX200mm，出入库作业以批次作业为主，拣选作业较少。

根据这些特点选用T-1000型托盘式有轨巷道式高层自动化立体仓库。

1)单元载货的确定

设计自动化立体仓库最重要的一个环节是确定单元载货尺寸。这是设计自动化立体仓库大小的基础。它最终将影响到立体仓库的储存效率。确定单元载货尺寸的基础首先是决定入库品的尺寸。根据入库的规格尺寸进行排序，选出尺寸相近且占入库晶体积百分率的几种物品，以此为据优化托盘尺寸。此外，考虑到托盘的力学性能及价格，最后确定：

(1)单元载荷尺寸为：WxLxH=1400mmXll00mmXl400mm；

(2)托盘尺寸为：WxLxH=1400mmXll00mmXl50mm；

(3)单元货格有效容积为：WxLxH=1400mmXll00mmXl250mm。

2)立体仓库的主要参数

(1)库房占地面积：95mX42m=3990m2)

(2)采用5巷道9层50列，每巷道2排，总货位数为：50X9X5X2=4500个。

3)平面布置

4)主要设备

(1)自动堆垛机5台。

(2)链式输送机(含工作台)20台。

(3)搬运台车5台。

(4)计算机终端8台。

5)自动化立体仓库的进出货能力

每台堆垛机的平均复合能力为134.1，即处理复合进出货所需时间。复合存取是堆垛机把托盘运人、放进货格之后不出库，而是到另一货格把需出库货物运出。5台堆垛机的复合存取能力为：

    134.1s／5=26.82s

每天按8h工作制考虑，整个系统(5台堆垛机)的复合能力为：

    3600X 8÷26.82=1073(次)

因此，一个工作日进出货总数为：2146次。

6)仓库结构特点

整个货架区为全封闭式，入库和出库作业区分开，入库晶在人库前为整理和除尘等工序留有足够的空间。在货架区前面留有15mX26m的场地，作为货物的拣选区和入库前、出库后的暂存区，也为将来发展自动水平旋转库留有余地。

本系统由计算机统一管理，存放的货物既可以归类存放在某一巷道的货格中，又可分散  存放在其他巷道的货格中，这样可适应某些物品紧急人出库的需要，而不影响整个系统作  业。

3．自动化物流管理中心的系统设计

本系统采用管理计算机对药品和原材料进行在库管理，储位管理。自动化立体仓库的人  出库管理和输送机的控制。

1)系统管理范围

系统管理范围货品由入库开始到出库为止。

2)系统基本功能

本系统以托盘为单位，对在库品进行管理。

(1)储位管理方式(托盘与货架关系)  采用自由储位管理方式，即寻找货架的空货位的位  置，高效率使托盘格入库。

(2)分配管理方式(物品与托盘的关系)  当托盘上的物品全部被取走时，物品与托盘之间  的关系被解除。若其他新物品放入托盘时，则重新建立起物品与托盘的新关系。

(3)混载管理  在一个储位里可以放人多个不同物品，叫做混载管理。这个系统最多可放8个物品。

(4)多个储位管理  本系统可对同一物品，分别用多个储位进行管理。

(5)空托盘管理  本系统可以存放空托盘，对空托盘进行科学管理。

(6)出库顺序  完全按先进先出原则出库管理。

4．硬件系统

5．软件系统

6．运转系统

1)基本方针

(1)自由货位和区域管理系统的采用  为了满足产品和原材料的出库频率，把自动化立体仓库分成了3个区域来管理物品，在各区域内以自由货位的方式进行保管。

(2)自动化立体仓库之外的在库管理自动化立体仓库的出库原则是以托盘为单位进行出库，为此，可能出现不足一个托盘的“多余物品”。在此情况下，是把“多余物品”暂时放在自动化立体仓库之外的货架上进行保管，届时可再入库，所以，计算机必须掌握“多余物品”的库存信息。

(3)出库原则是先进先出  自动化立体仓库之外的“多余物品”和货格内的物品都必须按先进先出的原则进行出库。

(4)管理系统  要求自动化物流管理中心的计算机能做各种账票、查询有关信息，管理精度高，具备有盘点库存的各种程序。

(5)控制水平阶层化  这样即使出现故障，也能进行人出库作业。全部运转包括在线运转、自动运转和手动运转三部分。所谓在线运转，就是在计算机控制下可实现正常运转和备用运转。正常运转是指全部机器正常动作时的运转方法。备用运转是当入库传送带的部分机器出现故障时启用的运转方法。所谓自动运转是指当计算机发生故障时启用的运转方法，这时是在堆垛机地面控制盘上操作，利用这种方法出库时，在没有返回在线运转之前，必须对计算机的各种文件进行修正。所谓手动运转是在堆垛机或传送带发生故障时选用的运转方法。这时分别通过堆垛机和传送带的手动操作箱来进行操作。

2)入库作业

正常运转下的入库作业流程。

(1)由叉车提供空托盘。

(2)把制品或原材料放在托盘上。

(3)把记载了制品号或原材料号及托盘上个数的现品票贴在托盘上的制品或原材料上。

在这种情况下，一个托盘上的装载物最多可达4种。

(4)用叉车把“入库准备结束”的托盘放在输入传送带上。

(5)叉车离开传送带，托盘开始向货态检测部的方向自动移动。

(6)在货态检测部对单元载荷进行货态检查。货态尺寸为宽1l00mm，深1400mm，高1400mm之后，读取贴在托盘侧面上的票据数据。之后，托盘停在“入库设定位置”。如果是空托盘，则在入库主线上自动合流。

