自動化立體倉庫發(fā)展現(xiàn)狀

在人力資本高企的今天，降低企業(yè)的各項(xiàng)成本，實(shí)現(xiàn)自動化管理成為企業(yè)研究的一個重要戰(zhàn)略課題。對于制造業(yè)來說，物流成本在其成本中比重是相當(dāng)大的，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，物流費(fèi)用通常占制造成本50%以上的比例，因此，物料與倉儲管理以及成本控制已經(jīng)成為影響產(chǎn)品市場競爭力的關(guān)鍵，與企業(yè)的效益密不可分。

由于自動化立體倉庫的作業(yè)效率及自動化的技術(shù)水平可以使得企業(yè)物流效率大幅提升，立體庫的基本技術(shù)也日益成熟，因此越來越多的企業(yè)開始采用自動化立體倉庫。很多企業(yè)不僅建設(shè)中大型的立體庫，也根據(jù)需要建設(shè)了很多中小型自動化立體庫。

2012年是中國自動化立體庫得到較快發(fā)展的一年。2012年初，由于眾多物流系統(tǒng)工程項(xiàng)目的紛紛開工，自動化立體庫項(xiàng)目建設(shè)市場一片繁榮，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2012年建設(shè)的具有較大規(guī)模的立體倉庫在建項(xiàng)目有130多座，截至2012年12月，全國自動化立體庫保有量超過1200座。

隨著國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)向好和對自動化立體倉庫需求較高的煙草、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)的持續(xù)快速增長，未來自動化立體倉庫面臨著較大的市場需求。以醫(yī)藥行業(yè)為例，據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2012年，中國工業(yè)總產(chǎn)值在2000萬以上的企業(yè)數(shù)量為6075家，以10%的需求量計(jì)算，醫(yī)藥行業(yè)對自動化立體倉庫的需求量就有607套，而保有量不足200套，市場前景可觀。

自動化立體倉庫其優(yōu)越性是多方面的，對于企業(yè)來說,可從以下幾個方面得到體現(xiàn):

1 、提高空間利用率

早期立體倉庫的構(gòu)想，其基本出發(fā)點(diǎn)就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶貴的土地。在西方有些發(fā)達(dá)國家，提高空間利用率的觀點(diǎn)已有更廣泛深刻的含義，節(jié)約土地，已與節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等更多的方面聯(lián)系起來。有些甚至把空間的利用率作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性考核的重要指標(biāo)來對待。

立體庫的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來說，自動化高架倉庫其空間利用率為普通平庫的2-5倍。這是相當(dāng)可觀的。

2、 便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平

傳統(tǒng)倉庫只是貨物儲存的場所，保存貨物是其唯一的功能，是一種"靜態(tài)儲存"。自動化立體倉庫采用先進(jìn)的自動化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取，而且可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動化倉庫儲存是整個生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié)，短時儲存是為了在指定的時間自動輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個自動化的物流系統(tǒng)，這是一種"動態(tài)儲存"，也是當(dāng)今自動化倉庫發(fā)展的一個明顯的技術(shù)趨勢。

以上所述的物流系統(tǒng)又是整個企業(yè)生產(chǎn)管理大系統(tǒng)(從訂貨、必要的設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、試驗(yàn)、發(fā)運(yùn)等)的一個子系統(tǒng)，建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間的實(shí)時連接，是自動化高架倉庫發(fā)展的另一個明顯的技術(shù)趨勢。

自動化立體倉庫在中國較少的原因:

1980年，中國第一座自行研制的自動化立體倉庫開始投產(chǎn)以來，在汽車、化工、電子、煙草等行業(yè)的應(yīng)用逐年增長。

1、貨架:用于存儲貨物的鋼結(jié)構(gòu)。主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。

2、托盤(貨箱):用于承載貨物的器具，亦稱工位器具。

3、巷道堆垛機(jī):用于自動存取貨物的設(shè)備。按結(jié)構(gòu)形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式;按服務(wù)方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車三種基本形式。

4、輸送機(jī)系統(tǒng):立體庫的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。輸送機(jī)種類非常多，常見的有輥道輸送機(jī)，鏈條輸送機(jī)，升降臺，分配車，提升機(jī)，皮帶機(jī)等。

