倉儲自動化:大趨勢下的小元件
發布時間:2023-07-31 來源:Mouser 責任編輯:wenwei
【導讀】zaiquanqiushuzihuazhuanxingdebeijingxia,zhinenghuadelangchaozhengxijuangexinggeye,tebieshinaxieduiyuxiaolvhechengbenbijiaomingandeyingyongchangjing,gengshizhinenghuadezhongyaozhelidian,birucangchuxingye。zheyetuidongcangchuzidonghuarijianchengweiyinrenzhumudefengkou。
倉儲自動化起源於20世紀50年(nian)代(dai)的(de)美(mei)國(guo),彼(bi)時(shi)開(kai)發(fa)者(zhe)將(jiang)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)到(dao)傳(chuan)統(tong)的(de)高(gao)架(jia)倉(cang)庫(ku)中(zhong),開(kai)創(chuang)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)倉(cang)儲(chu)的(de)先(xian)河(he)。人(ren)們(men)很(hen)快(kuai)意(yi)識(shi)到(dao)此(ci)舉(ju)對(dui)於(yu)提(ti)升(sheng)倉(cang)儲(chu)運(yun)營(ying)效(xiao)率(lv)、降低綜合成本的好處,因此很快將這樣的成功案例複刻到了更廣泛的倉儲應用中。
時至今日,倉儲自動化根據應用場景的不同,演化出了兩種類型:
● 工業生產型 工業企業基於原材料、半成品、成品以及零備件等貨物存儲、輸送和信息化管理,實現物料自動傳輸與訂單自動處理,提高生產配套效率、車間物流管理水平以及倉儲管理能力。這已經是工業4.0藍圖中重要的一環。
● 商業配送型 主要為商業企業提供產品存儲、分揀、配(pei)送(song)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)管(guan)理(li),實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)自(zi)動(dong)傳(chuan)輸(shu)與(yu)訂(ding)單(dan)自(zi)動(dong)處(chu)理(li),提(ti)高(gao)訂(ding)單(dan)處(chu)理(li)能(neng)力(li),降(jiang)低(di)訂(ding)單(dan)分(fen)揀(jian)成(cheng)本(ben),進(jin)而(er)減(jian)少(shao)流(liu)通(tong)成(cheng)本(ben)。此(ci)類(lei)應(ying)用(yong)業(ye)已(yi)成(cheng)為(wei)今(jin)天(tian)龐(pang)大(da)的(de)電(dian)商(shang)王(wang)國(guo)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)支(zhi)柱(zhu)。
可見,倉儲自動化已經與智能製造、電子商務這兩個重要的經濟引擎深度綁定,其未來可持續的發展前景毋庸置疑。據Allied Market Research的市場研究數據,2022年全球倉庫自動化市場規模約為157億美元;在2023至2031年間,預計該市場的年複合增速為15.3%,在2031年將達到576 億美元。
圖1:倉儲自動化在降本增效方麵成效顯著
(圖片來源:TE)
倉儲自動化中的創新技術
按照比較嚴謹的定義,倉儲自動化是指通過信息化、物聯網和機電一體化等技術,提供智能化物流解決方案,通過將物料出入庫、存儲、輸送、生產、分揀等物流過程自動化、信息化和智能化,來實現降本增效的目的。由此不難看出,新技術的應用是倉儲自動化發展的底層驅動力。
與其他自動化係統類似,倉儲自動化係統也包括感知、連接、決策、執行等幾個關鍵環節,構建起了一個完整的數據產生、傳輸、處理和應用的鏈條。這其中,也是各種創新技術的演兵場。
識別與感測
