自動(dòng)化立體倉庫

1、、項(xiàng)目背景1.1自動(dòng)化立體倉庫的定義貨架自動(dòng)化立體倉庫簡(jiǎn)稱立體倉庫。 一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層 高的貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫和出庫作業(yè)的倉 庫。由于這類倉庫能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱為“立體倉庫”。自動(dòng)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(cè)條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動(dòng)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(tái)、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)等輔助設(shè)備 組成的復(fù)雜的自動(dòng)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(dòng)作，按

2、照用戶的需要完成指定貨物的自動(dòng)有序、快速準(zhǔn)確、高效 的入庫出庫作業(yè)。1.2白動(dòng)化立體倉庫的優(yōu)點(diǎn)自動(dòng)化立體倉庫的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1. 由于能充分利用倉庫的垂直空間，其單位面積存儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的單層倉庫（一般是單層倉庫的4-7倍）。目前，世界上最高的立體倉庫可達(dá) 40多米， 容量多達(dá)30萬個(gè)貨位。2. 倉庫作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，一方面能大大節(jié)省人力，減少勞動(dòng)力 費(fèi)用的支出，另一方面能大大提高作業(yè)效率。3. 采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行倉儲(chǔ)管理，可以方便地做到”先進(jìn)先出”，并可防止貨物自 然老化、變質(zhì)、生銹，也能避免貨物的丟失。4. 貨位集中，便于控制與管理，特別是使用電子計(jì)算機(jī)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)

3、 的自動(dòng)控制，而且能夠進(jìn)行信息處理。5. 能更好地適應(yīng)黑暗、低溫、有蠹等特殊環(huán)境的要求。例如，膠片廠把膠片 卷軸存放在自動(dòng)化立體倉庫里，在完全黑暗的條件下，通過計(jì)算機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn) 膠片卷軸的自動(dòng)出入庫。6. 采用托盤或貨箱存儲(chǔ)貨物，貨物的破損率顯著降低。7. 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。1.3白動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展高層貨架倉庫的出現(xiàn)和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)以后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。 在生產(chǎn)發(fā)展的實(shí)際需要和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)可能情況下，五十年代初開始出現(xiàn) 了自動(dòng)化立體倉庫，并在實(shí)踐中顯示出了其優(yōu)越性，隨即得到迅速的推廣和發(fā)展。 1950年美國(guó)首先產(chǎn)生了手動(dòng)控制的橋式堆垛起重機(jī)，這種

4、起重機(jī)的大梁上懸:掛 一個(gè)門架（立柱）,利用門架的上下和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來搬運(yùn)貨物，與此同時(shí)也提出了高層貨架的新概念，被認(rèn)為是自動(dòng)化倉庫的雛形。1960年左右在美國(guó)開始出現(xiàn)了沒有大梁的由人工操作的巷道式堆垛機(jī)。隨著立體倉庫的發(fā)展，巷道式堆垛機(jī)逐漸代替了橋式堆垛機(jī)。1963年美國(guó)的一個(gè)食品廠在倉庫工作中采用電子計(jì)算機(jī)， 成為世界上最早的全自動(dòng)化倉庫。此后，從1963年開始，在歐洲各國(guó)，由于用地緊張，開始計(jì)劃建造2530米的高層自動(dòng)化倉庫.從1967年開始，相繼完成了 一些計(jì)算機(jī)管理和計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)化倉庫。1970年安裝了由貨架支承式改變?yōu)榈孛嬷С惺降母叨冗_(dá) 40米的堆垛機(jī)。70年代還提出了采用50米

5、高堆垛機(jī) 的可能性。進(jìn)入90年代后，堆垛機(jī)在使用范圍和性能上有了很大的發(fā)展。在日本，從1967年開始安裝了高度為2025米的高層堆垛機(jī)，1969年出現(xiàn) 了聯(lián)機(jī)全自動(dòng)化倉庫。此后，日本的自動(dòng)化倉庫技術(shù)和設(shè)備的臺(tái)數(shù)都有了突飛猛 進(jìn)的發(fā)展，在各個(gè)部門都安裝了各種各樣的堆垛機(jī)。特別是 1973年建成了一座 貯藏生鮮食品的自動(dòng)化冷藏庫。這是世界上第一座溫度在零下40攝氏度的極低溫倉庫，解決了低溫條件下堆垛機(jī)工作的可靠性和技術(shù)方面的問題，取得了引人注目的成果。日本的自動(dòng)化倉庫技術(shù)和自動(dòng)化倉庫的擁有量位居世界前茅。美國(guó)學(xué)者J.A.Whlte將自動(dòng)化技術(shù)在倉儲(chǔ)領(lǐng)域（包括立體倉庫）中的發(fā)展分 為五個(gè)階段：人工倉

