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智能仓储物流体系的魂---数字化信息管理体系WMS,WCS……

导语 咱们好,我是 智能仓储物流技能研习社 的社长, 老K 。 而在物料被移动的一同,咱们必定也会想到,终究背面有什么样隐形的手在指挥着整个体系依照必定的规矩去操作这些物料单元呢?…

导语



咱们好,我是


智能仓储物流技能研习社


的社长,

老K







而在物料被移动的一同,咱们必定也会想到,终究背面有什么样隐形的手在指挥着整个体系依照必定的规矩去操作这些物料单元呢?



今日咱们就来讲一讲智能仓储物流体系的魂:数字化信息办理体系。



本文首要从如下结构叙述:

01 前语

02 魂之结构:主动化金字塔

03 魂之源:数据

04 魂之经络:工业网络

05 魂之中枢:WMS

06 魂之网:数字化网络

07 总结

01 前语



指挥一个体系去做工作,这很像人的大脑指挥身体各个器官做出行为相同。人在走路,奔驰,说话,浅笑,吃饭等等一系列动作前,都是大脑在通过考虑(信息处理)后做出的指令。



而在指令之前首要要人要获取外界的信息,通过眼耳口鼻皮肤等感受器,传递给周围神经网络,最终将信息交给大脑中枢体系进行剖析后,大脑再反向将指令传递给外部器官。







想象一个场景:

一个举重运动员,在举起杠铃之前都要阅历那些进程:



-听裁判员的指令



-用眼睛找杠铃的方位



-用手去杠铃上找一个舒服的抓取方位



-抓取发力



-腿部、腰部、上臂一同和谐到适宜的姿态



-在人身体能坚持住的前提下,持续发力



-全身一致支撑住杠铃



-再次调集身体遍地将杠铃放置于地上



在这个举重进程中,运动员要将全身脚、腿、腰、臂、腕、手掌、呼吸等等多个器官还有触觉、视觉、听觉等外界信息一致和谐起来才干完结一个举重动作。



在此进程中,假如没有中枢神经的会集和谐指挥,运动员要不行不到杠铃,要不不能正确的机遇发力,要不抓起来会伤着自己。

智能仓储物流体系中与人体进程相似,一个大型体系中或许有几十万个设备、电机、子体系、传感器一同在线,一同要或许要掌控或许几百万的SKU的移动和当时状况,要使得海量的单元和组织能相互和谐合作,背面相同需求一套强壮的神经网络和中枢来运筹帷幄,这便是仓储物流体系中的数字化信息办理体系。









02-魂之结构

主动化金字塔





咱们在中学学习生物的时分了解过,人体的神经体系有个组成图,从中枢神经体系到周围神经体系。



关于智能仓储物流体系,也有一个神经体系组成图,那便是十分经典的主动化金字塔结构。







结构首要包含:





最底层:

现场履行组织,比方电机、气缸,专机设备(机械手,AGV、机器人等),各类传感器





中心层:

首要担任搜集现场信息并操控现场各类设备或许各类子体系,首要包含WCS(PLC、DCS等)





上   层:






首要担任仓储物流各环节的事务操作和数据汇总,首要包含WMS





最高层:






首要担任上层与实践出产事务的信息化微观办理,比方MES,ERP等等

从金字塔结构中咱们能够看到,越坐落底层,各个单元越涣散,与现场的物理什物越相关,此部分的实时性要求越高。比方很多的输送机涣散在现场,关于其上要传输的物料进行实时的信息收集和相应的动作反响。

关于智能仓储物流的数字化信息办理,咱们首要会集评论在上层WMS和中心操控层。上层WMS相当于人体的大脑中枢神经,中心操控层WCS相当于周围神经网络。

事实上,上位WMS在仓储物流体系中愈加偏重于仓储事务办理,而尽量不去与现场硬件和什物发生直接的链接联系,而是通过中心的WCS来进行信息联接。

假如WMS直接办理现场设备,如下图所示,



WMS与现场设备融合在一同,相互影响和相互操控的要素增多。比方现场某个设备停机或许毛病,或许会到导致整个WMS体系不能正常运转或许某些功用因而要阻滞。



再比方,现场的某个设备晋级或许换品牌后,之前的接口和运用方法发生了改变,此刻也需求对WMS进行相应的程序修改和调试,很大程度上会影响现有WMS的正常运用。



再比方智能仓储体系在调试期,WMS的开发人员会被紧紧的绑定在现场一切设备正常运转的时分才干测验,不便于独自测验事务方面的功用;等等。

因而,将WMS与现场的实践设备进行别离是不得不做出的挑选,别离的进程便是添加一个中心层,也便是上边的金字塔结构中的中心操控层WCS。这样仓储物流事务办理与底层的设备运转和信息收集就被某种程度上别离出来了,相互不影响。WCS就充当了这个联接两者的桥梁,结构如下图所示。