現代倉儲管理依托RFID技術,可以自動讀取倉庫中不同貨物的數字標簽,識別其“身份”並(bing)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)化(hua)處(chu)理(li),提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)高(gao)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。同(tong)時(shi),更(geng)多(duo)的(de)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)也(ye)正(zheng)在(zai)被(bei)集(ji)成(cheng)到(dao)倉(cang)儲(chu)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)中(zhong),讓(rang)相(xiang)關(guan)的(de)設(she)備(bei)具(ju)備(bei)諸(zhu)如(ru)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)和(he)空(kong)間(jian)感(gan)知(zhi)等(deng)能(neng)力(li),以(yi)便(bian)可(ke)以(yi)綜(zong)合(he)更(geng)多(duo)的(de)數(shu)據(ju),建(jian)立(li)更(geng)全(quan)麵(mian)的(de)洞(dong)察(cha)。
物聯網
gaoxiaowuliuchuansongdebeihou,shijishangshigengweigaoxiaodeshujuliudechuanshu。wulianwangweicangchuzidonghuatigongleyigeshujutongxindejichugujia,tebieshiwuxianlianjiejishudeyingyong,jiangdaliangdecangchushebeilianweiyiti,quebaoshujuzaiqizhongkuaisuerzhunquedichuandi。
倉儲管理係統(WMS)
這是整個倉儲自動化係統的“大腦”,彙聚來自各方麵的數據,並通過處理最終形成決策指令,驅動整個倉儲係統的高效運轉。值得注意的是,AI技術的應用,正在賦能WMS新一輪的迭代升級,建立在海量數據基礎上的洞察,為優化流程、避免故障、提升效率帶來更大的價值。
倉儲機器人
自主運作的機器人作為倉儲係統中實現貨物搬運的末端執行器,是倉儲自動化的一個重要標誌,其中具有代表性的包括AGV(自動導航車輛)、AMR(自主移動機器人)和ASRS(自動存儲和檢索係統)。它們可以根據預先設置好的線路(如AGV)或者是自主感知周圍環境(如AMR)自動化運行,實際上自身就已經是一個集環境感知、決策規劃和控製執行於一體的綜合智能設備,且產品的功能和形態也日趨多樣化。
智能基礎設施
為了支撐整個倉儲係統的智能化發展,相關的基礎設施也需要智能化升級,比如為AGV和AMR配套的智能充電站、安全監控設備等,這也是將倉儲自動化係統無縫融入到倉儲物流體係中的關鍵。
當dang然ran,想xiang要yao構gou建jian起qi一yi個ge理li想xiang的de倉cang儲chu自zi動dong化hua係xi統tong,要yao從cong大da量liang具ju體ti而er微wei的de技ji術shu細xi節jie入ru手shou,元yuan器qi件jian的de選xuan型xing就jiu是shi不bu容rong忽hu視shi的de一yi個ge環huan節jie。如ru何he正zheng確que選xuan擇ze元yuan器qi件jian,以yi滿man足zu新xin一yi代dai倉cang儲chu自zi動dong化hua係xi統tong設she計ji的de要yao求qiu?其qi中zhong需xu要yao考kao量liang的de要yao素su有you很hen多duo,不bu過guo有you三san個ge方fang麵mian的de需xu求qiu特te別bie值zhi得de關guan注zhu,那na就jiu是shi:可靠性、連接性和安全性。
確保EMI設計的可靠性