6、儲(chǔ)階段、機(jī)械化倉儲(chǔ)階段、自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段集成化倉儲(chǔ)階段 和智能化階段。其中智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)在九十年代后期以及二十一世紀(jì)的若十年 內(nèi)，將是倉庫自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。第一階段是人工倉儲(chǔ)技術(shù)階段，在這一階段，物資的輸送、存儲(chǔ)、管理和控 制主要依靠人工實(shí)現(xiàn)，至今國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和服務(wù)行業(yè)中的許多環(huán)節(jié)都是這一技術(shù)的 實(shí)例，它具有直觀、便于聯(lián)系、減少了過程銜接之間問題等優(yōu)點(diǎn)。第二階段是機(jī)械化倉儲(chǔ)技術(shù)階段，它包括通過各種各樣的傳送帶、工業(yè)輸送 車、機(jī)械手、吊車、堆垛機(jī)和升降機(jī)來移動(dòng)和搬運(yùn)物料，用貨架、托盤和可移動(dòng) 式貨架存儲(chǔ)物料，通過人工操作機(jī)械存取設(shè)備，用限位開關(guān)、螺旋機(jī)械制動(dòng)和機(jī) 械監(jiān)視器等控制設(shè)備的運(yùn)行。這

7、一階段經(jīng)歷的時(shí)間比較長(zhǎng)。第三階段是自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)階段，五十年代末和六十年代，相繼研制和采用 了自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）、自動(dòng)貨架、自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)分揀系統(tǒng)。七十年代和八十 年代，旋轉(zhuǎn)式貨架、移動(dòng)式貨架、巷道式堆垛機(jī)和其他搬運(yùn)設(shè)備都加入了自動(dòng)控 制的行列，但這時(shí)只是各個(gè)設(shè)備的局部自動(dòng)化并各自獨(dú)立應(yīng)用，被稱為”自動(dòng)化孤島”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向物資的控制和管理要求實(shí)時(shí)、 協(xié)調(diào)和一體化，信息自動(dòng)化技術(shù)逐漸成為倉儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)的核心。計(jì)算機(jī)之間， 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間，機(jī)械設(shè)備的控制器之間以及它們與計(jì)算機(jī)之間的通信可以及時(shí) 地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)及時(shí)地記錄到貨和出貨時(shí)間， 顯示庫存量，管理人員隨

8、時(shí)掌握貨物信息和庫存信息.信息技術(shù)的應(yīng)用己成為倉儲(chǔ)技術(shù)的重要支杜。第四階段是集成自動(dòng)化階段，在七十年代末和八十年代，自動(dòng)化技術(shù)被越來 越多地應(yīng)用到生產(chǎn)和分配領(lǐng)域，”自動(dòng)化孤島”被集成，在集成化系統(tǒng)中，整個(gè) 系統(tǒng)的有機(jī)協(xié)作，使總體效益和生產(chǎn)的應(yīng)變能力大大超過各部分獨(dú)立效益的總 和。第五階段是智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)階段，人工智能技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了自動(dòng)化向更高 級(jí)的階段一智能自動(dòng)化方向發(fā)展。 現(xiàn)在，智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)還處于初級(jí)發(fā)展階 段，到二十一世紀(jì)倉儲(chǔ)技術(shù)的智能化將具有更廣闊的前景。1.4國(guó)內(nèi)外白動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)自動(dòng)化立體倉庫各主要設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀大致如下 :1.高層貨架及托盤、貨箱高層貨架是自

9、動(dòng)化立體倉庫的主體結(jié)構(gòu)部分。一般是鋼結(jié)構(gòu)采用焊接或組裝而成。每排貨架分若十列、層單元貨格，每貨格中一般存放1- 3個(gè)托盤（貨 箱）。目前國(guó)內(nèi)制造的高層貨架一般在 20米以下，以10 15米居多。貨架所 用型鋼，焊接式貨架多采用熱軋型鋼。組裝式貨架多采用薄型冷軋型鋼。焊接式 結(jié)構(gòu)牢固、耐用，但笨重。組裝式外形美觀，拆裝性能好，運(yùn)輸方便。因冷軋薄 壁鋼截面力學(xué)性能好，因此重量輕省鋼材，降低成本，潛力很大。如接插部件設(shè) 十分合理亦很牢固.是高層貨架的發(fā)展方向。貨架結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)一般是當(dāng)托盤（貨 箱對(duì)泛寸較大時(shí)采用牛腿式結(jié)構(gòu)， 每貨格存放一個(gè)托盤（貨箱）。托盤尺寸較小時(shí) 采用橫梁式結(jié)構(gòu)。每貨格可存放1-