5、AGV系統(tǒng):即自動導(dǎo)向小車。根據(jù)其導(dǎo)向方式分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車。

6、自動控制系統(tǒng):驅(qū)動自動化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動控制系統(tǒng)。以采用現(xiàn)場總線方式為控制模式為主。

7、儲存信息管理系統(tǒng):亦稱中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。是全自動化立體庫系統(tǒng)的核心。典型的自動化立體庫系統(tǒng)均采用大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(如ORACLE，SYBASE等)構(gòu)筑典型的客戶機(jī)/服務(wù)器體系，可以與其他系統(tǒng)(如ERP系統(tǒng)等)聯(lián)網(wǎng)或集成。

項(xiàng)目總承包(設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、服務(wù))或控制及管理系統(tǒng)分承包。

自動化立體庫在中國應(yīng)用非常廣泛。概述如下:

1 醫(yī)藥生產(chǎn):醫(yī)藥生產(chǎn)是最早應(yīng)用自動化立體庫的領(lǐng)域之一，1993年廣州羊城制藥廠建成了中國最早的醫(yī)藥生產(chǎn)用自動化立體庫。此后，吉林敖東、東北制藥、揚(yáng)子江制藥、石家莊制藥、上藥集團(tuán)等數(shù)十個企業(yè)成功應(yīng)用自動化立體庫。

2 汽車制造:中國最早應(yīng)用應(yīng)用自動化立體庫的領(lǐng)域之一。中國二汽是最早應(yīng)用自動化立體庫的單位。目前中國主要汽車制造企業(yè)幾乎無一例外的應(yīng)用自動化立體庫。

3 機(jī)械制造:是廣泛應(yīng)用自動化立體庫的領(lǐng)域之一。如三一重工等。

4 電子制造:聯(lián)想等電子領(lǐng)域在2000年后開始采用自動化立體庫系統(tǒng)。

5 煙草制造業(yè):中國采用自動化立體庫最普遍的行業(yè)。而且大量采用進(jìn)口設(shè)備。典型的如紅河、長沙等。

1 煙草配送:廣泛采用自動化立體庫系統(tǒng)。

2 醫(yī)藥配送:為了響應(yīng)GSP認(rèn)證，大量的自動化立體庫被應(yīng)用到全國醫(yī)藥流通領(lǐng)域。如國藥、上藥等。

3 機(jī)場貨運(yùn):較早采用自動化立體庫的領(lǐng)域。各主要機(jī)場均采用立體庫系統(tǒng)，用于行李處理。

4 地鐵:隨著中國地鐵建設(shè)的蓬勃興起，自動化立體庫應(yīng)用大面積展開。

1 服裝:服裝領(lǐng)域應(yīng)用自動化立體庫是最近幾年的事情。

2 酒:如洋河、牛欄山等

3 牛奶:蒙牛、伊利等企業(yè)有應(yīng)用。

4 化工:最早應(yīng)用自動化立體庫的行業(yè)之一。

5 印刷、出版、圖書:也是廣泛應(yīng)用的行業(yè)之一。

應(yīng)用自動化立體庫最普遍的領(lǐng)域之一。后勤、裝備等尤為普遍。

此外還有很多領(lǐng)域應(yīng)用了自動化立體庫。如巖芯庫、輪胎庫、教學(xué)庫等。限于篇幅，不一一例舉。

每個自動化立體倉庫的設(shè)計(jì)都分幾個主要的階段，每個階段都有其要達(dá)到的目標(biāo)。

(一)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

1.要了解建庫的現(xiàn)場條件，包括氣象、地形、地質(zhì)條件、地面承載能力、風(fēng)及雪載荷、地震情況以及其他環(huán)境的影響。

2.在自動化立體倉庫的總體設(shè)計(jì)中，機(jī)械、結(jié)構(gòu)、電氣、土建等多專業(yè)相互交叉、相互制約，這就要求第三方物流企業(yè)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時必須考慮到各專業(yè)的需要。例如，機(jī)械的運(yùn)動精度要根據(jù)結(jié)構(gòu)制作的精度和土建的沉降精度而選定。

