CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHO HÀNG TỰ ĐỘNG 1.1 Tổng quan về kho hàng tự động 1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của hệ thống kho hàng tự động Từ trước kia , con người chúng ta đã phát triển việc lưu thông , vận tải , phân loại hàng hóa thông qua sức lao động của con người theo 1 hệ thống có tổ chức nhằm đưa đến cho người dùng những mặt hàng , sản phẩm đúng yêu cầu , mục đích và an toàn. Tuy nhiên , việc sử dụng sức lao động của con người để làm việc trên luôn có sai sót dẫn đến nhiều bất cập , vấn đề. Và cũng do một phần về sự hạn chế về công nghệ nên việc phân loại , vận chuyển hàng hóa lại càng khó khăn hơn. Chính vì thế , con người đã mở ra 1 kỉ nguyên mới về khoa học công nghệ nhằm nâng cao , phát triển và thay đổi nhận thức trong công việc, giáo dục , v.v…cũng như phải kể tên đến là khoa học kĩ thuật trong công nghiệp.
Khoa học kĩ thuật đã phát triển rất nhiều lĩnh vực trong đời sống ,trong số đó việc phát triển vận chuyển , phân loại hàng hóa tự động thông minh cũng là nhiệm vụ quan trọng. Đó chính là hệ thống kho hàng tự động. Vào những năm 70 của thế kỉ trước , các hệ thống kho hàng đã được thúc đẩy nhờ việc áp dụng các công nghẹ máy tính. Lấy ví dụ , hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động (AS/RS) là hệ thống cho phép các nhà kho trở nên ba chiều và tự động, đồng thời chúng chủ yếu được các nhà sản xuất sử dụng để lưu trữ thành phẩm và nguyên liệu thô cho đến đầu thế kỷ 20, những năm 1970.1 Một trong những kho tự động lớn nhất những năm 1970 2 Đến những năm 80 của thế kỉ 20 ,các ứng dụng của AS/RS được mở rộng từ việc tập trung vào lưu trữ thành phẩm trước đây sang bao gồm các địa điểm sản xuất, bao gồm sản xuất điện, điện tử và máy móc chính xác.
Những nhà kho này được sử dụng làm thiết bị cho phép thiết lập ban đầu giữa các khoang và trong khoang, phân loại với khả năng lưu trữ và cung cấp các bộ phận cũng như khả năng đệm cho phép hoạt động 24 giờ một ngày. Trong bối cảnh đó, các nhà kho tự động trong khoang và trong khoang cũng như phương tiện dẫn hướng tự động (AGV) đã được phát triển, cùng với hệ thống sản xuất được tích hợp đến tận cơ sở sản xuất bằng máy tính. Cùng với sự kết hợp của môi trường kinh tế và tình trạng thiếu nhân lực từ giữa những năm 1980, AS / RS, vốn chủ yếu được giao cho các tập đoàn lớn, cũng được các nhà sản xuất quy mô vừa và nhỏ áp dụng, và thị trường mở rộng với tốc độ nhanh chóng. kết quả là.
Sự phổ biến của máy tính cá nhân bắt đầu theo kịp với những phát triển này và việc phát triển các hệ thống quản lý hàng tồn kho tương đối rẻ tiền sử dụng máy tính cá nhân và các gói phần mềm đã trở nên khả thi. Với những phát triển này, AS / RS quy mô nhỏ thường được tiến hành quản lý hàng tồn kho đồng bộ với việc lưu trữ và truy xuất hàng hóa thông qua điều khiển máy tính. Vào những năm 1990 , bắt đầu có sự xuất hiện của nhiều hệ thống dẫn động công suất cao khác nhau. Các ngành công nghiệp ngoài sản xuất bắt đầu áp dụng kho tự động, bao gồm nông nghiệp, công nghiệp bán buôn và bán lẻ, kho bãi, ngân hàng, bảo hiểm và các cơ quan công quyền.
Những ngành này trước đây không có nhiều kinh nghiệm về tự động hóa hậu cần, điều này dẫn đến việc mở rộng phạm vi thị trường hơn nữa. Ví dụ, trong lĩnh vực nông nghiệp, nhà kho tự động được sử dụng làm kho lưu trữ gạo chưa đánh bóng, làm lạnh trái cây, làm lạnh lạnh rau củ trước khi vận chuyển và nuôi cấy nấm, cũng như thiết bị phân loại và vận chuyển tại các cơ sở phân loại trái cây và rau quả.2 Nhà kho tự động bảo quản và vận chuyển thực phẩm Vào nửa sau của những năm 1990, các hệ thống bắt đầu được áp dụng ở giai đoạn phân phối gần hơn với người dùng cuối. Trong ngành kho bãi và ngành bán buôn và bán lẻ, kho tự động được sử dụng làm cơ sở nhập khẩu hàng tiêu dùng, 3 vốn ngày càng gia tăng do giảm phát và trong trung tâm hậu cần để thực hiện quản lý chuỗi cung ứng (SCM). Tại các trung tâm phân phối này, mini load AS/RS, có khả năng xử lý hàng hóa có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, cũng được sử dụng cho các mục đích khác với chức năng lưu trữ truyền thống, chẳng hạn như sắp xếp hàng hóa công suất lớn trước khi vận chuyển hoặc làm ban đầu.
thiết lập để chọn. Trong những năm 1980, xe đưa đón dẫn động bên ngoài với cơ chế thay đổi tốc độ cơ học đã được phát triển nhằm mục đích cải thiện tốc độ và độ tin cậy của việc xử lý hàng hóa. Tuy nhiên, hiệu suất xử lý, tốc độ di chuyển ngang, tiếng ồn khi vận hành và dễ bảo trì chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường. Để giải quyết những vấn đề này, vào năm 1987, Sorting Transfer Vehicle có hướng dẫn tốc độ cao, công suất lớn, độ ồn cực thấp (STV), cũng có khả năng điều khiển phi tập trung tự động, đã được phát triển.
