摘要:以某药业的医药液体制剂生产线系统中的自动化全程无人操作的智能物流系统为例,详细介绍了基于企业智能物流管理转型升级需求进行设计的医药液体制剂生产线物流系统的组成、特点、软件和硬件结构以及物流关键流程,通过对整个自动化物流系统给该医药制剂企业带来的便利和进步的描述体现自动化物流系统在自动无人操作液体制剂生产线系统中发挥的重要作用。
关键词:自动化物流系统;液体制剂
1系统结构
1.1系统结构某药业的液体制剂生产线系统中的自动化物流系统是采用了自动化立体仓库(AS/RS)、码垛机械手、AGV智能配送系统、托盘输送系统、仓储信息管理及监控调度系统的一体化智能系统。该系统实现了自动配送原辅料和包材至包装、生产车间、自动码垛成品箱、托盘自动识别、自动入库存储有货托盘和空托盘、自动出库发货的自动化物流流程。同时,智能化的管理和监控调度系统对产品质量状态、库存情况等信息自动采集管理实现对生产过程物料、在制品输送、仓储和物流管理路线的智能分析与优化决策。物流系统以自动化立体仓库为核心,按照功能分为三个区域,分别是立体仓库库前的出入库区,成品码垛区和AGV配送区。其中成品码垛区分布在药1车间和外包车间里,AGV配送区的取放货站点分布在立体库库前、生产车间、瓶子瓶盖处理车间、外包车间、药1车间和原辅料常温库以及阴凉库中。物流系统及配送站点布局中虚线连接各个AGV配送站点,表示配送线路。
1.2硬件结构
立体仓库区由高层货架(12排,13层)、6台堆垛机、114台输送机、1台拆盘机、1台叠盘机,1套控制系统组成,成品码垛区和AGV配送区由1套成品箱输送整理线、2台机器人、5台AGV、2套控制系统组成。整个系统物流及输送设备种类多样,配送站点遍布现场、线路复杂,入出库频率高,对智能物流设备之间的集成、物流系统与生产环境间的集成、各子系统间的信息交互和接口异构要求很高。设备控制系统之间以及设备控制系统与信息系统之间通过高速的网络系统进行信息交换。
1.3软件结构
为提高系统的信息化和自动化程度,落实工业化和信息化深度融合,设计了先进的定制化仓储信息管理系统和监控调度系统,其中管理系统体现了企业“大仓储”管理理念,是集仓储和物流于一体的大型仓储物流管理系统。在传统仓储业务的管理础上,融合了线边配送发料及成品入库物流流程,包括了六大功能块:系统软件平台、系统软件应用模块、库存业务模块、物流配送业务模块、自动化立体仓库接口模块、相关系统接口模块;监控调度系统实现了对物流系统设备的实时在线监控、作业的最优分配调度等功能。系统软件结构基于数据层、自动控制层、应用软件层、事务处理层、用户界面层的设计开发,实现本物流系统的物流信息交互与集成接口环境的搭建,如图4所示。通过xml文档交互以及数据库中间表的接口方式实现了SAP系统、药监码防窜系统、WCS系统与WMS系统之间的关键数据互访,如入库单、出库单、物资定义信息、药监码信息的获得,库存及流水数据的上传等等;实现了堆垛机、码垛机械手、库端输送机、AGV的设备优化调度以及设备搬运作业任务指令的下发管理,组态了过程对象即底层输送、配送设备,并其执行状态进行了跟踪。完全摆脱了信息孤岛的原有格局,实现了物流信息在工厂范围内原材料采购到成品销售全过程集成和实时共享,提高了产品质量一致性和生产效率,降低成本,加快企业推进新模式、新业态下的智能制造。
2医药制剂生产线中自动化物流系统的具体应用
医药制剂的生产要求很高,在制作流程和技术含量上都有很高的要求。
因此医药制剂的生产要更加的规范,这样才能够保障医药制剂的质量与安全。将自动化物流系统运用到医药制剂生产线中,能够使用机械手码垛,并且还能够进行自动化配送,在各个方面上对医药制剂的生产全过程进行了规范。
2.1机械手码垛
成品在装箱之后要贴上药监防窜码,然后让输送器设备运输到条码阅读器上机械能读码。经过防窜码检验合格之后的成品箱会被运送到机械手的抓取位置上,输送设备和机械要进行信息和是否允许动作的快速交互,以此在保障抓取安全的基础上执行机械手的联系码垛的命令。在抓取箱存在断码批标识或者是抓取数量达到了满托标准的时候,机械手会和输送器再一次做行销和是否允许动作的快速信息交互,并且让系统完成整托盘防窜码行销和托盘号行销的绑定。同时还要在信息绑定验证原则的基础上,对信息是否正确进行验证,以此判断托盘信息是否正确。并且添加标识。当设备被输送到AVG取货的位置时,码垛流程就完成了。根据生产实际情况还可以设置最后一箱放行的功能,其主要是考虑到在生产结束最后一箱等待码垛时,批次没有变化也无法达到满托盘数的情况。这个时候只需要工作人员按下最后一箱放行的按钮,就能够完成最后一托的码垛。机械手码垛完成之后的托盘会经过系统自动AVG取货。这个过程是建设在设备之间动作执行信息交流基础上进行的,仓库控制系统和机械手码垛数量,输送系统托盘信息采集,仓库控制系统和WMS托盘与成品箱信息的交互,WMS和药监码防窜系统之间的信息交互,这些信息上的交互和沟通的基础上,能够保障每个成品箱在生产下线到出库发货全过程的信息追溯,以此让医药制剂的生产过程更加规范。在机械手码垛过程中的空托盘也起到了自动化的作用,在机械手码垛区域中整骡空托盘供给工位没有站位信号时,调度系统会自动生成空托盘出库的作业,同时也执行AVG取货质量,堆垛机会实施空托盘出库的任务,进而让整骡空托盘被运输到AVG取货位置上。
2.2包材出库与自动配送
原材料和包材出库位置处于立体库货架前,在出库之前经过SAP信息接门向WMS系统传送具体的出库单,库管员要依据生产线实际情况制作单据出库的顺序。然后由系统自动检测出上一次的配送时间,依据提前设置的配送间隔,精准的在下一次配送时问自动进行出库作业。监控系统也会把作业执行指令反馈到堆垛机,以此让堆垛机到指定位置取出托盘。使用堆垛机中的条码阅读功能读取取货位置中的托盘码,然后由调度系统对出库托盘码进行采集,并且和数据库中库存记录的托盘码做比较,在此基础上正确的执行出库动作,并且使其输送到出库输送机上,遇到有问题的货要终止出库。在出库完成之后的作业要由调度系统把相关信息传输到管理系统中,以此让管理信息进行账目处理工作。成品生产车间中,托盘在收集入库中也起到了相应的作用在实际运用过程中,生产厂商可以根据实际情况设置一定数量的托盘取货站点,工作人员需要在此过程中要使用手持移动端上的AVG呼叫功能,以此生成AGV取货作业。
通过对自动化物流系统的运用,能够让医药制剂从出库到配送的整个过中实跳伞¨动化。这样不但对原辅料与包材向生产线供应的及时与精准度进行保障,同时也免去了人工与叉牟设备的使用。自动化物流系统的运川能保障医药制剂的各个生产环节都自动完成,需要人工介入其中。在每个物流环节中,系统和系统之间能够在网络的基础上进行信息卜的交流与互动,以此实现无缝连接,进而让物流和信息流达成一致,以此保障药品的安伞与质量。
参考文献:
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