智(zhi)能(neng)倉(cang)儲(chu)係(xi)統(tong)具(ju)有(you)連(lian)續(xu)不(bu)間(jian)斷(duan)工(gong)作(zuo)的(de)特(te)性(xing),因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)長(chang)壽(shou)命(ming)具(ju)有(you)天(tian)生(sheng)的(de)依(yi)賴(lai)。可(ke)以(yi)想(xiang)見(jian),在(zai)一(yi)個(ge)高(gao)速(su)運(yun)轉(zhuan)的(de)倉(cang)庫(ku)物(wu)流(liu)係(xi)統(tong)中(zhong),任(ren)何(he)停(ting)工(gong)故(gu)障(zhang)都(dou)是(shi)不(bu)能(neng)接(jie)受(shou)的(de)。
確保係統的可靠性是一個綜合性的工作,其中任何一個環節都不容疏漏。比如,在空間密閉而緊湊的倉庫中,隨著電子設備越來越多,EMI(電磁幹擾)設計方麵的挑戰會特別突出。這是因為每個電氣或電子裝置均可能是潛在的EMI源,其必須滿足嚴苛的EMI可靠性標準要求。
TE Connectivity (TE)的Corcom濾波器就為抑製電源線路上的EMI問題提供了一個理想的解決方案。其中,Corcom AHV三相高性能EMI濾波器采用雙級或單級三角形配置,可過濾額定電壓高達760VAC和額定電流高達1,000A應用的電磁幹擾,以支持大功率的應用,且漏電流很低,是倉儲自動化充電設施等應用的理想選擇。而且,該EMI濾波器采用緊湊的書架或底盤設計,占地麵積小,可節省空間和成本,這也為倉儲係統整體的布局規劃設計提供了極大的便利性。
AHV三相EMI濾波器通過了UL 60939-3標準UL認證並符合CSA22.2 No 8標準,這無疑為其在複雜EMI環境中的應用,提供了一個有力的背書。
圖2:Corcom AHV三相高性能EMI濾波器
(圖源:TE)
支持穩固而靈活的連接性
隨sui著zhe進jin入ru倉cang庫ku的de智zhi能neng設she備bei越yue來lai越yue多duo,且qie其qi電dian子zi係xi統tong日ri趨qu複fu雜za,必bi須xu要yao認ren真zhen考kao慮lv在zai設she備bei之zhi間jian建jian立li穩wen固gu而er靈ling活huo的de連lian接jie。而er如ru果guo有you一yi種zhong現xian成cheng商shang用yong的de互hu連lian係xi統tong,能neng夠gou提ti供gong可ke靠kao的de電dian氣qi連lian接jie,使shi用yong便bian利li,且qie其qi通tong用yong性xing還hai能neng帶dai來lai成cheng本ben上shang的de優you勢shi,肯ken定ding會hui受shou到dao開kai發fa者zhe的de青qing睞lai。
TE的AMPMODU MTElianjieqijiushiweimanzuzheyangdeshejixuqiuerkaifade。gailianjieqibiankuangnenggouyongyindaoleijiangjiaoxiaodemuduanheyinjiaozujianbianchengyizu,xingchengjiaodadedanpaihuoshuangpaisuodinglianjieqi,yingyongshifenlinghuo;其采用的鎖定和極化設計,有助於實現配接的穩固性和可靠性;該連接器還提供不同的端接、鍍層等選項,以滿足廣泛的硬件互連需求。
與AMPMODU MTElianjieqipeitaoshiyongdedianlanzujian,zaitishengzhenggehulianxitongwenguxinghelinghuoxingfangmianyefahuizhezhongyaodezuoyong。qizhengxiangshuansuokefangzhizaijuliechongjihezhendonghuanjingzhongtuoluo,huadongbaochiweibuxuanxiangyouzhuyuzaihanjieqianjianglianjieqilaogudigudingzaidianlubanshang,jihuashejiquebaolezhengquechapei。gaixiliedianlanzujianchangduwei3"和11.8",具有母頭對母頭和公頭對公頭組裝選項,還可提供各種端接(包括壓接和IDC)、電鍍和安裝選項,可滿足32AWG至20AWG範圍內的線對板和線對線需求。同時,IDC和壓接式觸點可互換,這也使得現場維修變得更為方便。
總之,有了這樣的現成商用互連產品,就可以一站滿足倉儲自動化中的諸多設計需求!