3.要制定出第三方物流企業(yè)對倉儲系統(tǒng)的投資、人員配置等計(jì)劃，以此來確定倉儲系統(tǒng)的規(guī)模和機(jī)械化、自動化的程度。

4.要對與第三方物流企業(yè)倉儲系統(tǒng)有關(guān)的其他方面的條件進(jìn)行調(diào)查了解，例如，貨物的來源，連結(jié)庫場的交通情況，貨物的包裝，搬運(yùn)貨物的方法，貨物的最終去向和運(yùn)輸工具等等。

(二)庫場的選擇與規(guī)劃

庫場的選擇和布置對于倉儲系統(tǒng)的基建投資、物流費(fèi)用、勞動條件等都有重要的意義?？紤]到城市規(guī)劃、第三方物流企業(yè)的整體運(yùn)作，自動化立體倉庫最好選在靠近港口、碼頭、貨運(yùn)站等交通樞紐，或靠近生產(chǎn)地或原材料產(chǎn)地，或靠近主要的銷售市場，這樣可以大大地降低第三方物流企業(yè)的費(fèi)用。庫場地址是否合理對于環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃等也有一定的影響。例如，選擇在受到交通限制的商業(yè)區(qū)建立自動化立體倉庫，一方面與繁華的商業(yè)環(huán)境不協(xié)調(diào)，另一方面要花高價購買地皮。最重要的是，由于受到交通限制，只能每天半夜來運(yùn)送貨物，這顯然是極不合理的。

(三)確定倉庫形式、作業(yè)方式和機(jī)械設(shè)備參數(shù)

倉庫的形式需要在調(diào)查入庫貨物品種的基礎(chǔ)上確定。一般都采用單元貨格式倉庫，如果存儲的貨物品種單一或很少，而且貨物批量較大，可以采用重力式貨架或者其他形式的貫通式倉庫。根據(jù)出入庫的工藝要求(整單元或零散出入庫)來決定是否需要堆垛揀選作業(yè)，如果需要揀選作業(yè)，再確定揀選作業(yè)的方式。

在自動化立體倉庫中還有一種作業(yè)方式常被采用，這就是所謂的"自由貨位"方式，即貨物可以就近入庫，特別是對于出入庫頻繁和超長、超重的貨物，應(yīng)當(dāng)盡量在到貨和發(fā)貨的地點(diǎn)附近作業(yè)，這樣做不但可以縮短出入庫時間，還節(jié)省了搬運(yùn)費(fèi)用。

自動化立體倉庫所使用的機(jī)械設(shè)備有很多種，一般都包括巷道堆垛機(jī)、連續(xù)輸送機(jī)、高層貨架，自動化程度高的還有自動導(dǎo)向車。在進(jìn)行倉庫的總體設(shè)計(jì)時，要根據(jù)倉庫的規(guī)模、貨物的品種、出入庫頻率等選擇最適合的機(jī)械設(shè)備，并確定這些設(shè)備的主要參數(shù)。

(四)確定貨物單元形式及規(guī)格

由于自動化立體倉庫的前提是單元化的搬運(yùn)，所以確定貨物單元的形式、尺寸和重量是一個非常重要的問題。它會影響到第三方物流企業(yè)對倉庫的投資，而且會影響到整個倉儲系統(tǒng)的配備、設(shè)施等問題。因此，為了合理確定貨物單元的形式、尺寸和重量，應(yīng)根據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，列出所有可能的貨物單元形式和規(guī)格，并做出合理的選擇。對于那些形狀和尺寸比較特殊或者很重的貨物，可以單獨(dú)處理。

(五)確定庫容量(包括緩存區(qū))

庫容量是指在同一時間倉庫可容納的貨物單元數(shù)，這對自動化立體倉庫來說是一個非常重要的參數(shù)。由于在庫存周期會受到許多預(yù)料之外因素的影響，因此庫存量的波峰值有時會大大超出自動化立體倉庫的實(shí)際庫容量。除此之外，有的自動化立體倉庫僅僅考慮了貨架區(qū)的容量，而忽視了緩存區(qū)的面積，結(jié)果造成緩存區(qū)的面積不足，使得貨架區(qū)的貨物出不來，庫房外的貨物進(jìn)不去。

