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物流智能化時代,自動化立體貨架倉庫的安全如何保障?

來源:admin     時間:2021-10-11 16:41:18


隨著物流行業朝著信息化和智能化的方向發展,物流自動化核心設備自動化立體倉庫的應用日益廣泛,其設備和系統如何安全穩定運行,成為日益重要和復雜的技術性課題。

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自動化立體倉庫(AS/RS)是由立體貨架、巷道堆垛起重機/穿梭車等自動存取設備、出入庫托盤輸送機系統、通訊系統、自動控制系統、計算機監控系統、計算機管理系統以及其他輔助設備組成的復雜的自動化系統。近年來自動化立體倉庫的應用日益廣泛,而自動化立體倉庫的安全穩定運行是保證其高效發揮作用的基礎,因而越來越受到重視。


自動化立體倉庫的安全管理主要包括建設安全以及運營安全,涉及工作人員安全、貨物安全、設備安全、消防安全、信息數據安全等方面。具體如設備故障風險:由于機械設備在操作過程中發生損壞、操作人員操作或維護不當等,無法對倉儲開展作業。比如傳送帶的機械卡住,或傳輸電纜故障,造成機械損壞;傳感元件檢測元件損壞、檢測失靈、計算失真,造成操作錯誤等。數據安全風險:主要是倉庫控制系統中數據備份不及時導致數據丟失、或者操作人員輸入數據不準確造成的記錄數據與實際數據不相符等。人身安全風險:其主要來源于兩個方面,一是由于人員操作失誤導致高層物品墜落而引起的安全事故,二是自動化立體倉庫在運作過程中因機械設備故障帶來的人身傷害。


設計和建造是安全的基礎

一個自動化立體倉庫項目能否持續安全穩定的運行,最初的設計和建設是基礎。沒有合理的設計、高質量的建設、安裝,必然會給后期的運行和運作帶來麻煩,也會給后期的安全管理埋下隱患。


一個自動化立體倉庫項目的實施會涉及到眾多參與方,包括:業主、咨詢公司、設計院、系統集成商、貨架等設備供應商、消防、現場監理等。自動化立體倉庫項目在規劃設計時需要考慮的因素較普通立庫項目更加復雜,如需要綜合考慮庫內儲存物的情況,如物料的特征、外形尺寸、單件質量等參數;要考慮建設倉庫今后物流運作情況,如平均庫存量、最大庫存量等出入庫流量及其它相關的條件,甚至包括包裝形式、搬運形式、出庫及運輸工具,以及企業的管理水平、企業的后期發展規劃等因素。


如今,物流系統項目規模不斷擴大,復雜度日益提升,這些無疑都加大了物流系統項目建設的難度。安全管理是建設項目的重要組成部分,如有些大型物流設備安裝對進入場地的道路有要求;有些物流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。針對這些安全需求,都需要項目建設方提早了解,做出方案。


自動化立體倉庫項目在設計、制造、安裝時要嚴格按照相關規范操作。2012年4月1日,工業和信息化部批準發布了《自動化立體倉庫設計規范》,要求設計時要確定出貨架結構的工藝荷載、制造精度、基礎沉降要求、供電、通風、照明、防火等多方面的要求以確保整體系統的總體設計要求。如自動化立體倉庫中的消防問題,設計時就要考慮到消防通道問題、防火涂料問題,做好結構設計和消防設計。我們國家的消防講究物防加技防,刷防火涂料,保證它的耐火時間。


自動化立體倉庫的設備安全問題

高層貨架是自動化立體倉庫的主體設備,在降低倉庫投資成本、改善工作環境、提升空間利用率的同時,由于其形成貨物密集和向上較高空間的存儲形式,也給項目本身和物流作業帶來了一定風險。如由于貨位傾斜或者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,那更是嚴重的安全事故。


對于貨架本身的質量安全,六維副總裁毛建云認為國內主流大廠的產品質量都是有保證的,“這些廠家制造貨架在選材時都是采購國內國際一線大鋼廠的材料,材料本身的品質有保證,包括其承載力和抗腐蝕性?!睂τ谪浖芟到y的設計選型,中機六院的副總工程師王文向記者介紹:在實施具體項目的時候,貨架形式主要取決于客戶的實際需求、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精度要求較高;對堆垛機軌道水平度、垂直度的要求較高。如果采用高位叉車存取貨物,則需要超平地面?!?/p>


隨著客戶需求以及技術的發展,更多的輔助設備成為自動化立體庫的必不可少的設備如:RGV、輸送系統、提升機等。這些設備的質量安全對于自動化立體倉庫的整體安全也是至關重要的。在自動化立體倉庫中運行的物流設備在防火防爆等方面的要求要高于普通倉庫,因為一旦庫內發生著火或爆炸等意外,其影響的不僅僅是貨架的安全,更是整個倉庫的安全。


自動化立體倉庫中的安全防護設施

在自動化立體倉庫的設計和建設當中,其設計和建設目標除了要實現設備的高效運營以外,還有一個重要目標就是通過必要的安全防護措施,避免或者降低由于人員操作失誤或者設備運行偏差造成的設備貨物損害以及相關工作人員人身安全。而隨著自動化立體倉庫技術的發展和應用,已經有越來越多的標準和規范,對行業整體安全水平的提升起到十分重要的作用。如行標和國標JB/T9018-2011《自動化立體倉庫設計規范》、JB/T11269-2011《巷道堆垛起重機安全規范》、GB/T32828-2016《倉儲物流自動化系統功能安全規范》都對自動化立體倉庫系統的安全性提出大綱性的規范要求。如安全防護措施是各種安全規范規定的自動化系統必備部分,安全圍欄和安全門在自動化立體倉庫系統中是防護措施的第一道安全門,在各類規范中都有明確的要求。


物流智能化時代,自動化立體倉庫的安全如何保障?