10、3個(gè)托盤（貨箱）單元。目前橫梁式貨架結(jié)構(gòu)的 使用用戶多于牛腿式.并有進(jìn)一步增加趨勢(shì)。托盤（貨箱）目前使用較多的是鋼結(jié) 構(gòu)或鋼木結(jié)構(gòu)，但隨著輕型塑料工業(yè)和注塑技術(shù)的發(fā)展.塑料托盤（貨箱）以其美觀、耐腐蝕、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在較小尺寸及重量的托盤（貨箱）中將占重要地位。2 .堆垛起重機(jī)堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫中存、 取貨物作業(yè)的主要執(zhí)行設(shè)備。它在貨架的 巷道中可承載貨物水平運(yùn)行、升降、左右伸義，完成入庫、出庫、倒庫等各種作 業(yè)功能。為使堆垛機(jī)認(rèn)址準(zhǔn)確。水平、垂直、伸義運(yùn)動(dòng)均設(shè)置正常運(yùn)行速度和慢 速兩種以上速度（或用變頻無級(jí)調(diào)速）.以減少停車時(shí)沖擊.并能準(zhǔn)確到位，達(dá)到水 平運(yùn)行士 lOmm垂直升降士 lO

11、mm左右伸義士 5mm勺停準(zhǔn)精度要求。堆垛機(jī)設(shè) 置貨位和載貨臺(tái)虛實(shí)檢測(cè)裝置，防止由于控制（或管理）失誤，在貨位已被占用的 情況下重復(fù)入庫造成事故。堆垛機(jī)設(shè)置原位及停準(zhǔn)指示.如因慣性或其它原因未 停準(zhǔn)，堆垛機(jī)將按照PC;程序控制自動(dòng)“糾偏。此外，堆垛機(jī)還設(shè)置運(yùn)行、起 止的終端限速、限位開關(guān)，并在最終端設(shè)機(jī)械車擋.防止堆垛機(jī)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行超過 極限位置。為確保帶司機(jī)室的堆垛機(jī)司機(jī)和貨物的安全，載貨臺(tái)設(shè)斷繩保護(hù)裝置 或限速防墜裝置。堆垛機(jī)電器系統(tǒng)還設(shè)有常規(guī)的電器互鎖， 失壓保護(hù)、零位保護(hù)、 過載保護(hù)等功能目前堆垛機(jī)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度為：水平運(yùn)行80m/min:升降 10-16m/min:貨義 8-15m/m

12、in。3. 人出庫分配系統(tǒng)在自動(dòng)控制的立體倉庫中。入、出庫分配系統(tǒng)按照計(jì)算機(jī)指令將入庫貨物 分配至某一巷道口，再由該巷道堆垛機(jī)按照指令送到指定的排、列、層貨位。出 庫時(shí)按照相反方向輸出。在貨物的入口處可設(shè)置稱重裝置。 超高、超寬尺寸檢測(cè) 裝置使進(jìn)入庫區(qū)的貨物不會(huì)出現(xiàn)超載超重或超尺寸引發(fā)事故。目前輸送貨物大多根據(jù)貨物、托盤或貨箱的結(jié)構(gòu)、重量確定用輾式或鏈?zhǔn)?輸送機(jī)。輸送貨物的交義路口處往往使用升降機(jī)解決高差問題。另外，應(yīng)設(shè)一個(gè)輸送通道，使重量、尺寸不合格的貨物(托盤)輸送到指定點(diǎn)整理后再進(jìn)入庫區(qū)。 也可用于揀選入、出庫時(shí)(散件入、出庫)，將單元貨物送入該處，揀選后返回。 當(dāng)入、出庫頻率要求不高時(shí)

