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智能电动叉车：物流作业的新概念
发布日期：2014-9-24 浏览次数： 作者：凯莎工业 来源：http://www.thedesignoblog.com
追求最大＠ 的利润、提高运作效率是每个企业的目标，信息系统在办公环境中所起到的作用已经人所共知。现在，这种信息技术的优势正□向生产线、仓库和配送中心等现场作业环境中扩展和延伸。
现场作业应用系统(以及所运行的各种环境)具有无与伦比的竞争力。如果人们想将他们的办公软件，与生产及仓储管理系统∮整合起来，这样移动、实时传输、便捷的界面设计等因素在成功实施中都︻将起到关键的作用。从事生产或仓储的人员都不会愿意因为所谓“系统”的原因来降低工作效率，因此操作方便、反馈便捷是现在各种技术所追求的目标。
结合条码技术〇、无线局域网技术和数据采集技术，形成现场作业系统；将企业管理系统延伸到作业人员的手掌中或叉车上，使其工作更→方便、系统╳更智能；将无线车载终端装备▂到叉车上，由信息引导作业，这就是智能电动叉车的概念。智能叉车移动计算技』术：车载终端
一、智能叉车移动计算技术№：车载终端与▲手持终端的比较
对于在叉车上是使用手持终端还是车载终端，一直众说纷纭。实际上，普遍看法认为这两种技术是并行的，都属于IT解决方案的补充。轻便、小巧的手『持终端在处理物品时能灵活发挥。一个手持终端通常会局▓限于显示屏大小、计算能力、电池充电及更换等，另外，其他一些微小的因素也将带来影响--你的作业人员戴工作手套吗?如果是的话，那么手持终端就会多▽少有些不方便。一个方便、易于使用的操作界面也是非常重要的因素。
车载终端可以将手持终端技术的▓优势发扬，并将其效用扩大。将车载终端安装在升降车、叉车、拖车或〗其他工业车辆上，可以让作业人员在移动中进行信息操作，在屏幕ㄨ上调用并显示全部数据。随着㊣无线网络802．1l标准成功实施的推动，车载终端可以直接访问企业管理系统。
在叉车上形成一个虚拟的办公环境，无论何时、何地都可以直接访问企业数据。要在零◥度以下的冷藏环境下寻找易腐物品吗?在大型生产车间如何∮获知具体产量?如何指挥叉♀车将大型货物进行转场作业?这仅是智能叉车发挥效用的几个例子。二、智能叉车的核心--车载终端当智能叉车运▂行时，必须考◥虑到以下几点体积、显示质量、温度范围(及其他环境参↑数)、无线访问能力、电源设置等等。许多传统的商业信息系统设计时并没有考虑到太多工业操作中恶劣的环境因素。现在已经有许多公∩司开始意识到这个问题，并开始着手来满足市场的需要。
正如╳我们前面提到的，用户希望能通过信息系统来提高工作质量。车载终端必须具有客户所希望的友好操作性能及相◥当高的稳定性及可靠性。显示器尺寸、亮度、对比度及整体识读性都非№常关键。同样，键盘录入或接触屏☆方式必须能快速、方便及通用。另外，操作帮助，实时数据储存，处理器驱动，无线网络支持等方面也都必须要考虑到。
(一)性能◣与体积
一个奔腾处理器系统上运行的全屏彩色显▲示器(VGA或更好)，可以提供全球通用的标准应用和编程环境。还要考虑到应用情况、车辆工具、应用地点及车载系统的安︻装方式。许多厂家将系▽统的应用范围、显示器∑尺寸及装载方式的多样性都会考虑进去，来满足用户及OSHA的需求。亮度和可读性是个非常重要的参数，工业上往往需要识读率在300nit以上的显示√器，大型的显示屏非常受欢迎，因而要求整体系∑统设备都要扩大体积。这样在大型显示屏上可以非常清晰地了解到任何一个小货物的情况。那些生产厂家根●据不同的实际需要，除提供适用一般环境或车辆条件的紧凑型8．4英寸VGA显示器外，还有10．4英寸VGA、12．1英寸的SVGA或15英寸XGA。
