冷轧卷材自动包装与区域物流一体化系统的设计与研究

摘要

本文首先对国内冷轧卷材包装的现状以及国外的技术发展情况进行了介绍，从包装机组平面布置、工艺流程等角度对半自动包装与自动化包装的性能、模式进行对比分析;从入口物流、过程过程及出口物流对传统包装区域物流与先进的物流系统进行技术分析，阐述了结合区域物流系统的自动化包装是未来的行业趋势，即通过可靠的区域物流系统将冷轧区域多条成品机组的待包装任务整合至包装作业区域，再由一条或多条自动化包装机组完成包装作业任务。本文主要对冷轧卷材自动包装与区域物流一体化系统（下文简称:包装一体化系统）进行研究。
　　将宝钢冷轧1550区域的生产实绩及物流路径情况作为包装一体化系统改造的构建背景，分析其产品结构及物流路径，以2013年至2014年的生产数据为基础，运用自回归整体滑动平均模型(ARIMA)进行预测。通过分析时间序列、平稳性检验、模型识别、模型定阶与参数估计、模型检验以及模型预测等过程，对2015年1月的生产量进行预测，并对预测的结果进行研究，作为该区域进行包装一体化系统改造的设计依据，构建包装一体化系统模型。
　　为实现包装一体化系统，本文主要做了以下三个方面的研究:
　　①对自动化包装机组运行控制系统的网络总线结构进行设计，结合自动缠绕机及自动打捆机的工艺流程进行部分工艺自动控制的研究;
　　②对区域物流系统的控制系统、立体仓库的结构以及物流运输设备的需求进行设计，并对其中堆垛机部分动作的自动控制进行研究;
　　③设计了包装一体化系统中设备控制系统(L1)、仓库管理系统(L2)的主要功能界面以及两个系统之间的接口关系。
　　最后，分别从包装作业时间、物流运输速度、仓库库容能力以及投资运行成本等方面，多维度论述包装一体化系统的优势，它最大限度地减少了作业人员，降低投资和运行成本，提高了生产计划的准确性及生产效率，实现了现代化的工厂作业模式。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 国内冷轧卷材包装技术的现状

1．1．1 冷轧卷材包装的产品属性

1．1．2 冷轧卷材包装的内涵

1．1．3 宝钢冷轧卷材包装现况分析

1．1．4 国内冷轧卷材包装现况

1．2 冷轧卷材包装技术的发展趋势

1．2．1 包装材料选择多样化

1．2．2 包装装备高度集成化与自动化

1．3 论文主要的研究工作

第2章 冷轧卷材包装的工艺与设备

2．1 半自动包装工艺与设备

2．1．1 半自动包装机组平面布置

2．1．2 半自动包装机组工艺流程

2．1．3 内包装作业

2．1．4 外包装作业

2．1．5 周、径向打捆作业

2．2 自动化包装工艺与设备

2．2．1 自动化包装机组平面布置

2．2．2 自动化包装机组工艺流程

2．2．3 穿芯缠绕站

2．2．4 外周包裹站

2．2．5 周、径向打捆站

2．3 半自动与自动化包装技术的分析

2．3．1 半自动与自动化包装的性能分析

2．3．2 半自动与自动化包装作业模式的分析

2．3．3 自动化包装技术的优势

2．4 本章小结

第3章 冷轧卷材包装的物流系统

3．1 传统物流系统的分析

3．1．1 入口物流

3．1．2 过程物流

3．1．3 出口物流

3．1．4 物流分析

3．2 优化的区域物流系统

3．2．1 自动化包装的过程物流

3．2．2 自动化包装的入口物流及出口物流

3．3 传统物流与优化物流的比较

3．4 包装一体化系统的设计

3．5 本章小结

第4章 包装一体化系统模型研究

4．1 包装一体化系统的模型假设

4．1．1 宝钢冷轧卷材包装一体化模型构建背景

4．1．2 包装物流量预测模型研究

4．2 自回归整体滑动平均模型

4．2．1 ARIMA模型的定义

4．2．2 模型的识别和估计

4．2．3 模型的预测方法

4．3 模型的预测分析

4．4 模型的结果分析

4．5 本章小结

第5章 包装一体化系统设计与运行分析

5．1 包装一体化系统的实施方案

5．2 冷轧卷材包装自动化控制的研究

5．2．1 包装机组的PLC设计

5．2．2 设备自动控制的实现

5．3 区域物流系统的研究

5．3．1 立体仓库

5．3．2 堆垛机

5．3．3 物流运输系统

5．3．4 物流信息流程

5．4 信息系统的实现

5．5 包装一体化系统实施后效果

5．6 本章小结

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