ICS 77-010 H 04
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T 4878—2020
钢铁物流数字化仓储建设基本要求
Basic requirements for the construction of digital storage of
ironand steel logistics
2020-12-09发布
2021-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
YB/T4878-2020
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准起草单位:成都积微物联集团股份有限公司、中冶赛迪技术研究中心有限公司、马钢集团物流
有限公司、上海钢银电子商务股份有限公司、广西柳钢物流有限责任公司、上海欧冶物流股份有限公司、 大智运聚慧物流科技(上海)有限公司、鞍山钢铁集团有限公司、物泊科技有限公司、盐城市联鑫钢铁有限公司、方大特钢科技股份有限公司、中天钢铁集团有限公司、江苏省镔鑫钢铁有限公司、冶金工业规划研究院。
本标准主要起草人:谢海、徐林伟、吴峻、李新创、胡伟、陈源、李渺、邵学梅、肖邦国、黄坚、周晖、 赵俊明、史闻洲、侯海云、王小强、张泽华、王怀宇、陈春、邓俊、周松、王竹青、佟钰、徐超琼、杨东海、高金、 李文秀。
YB/T4878—2020
钢铁物流数字化仓储建设基本要求
1范围
本标准规定了钢铁物流(钢材成品)数字化仓储的总则、设施设备要求、设施设备数字化要求、应用层功能要求、运维要求、接口及编码要求等。
本标准适用于钢材成品数字化仓储的规划、设计、建设。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T3358.2统计学词汇及符号第2部分:应用统计 GB/T15425—2014商品条码128条码标准 GB/T16986商品条码应用标识标准 GB/T18768--2002数码仓库应用系统规范 GB/T22080信息技术安全管理体系 GB/T36417全分布式工业控制网络 GB50016 5建筑设计防火规范 GB51157一2016物流建筑设计规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
定位系统positioningsystem 以确定空间位置为目标而构成的相互关联的一个集合体或装置(部件)。
3. 2
物流调度logistic scheduling 在资源分配过程中所涉及的物流调配。具体就是调配为生产某种产品或提供某类服务时所需的原
材料、设备、设施等,其目标是在满足客户需求约束条件下最大化设备的能力利用率和人员劳动生产率,最小化延迟和闲置时间以及原材料、在制品以及产成品的库存。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。 GS1:全球统一标识系统(GlobeStandard1) RFID:射频识别(RadioFrequencyIdentification)
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5总则
5.1系统组成
钢铁物流数字化仓储主要包含钢铁物流仓储所涉及到的基础设施和软件相关系统,基础设施主要包含建筑场地基础设施、数字化仓储设备、数字化其他辅助设备等为数字化仓储提供基础环境条件及数字化基础,软件相关系统主要包含:仓储管理系统、仓储仿真系统、仓储控制系统等构建整个仓储的数字化功能,各个系统之间通过协议和接口进行通信。钢铁物流数字化仓储构成见图1。
系统资源
其他信息系统
机器视觉系统
设备运维检系统
基础自动化系统
主要功能入库作业
仓储管理系统
仓储控制系统
应用层
数字化编码仿真系统
出库作业
IT管网用光缆
网络层
转库作业
服务器 存储设备
路由器
交换机
盘库作业
感知层
编码
RFID
数据采集传感器
二维码
堆存作业
仓库主体建筑
搬运设备 辅助设备 物理层
AEE
搬运车
图1 钢铁物流数字化仓储系统构成图
5.2技术特征
钢铁物流数字化仓储应具有的技术特征包括: a) 数字化:应将钢铁仓储物流过程的信息转变为计算机能够识别的信息并进行传输和处理,以支
持钢材成品在仓库的相关作业; b) 网络化:钢铁物流数字化仓储应有连续的、相互连接的计算机网络、物流设备网络和采集信息网
络,所有信息构件应可实现基于网络的互联互通;系统化:钢铁物流数字化仓储应具有以仓储管理系统为代表的、覆盖各项物流任务的软硬件系统;
c)
d) 集成化:钢铁物流数字化仓储的信息系统宜实现内外部集成;