(二)高密√封度提高设备的可靠性
车载终端必须能适应恶劣多变的工作环境。灰尘、油垢或其他污染物会对机器设备产生很大的损坏。密封度很高的系统可以降低这种影响，并保证设备的性能稳定及运转寿命。在像食品加工ξ或制药厂所要求的冷藏●或浸泡的工作环境中，机器设备的密封标准NEMA-4是一项非常重要的指标。“像铁桶一样密不透风”的密封标准NEMA-4，可以确保设备适用于室々内及室外环境，防水，并抗风、沙、雨水、冰雪等恶ξ 劣环境的影响。
(三)图像显示能力
在生产及仓储的实际应用中，经常需要频繁传输小段数据--扫描到的条码，记▂录托盘号或订单号◥。很显然这不是CPU的主要☉工作任务，CPU的主要任务是控制用户操作界面显示。那些简单的、字符基础的显示屏也远↘远不能满足需要。图形用户界面(GUl)不但操作方便，还大大提高了工▓作效率。时间就是金钱，因此操作简便、性能可靠就成为提高该类产品竞争力的关键。高像素、色彩明亮的显示屏可缓解操作者↘的眼力疲劳，快速转换》数据，并降低工作强度。
一个高精密度的图形界面，对电脑配置要求很高。至少需要INTEL公司的奔腾Ⅲ系列500Mhz的CPU，及Windows的98／2000／NT／XP操作系统。那些车载终端系统的厂家在研制产品时，还考虑到费用的问∩题，所生产的▅此类产品都与WindowsCE系统兼容，从而可大大降低系统的相关费用。
(四)系统连接能力
车载终端实时访问系统数据，就可以发挥更◢大的效用。因此系统访问能力也是个不可忽视的环节。无线网络的扩展，使移动计算技术在工业领域的迅速应用变为可能。无线技术符合802．11b标准，运行在2．4G频率上，有11M数据带宽。连接无线网络可以在网络上查♂询并确认无线基站的位置，这些无线ζ基站与有线以太网连接，形成混合局域网ω 络。一旦安装这些无线基站，就可以在一定范围内连续到任何其他无线终端（车载♂终端和手持终端）（通常在几百英』尺范围内），并在漫ζ 游时访问系统数据。
（五）“不能干扰正常工作”
采用任何新技术时，会经常听到这样的抱怨“不要干扰我〓的正常工作”。日常的程序或步骤如有任何的』变动或更新，都可能干扰正︾常工作流程。一项新的技术要获得广泛的认同及支持，就必须要考虑到“易于操作”这个问题。
在行业系统中进行数据输入，是个非常繁琐、耗费∏人力资源的问题。现在使用的条码技术和触摸屏技术都非常实用，但传统的键盘输入方式也是必不可少的。因为所要求的数据录入经常会包含大量㊣ 的数字和字母、SKU编号等。拥有设计优良的图形界面的触屏技术大大简化了操作，并加快▆了数据输入的速度。鼠标式点触，流行的屏幕键盘及按键菜单等选项都可以在很大程度伤解决这个问题，减少错误，并提㊣ 高条码标签的扫描识读率。
（六）存储设备要△求
一旦考虑到数▆据存储的要求，移动设备将面临前所未有的挑战。手持终端必须固定住，以降低以往桌面系统所不会碰到的震动和摇晃。旋转驱动的回弹度是惊人的，许多移动设备供应商都意识到了这个问题，他们采用一种双重固定的方式来确保数据存储的可靠性：1)用支架和底座来减少物理震动；2）采用Windows CE操作系统，使用Flash技术来保存数据和程序。
比较通行的存储方∞式是Flash存储，如PCMCIA FLASH磁盘或如COMPACT FLASH其他更小包装形式。两者的包装标准都得到了普遍认可，并可避免许多额外费用。PCMCIA的闪存现在已经达到了2G存储量，为移∴动设备的本地存储提供了足够的空间。例如，WINDOWS 2000占用1.4G空间，那些著名厂家都可提供PCMCIA和COMPACT FLASH端口，从而使系统结构可以更灵活地满足客户的↑需要。
