您好,欢迎来到 AGV之家

AGV之家

Kiva自动化系统在医药配送中心的应用分析
2016-04-17 19:49:39  来源: 物流搜索
  • QQ空间
  • 新浪微博
  • 微信
  • 百度贴吧

随着现代物流技术的不断发展,越来越多的医药配送中心依靠自动化技术来提高订单处理效率,本文主要对Kiva自动化系统在医药配送中心的应用进行了分析。KIVA自动化系统运用先进技术,采用“货到人”拣选的方式,避免了工作人员大量的重复移动工作,大大提高了订单处理效率。



配送中心的订单拣选作业效率直接影响到整个医药物流的效率和经营效益,但目前在我国医药配送中心,自动化物流技术主要应用于仓储、码垛和搬运等作业环节,而工作量大、流程复杂的订单分拣自动化水平不高,需要大量的人工作业,且工作时间长,劳动强度高,效率低,出错率较高。


传统的“人到货”拣选的半自动化技术由于工作量大、灵活性差、拣选流程复杂以及作业效率低,已经无法满足现代医药配送中心的技术要求,成为制约医药配送服务水平提高的一大瓶颈。为解决这一问题,采用“货到人”拣选模式的Kiva自动化系统应运而生。Kiva自动化系统构建出一种新型的、由多机器人组成的搬运系统,省去了人工来回长距离移动,作业效率大幅提高。目前该技术在国外已有应用,但在国内由于缺乏相应技术仍未得到应用。

医药配送中心Kiva自动化系统组成

传统的半自动化医药配送中心的基本设备,主要有自动化立体仓库、输送设备、搬运设备、包装拆分设备和分拣设备。在Kiva自动化系统中,则通过主控制台、Kiva移动机器人、可移动货架、工作台来实现订单分拣、包装、输送、二次分拣以及出入库作业。

医药配送中心Kiva自动化系统组成包括:

1、主控制台

Kiva自动化系统的核心是主控制台,它依托复杂的计算机算法控制技术,其中路线规划理论和排队论是核心算法,而RFID(无线射频技术)、Wi-Fi(无线网络技术)、Kiva MFS(巡航技术)和二维条码技术等是整个系统的支撑。通过主控制台下达指令,Kiva MFS的服务器直接与每个驱动单元通过Wi-Fi网络来连接,其Kiva移动机器人利用驱动单元的巡航技术来读取地面网格的视觉记号,从而实现从货物到人的自动化技术。Kiva MFS控制系统决定了每个客户的订单应该如何分配给拣选人员的问题,相比传统的物流自动化设备,Kiva自动化技术必须与WMS(现代仓储系统)融合,对系统集成的要求非常高。

2、Kiva移动机器人

在半自动化医药配送中心中,一般采用以车辆为主的搬运设备,如手推车、叉车以及拖车。在Kiva自动化系统中,Kiva移动机器人是唯一的搬运设备,其行走速度可以达到1.5m/s。在传统的医药配送中心,一天最多只能出库70万个品规的药品,但是引进Kiva系统后,分拣人员不需要来回移动寻找药品,更不必记住每类药品摆放的位置,而是通过信息系统下达指令,由Kiva移动机器人快速将需要分拣的货架搬运至分拣人员面前,最快时可以达到一天出库150万个品规的药品,这大大缩短了药品分拣的时间,提高了订单出库的速度。

Kiva移动机器人的结构比较简单,主要有六个系统组成:信息处理系统、顶升系统、搬运系统、定位检测系统、视觉系统、自动充电系统等。每个Kiva移动机器人上都装有一个信息处理系统,通过该系统来接收指令,然后对该指令进行处理,并控制机器人的路径选择、行走方向以及检测障碍物和电池电量是否充足。

顶升系统依靠Kiva移动机器人上的螺旋升降装置,当Kiva移动机器人到达货架的底部时,通过螺旋升降机将货物举起来搬运离开地面。为了保证Kiva移动机器人在搬运的过程中能平稳搬运货架,在升降机旋转的过程中控制机器人底下两个橡胶轮进行反向旋转。

