任务3.1
系统申请出库

工作任务

1．工作任务描述

学习系统申请出库的工作过程。

2．学习目标

1）能力目标：理解线体和AGV的对接过程。

2）知识目标：理解系统申请出库的条件，掌握线体和AGV的对接过程。

3）素质目标：培养仔细做事、独立思考的职业素养，培养正确表达自己思想的能力。

3．教学组织设计

1）学生角色：操作者。

2）教学情境：企业生产部、设备维护部。

3）教学材料：学习参考材料、安全操作规范。

4．教学过程

1）任务导入。

2）必备知识：安全操作规范。

3）技能训练：上位机参数及线体和AGV对接。

4）成果交流：小组讨论、交流。

5）教师点评：各组改进、作业。

知识储备——系统出库流程

WMS是一款标准化、智能化的过程导向管理的仓库管理软件，它结合了众多知名企业的实际情况和管理经验，能够准确、高效地管理、跟踪客户订单和采购订单，以及进行仓库的综合管理。使用WMS后，仓库管理模式将发生彻底转变。从传统的结果导向转变为过程导向；从数据录入转变成数据采集，同时兼容原有的数据录入方式；从人工找货转变成导向定位取货；同时引入了监控平台，让管理更加高效、快捷。条码管理实质是过程管理，过程精细可控，结果自然正确无误。

WMS的功能包括货位管理、产品质检、产品入库、物料配送、产品出库、仓库退货、仓库盘点、库存预警和质量追溯。

其中，产品出库的工作过程为：产品出库时仓库保管人员凭销售部门的提货单，根据“先入先出”原则，从系统中找出相应产品数据下载到采集器中，制定出库任务，到指定的货位，先扫描货位条码（如果货位错误则采集器会报警），然后扫描其中一件产品的条码，如果满足出库任务条件则输入数量执行出库，并核对或记录运输单位及车辆信息（以便以后产品跟踪及追溯使用），否则采集器可报警提示。

1．登录博众WMS智能仓储物流管理系统

在服务器端打开浏览器，在地址栏输入：192.168.2.2：88，进入博众WMS智能仓储物流管理系统的登录界面，输入登录名和密码，单击“登录”，进入智能仓储物流管理系统主界面。

2．系统申请出库的条件

系统申请出库的条件为：自动检测入库；物料入箱。

物料由机械手臂进行装箱，物料装满料箱，并且料箱有确定的任务号。如图3-1所示。其中料号为“DELL”，料箱规格为“600×395×320”，供应商编码为“hg123”，任务数量为“1”。此时开始自动检测出库。

3．系统申请出库的工作过程

当满足系统申请出库的条件后，系统自动通知AGV取料，此时AGV开始工作，如图3-2所示。同时，线体上的阻挡2＃气缸动作，料箱沿输送带传输，当光电开关检测到箱体时，如图3-3所示，延迟一定时间，到达下料阻挡3＃气缸位置后自动停止，等待AGV取料，如图3-4所示。

光电开关利用被检测物体对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。物体不限于金属，所有能反射光线（或者对光线有遮挡作用）的物体均可以被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行检测。

当AGV到达输送带下料口位置时，发送AGV到位信号，如图3-5所示。AGV上物料传感器获得到位信号，上位机向线体发送放料允许信号，线体收到信号后，下料阻挡3＃气缸动作，料箱传输到AGV上，如图3-6所示。

AGV上的传感器确认有物料时，通过上位机向线体发送放料完成信号，待线体确认完成后，AGV上绿色信号灯点亮，此时AGV载料箱开启运行，如图3-7和图3-8所示。

AGV载料箱开启运行出库后，上位机控制信号中，任务数量由“1”变为“0”，表明待出库的1件物料已出库，目前没有待出库的物料，如图3-9所示。至此，系统申请出库任务完成。