(七）外围设备接口
脱离开I/O的系统可以说是不完整的。在工业环境下，大多数的外围设备是条码扫描器和便携式标签打印机。选择什么样的外围设备需要根据具体的应用需要和电源规格决定。在这种移动应用环境下，往往需要固定的接口及I/O缆线。在以往的老系※统中，一般都采用传统的并口和串口方式，而符合I/O标准的车载系统则更青睐与USB端口。
（八）电源要求
在上面已经提到了车载移动数据技术的各个方面，当然还有个非常重要的方面不能忽视：电源。或许没有什么比在嘈杂、高EMI/RFI环境下保持供电正常更具有挑战Ψ 性的工作了。设备及其他相关设施的各种插口，电器操作及电流转换等都使电源环境非常“脏乱”。
通常电子叉车的电源，要求达到24－48VDC（经常高达72V或96V），而那些用丙烷驱动的车辆则使用传统的12V打火系统（也相应①产生许多噪音）。因此在实际操作中后备电源或电池至关重要。实时维护工作和无需重启电脑的△网络接入都成为要考虑的因素。
管理并维护一套洁净、不容易受外部影响并能保持始终正常运转的电源是个非常困难的工作。现在国际大厂商已经开始考虑研制应用范围广的电源，以及不必收到外部干扰←的后备电源。
三、物流M化--新的竞争力
随着Internet、广域和局域无线网络、移动信息设备的迅猛发展、移动计算（Mobile Computing）技术已经成为信息技术发展的方○向，Mobilizing－“M”化已经成为企业竞争力的核心。物流╲行业分散、流动的信息化特征和移动计算技术可谓珠联璧合，全球领先的物流企业的发展已经让我们领略到“物流M化”的强大〗威力。作为“物流M化”技术之一的职能叉车技术将企业信息系统扩展到叉车上，可以使企业实际运作获取丰厚的回报。这种自动化操作将会使众多的生产、仓储和物流环节都收益非浅。真正实现无纸化办公已经是近在咫尺了，不论是叉车司机还是管理人员都可以从只能叉车中享受⌒ 到操作方面、生产效率提高所带来的工作乐趣。
现场作业应用系统(以及所运行的各种环境)具有无与伦比的竞争力。如果人们想将他们的办公软件，与生产及仓储管理系统∮整合起来，这样移动、实时传输、便捷的界面设计等因素在成功实施中都︻将起到关键的作用。从事生产或仓储的人员都不会愿意因为所谓“系统”的原因来降低工作效率，因此操作方便、反馈便捷是现在各种技术所追求的目标。
结合条码技术〇、无线局域网技术和数据采集技术，形成现场作业系统；将企业管理系统延伸到作业人员的手掌中或叉车上，使其工作更→方便、系统╳更智能；将无线车载终端装备▂到叉车上，由信息引导作业，这就是智能电动叉车的概念。智能叉车移动计算技』术：车载终端
一、智能叉车移动计算技术№：车载终端与▲手持终端的比较
对于在叉车上是使用手持终端还是车载终端，一直众说纷纭。实际上，普遍看法认为这两种技术是并行的，都属于IT解决方案的补充。轻便、小巧的手『持终端在处理物品时能灵活发挥。一个手持终端通常会局▓限于显示屏大小、计算能力、电池充电及更换等，另外，其他一些微小的因素也将带来影响--你的作业人员戴工作手套吗?如果是的话，那么手持终端就会多▽少有些不方便。一个方便、易于使用的操作界面也是非常重要的因素。
车载终端可以将手持终端技术的▓优势发扬，并将其效用扩大。将车载终端安装在升降车、叉车、拖车或〗其他工业车辆上，可以让作业人员在移动中进行信息操作，在屏幕ㄨ上调用并显示全部数据。随着㊣无线网络802．1l标准成功实施的推动，车载终端可以直接访问企业管理系统。