(六)庫房面積與其他面積的分配

由于總面積是一定的，而許多第三方物流企業(yè)在建造自動化立體倉庫時只重視辦公、實(shí)驗(yàn)(包括研發(fā))的面積，卻忽視了庫房面積，因此造成了這種局面，即為了滿足庫容量的需要，只好通過向空間發(fā)展來達(dá)到要求。但是貨架越高，機(jī)械設(shè)備的采購成本和運(yùn)行成本也就越高。除此之外，由于自動化立體倉庫內(nèi)最優(yōu)的物流路線是直線形的，但在倉庫設(shè)計(jì)時往往會受到平面面積的限制，造成本身物流路線的迂回(往往是s形，甚至是網(wǎng)狀)，這會增加許多不必要的投入和麻煩。

(七)人員與設(shè)備的匹配

不管自動化立體倉庫的自動化程度有多高，具體運(yùn)作時仍需要一定的人工勞動，因此工作人員的數(shù)量要合適。人員不足會降低倉庫的效率，太多又會造成浪費(fèi)。自動化立體倉庫采用了大量先進(jìn)的設(shè)備，因此對人員的素質(zhì)要求比較高，人員素質(zhì)跟不上，同樣會降低倉庫的吞吐能力。第三方物流企業(yè)需要招聘專門的人才，并對其進(jìn)行專門的培訓(xùn)。

(八)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸

由于數(shù)據(jù)傳輸路徑不通暢或數(shù)據(jù)冗余等原因，會造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度慢，甚至無法傳輸?shù)默F(xiàn)象，因此要考慮自動化立體倉庫內(nèi)部以及與第三方物流企業(yè)上下級管理系統(tǒng)間的信息傳遞的問題。

(九)整體運(yùn)作能力

自動化立體倉庫的上游、下游及其內(nèi)部各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，有一個木桶效應(yīng)的問題，即最短的那一塊木板決定了木桶的容量。有的倉庫采用了很多的高科技產(chǎn)品，各種設(shè)施設(shè)備也非常齊全，但是由于各子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性、兼容性不好，造成整體運(yùn)作能力比預(yù)期差很多。

技術(shù)先進(jìn)，采用現(xiàn)場控制總線直接通訊的方式，真正做到計(jì)算機(jī)只監(jiān)不控，所有的決策、作業(yè)調(diào)度和現(xiàn)場信息等均由堆垛機(jī)、出入庫輸送機(jī)等現(xiàn)場設(shè)備通過相互間的通訊來協(xié)調(diào)完成。

● 每個貨位的托盤號分別記錄在堆垛機(jī)和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫里，管理員可利用對比功能來比較計(jì)算機(jī)的記錄和堆垛機(jī)里的記錄，并進(jìn)行修改，修改可自動完成和手動完成。

● 系統(tǒng)軟、硬件功能齊全，用戶界面清晰，便于操作維護(hù)。

● 堆垛機(jī)有自動召回原點(diǎn)的功能，即無論任何情況，只要貨叉居中且水平運(yùn)行正常時，可按照下達(dá)的命令自動返回原點(diǎn)。這意味著操作人員和維護(hù)人員可以盡量不進(jìn)入巷道。

●智能的控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)真正的自動盤庫功能，避免了以往繁重的人工盤庫工作，減輕了倉庫管理人員的工作強(qiáng)度，同時保證了出庫作業(yè)的出錯率為零。

監(jiān)控管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理、入庫管理、出庫管理、查詢、報(bào)表、單據(jù)與盤庫、報(bào)警、監(jiān)控與動畫等模塊

按建筑形式可分為整體式和分離式兩種。

(1)整體式:是指貨架除了存儲貨物以外，還作為建筑物的支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)成建筑物的一部分，即庫房貨架一體化結(jié)構(gòu)，一般整體式高度在12米以上。這種倉庫結(jié)構(gòu)重量輕，整體性好，抗震好。