任务工单

知识储备——自动仓库的出/入库管理流程

1．仓库作业管理

自动化仓库的作业管理是负责合理安排出/入库作业，完成立体仓库在生产线与平面仓库（或其他供料系统）之间运送物料的任务。其作业流程为毛坯出库、成品回库、毛坯入库、成品出库，见表3-1。

（1）入库与出库任务

入库与出库任务是立体仓库作业的主要内容。出/入库的物料有毛坯和成品。

1）毛坯出库任务。为了满足生产线加工的实时需要，将所需的毛坯送至指定的缓冲站。其出库申请来自缓冲站（加工缓冲站或工位缓冲站）。出库申请提出对物料品种、型号、数量以及供料时限的要求。接到申请后，立体仓库结合当前库存情况查询到所需物料的货位（通常不止一个），根据货位管理原则（见3.3节）确定出库的货位号，并立即形成毛坯出库任务（出料货位号、供货最低时限、出库台号等）。

2）成品回库任务。当加工好的成品回到立体仓库的入库台前时，条码阅读器将成品的信息（编号、数量等）读入，并提出入库申请。立体仓库结合当前货位情况，根据货位管理原则为该成品寻找合适的空货位，同时形成成品回库任务单。

3）毛坯入库任务。通过入库条码阅读器得到毛坯入库任务单。其入库任务形成过程与成品回库相同。

4）成品出库。MRPII制订提货计划并通知立体仓库后，根据厂外提货计划确定成品出库的时间、数量、种类等，立体仓库按照计划要求，确定每一个待出库成品的货位号，并形成出库任务单。

（2）出/入库作业调度

出/入库作业调度负责合理调度堆垛机完成出/入库作业任务，是物流系统满足实时性要求的关键。

为了实现合理调度，一方面需要有合理的数据和信息作依据，另一方面要有合理的调度原则和算法。在调度堆垛机时，需要获得表3-2的数据和信息作为参考依据，并在分析这些数据和信息的基础上根据调度原则执行调度。

运输任务包括已下发未完成的运输任务及未下发的运输任务。出/入库作业调度主要是安排各出/入库任务的开始执行时刻。由于堆垛机是执行出/入库任务的主要设备，因而制定调度原则时主要应考虑堆垛机任务的执行情况，掌握堆垛机的任务执行顺序。

在线自动仓库堆垛机执行任务一般遵循以下调度原则：

1）优先执行出库任务。在同时存在数条出库任务时，最紧急者先执行。

2）当入库任务的执行不影响任何出库任务的按时完成时方执行入库任务。出库优先入库并非因为入库不重要，而是由于一般企业生产，可以把入库安排在班后进行。而在生产班次上入库只插空进行。

3）若某一出库任务的终点工位缓冲站所在小车环线有故障时，暂不执行该出库任务，或将该出库任务的终点改至出库台。

调度原则确定后，通过一定的算法，可计算出各任务的执行时刻。

首先将任务排队。对每台堆垛机设入库任务队列，入库任务按申请时刻排队，每次下发队头任务，出库任务按以下公式计算出的最迟执行时刻排序，即

最迟执行时刻=最迟送达缓冲站时刻-（出库任务所需执行时间×估算出库任务预计完成时刻的安全系数）

然后再通过如下方法加以调整。若相邻两个出库任务的最迟执行时刻之差小于堆垛机平均作业时间，则提前前一任务的最迟执行时刻，使其差距为堆垛机平均作业时间。循环操作直至所有任务的最迟执行时刻的差距不小于堆垛机平均作业时间。

（3）优先级设置

物流系统各项作业的实时性要求不同，因此对物流作业管理应考虑设置优先级。毛坯出库直接影响生产线加工，因此实时性要求高。成品回库影响装夹工作站的工作，实时性要求也较高。毛坯入库和成品出库实时性要求较低。由于作业的产生互不关联，因此同时产生多种请求的可能性很大。在自动仓库作业中，排序原则应该是在保证实时性高的作业优先执行的前提下，合理安排其他作业。也就是采用基于优先级的作业管理原则。