在叉车上形成一个虚拟的办公环境，无论何时、何地都可以直接访问企业数据。要在零◥度以下的冷藏环境下寻找易腐物品吗?在大型生产车间如何∮获知具体产量?如何指挥叉♀车将大型货物进行转场作业?这仅是智能叉车发挥效用的几个例子。二、智能叉车的核心--车载终端当智能叉车运▂行时，必须考◥虑到以下几点体积、显示质量、温度范围(及其他环境参↑数)、无线访问能力、电源设置等等。许多传统的商业信息系统设计时并没有考虑到太多工业操作中恶劣的环境因素。现在已经有许多公∩司开始意识到这个问题，并开始着手来满足市场的需要。
正如╳我们前面提到的，用户希望能通过信息系统来提高工作质量。车载终端必须具有客户所希望的友好操作性能及相◥当高的稳定性及可靠性。显示器尺寸、亮度、对比度及整体识读性都非№常关键。同样，键盘录入或接触屏☆方式必须能快速、方便及通用。另外，操作帮助，实时数据储存，处理器驱动，无线网络支持等方面也都必须要考虑到。
(一)性能◣与体积
一个奔腾处理器系统上运行的全屏彩色显▲示器(VGA或更好)，可以提供全球通用的标准应用和编程环境。还要考虑到应用情况、车辆工具、应用地点及车载系统的安︻装方式。许多厂家将系▽统的应用范围、显示器∑尺寸及装载方式的多样性都会考虑进去，来满足用户及OSHA的需求。亮度和可读性是个非常重要的参数，工业上往往需要识读率在300nit以上的显示√器，大型的显示屏非常受欢迎，因而要求整体系∑统设备都要扩大体积。这样在大型显示屏上可以非常清晰地了解到任何一个小货物的情况。那些生产厂家根●据不同的实际需要，除提供适用一般环境或车辆条件的紧凑型8．4英寸VGA显示器外，还有10．4英寸VGA、12．1英寸的SVGA或15英寸XGA。
(二)高密√封度提高设备的可靠性
车载终端必须能适应恶劣多变的工作环境。灰尘、油垢或其他污染物会对机器设备产生很大的损坏。密封度很高的系统可以降低这种影响，并保证设备的性能稳定及运转寿命。在像食品加工ξ或制药厂所要求的冷藏●或浸泡的工作环境中，机器设备的密封标准NEMA-4是一项非常重要的指标。“像铁桶一样密不透风”的密封标准NEMA-4，可以确保设备适用于室々内及室外环境，防水，并抗风、沙、雨水、冰雪等恶ξ 劣环境的影响。
(三)图像显示能力
在生产及仓储的实际应用中，经常需要频繁传输小段数据--扫描到的条码，记▂录托盘号或订单号◥。很显然这不是CPU的主要☉工作任务，CPU的主要任务是控制用户操作界面显示。那些简单的、字符基础的显示屏也远↘远不能满足需要。图形用户界面(GUl)不但操作方便，还大大提高了工▓作效率。时间就是金钱，因此操作简便、性能可靠就成为提高该类产品竞争力的关键。高像素、色彩明亮的显示屏可缓解操作者↘的眼力疲劳，快速转换》数据，并降低工作强度。
一个高精密度的图形界面，对电脑配置要求很高。至少需要INTEL公司的奔腾Ⅲ系列500Mhz的CPU，及Windows的98／2000／NT／XP操作系统。那些车载终端系统的厂家在研制产品时，还考虑到费用的问∩题，所生产的▅此类产品都与WindowsCE系统兼容，从而可大大降低系统的相关费用。
(四)系统连接能力
车载终端实时访问系统数据，就可以发挥更◢大的效用。因此系统访问能力也是个不可忽视的环节。无线网络的扩展，使移动计算技术在工业领域的迅速应用变为可能。无线技术符合802．11b标准，运行在2．4G频率上，有11M数据带宽。连接无线网络可以在网络上查♂询并确认无线基站的位置，这些无线ζ基站与有线以太网连接，形成混合局域网ω 络。一旦安装这些无线基站，就可以在一定范围内连续到任何其他无线终端（车载♂终端和手持终端）（通常在几百英』尺范围内），并在漫ζ 游时访问系统数据。
