高貨位貨架的新型發展成果-自動化立體庫的介紹

（從普通高貨位重型貨架向自動化立體倉庫的發展趨勢）

自動化立體倉庫是高層貨架的一種新型自動化形式。

高層貨架:用于存儲貨物的鋼結構。目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。

托盤（貨箱）：用于承載貨物的器具，亦稱工位器具。

巷道堆垛機:用于自動存取貨物的設備。按結構形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式；按服務方式分為直道、彎道和轉移車三種基本形式。

輸送機系統:立體庫的主要外圍設備，負責將貨物運送到堆垛機或從堆垛機將貨物移走。輸送機種類非常多，常見的有輥道輸送機，鏈條輸送機，升降臺，分配車，提升機機，皮帶機等。

AGV系統:即自動導向小車。根據其導向方式分為感應式導向小車和激光導向小車。

自動控制系統:驅動自動化立體庫系統各設備的自動控制系統。目前以采用現場總線方式為控制模式為主。

庫存信息管理系統:亦稱中央計算機管理系統。是全自動化立體庫系統的核心。目前典型的自動化立體庫系統均采用大型的數據庫系統（如ORACLE，SYBASE等）構筑典型的客戶機/服務器體系，可以與其他系統（如ERP系統等）聯網或集成。

自動化立體倉庫的作用

（1）能夠大大提高倉庫的單位面積利用率；

（2）能夠提高勞動生產率，降低了勞動強度；

（3）能夠減少貨物處理和信息處理過程的差錯；

（4）能夠合理有效的進行庫存控制；

（5）能較好的滿足特殊倉儲環境的需要；

（6）能夠提高作用質量，保證貨品在整個倉儲過程的安全運行；

（7）便于實現系統的整體優化。

自動化立體倉庫的基本設施

（1）倉庫建筑與高層貨架；

（2）巷道堆垛起重機：機架、運行機構、升降機構、貨叉伸縮機構、電氣控制設備；

（3）周邊搬運系統；

（4）控制系統。

一、自動化立體庫的概念

自動化立體庫（AutomaticStorage & Retrieval System）指可以實現自動存、取貨作業功能的立體倉庫。自動化立體庫由堆垛起重機、高層貨架、場內AGV、場內有軌小車、中轉貨位、出入庫傳送軌道、場外AGV和中轉貨倉組成。

倉庫的主體貨架是鋼結構或鋼筋混凝土結構的建筑物或結構體，貨架內是標準尺寸的貨位空間，巷道堆垛起重機穿行于貨架之間的巷道中，完成存、取貨的工作。管理上采用計算機及條形碼技術。

二、起源和發展

自動化立體庫源于二戰后經濟和科技的發展。

中國對自動化立體庫的研究起步較早，盡管中間有過短暫的停頓，但后期加速追趕，逐步具有了參與國際競爭的實力。

進入21世紀，早期參與自動化立體庫研究的蘇州起重機廠、太原五一機器廠等隨著企業改制逐步消失在人們的視野。隨之催生了一大批集成方案輸出和零部件供應企業，產生了蘇州和太原兩大堆垛機產業基地，整個物流裝備行業一遍欣欣向榮。

外資企業和合資企業更是如雨后春筍般涌現。

這些現在活躍于市場的國際性企業，幾乎同時選擇在這一時期開始在中國落地生根。

隨著數據感知、人工智能算法決策和機器人技術的發展，阿里、京東等一大批互聯網和科技企業圍繞智慧物流動作不斷，偶有黑科技爆出。

可以預見，在不遠的將來，占地面積非常小、庫容特別大、效率特別高、能耗特別低的無人化綠色立體倉庫就有可能出現。

三、自動化立體庫的實施方案設計

1、收集相關資料，明確設計需求

⑴自動化立體庫與上下游工序的協作過程:如驗收區、平置區、拆零庫、不合格品區、發貨區的工序業務銜接；

⑵上游最大出庫量、下游最大出庫量、立體庫最大庫容，出入庫和補貨、移位頻度；

⑶貨品品類、包裝形式、外觀尺寸、堆垛層高上限、重量和屬性要求（通常要求藥品與非藥品、內用藥與外用藥之間間隔一個托盤位）；

⑷溫濕度和環境要求，通常醫藥流通領域自動化立體庫為陰涼庫，濕度35%-75%，溫度0-20攝氏度。如果是冷庫（2-8攝氏度），則需對堆垛機、穿梭車、輸送機、貨架等設備采用耐低溫、耐低濕處理，保障其能在低溫低濕環境中穩定高效運行；

⑸公司ERP、WMS、WCS對自動化立體庫管理系統的要求；

⑹倉庫管理人員的其他要求。

2、確定自動化立體倉庫的形式和相關技術參數

結合第1項所了解的資料計算出儲存區所需要貨架的排數、列數，巷道數目其它相關技術參數。

3、設計自動化立體庫的整體布局并繪制物流圖

一般來說，一家醫藥物流倉庫至少應包括收貨區、驗收區、整板存儲區（含揀貨、復核區）、整件存儲區（含揀貨、復核區）、拆零區（含揀貨區和復核打包區、包材區）、特殊藥品庫（中藥材區、中藥飲片庫、醫療器械庫等）、冷庫、發貨區（含集貨區、理貨區和裝車區）和收貨、發貨、調度辦公室等區域（自動化程度不高的倉庫要規劃叉車、托盤、周轉箱、經營車和勞保用品擺放區及茶水間等區域），通常整板存儲區采用自動化立體庫。

如果整體規劃，就相對比較容易，根據第一項調查的信息，合理規劃庫容，設計線路即可（注意貨品不走回頭路，整箱和逆向貨品不要發生交叉和湍流）。

如果是單獨設計自動化立體庫，就要特別注意與其他各區域的協調性，以確保整體效率最高。

4、選擇設備類型和參數

⑴貨架

①確定貨架形式：常用的貨架有橫梁式、牛腿式、流動式等，設計時根據貨物單元的外形尺寸、重量及其它相關因素選取。

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構型式及其它因素的影響。

貨架的設計是立體倉庫設計的一項重要內容，直接影響到立體倉庫面積和空間的利用率。

⑵堆垛機

①確定堆垛機形式：常見的有單軌巷道式堆垛機、雙軌巷道式堆垛機、轉巷道式堆株機、單立柱型堆垛機、雙立柱型堆垛機等。

②確定堆垛機速度：根據倉庫的流量要求，計算出堆垛機的水平速度、提升速度及貨叉速度，需要說明的是，單個設備的速度快不一定會帶來整體速度和效率的提升，關鍵是整體的協調和配合。

③其它參數及配置：據倉庫現場情況及公司要求選定堆垛機的定位方式、通訊方式等。堆垛機的配置可高可低，視具體情況而定。

⑶輸送系統

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

⑷其它輔助設備

根據倉庫工藝流程及用戶的一些特殊要求，可適當增加一些輔助設備，包括：手持終端、叉車、平衡吊等，有條件的企業也可以選用碼垛機器人、AGV等。

5、設計WCS和WMS各功能模塊

根據倉庫的工藝流程及公司的要求，合理設計控制系統及倉庫管理系統（WMS）?？刂葡到y及倉庫管理系統一般采用模塊化設計，便于升級和維護。

6、方案測試

在電腦上對整套系統貯運工作進行仿真模擬，查找問題和不足，并作出相應的調整，直至整個立體庫運行平穩。

7、方案細化和落地

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