圖3:AMPMODU MTE現成電纜組件
(圖源:TE)
無死角守護更高的安全性
作zuo為wei工gong業ye自zi動dong化hua的de一yi個ge分fen支zhi,倉cang儲chu自zi動dong化hua中zhong的de安an全quan性xing是shi一yi道dao不bu可ke逾yu越yue的de紅hong線xian。這zhe種zhong安an全quan性xing上shang的de需xu求qiu包bao括kuo倉cang儲chu自zi動dong化hua係xi統tong本ben身shen的de安an全quan性xing,即ji要yao避bi免mian設she備bei運yun行xing過guo程cheng中zhong各ge類lei安an全quan事shi故gu的de發fa生sheng;也包括作業人員的安全,特別是在人機共處、協同工作的場景中,這種安全訴求顯得更為迫切。
通tong常chang來lai講jiang,整zheng個ge自zi動dong化hua係xi統tong的de安an全quan,需xu要yao從cong幾ji個ge不bu同tong的de層ceng麵mian一yi起qi著zhe手shou,才cai能neng確que保bao安an全quan無wu死si角jiao。首shou先xian,在zai元yuan器qi件jian級ji方fang案an上shang,就jiu要yao選xuan用yong符fu合he安an全quan標biao準zhun的de物wu料liao;其次,在係統級設計上,要充分考慮安全冗餘,確保在局部出現失效或故障的情況下,整個係統仍能安全運作;再有,要部署相關的安全監測設施,保證及時發現安全問題並進行處理,在這方麵引入基於AI和大數據分析的預測性維護,做到防患於未然,是當下一個重要的技術路徑;最後,一旦出現了安全問題,要有快速而可靠的終止機製,通過人工的幹預,守住這道最後的安全防線。
在守衛這最後一道安全防線中,“一按即停”的按鈕急停開關就是一個看似簡單卻不可或缺的存在。大家對於這種“紅色的蘑菇頭” 按鈕一定不陌生,但由於其在安全防護中的關鍵作用,在設計和製造時也不可隨便。
以TE Connectivity的Alcoswitch PBES16按鈕急停開關為例,該產品符合IEC 60947-5-1和IEC 60947 5-5標準;具有IP65防護等級,可以承受惡劣環境;20N的de作zuo用yong力li,適shi用yong於yu加jia固gu應ying用yong並bing可ke避bi免mian意yi外wai觸chu發fa。為wei了le滿man足zu不bu同tong應ying用yong的de要yao求qiu,該gai按an鈕niu急ji停ting開kai關guan還hai提ti供gong焊han接jie或huo快kuai速su連lian接jie斷duan開kai等deng不bu同tong端duan子zi類lei型xing的de產chan品pin,以yi及ji照zhao明ming或huo非fei照zhao明ming兩liang種zhong型xing號hao,並bing提ti供gong兩liang種zhong不bu同tong的de致zhi動dong器qi按an鈕niu樣yang式shi選xuan項xiang,可ke以yi說shuo是shi倉cang儲chu自zi動dong化hua安an全quan防fang護hu方fang麵mian的de可ke靠kao“衛士”。
圖4:Alcoswitch PBES16按鈕急停開關
(圖源:TE)
本文小結
有分析顯示,很多企業(特別是中小型企業)的物流成本會占到經營總成本的30%左右,因此將倉儲自動化作為降本增效的切入點,就成為了現代製造業和商業公司的必然選擇。
不過,盡管倉儲自動化、智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)願(yuan)景(jing)十(shi)分(fen)宏(hong)大(da),但(dan)是(shi)實(shi)現(xian)起(qi)來(lai)必(bi)須(xu)從(cong)每(mei)一(yi)顆(ke)小(xiao)小(xiao)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)入(ru)手(shou),選(xuan)擇(ze)那(na)些(xie)能(neng)夠(gou)順(shun)應(ying)倉(cang)儲(chu)自(zi)動(dong)化(hua)發(fa)展(zhan)大(da)趨(qu)勢(shi)的(de)物(wu)料(liao),依(yi)托(tuo)每(mei)一(yi)顆(ke)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)優(you)點(dian)最(zui)終(zhong)構(gou)建(jian)起(qi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)大(da)優(you)勢(shi)。
本文所介紹的來自TE的三款元件,就是能夠幫助你構築這一競爭優勢的基石,來詳細了解一下吧!
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