(2)分離式:分離式中存貨物的貨架在建筑物內(nèi)部獨(dú)立存在。分離式高度在12米以下，但也有15米至20米的。適用于利用原有建筑物作庫房，或在廠房和倉庫內(nèi)單建一個高貨架的場所。

按照貨物存取形式分為單元貨架式、移動貨架式和揀選貨架式。

(1)單元貨架式:單元貨架式是常見的倉庫形式。貨物先放在托盤或集裝箱內(nèi)，再裝入單元貨架的貨位上。

(2)移動貨架式:移動貨架式由電動貨架組成，貨架可以在軌道上行走，由控制裝置控制貨架合攏和分離。作業(yè)時貨架分開，在巷道中可進(jìn)行作業(yè);不作業(yè)時可將貨架合攏，只留一條作業(yè)巷道，從而提高空間的利用率。

(3)揀選貨架式:揀選貨架式中分揀機(jī)構(gòu)是其核心部分，分為巷道內(nèi)分揀和巷道外分揀兩種方式。"人到貨前揀選"是揀選人員乘揀選式堆垛機(jī)到貨格前，從貨格中揀選所需數(shù)量的貨物出庫。"貨到人處揀選"是將存有所需貨物的托盤或貨箱由堆垛機(jī)至揀選區(qū)，揀選人員按提貨單的要求揀出所需貨物，再將剩余的貨物送回原地。

可分為單元貨格式、貫通式、水平旋轉(zhuǎn)式和垂直旋轉(zhuǎn)式。

(1)單元貨格式倉庫:類似單元貨架式，巷道占去了三分之一左右的面積。

(2)貫通式:為了提高倉庫利用率，可以取消位于各排貨架之間的巷道，將個體貨架合并在一起，使每一層、同一列的貨物互相貫通，形成能一次存放多貨物單元的通道，而在另一端由出庫起重機(jī)取貨，成為貫通式倉庫。根據(jù)貨物單元在通道內(nèi)的移動方式，貫通式倉庫又可分為重力式貨架倉庫和穿梭小車式貨架倉庫。重力式貨架倉庫每個存貨通道只能存放同一種貨物，所以它適用于貨物品種不太多而數(shù)量又相對較大的倉庫。梭式小車可以由起重機(jī)從一個存貨通道搬運(yùn)到另一通道。

(3)水平旋轉(zhuǎn)式倉庫的貨架:這類倉庫本身可以在水平面內(nèi)沿環(huán)形路線來回運(yùn)行。每組貨架由若干獨(dú)立的貨柜組成，用一臺鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī)將這些貨柜串連起來。每個貨柜下方有支撐滾輪，上部有導(dǎo)向滾輪。傳送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，貨柜便相應(yīng)運(yùn)動。需要提取某種貨物時，只需在操作臺上給予出庫指令。當(dāng)裝有所需貨物的貨柜轉(zhuǎn)到出貨口時，貨架停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這種貨架對于小件物品的揀選作業(yè)十分合適。它簡便實(shí)用，充分利用空間，適用于作業(yè)頻率要求不太高的場合。

(4)垂直旋轉(zhuǎn)貨架式倉庫:與水平旋轉(zhuǎn)貨架式倉庫相似，只是把水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)改為垂直面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。這種貨架特別適用于存放長卷狀貨物，如地毯、地板革、膠片卷、電纜卷等

倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉庫;50年代末60年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉庫;1963年美國率先在高架倉庫中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉庫。此后，自動化立體倉庫在美國和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專門的學(xué)科。60年代中期，日本開始興建立體倉庫，并且發(fā)展速度越來越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。

對立體倉庫及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開始并不晚，1963年研制成第一臺橋式堆垛起重機(jī)，1973年開始研制中國第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動化立體倉庫(高15米)，該庫1980年投入運(yùn)行。到2003年為止，中國自動化立體倉庫數(shù)量已超過200座。立體倉庫由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的入出庫能力、采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。

