自動化立體庫介紹

• 基本概念：自動化立體庫也稱為自動化存取系統(tǒng)（AS/RS，Automatic Storage&Retrieval System），是指由貨架、集裝單元化器具、物料存取設(shè)備、輸送系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機倉庫管理系統(tǒng)等組成，可對單元貨物（含集中裝載器具）實現(xiàn)自動化存取、控制和管理的倉儲系統(tǒng)1。

• 發(fā)展歷程1

• 國外：20 世紀(jì) 50 年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫；50 年代末 60 年代初出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫；1963 年，美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術(shù)，建立了第一座計算機控制的立體倉庫。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，并且推動其技術(shù)快速發(fā)展，成為當(dāng)今世界上擁有自動化立體倉庫最多的國家之一。

• 國內(nèi)：1963 年，我國研制成第一臺橋式堆垛起重機，1973 年開始研制第一座由計算機控制的自動化立體倉庫（高 15 米），1980 年投入運行。到 2003 年為止，中國自動化立體倉庫數(shù)量已超過 200 座。

• 系統(tǒng)組成1

• 高層貨架：用于存儲貨物的鋼結(jié)構(gòu)，目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式，貨架內(nèi)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貨位空間。

  

  物流設(shè)備 自動化立體庫高層貨架

• 托盤（貨箱）：用于承載貨物的器具，亦稱工位器具，貨物先放在托盤或集裝箱內(nèi)，再裝入單元貨架的貨位上。

  

  物流設(shè)備 自動化立體庫托盤

• 巷道堆垛機：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，穿行于貨架之間的巷道中，完成存、取貨的工作。

  

  物流設(shè)備 自動化立體庫巷道堆垛機

• 輸送機系統(tǒng)：立體庫的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運送到堆垛機或從堆垛機將貨物移走，輸送機種類有輥道輸送機、鏈條輸送機、升降臺、分配車、提升機、皮帶機等。

  

  物流設(shè)備 自動化立體庫輸送機系統(tǒng)

• 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，可自動將貨物運輸?shù)街付ǖ攸c。

  

  物流設(shè)備 自動化立體庫AGV系統(tǒng)

• 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)，目前以采用現(xiàn)場總線方式為控制模式為主。

• 庫存信息管理系統(tǒng)（WMS）：亦稱中央計算機管理系統(tǒng)，是全自動化立體庫系統(tǒng)的核心，目前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 / 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。

• 分類方式1

• 按建筑形式分：整體式自動化立體庫的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；分離式自動化立體庫中存貨物的貨架在建筑物內(nèi)部獨立存在，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。

• 按貨物存取形式分：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；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；揀選貨架式中分揀機構(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。

• 按貨架構(gòu)造分：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；貫通式倉庫為了提高倉庫利用率，取消了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，形成能一次存放多個貨物單元的通道，而在另一端由出庫起重機取貨，根據(jù)貨物單元在通道內(nèi)的移動方式，又可分為重力式貨架倉庫和穿梭小車式貨架倉庫；水平旋轉(zhuǎn)式倉庫的貨架本身可以在水平面內(nèi)沿環(huán)形路線來回運行，每組貨架由若干獨立的貨柜組成，用一臺鏈?zhǔn)絺魉蜋C將這些貨柜串連起來，這種貨架對于小件物品的揀選作業(yè)十分合適；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)，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。

• 技術(shù)性能

• 設(shè)計前的準(zhǔn)備工作：需要了解建庫的現(xiàn)場條件，包括氣象、地形、地質(zhì)條件等；考慮機械、結(jié)構(gòu)、電氣、土建等多專業(yè)的相互交叉、相互制約；制定倉儲系統(tǒng)的投資、人員配置等計劃；調(diào)查與倉儲系統(tǒng)有關(guān)的其他方面的條件，如貨物來源、交通情況等1。

• 庫場的選擇與規(guī)劃：自動化立體倉庫最好選在靠近港口、碼頭、貨運站等交通樞紐，或靠近生產(chǎn)地或原材料產(chǎn)地，或靠近主要的銷售市場，以降低物流費用1。

• 確定倉庫形式、作業(yè)方式和機械設(shè)備參數(shù)：根據(jù)入庫貨物品種確定倉庫形式，根據(jù)出入庫工藝要求決定是否需要堆垛揀選作業(yè)及揀選方式，同時根據(jù)倉庫規(guī)模、貨物品種、出入庫頻率等選擇合適的機械設(shè)備，并確定其主要參數(shù)1。

• 確定貨物單元形式及規(guī)格：根據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計結(jié)果，列出所有可能的貨物單元形式和規(guī)格，并做出合理選擇，對于形狀和尺寸特殊或很重的貨物可單獨處理1。

• 確定庫容量（包括緩存區(qū)）：庫容量是指同一時間倉庫可容納的貨物單元數(shù)，要考慮到庫存周期中可能出現(xiàn)的波峰值，同時不能忽視緩存區(qū)的面積1。

• 庫房面積與其他面積的分配：要合理分配庫房面積與辦公、實驗等其他面積，避免因只重視其他面積而導(dǎo)致貨架過高，增加機械設(shè)備采購成本和運行成本，同時要考慮物流路線的合理性1。

• 人員與設(shè)備的匹配：不管自動化程度多高，自動化立體庫具體運作時仍需要一定的人工勞動，要實現(xiàn)人員與設(shè)備的良好匹配1。

• 應(yīng)用領(lǐng)域：自動化立體庫應(yīng)用范圍很廣，幾乎遍布所有行業(yè)，在機械、冶金、化工、航空航天、電子、醫(yī)藥、圖書、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機場、港口等行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。

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