(7)如果货态尺寸超过规定值或读取托盘侧面上的票据数值发生异常时，操作箱的红色信号灯亮，报警器响，同时解除异常按钮也亮起来。此时，如果按下解除异常按钮，发生异常的托盘前进，自动向入库主线合流，被送人剔出线／向入库主线合流后，异常解除按钮熄灯。送到剔出线上的托盘，当异常原因除去后，用叉车再把它送到传送带上去。

(8)把放在制品或原材料上的现品票收集起来，通过入库终端，输入“入库／再入库数据”。入库／再入库数据是制品号或原材料号、制造号、数量。一个托盘最多可输入4个品种。此时，计算机进行托盘号数据与制品或原材料号的连接处理。入库／再入库数据设定结束后，当确定托盘几号机入库后向入库主线合流，达到指定的某号机时被自动搬运。

(9)当理论在库数与输人数量有差别时，在入库主动线合流后，物品被送到剔出线。如果理论在库数与输人数量一致时，则正常运行。

(10)当一个托盘从货态检测部移出时，下一个托盘就进入接受检测。

(11)自动搬送到入库主线的托盘，将自动转到指定的某号机的入库通道传送带上。在同一入通道传送带上可保存2个托盘。在入库站的托盘进入货格结束后，后续的托盘将自动地送到入库站。

(12)在入库站设有条形码阅读器，能读出托盘侧面的托盘号。这个条形码阅读器与堆垛机地上控制盘相连接，读取的托盘号被送到群管理控制盘中，若发生不良读取时，则送出空数据。

(13)托盘到达入库站后，等待进入货格。

(14)群管理控制盘把从堆垛机地上控制盘送来的托盘号作为人库要求数据，传输给物流管理计算机。

(15)物流管理计算机根据托盘上制品、原材料的出库顺序查选该货区的空货格，并向群管理控制盘发出入库指令。

(16)群管理控制盘接到来自物流管理计算机的进入货位的指令后，向堆垛机的控制盘发出托盘入库指令。(托盘在入库站待命)

(17)堆垛机地上控制盘和堆垛机把托盘送人指定货位。当托盘进入货位后，把“结束数据”传送到群管理控制盘。

(18)群管理控制盘把进入货位结束数据传输给物流管理中心。

(19)物流管理计算机接收到上述人货位结果数据后，修改在库文件和相应其他文件，自动计入库存文件中。

3)出库作业

出库作业流程如下：

(1)收到订单数据。

(2)在办公室通过计算机终端整理订单，决定出库计划。按先进先出原则对在库和出库的货位进行查询处理，并打印出库指示一览表和发货明细表。

(3)根据订单，编制出库顺序计划，制作出库计划文件，并按机号打印出应取货的货位一览表，发货记录票上记载机号、托盘号、订单号，制品和数量等数据。

    (4)通过办公室计算机终端，按照出库计划文件文件，物流管理计算机向群管理控制盘发出出库指令。

    (5)群管理控制盘对堆垛机地上控制盘发出出库指令。

    (6)堆垛机从指定的货位取出托盘，并搬运到移动台车上。

    (7)移动台车自动行走。此时出库终端显示订单号和其他有关项目。订单号用大号字体显示出来。

    (8)叉车司机根据发货记录票和终端显示订单号，把托盘从移动台车上取下来，送到指定的发货口，搬运完毕后，把出库记录票附在托盘上。

    当叉车的货叉一离开移动台车时，通过传感器就知道移动台车上的托盘被取走，此时，移动台车自动回到人出库站，并在指定位置待命，等待堆垛机搬运来的托盘。

    (9)在发货口待命司机根据发货明细表和发货记录单，按指示数量从托盘上把制品或原材料取出，并装入卡车的车厢中。

    (10)叉车司机把拣货完毕的托盘送到下一个订单应拣货的发货口。如果没有后续订单拣

货时，则把托盘送到指定区域待命入库。

    4)备用运转

如前所述，备用运转是在入库主线的机器发生故障时采用的措施。

备用运转的入库设定按正常运转方式一样操作。但是，入库设定的托盘被送到剔出线上。

(1)在传送带控制盘面上，选择备用运转方式。

    (2)移动台车自动待命。

    (3)叉车把从剔出线运来的托盘放在移动台车上。

    (4)当叉车货叉一离开，通过传感器作用，移动台车自动到人出库站位置，并由条形码识别器读出托盘号。

    (5)堆垛机地上控制盘把同一组数据传输给群管理控制盘。

    (6)管理控制盘把同一组数据作为入库要求的数据传给物流管理计算机。

    (7)物流管理计算机根据入库要求数据进行入库设定处理，并按托盘上制品或原材料的出库顺序查询空货位后，向群管理控制盘发出入库指令。

    (8)当入库指令被拒绝或条码阅读器不良时，移动台车将自动返回待命，异常灯亮，并异常报警。此时，叉车把移动台车上的托盘取下，排除异常原因。

    (9)当堆垛机地面控制盘接收到来自群管理控制盘的入库指令后，堆垛机把托盘放人货位中。

其余处理，按正常运转进行。