Điều này cho phép tiêu chuẩn hóa hệ thống và cải thiện độ tin cậy, giảm thời gian giao hàng và giảm chi phí. STV hiện tại là một thiết bị ngoại vi thiết yếu cho AS/RS.2 Kho hàng tự động là gì ? Kho hàng tự động là một hệ thống lấy cất hàng hóa tự động với công nghệ hiện đại, được sử dụng trong các nhà kho hoàn toàn tự động. Hệ thống gồm có 2 phần chính: phần mềm và phần cứng Phần mềm gồm các phần mềm điều khiển , quản lí robot lấy cất hàng hoặc kiểm tra sản phẩm và phần mềm quản lí hàng hóa. Phần cứng gồm các hệ thống giá kệ cố định , robot cất lấy hàng , hệ thống các băng tải vận chuyển hàng và hệ thống tự động trả hàng.
Hiện nay trên thế giới hệ thống kho hàng thông minh được chia thành 02 nhóm sau: Hệ thống kho hàng bán tự động và hệ thống kho hàng tự động hoàn toàn. Hệ thống lưu trữ và soạn hàng AS/RS (Automated Storage and Retrieval Systems) bán tự động là các hệ thống chọn hàng theo đơn tự động một phần, trong đó sự chuyển động của hàng hóa được tự động hóa, nhưng việc trích xuất vẫn được thực hiện thủ công.Có 2 nhóm chính của AS/AR: +) Nhóm 1 bao gồm vòng xoay ngang, vòng xoay đứng và Modul nâng thẳng đứng - VLM (Vertical Lift Module). Các hệ thống của nhóm 1 có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc được ghép nhóm trong các ứng dụng cỡ nhỏ đến trung bình. Mỗi hệ thống con thường có một lần mở để lấy hàng và các mặt hàng không thể chuyển được giữa các hệ thống con.
Để giảm thời gian chuyển đổi giữa hai lượt lấy hàng, thông thường, một người lấy hàng vận hành một số hệ thống con. Đến lượt mình, các hệ thống trong nhóm 2 được cấu trúc như một thực thể lớn với một số trạm lấy hàng. +) Nhóm 2 bao gồm các hệ thống miniload, hệ thống xe tự hành AGV (Automated Guided Vehicle), thường được sử dụng trong các ứng dụng lớn hơn. Vì các hệ thống bao gồm một thực thể lớn, nên thường sử dụng bộ 4 đệm tại mỗi trạm lấy hàng để giảm thời gian chuyển đổi giữa hai lần lấy hàng Đối với các hệ thống nhóm 1, hiệu quả phụ thuộc rất lớn vào việc nhập kho và điều rất quan trọng là phải phân tán các mặt hàng phổ biến và hoạt động giữa các hệ thống con khác nhau, để tránh tắc nghẽn và bảo vệ hoạt động trong trường hợp xảy ra lỗi hệ thống con .Thông thường AS/RS được vận hành như một FKA (forward picking area), và do đó đòi hỏi phải bổ sung thường xuyên.
Điều này có thể trở thành vấn đề đối với AS/RS với một điểm đầu vào và đầu ra (I/O) tức là vòng xoay và miniload một phần. Khác với các trạm lấy hàng, điểm I/O không chỉ được sử dụng để lấy đơn hàng mà còn để bổ sung cho hệ thống. Mặc dù các biến thể nhu cầu nhỏ có thể được cân đối ở một mức độ hạn chế, bằng cách chuyển đổi giữa hoạt động lấy và bổ sung đơn hàng, không thể tăng tốc độ chọn hàng theo đơn bằng cách phân công thêm người vận hành. Do đó, các hệ thống này dễ bị tắc nghẽn.
Hệ thống kho hàng tự động hoàn toàn là loại kho hàng sử dụng các hệ thống máy móc hoàn toàn tự động, mọi dữ liệu xuất nhập cũng như dữ liệu của từng loại hàng hóa đều được quản lý một cách tự động bởi phần mềm chuyên dụng. Vai trò của con người trong những hệ thống kho hàng này chỉ là giám sát và điều khiển tổng quát cho toàn bộ hệ thống. Cơ cấu máy sử dụng trong những kho hàng tự động này thường dùng: các cánh tay nâng hàng, gắp hàng, vòng xoay…có chuyển động tịnh tiến. Nhờ có tính chính xác và tốc độ cao nên các cơ cấu máy vận chuyển hiệu quả và cho năng suất cao.
Việc quản lý hệ thống hàng hóa trong những kho hàng hoàn toàn tự động sẽ thông qua những cảm biến thông minh. Các cảm biến này hoạt động chính xác và hiệu quả. Với quy mô lớn và rất lớn nên các kho hàng này sẽ được quản lý bởi các hệ thống mạng như mạng LAN, mạng Internet. Ngoài các cơ cấu chính để nâng hàng, vận chuyển hàng hóa còn gồm các cơ cấu phụ giúp cho việc quản lý và xuất nhập như: đóng gói, phân loại hàng hóa, nạp pallet.3 Vai trò của kho hàng tự động trong công nghiệp 5 Như đã nêu ở trên , hệ thống kho hàng tự động cũng có vai trò rất quan trọng trong việc phân loại , vận chuyển và đảm bảo sản phẩm.
Khi có một lượng lớn sản phẩm được xuất ra và có rất nhiều loại cần được phân ra thì lúc này việc sử dụng nhân công để phân loại và vận chuyển vô cùng khó khăn , phải có sự giúp đỡ của băng chuyền , máy móc để phân loại và vận chuyển .