可视化:钢铁物流数字化仓储应具备信息感知、物流作业过程感知,通过三维仿真系统展示整个物流过程,统计物流过程中作业数据。
e)
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6钢铁仓储设施设备要求
6.1 设施设备组成
钢铁物流数字化仓储基础设施设备应包括:
仓库主体建筑:库房、货棚、露天货场等;
a)
b)货架:重型货架、中型货架和轻型货架等; c) 鞍座:组装式鞍座、地沟式鞍座等; d) 搬运车:有轨或者有导向装置的搬运车等 e) 搬运设备:重力输送机、动力输送机(步进梁、运输链)、空间输送机(桥式堆垛起重机、立柱堆垛
起重机)等; f)辅助设备:重量计量设备、个数计量设备等。
6.2设施设备基本要求
6.2.1 仓库主体建筑应满足GB51157中所列相关要求。 6.2.2货架应采用固定式层架,配合立柱堆垛起重机使用,可提高仓储能力,并应满足相关货架设计规范的相关要求。 6.2.3鞍座宜选用质量较轻、耐磨性能较好,便于移动的鞍座。鞍座与钢卷发生碰撞和摩擦后,应能够保持钢卷的无损坏。 6.2.4搬运车应选用有轨或者有导向装置的安全、可靠搬运车辆。车辆宜按照预定的导引路线行走,搬运车辆应具有运行、停车装置以及安全保护装置 6.2.5重力输送机、动力输送机(步进梁、运输链等)和空间输送机宜直接接收中控室连续作业指令实现无人驾驶, 6.2.6建筑总体布局应满足GB51157—2016中7.1条总平面布置的要求。 6.2.7物流路径布置应满足GB51157一2016中8.1.2条物流建筑场区内的道路布置规定的要求。物流路径为尽端路时,回车场应满足GB50016的规定。
7钢铁仓储设施设备数字化要求
7.1梦 数字化设施设备组成
钢铁物流数字化仓储的设施设备应包括:数据采集传感器、二维码、RFID、路由器、交换机、IT管网用光缆、服务器、存储设备等。 7.2数字化设施设备基本要求
数字化设施设备的基本要求如下:
应满足库区内人员与设备,人员与人员之间的数据、语音通信需求;一一应部署网络穴余设备,如2台路由器相互作为备份; —一应具备多层级复杂加密的身份验证系统,有效防止信息外泄;一一在大数据量通讯的情况下,应满足数据传输的实时性要求,如采用满足5G要求的通信设备;一应满足仓储环境下防尘、防潮、抗高温、防噪声、防辐射以及抗震要求;
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一库区网络应符合GB/T36417相关要求
7.3数字化设施设备的功能要求
数字化设施设备的功能要求如下:
-数据采集,应能够满足多种传感器、二维码、RFID的通信要求;信息管理,应能够进行海量数据的查询、修改、删除等功能;
一一系统集成,应能够与视觉系统、MES、物流机器人系统等大型系统集成;一一数据传输,可采用有线或无线的传输方式,应保证数字化仓储内语音、数据、图像、视频、控制等
信息无缝传输。使用公共通信网络传输时应采取一定的信息安全管理措施;数据导出,应能够满足数据批量导出功能。
-
8应用层功能
8.1仓储控制系统 8.1.1数字化感知系统 8.1.1.1定位系统
定位系统功能要求如下:
位置信息反馈应及时有效;定位方式主要有激光测距仪、编码尺、格雷母线、绝对值编码器等,定位精度宜控制在士3mm以内。
8.1.1.2机器视觉系统
机器视觉系统是以激光雷达(如LiDAR)、高清相机等传感器代替人眼作各种测量和判断,快速实现三维轮廊扫描及场景构建、目标定位,以及产品类别、标签、缺陷等识别。
机器视觉系统功能关键要素应包括:
信息融合:多传感器信息融合技术宜包括激光扫描的空间三维几何信息与相机的二维纹理、颜色信息的融合、实时三维场景与模型构建的融合、定位设备与惯性单元等传感器实现自身姿态及定位信息的融合,保证视觉识别的可信度; -安全防护:安全防护宜以红外检测、安全扫描传感器信息为基础,实时检测周围环境,提供高可靠的壁障防护,以及特征检测的运动估计与定位,保证人员、设备安全;
-一高清图像识别能力:机器视觉系统宜具备基于深度学习的高清图像识别能力;一一定位:根据空间三维几何测量信息宜实现目标轮廊识别、定位;一导航:宜能够结合定位传感器、惯性导航设备实现高精度导航。
8.1.2执行系统 8.1.2.1控制器系统
控制器为执行系统的核心,按照预定的作业控制搬运设备。功能要求如下:
控制器应配置故障安全型或软、硬件允余系统,以提高系统的可靠性和安全性;一控制器内部的逻辑处理和通信效率都应控制在毫秒级;
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一对于两轴以上,并且垂直方向是柔性连接的自动吊运作业应配置防摇功能。自动控制吊运过程中最大摆角不超过士2°。