WCS的根本功用包含承受WMS的作业指令,通过收拾、组合、拆分,构成各主动化体系的作业指令,分发给各主动化体系。一同,接纳各主动化体系的现场状况,反响给WMS。

事实上WCS内部也是依照金字塔结构组成的,比方WCS作为上位,各个设备的操控器如PLC、嵌入式等作为中心层,各个履行组织和传感器作为最底层。



与上述的总金字塔结构相似,这样能够将各子体系和设备进行别离,便于体系的别离调试、修理、运转,运用。







03-魂之源

数据





体系要对外界做出反响和动作,必定是有所依据的。人体通过对外界的视觉、听觉、触觉等等信息的接纳后,才针对性的做出反射动作。

关于智能仓储物流体系而言,物料该动不改动,设备运转不运转,什么时分运转,多块的速度运转,设备接纳不接纳新物料等等,一切的反响也都是有依据的,而依据便是当时的仓储物流中从大到小、从微观到微观、从客观到人为的各方面的数据输入。





01 工艺出产数据:





-设备状况数据

设备负载状况、现场传感器数据、报警数据等等


-设备运转数据

设备转移使命履行状况、完结度、速度、时长、优先级,上下游的接口等等


-物流存储数据

从收货、入库、盘点、出库、拣选、分拣、打包、发货等全流程各个环节的事务数据,比方物流量、使命量、库存量、吞吐量等等。






-操作流数据

首要包含各级操作人员数据、操作日志数据等。







02 物料数据:




-物料的根本特色数据:

  • l物料编号

  • l物料描绘

  • l包装码

  • l装箱组别

  • l规范毛重

  • l规范毛重

  • l规范体积

  • l其他特色


-物料信息的载体

通过读取标签上的号码后,再依据必定的规矩,相关到后台数据库,即能够知道该物料的悉数信息细节。







03:人为数据



以上提及的出产工艺数据和物料信息都是物理客观存在和依照必定的逻辑主动生成的数据,有些数据很重要可是无法依托惯例的逻辑生成,此刻就需求有才智的人来介入并辅佐主动化体系一同完结愈加的使命,比方综合性的一些决议计划输入就需求人工来输入。

人工输入给体系需求通过如下几大类:

  • l按钮类

  • l工控PC类

  • l工业触摸屏

  • l手持终端



这样,从体系的一切结构层面和一切各个事务环节的数据就都预备好了。







04-魂之经络

工业网络



数据在各个节点、各个环节、各个设备处发生后,需求汇总和传递才干被使用起来,因而首要要处理的是如何将这些数据节点链接起来。



这就需求工业网络将一切的节点串起来,通过各种通讯介质将这些设备或许子体系从物理层面打通,为数据交互铺平道路。


最常见的工业通讯链路方法为工业总线通讯和工业以太网通讯。

  

工业总线通讯:数据通讯的内容往往不止几个状况位能处理,而往往一方面是更杂乱的数据信息,另一方面B或许与不止A一个终端通讯,这样就需求能高效的数据通讯的方法。在工业中,各种根据规范协议的总线就派上了用场。大都的工业总线都由主站、从站组成,通过必定的体系配置后,各个站点之间能够相互传递数据。



在仓储物流体系中,使用较广泛的有Profibus、Modbus,Can,ASI,RS232/485总线。

工业以太网:以太网是工作环境的干流规范,在上述的金字塔结构中,监控办理层往往都是建立在PC上的,因而监控办理层较合适以太网的使用,为通讯便当,金字塔从底层到最高层,假如能用一致的通讯方法能有许多的长处。



另外在仓储物流主动化体系中,有一大类设备是机动性较高的,比方AGV,转移机器人等等,关于机动性较高的设备能选用无线的通讯无疑是最佳的计划。



以上的场景无疑选用工业以太网是不贰的挑选。因而在仓储物流主动化体系中,工业以太网有十分很多的使用。工业以太网除了有以上的特色外,还具有通讯速率高,体系扩展性强的长处。



工业以太网有线的链接方法一般选用交换机、双绞线、光纤,网卡组合达到通讯链接,无??

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