基于优先级的作业管理原则包含两个内容：

1）作业调度时，按优先级顺序服务，以保证总是首先响应当前优先级最高的作业任务，亦即实时性要求最高的作业任务。如在所有的作业任务中，首先响应缓冲站提出的出库申请。

2）考虑到有的作业执行时间较长或很多情况下为提高效率采取联合作业，这样仍会有优先级最高的任务受到延误的可能。所以在作业执行时，还会采取“可中断抢先”的原则。即在作业执行时，将作业任务分为若干执行单元。如堆垛机的一次出/入库任务，从入库台取货存入指定货位、另一货位取货到放到出库台，可以分成取-存和存-取两个执行单元。每一作业执行单元完成后，都再次进行作业调度，从而保证优先级较高的作业任务可以抢先中断尚未完成的、级别较低的作业任务而执行。待抢先的任务完成后，再继续执行被中断的、尚未完成的作业任务。当然，这个级别高的任务也可能被级别更高的作业任务抢先中断。

（4）出/入库联合作业

为了提高存取效率，一般避免单项出库，而多采用出/入库联合作业。

在有多项出库和入库申请时，适当把出库任务与入库任务进行优化组合，使满足条件的出库任务和入库任务组合成出/入库联合作业任务，可缩短存取周期，提高存取效率。

在出库台和入库台设在仓库的同一端时，最简便的做法是使入库申请与出库申请分别排序，将第一个出库作业与第一个入库作业组合为一个联合作业任务。这种组合一般情况下在效率上都不会有损失。

当立体仓库的出库台与入库台分设在仓库两端，则需考虑入库货位的位置与出库货位的位置。原则上，选取入/出库同时作业时，堆垛机在巷道中运行路径不重复或重复路线最短。

2．货位管理

对自动化立体仓库的货位进行管理，就是要合理地分配和使用货位，既考虑如何提高货位的利用率，又要保证出库效率。

货位分配包含两层意义，一是为出/入库的物料分配最佳货位（因为可能同时存在多个空闲的货位），即入库货位分配；二是要选择待出库物料的货位（因为同种物料可能同时存放在多个货位里）。

货位分配考虑的原则很多。专门用于仓储的立体仓库，其货位分配原则为：

1）货架受力情况良好；上轻下重；即重的物料存在下面的货位，较轻的物料存放在高处的货位，从而使货架受力稳定；

分散存放，即物料分散存放在仓库的不同位置，避免因集中存放造成货架受力不均匀。

2）加快周转，先入先出。同种物料出库时，先入库者先提取出库，以加快物料周转，避免因物料长期积压产生锈蚀、变形、变质及其他损坏造成的损失。

3）提高可靠性，分巷道存放。仓库有多个巷道时，同种物料分散在不同的巷道进行存放。以防止因某巷道堵塞影响某种物料的出库，造成生产中断。

4）提高效率，就近入/出库。在线自动仓库，为保证快速响应出库请求，一般将物料就近放置在出库台附近。

3．自动仓库出库工作流程

自动仓库出库工作流程如图3-10所示，自动仓库出库工作流程包括生成出库需求、核对出库货物、货物出库三步。具体地，仓储主管接到业务部出库或客户请求后，将信息输入仓储管理系统，系统生成出库单，自动仓库确定每一个待出库货物的货位号，并形成出库任务单，仓储人员利用系统调度堆垛机对出库作业进行合理调度，利用堆垛机执行备货、理货工作，出库终端对货物条码进行扫描出库，仓储人员核实无误后，确认出库货物，货物出库后，仓储管理系统对出库数据库系统进行自动更新。

巩固训练

1．自动仓库的出库要求是什么？

2．上位机的参数配置具体是什么？

3．简述自动仓库出库的工作流程及注意事项。

4．光电开关的特点是什么？

5．根据货物出库要求的“三不、三核、五检查”完成表3-3。