所有的安全規范,首先要保護的是操作人員的人身安全,如防止立體倉庫中貨物意外高空墜落砸傷工作人員或工作人員誤入設備工作區造成被傷害等安全事故。如根據GB16655-1996《工業自動化系統集成制造系統安全的基本要求》,自動化立體倉庫系統安全保護措施主要是體現在物流設備與人工操作接口的防護措施。自動化倉儲物流設備工作區域邊界要設置隔離護欄,其中貨架隔離護欄分為二種,一種是貨架的側面一般采用防護背網防止貨位墜落,根據存儲貨位的規格選擇適當的網眼;一種是貨架端頭通道設置阻止人員進入的安全圍欄,一般高度為1200mm,并與活動式防護裝置門(鉸鏈、滑道)組合使用;堆垛機、輸送機等各類機械設備運行區也要設置隔離護欄,根據操作規范僅允許維修人員在機器調整、工藝校正或維修時進入圍欄之內。


監控和維保是安全的必要條件

倉庫監控系統是自動化立體倉庫控制系統的重要組成模塊,它不僅是實現倉庫管理和監控功能的重要基礎,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。針對倉庫監控系統的設計,大多數國外的應用程序均是基于成熟的組態軟件改進的。盡管軟件存在著部分缺陷,如腳本容易崩潰、程序過于復雜等,但是其在人機交互方面已經很人性化了。


對于自動化倉庫而言,其在監控系統方面主要有兩點需求——狀態監控功能和設備調試功能?;谶@兩點需求,倉庫監控系統能夠實現的功能包括:貨物搬運過程中對設備運行狀況的全程監控;設置堆垛機的工作模式,控制堆垛機各種行為狀態;控制顯示屏,以反映系統運行過程中堆垛機的實時工作狀態;接收并管理計算機報告在運行過程中發生的故障,作業執行情況和設備狀態等;接收設備位置及狀態等信息,向堆垛機發出操作命令。


除了日常對設備狀況的監控,定期的維護保養也是十分必要的。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,最大程度降低設備故障引發的安全問題。


智能技術助力安全技術進一步發展

信息系統與數據安全是自動化立體倉庫安全管理的重要內容之一。如很多自動化立體倉庫系統會采用數據庫雙機熱備份以應對故障發生。此外,現在很多物流設備廠商開發了在線的信息監控和管理系統,通常稱之為“XX云管理系統”,這些系統通過遍布自動化立體倉庫的各種傳感器收集數據,幫助監測和判斷各類智能化物流設備的運行狀態,如果發現異常還能夠第一時間推送預警信息。當然,也有人士擔心,如自動化立體倉庫這樣的大型自動化物流設備系統上網在線,是否會帶來被網絡信息侵入和攻擊的風險?面對這樣的疑慮,金峰集團總工程師兼研發總監劉洪峰跟記者解釋到:首先,一般客戶的物流倉儲信息系統網絡和重要的生產運營網絡是隔離的,避免了網絡黑客通過倉儲物流系統網絡攻擊生產運營網絡的可能。其次,物流系統云化,更多只是給予物流系統數據的上傳功能,一般是禁止開通遠程操控大型物流倉儲設備的權限和功能的。還有,大型自動化物流設備的操控系統和信息系統構建都是基于專用的工控系統和基于Linux系統開發的,與普通互聯網基于Windows系統開發的軟件和系統還有技術差別,大部分計算機病毒主要攻擊Windows系統中的相關軟件。


隨著各種信息智能技術在物流行業的廣泛應用,物流業正在朝著智慧物流時代發展,這種技術發展趨勢也推動了自動化立體倉庫安全技術的進一步發展。如物聯網技術和5G技術的應用在自動化立體倉庫和相關設備中的應用,使得相關設備能夠定期對自身狀態和立庫狀態進行質量檢測,并通過5G網絡將相關數據回傳給控制系統,甚至控制中心可以通過5G網絡遠程查看設備監控及運行日志,遠程連接設備進行調試,極大提升了對自動化立體倉庫維護和保養的工作效率。如音飛公司正在進行相關項目的開發,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,使得設備能夠反饋基礎數據并在邊緣層進行數據計算和分析整理,從而獲取各個設備狀態、故障的診斷和分析,實現對一些重要結構或者元器件在運行環節中可能出現故障進行提前預警,從而提升整個自動化倉庫系統的安全系數。


盡管自動化立體倉庫是高度自動化的設備,但是對操作人員和使用人員的安全操作和安全意識的提升,仍然是保證整個項目安全運營的重要因素之一。不管是在自動化立體倉庫的建設,還是其運營中,相關工作人員必須嚴格執行安全標準及規范;切實落實安全管理規章制度和安全措施,確保安全目標實現。很多自動化立體倉庫出現安全事故,有些系統項目甚至可能由此停滯或停擺,給相關人員的生命健康和甲乙雙方的經濟利益都帶來了很大的損害。之所以會出現安全事故,有可能和工程設計或產品質量有關,但是更多是因為管理松懈和操作不當造成的。因此,在自動化立體倉庫施工工作未開展前,項目組中必須設置專業的安全管理人員,并且切實落實其權力和職責。其次,項目組應對施工人員進行相應安全技術的培訓,提升其安全施工的意識和水平。最后,相關企業必須全面的貫徹落實國家及行業關于安全生產的法律法規,保證能夠按照法規、行規進行專業施工。在自動化立體倉庫運營環節中,為了提高自動化立體倉庫運營的安全性,應加強對倉儲操作人員的技能培訓,不斷學習并掌握自動化立體倉庫控制系統的原理,只有正確使用和維護,才能實現對自動化立體倉庫的有效使用和管理,并進一步降低管理成本和安全風險。


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