Kiva移动机器人的前后都装有定位检测系统,运用红外线传感技术快速检测机器人周围的环境,识别是否有障碍物,一旦检测到周围有障碍物则自动停止,以免碰撞。为了识别货架的信息和定位,在Kiva移动机器人的顶部中央位置和底部中央位置均装有一个摄像头,分别读取可移动货架底部的条形码,以及在地上网格的视觉记号。

Kiva移动机器人是由电池驱动的,每充一次电,基本上可以工作8小时,一旦系统检测到电量降低,则处理系统会自动驱动机器人到固定的充电站自动充电,无需人工操作。

1.jpg

Kiva移动机器人,如图1所示。

3.可移动货架

在医药配送中心内,Kiva移动机器人必须和可移动货架一同使用,该货架的高度是按照人的平均身高设置的,方便人工拣选。为了使Kiva移动机器人能顺利搬运货架,在货架的底部设置了适合机器人作业高度的空间,如图2。

2.jpg

4.工作台

整个Kiva系统中,唯一需要人工操作的地方在拣选工作台和补货工作台,但是拣货人员和补货人员都并不需要按照订单寻找货物,也无需记住药品分类摆放的位置,而是由Kiva移动机器人将订单中需要的药品所在的货架搬运到工作台再进行订单拣选或补货。工作人员只需站在工作台上,根据信号灯的提示进行药品的拣选或补货,并在完成后将信号灯熄灭即可,此时Kiva移动机器人将货架搬回至指定位置。

医药配送中心Kiva自动化系统的作业流程

 

在医药配送中心运用Kiva自动化系统后,整个操作流程变为:客户下达订单后,首先,主控制台接收新订单,并按照订单中不同的药品品规分配给最佳的Kiva移动机器人;其次,机器人接收主控制台的指令,根据系统规划的最短路径快速地找到相应的货架,并将货架搬运到对应的工作站台;再次,工作人员按照移动货架上的信号指示灯取出相应的药品后,按下按钮,向Kiva移动机器人和主控制台发送拣货任务完成的指令;与此同时,Kiva移动机器人自动判断是否需要充电,如果需要充电,则机器人在工作人员完成拣货作业后自动进入最佳的充电区域;如果无需充电,则机器人通过自身的信息处理系统向主控制台发送任务完成、等待指令的信息;最后,主控制台根据新订单来判断该机器人上的移动货架是否需要补货。如果需要补货,则机器人将该移动货架搬运至补货工作台进行补货,然后再根据主控制台的指令按照新的规律将移动货架放置相应的位置;如果无需补货,则Kiva移动机器人根据主控制台的指令将可移动货架按照新的规律搬回相应的位置。

3.jpg

具体作业流程,如图3。

Kiva自动化系统在医药配送中心领域的应用前景

 

医药配送中心由于种类多、订单结构复杂,而使得传统的“人到货”拣选的方式效率极低,劳动强度大,药品归类困难。Kiva自动化系统在医药配送中心领域的应用具有以下优势:

第一,Kiva移动机器人代替了传统配送中心中的工作人员在众多静态货架间来回移动寻找货物,而是将需要分拣或补货的货架直接快速搬运至工作人员面前,大大节约了订单处理和补货的作业时间,降低了工作人员的劳动强度;

第二,整个Kiva系统采用的是可移动货架,不需要使用自动化立体仓库、穿梭车、堆垛机和输送带,也不需要在每两个货架之间留有员工和货物的专门通道,节省了大量的空间,大大提升了仓库的存储能力,使配送中心有限的面积得到更有效的利用;

第三,传统的“人到货”拣选方式中,不管是卸货区、拣选区还是补货区,都是主要依靠工作人员人工清点并完成相应的作业,因而工作人员的职业技能高低直接影响整个配送中心的效率,对工作人员的作业熟练程度有严重依赖性,一旦工作人员有变动,则影响到整个行业的服务水平。而Kiva自动化系统的应用使得配送中心的作业流程简化,工作难度降低,对工作人员的职业技能高低程度的依赖也大大降低,保证了整个配送中心的效率平稳发挥。

随着Kiva系统技术的越来越成熟,设备成本也会随之降低,因而在医药配送中心具有广大的应用前景。