自動化立體倉庫(AS/RS)是由立體貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、出入庫托盤輸送機(jī)系統(tǒng)、尺寸檢測條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤、調(diào)節(jié)平臺、鋼結(jié)構(gòu)平臺等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動化系統(tǒng)。運(yùn)用一流的集成化物流理念，采用先進(jìn)的控制、總線、通訊和信息技術(shù)，通過以上設(shè)備的協(xié)調(diào)動作進(jìn)行出入庫作業(yè)。

隨著經(jīng)濟(jì)全球化步伐的加快，物流供應(yīng)鏈中蘊(yùn)藏的巨大潛力越來越引起人們的注意。而物流中心則是物流供應(yīng)鏈中重要的樞紐之一。它是接受并處理下游用戶的訂貨信息，對上游供應(yīng)方的大批量貨物進(jìn)行集中儲存、加工等作業(yè)，并向下游進(jìn)行批量轉(zhuǎn)運(yùn)的設(shè)施和機(jī)構(gòu)。而實(shí)現(xiàn)這些功能的直接執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:

(1) 自動倉儲設(shè)備(自動化立體倉庫)

(2) 其它貨架(平面托盤貨架與流動貨架等)

(3) 各種輸送機(jī)(輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、升降移載機(jī)、提升機(jī)等)

(4) 各種分揀設(shè)備

(5) 無人臺車(AGV、RGV、LGV)

(6) 其它各種輔助設(shè)備

作為物流中心的重要組成部分，自動化立體倉庫(Automatic Storage & Retrieval System)直接影響到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者制定的戰(zhàn)略和計(jì)劃、指揮和調(diào)整企業(yè)的行動。這里，簡單談一下它的設(shè)計(jì)步驟，一般分為以下幾步:

一、收集、研究用戶的原始資料，明確用戶所要達(dá)到的目標(biāo)，這些原始資料包括:

1、明確自動化立體倉庫與上游、下游銜接的工藝過程，

2、物流要求:上游進(jìn)入倉庫的最大入庫員、向下游轉(zhuǎn)運(yùn)的最大出庫量以及所要求的庫容量;

3、物料的規(guī)格參數(shù):物料的品種數(shù)、物料包裝形式、外包裝尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性;

4、立體倉庫的現(xiàn)場條件及環(huán)境要求;

5、用戶對倉庫管理系統(tǒng)的功能要求;

6、其它相關(guān)的資料及特殊要求。

二、確定自動化立體倉庫的主要形式及相關(guān)參數(shù)

所有原始資料收集完畢后，可根據(jù)這些第一手資料計(jì)算出設(shè)計(jì)時所需的相關(guān)參數(shù)，包括:①對整個庫區(qū)的出入庫總量要求，亦即倉庫的流量要求:②貨物單元的外形尺寸及其重量;⑤倉庫儲存區(qū)(貨架區(qū))的倉位數(shù)量:④結(jié)合上述三點(diǎn)確定儲存區(qū)(貨架廠)貨架的排數(shù)、列數(shù)及巷道數(shù)目其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

三、合理布置自動化立體倉庫的總體布局及物流圖

一般來說，自動化立體倉庫包括:入庫暫存區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)、碼垛區(qū)、儲存區(qū)、出庫暫存區(qū)、托盤暫存區(qū)、不合格品暫存區(qū)及雜物區(qū)等。規(guī)劃時，立體倉庫內(nèi)不一定要把上述的每一個區(qū)都規(guī)劃進(jìn)去，可根據(jù)用戶的工藝特點(diǎn)及要求來合理劃分各區(qū)域和增減區(qū)域。同時，還要合理考慮物料的流程，使物料的流動暢通無阻，這將直接影響到自動化立體倉庫的能力和效率。

四、選擇機(jī)械設(shè)備類型及相關(guān)參數(shù)

貨架的設(shè)計(jì)是立體倉庫設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接影響到立體倉庫面積和空間的利用率。

①貨架形式:貨架的形式有很多，而用在自動化立體倉庫的貨架一般有:橫梁式貨架、牛腿式貨架、流動式貨架等。設(shè)計(jì)時，可根據(jù)貨物單元的外形尺寸、重量及其它相關(guān)因素來合理選取。