（五）“不能干扰正常工作”
采用任何新技术时，会经常听到这样的抱怨“不要干扰我〓的正常工作”。日常的程序或步骤如有任何的』变动或更新，都可能干扰正︾常工作流程。一项新的技术要获得广泛的认同及支持，就必须要考虑到“易于操作”这个问题。
在行业系统中进行数据输入，是个非常繁琐、耗费∏人力资源的问题。现在使用的条码技术和触摸屏技术都非常实用，但传统的键盘输入方式也是必不可少的。因为所要求的数据录入经常会包含大量㊣ 的数字和字母、SKU编号等。拥有设计优良的图形界面的触屏技术大大简化了操作，并加快▆了数据输入的速度。鼠标式点触，流行的屏幕键盘及按键菜单等选项都可以在很大程度伤解决这个问题，减少错误，并提㊣ 高条码标签的扫描识读率。
（六）存储设备要△求
一旦考虑到数▆据存储的要求，移动设备将面临前所未有的挑战。手持终端必须固定住，以降低以往桌面系统所不会碰到的震动和摇晃。旋转驱动的回弹度是惊人的，许多移动设备供应商都意识到了这个问题，他们采用一种双重固定的方式来确保数据存储的可靠性：1)用支架和底座来减少物理震动；2）采用Windows CE操作系统，使用Flash技术来保存数据和程序。
比较通行的存储方∞式是Flash存储，如PCMCIA FLASH磁盘或如COMPACT FLASH其他更小包装形式。两者的包装标准都得到了普遍认可，并可避免许多额外费用。PCMCIA的闪存现在已经达到了2G存储量，为移∴动设备的本地存储提供了足够的空间。例如，WINDOWS 2000占用1.4G空间，那些著名厂家都可提供PCMCIA和COMPACT FLASH端口，从而使系统结构可以更灵活地满足客户的↑需要。
(七）外围设备接口
脱离开I/O的系统可以说是不完整的。在工业环境下，大多数的外围设备是条码扫描器和便携式标签打印机。选择什么样的外围设备需要根据具体的应用需要和电源规格决定。在这种移动应用环境下，往往需要固定的接口及I/O缆线。在以往的老系※统中，一般都采用传统的并口和串口方式，而符合I/O标准的车载系统则更青睐与USB端口。
（八）电源要求
在上面已经提到了车载移动数据技术的各个方面，当然还有个非常重要的方面不能忽视：电源。或许没有什么比在嘈杂、高EMI/RFI环境下保持供电正常更具有挑战Ψ 性的工作了。设备及其他相关设施的各种插口，电器操作及电流转换等都使电源环境非常“脏乱”。
通常电子叉车的电源，要求达到24－48VDC（经常高达72V或96V），而那些用丙烷驱动的车辆则使用传统的12V打火系统（也相应①产生许多噪音）。因此在实际操作中后备电源或电池至关重要。实时维护工作和无需重启电脑的△网络接入都成为要考虑的因素。
管理并维护一套洁净、不容易受外部影响并能保持始终正常运转的电源是个非常困难的工作。现在国际大厂商已经开始考虑研制应用范围广的电源，以及不必收到外部干扰←的后备电源。
三、物流M化--新的竞争力
随着Internet、广域和局域无线网络、移动信息设备的迅猛发展、移动计算（Mobile Computing）技术已经成为信息技术发展的方○向，Mobilizing－“M”化已经成为企业竞争力的核心。物流╲行业分散、流动的信息化特征和移动计算技术可谓珠联璧合，全球领先的物流企业的发展已经让我们领略到“物流M化”的强大〗威力。作为“物流M化”技术之一的职能叉车技术将企业信息系统扩展到叉车上，可以使企业实际运作获取丰厚的回报。这种自动化操作将会使众多的生产、仓储和物流环节都收益非浅。真正实现无纸化办公已经是近在咫尺了，不论是叉车司机还是管理人员都可以从只能叉车中享受⌒ 到操作方面、生产效率提高所带来的工作乐趣。