8.1.2.2自动化仪表
自动化仪表功能应包括检测功能和控制功能。检测类仪表应保证采集的数据准确、有效;控制类仪表应保证控制数据实时、准确。自动化仪表具体功能要求如下:
检测类仪表,应以检测、记录和显示物流过程参数的变化,实现对生产过程的监视和向控制系统提供信息;
一控制类仪表,宜以按一定精度将过程参数保持在规定范围之内,或使参数按一定规律变化,从而
实现对生产过程的控制;一一在满足常规仪表运行环境标准要求基础上,对无法满足环境要求标准的特殊仪表应配置辅助保
护措施;一涉及可见光、射线、高磁场等类设备对人体有害时,应设立封锁区域,并配挂对应的封锁标志;一对于关键检测位置应配置设备备份。
8.1.2.3传动系统
传动系统功能要求如下:
传动设备(变频器、制动电阻、电机及其附件等)的选择应留有余量,以提高整个传动系统的使用寿命,确保了系统的可靠性;
一传动系统起升方向应配置防溜钩功能,以确保启动时搬运设备不会自由下落; -—传动系统搬运物料过程中应做到轻拿、轻放,以保证不损坏物料的质量;一传动系统应配置弱磁功能,以提高吊运作业的效率;一传动系统应配置多种控制模型,以节约能源、降低生产成本。
8.1.2.4安全管控
系统应配置操作类安全管控功能、人员安全管控功能、设备安全管控功能。具体安全管控功能要求如下:
一操作类安全管控功能要求:应要求人员不允许在盲区里操作搬运设备,如存在视觉盲区,应在指吊工的指吊下作业;人员操作急停、快停、正常停止等(并附带额外属性,如防摇等)的响应应及时有效;
人员和设备安全管控功能要求:任何情况都不能进人的区域,应设置为永久封锁区;在指定作业
进入有设备存在的区域,应设置为设备封锁区,保证在封锁区内没有搬运需求时,搬运设备不会进人此区域;为保证有人存在区域的安全,应设置为人员安全封锁区,不管执行机构当前是否有作业,都应保证搬运设备不会进人此封锁区域内。为保证人员和设备的安全,搬运设备在遇封锁区时,应绕行或停止运行
8.2仓储管理系统 8.2.1计划管理
计划管理应满足仓储系统生产计划要求,制定物流工序生产计划的过程。排产时,宜考虑当前计划完成情况、仓库内设备等资源可用性,并使资源获得最佳利用。计划管理应包括下列要求:
一入库计划功能要求:根据订单需求,考虑货源、库位及设备能力等因素,应确定人库物料存放至
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仓库内的合理堆放位置;一转库计划功能要求:根据订单需求,考虑货源、库位及设备能力等因素,应确定合理调整库内物
料堆放位置,以提高仓库使用率和出库作业效率; —出库计划功能要求:根据作业优先级、承运车辆信息、库存信息及设备能力等因素,应确定完成
出库任务的出库作业方案。
8.2.2跟踪管理 8.2.2.1物料跟踪管理
物料跟踪应包括物料的移动、物料的搬送以及其他分析需要的有关物料输入输出数据,物料数据跟踪显示物料库位、规格、移动履历等信息,确保系统中物料位置与堆放区中物料实际位置信息保持一致。 8.2.2.2设备跟踪管理
相关设备跟踪应包括设备的实际使用模式、状态、故障等跟踪信息。跟踪设备位置信息,确保系统中设备位置与仓库区域内实际位置信息保持一致。库区内物料的移动、物料的搬送跟踪等,均通过设备跟踪来实现。应具备可查看当前设备的状态及数据信息等功能。 8.2.2.3库位跟踪管理
动态跟踪仓库内实际库位信息,应包括实际物料堆放库位、预约物料堆放库位、空余库位等。能查询出在库的需求物料,并且可对物料信息进行修正,包括物料的添加、删除等 8.2.3仓储作业 8.2.3.1入库作业管理
入库作业管理要求如下:
应制定数字化入库作业规范,明确数字化入库操作规程;一应根据人库计划,通过信息系统合理组织物流资源,利用数字化仓库指令实时下达入库作业指令;
一
一应根据数字化入库作业指令,利用位置跟踪信息完成入库作业;一应通过信息系统,利用数字化仓库过程可见性实时监控人库计划执行情况;
一钢材成品入库前需进行验收作业,验收合格按照一般业务流程的入库管理功能,验收异常需支持特殊业务审批、授权功能。
8.2.3.2转库作业管理
转库作业管理要求如下:
-应制定数字化转库作业规范,明确数字化转库操作规程;一应根据转库计划,通过信息系统合理组织物流资源,利用数字化仓库指令实时下达转库作业指
令; -应根据数字化转库作业指令,利用位置跟踪信息完成转库作业;
一应通过信息系统,利用数字化仓库过程可见性实时监控转库计划执行情况 8.2.3.3 3出库作业管理
出库作业管理要求如下:
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