2018年02月26日 | 【透视】分分钟了解透彻自动化立体仓库

自动化立体仓库，是物流仓储中出现的新概念。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化；自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。

自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起重机、入（出）库工作台和自动运进（出）及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作；管理上采用WCS系统进行控制。

一、自动化立体仓库组成部份

1.货架:用于存储货物的钢结构。主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。

2.托盘（货箱）：用于承载货物的器具，亦称工位器具。

3.巷道堆垛机:用于自动存取货物的设备。按结构形式分为单立柱和双立柱两种基本形式；按服务方式分为直道、弯道和转移车三种基本形式。

4.输送机系统:立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。输送机种类非常多，常见的有辊道输送机，链条输送机，升降台，分配车，提升机，皮带机等。

5.AGV系统:即自动导向小车。根据其导向方式分为感应式导向小车和激光导向小车。

6.WCS自动控制系统:驱动自动化立体库系统各设备的自动控制系统。以采用现场总线方式为控制模式为主。

7.WMS信息管理系统:是全自动化立体库系统的核心，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成。

二、自动化立体仓库设计

立体仓库设计步骤，一般分为以下几步。

一）收集、研究用户的原始资料，明确用户所要达到的目标，这些原始资料包括：

1.明确自动化立体仓库与上游、下游衔接的工艺过程；

2.物流要求：上游进入仓库的最大入库员、向下游转运的最大出库量以及所要求的库容量；

3.物料的规格参数：物料的品种数、物料包装形式、外包装尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性；

4.立体仓库的现场条件及环境要求；

5.用户对仓库管理系统的功能要求；

6.其它相关的资料及特殊要求。

二）确定自动化立体仓库的主要形式及相关参数

所有原始资料收集完毕后，可根据这些第一手资料计算出设计时所需的相关参数，包括：

①对整个库区的出入库总量要求，亦即仓库的流量要求；

②货物单元的外形尺寸及其重量；

③仓库储存区（货架区）的仓位数量；

④结合上述三点确定储存区（货架厂）货架的排数、列数及巷道数目其它相关技术参数。

三）合理布置自动化立体仓库的总体布局及物流图

一般来说，自动化立体仓库包括：入库暂存区、检验区、码垛区、储存区、出库暂存区、托盘暂存区、不合格品暂存区及杂物区等。规划时，立体仓库内不一定要把上述的每一个区都规划进去，可根据用户的工艺特点及要求来合理划分各区域和增减区域。同时，还要合理考虑物料的流程，使物料的流动畅通无阻，这将直接影响到自动化立体仓库的能力和效率。

四）选择机械设备类型及相关参数

货架：

货架的设计是立体仓库设计的一项重要内容，它直接影响到立体仓库面积和空间的利用率。

①货架形式：货架的形式有很多，而用在自动化立体仓库的货架一般有：横梁式货架、牛腿式货架、流动式货架等。设计时，可根据货物单元的外形尺寸、重量及其它相关因素来合理选取。

②货格的尺寸：货格的尺寸取决于货物单元与货架立柱、横梁（牛腿）之间的间隙大小，同对，在一定程度上也受到货架结构型式及其它因素的影响。

堆垛机：

堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁、下横梁、立柱）、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控制系统构成。

①堆垛机形式的确定：堆垛机形式多种多样，包括单轨巷道式堆垛机、双轨巷道式堆垛机、转巷道式堆株机、单立柱堆垛机、双立柱堆垛机等等。

②堆垛机速度的确定：根据仓库的流量要求，计算出堆垛机的水平速度、提升速度及货叉速度。

③其它参数及配置：据仓库现场情况及用户的要求选定堆垛机的定位方式、通讯方式等。堆垛机的配置可高可低，视具体情况而定。

输送系统：

根据物流图，合理选择输送机的类型，包括：辊道输送机、链条输送机、皮带输送机、升降移载机、提升机等。同时，还要根据仓库的瞬时流量合理确定输送系统的速度。

其它设备：

根据仓库的工艺流程及用户的一些特殊要求，可适当增加一些辅助设备，包括：手持终端、叉车、平衡吊等。

五）设计WCS控制系统及WMS仓库管理系统的各功能模块

根据仓库的工艺流程及用户的要求，合理设计控制系统及仓库管理系统。控制系统及仓库管理系统一般采用模块化设计，便于升级和维护。

六）仿真模拟整套系统

在有条件的情况下，对整套系统进行仿真模拟，可以对立体仓库的贮运工作进行较为直观的描述，发现其中的一些问题和不足，并作出相应的更正，以优化整个AS/RS系统。

七）进行设备及控制管理系统的详细设计

以上所述为自动化立体仓库设计的一般过程，在具体设计中，可结合具体情况灵活运用。

三、自动化立体仓库投资收益

自动化立体仓库其优越性是多方面的，对于企业来说,可从以下几个方面得到体现：

1 .提高空间利用率

早期立体仓库的构想，其基本出发点就是提高空间利用率，充分节约有限且宝贵的土地。在西方有些发达国家，提高空间利用率的观点已有更广泛深刻的含义，节约土地，已与节约能源、环境保护等更多的方面联系起来。有些甚至把空间的利用率作为系统合理性和先进性考核的重要指标来对待。

立体库的空间利用率与其规划紧密相连。一般来说，自动化高架仓库其空间利用率为普通平库的2-5倍，这是相当可观的。

2. 便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平

传统仓库只是货物储存的场所，保存货物是其唯一的功能，是一种“静态储存”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节，短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成一个自动化的物流系统，这是一种“动态储存”，也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。

总结：

自动化是仓储管理发展的必然趋势，自动化立体仓库的作业效率及自动化的技术水平可以使得企业物流效率大幅提升，立体库的基本技术也日益成熟，目前越来越多的企业开始采用自动化立体仓库。企业可以根据实际情况建设中大型的立体库，也根据需要建设中小型自动化立体库。