②貨格的尺寸:貨格的尺寸取決于貨物單元與貨架立柱、橫梁(牛腿)之間的間隙大小，同對，在一定程度上也受到貨架結(jié)構(gòu)型式及其它因素的影響。

堆垛機(jī)是整個自動化立體倉庫的核心設(shè)備，通過手動操作、半自動操作或全自動操作實(shí)現(xiàn)把貨物從一處搬運(yùn)到另一處。它由機(jī)架(上橫梁、下橫梁、立柱)、水平行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。

①堆垛機(jī)形式的確定:堆垛機(jī)形式多種多樣，包括單軌巷道式堆垛機(jī)、雙軌巷道式堆垛機(jī)、轉(zhuǎn)巷道式堆株機(jī)、單立柱型堆垛機(jī)、雙立柱型堆垛機(jī)等等。

②堆垛機(jī)速度的確定:根據(jù)倉庫的流量要求，計(jì)算出堆垛機(jī)的水平速度、提升速度及貨叉速度。

③其它參數(shù)及配置:據(jù)倉庫現(xiàn)場情況及用戶的要求選定堆垛機(jī)的定位方式、通訊方式等。堆垛機(jī)的配置可高可低，視具體情況而定。

根據(jù)物流圖，合理選擇輸送機(jī)的類型，包括:輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、升降移載機(jī)、提升機(jī)等。同時，還要根據(jù)倉庫的瞬時流量合理確定輸送系統(tǒng)的速度。

根據(jù)倉庫的工藝流程及用戶的一些特殊要求，可適當(dāng)增加一些輔助設(shè)備，包括:手持終端、叉車、平衡吊等。

五、初步設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)(WMS)的各功能模塊

根據(jù)倉庫的工藝流程及用戶的要求，合理設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)(WMS)?？刂葡到y(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)一般采用模塊化設(shè)計(jì)，便于升級和維護(hù)。

六、仿真模擬整套系統(tǒng)

在有條件的情況下，對整套系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，可以對立體倉庫的貯運(yùn)工作進(jìn)行較為直觀的描述，發(fā)現(xiàn)其中的一些問題和不足，并作出相應(yīng)的更正，以優(yōu)化整個AS/RS系統(tǒng)。

七、進(jìn)行設(shè)備及控制管理系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)

以上所述為自動化立體倉庫設(shè)計(jì)的一般過程，在具體設(shè)計(jì)中，可結(jié)合具體情況靈活運(yùn)用。

一、節(jié)約倉庫占地面積，使倉庫的空間實(shí)現(xiàn)了充分的利用。由于自動化立體倉庫采用大型倉儲貨架的拼裝，又加上自動化管理技術(shù)使得貨物便于查找，因此建設(shè)自動化立體倉庫就比傳統(tǒng)倉庫的占地面積小，但是空間利用率大。在發(fā)達(dá)國家，提高空間的利用率已經(jīng)作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性的重要考核指標(biāo)。在提倡節(jié)能環(huán)保的今天，自動化立體倉庫在節(jié)約占地資源上有著很好的效果，也是必將使未來倉儲發(fā)展的一大趨勢。

二、自動化管理提高了倉庫的管理水平。自動化立體倉庫采用計(jì)算機(jī)對貨品信息進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的信息管理，減少了在存儲貨物中可能會出現(xiàn)的差錯，提高了工作效率。同時，立體自動化倉庫在入庫出庫的貨品運(yùn)送中實(shí)現(xiàn)機(jī)動化，搬運(yùn)工作安全可靠，減少了貨品的破損率，還能通過特殊設(shè)計(jì)使一些對環(huán)境有特殊要求的貨品能有很好的保存環(huán)境，比如有毒、易爆的貨品，也減少了人在搬運(yùn)貨品時可能會受到的傷害。

三、自動化立體倉庫可以形成先進(jìn)的生產(chǎn)鏈，促進(jìn)了生產(chǎn)力的進(jìn)步。專業(yè)人士指出，由于自動化立體倉庫的存取效率高，因此可以有效地連接倉庫外地生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以在存儲中形成自動化的物流系統(tǒng)，從而形成有計(jì)劃有編排的生產(chǎn)鏈，使生產(chǎn)能力得到了大幅度的提升。