13、，可考慮幾個(gè)巷道共用一臺(tái)堆垛機(jī)。 此時(shí)應(yīng)配備轉(zhuǎn)軌 車或其它轉(zhuǎn)軌設(shè)備。以便使堆垛機(jī)轉(zhuǎn)入另一巷道。4. 自控系統(tǒng)庫區(qū)全部可運(yùn)行設(shè)備，如堆垛機(jī)、輸送機(jī)、升降機(jī)、分配車、轉(zhuǎn)軌車等， 以及這些設(shè)備的運(yùn)行保障系統(tǒng)，均應(yīng)由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一程序控制。控制系統(tǒng)有對(duì)機(jī)、 電及其它故障的報(bào)警及診斷顯示功能。并對(duì)某些報(bào)警可自行處理。各設(shè)備運(yùn)行實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)銜接，動(dòng)作可靠。一般選用高質(zhì)量的可編程控制器(PC)o為確保各機(jī)構(gòu)運(yùn) 行平穩(wěn)可靠、認(rèn)址準(zhǔn)確，亦應(yīng)選用高質(zhì)量的變頻器、光電元件及其它優(yōu)質(zhì)控制元 件。5. 計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)全部貨位和全部庫存貨物完成以下主要管理功能：(1) 按照要求實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出、某巷道優(yōu)先

14、、均勻分布等管理功能，進(jìn) 行入、出庫貨位管理；(2) 按照貨位和貨物品種盤庫、查詢；(3) 打印各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表；(4) 庫存情況分析；(5) 修改數(shù)據(jù)文件各項(xiàng)內(nèi)容。管理機(jī)可選用486,586各檔微機(jī)，能與下級(jí)監(jiān)控、控制機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)通信。 通信方式可采用電纜或封閉型安全滑線，最好采用紅外線信號(hào)傳輸系統(tǒng)。安裝簡(jiǎn) 便，傳輸可靠壽命長(zhǎng)。根據(jù)需要可在庫區(qū)顯要位置和機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置設(shè)備運(yùn)行和作業(yè)目標(biāo)的數(shù)字、文字或圖形模擬顯示裝置以便監(jiān)控全部作業(yè)過程。綜上所述我國(guó)立體倉庫行業(yè)已形成一定規(guī)模和開發(fā)能力日前立庫市場(chǎng)的主流是：?jiǎn)螜C(jī)自動(dòng)控制、變頻調(diào)速運(yùn)行機(jī)構(gòu)（因水平運(yùn)行和貨乂伸縮不能同時(shí)動(dòng)作?？墒褂猛蛔冾l器）、封閉滑觸線供

15、電、載重量 600公斤以下，高度10-15 米的堆垛機(jī).配以冷軋薄壁型鋼組合式貨架，入、出庫輸送機(jī)或手推車?？膳鋫?一個(gè)管理機(jī)負(fù)責(zé)庫房賬目管理的立體倉庫。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距。1.5白動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展趨勢(shì)立體倉庫的出現(xiàn)與發(fā)展，是與工業(yè)、科技發(fā)展相適應(yīng)的?，F(xiàn)代化大生產(chǎn)，越來越促 使工業(yè)生產(chǎn)社會(huì)化、專業(yè)化、集中化。生產(chǎn)的高度機(jī)械化，自動(dòng)化必然要求物資的 供應(yīng)分發(fā)及時(shí)、迅速、準(zhǔn)確。這就促使立體倉庫技術(shù)得到迅速的發(fā)展，并已成為工 廠設(shè)計(jì)中高科技的一個(gè)象征。立體倉庫的分類按高度劃分：低層（貨架高度5M以下）/中層（貨架高度 512M） /高層（貨架高度12M以上）；按規(guī)模劃分：小型（庫容量20

16、00個(gè)托盤以下）/中型（庫容量 20005000個(gè)托盤）/大型（庫容量 5000個(gè)托盤以上）；按形式劃分：自動(dòng)化有軌倉庫/無軌倉庫（窄通道三向堆垛叉車）。自動(dòng)化有軌倉庫近幾年來，自動(dòng)化搬運(yùn)的概念已出現(xiàn)了很久，但自動(dòng)化搬運(yùn)實(shí)施的時(shí)間并不長(zhǎng)。自動(dòng)化搬運(yùn)開始實(shí)施時(shí)主要用在紙箱的揀選上，目前自動(dòng)化搬運(yùn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向高層倉庫自動(dòng)化存取系統(tǒng)（ASRS 。自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)在于：它將資金投資于自動(dòng)化設(shè)備，而不是將資金用來作為機(jī)械化搬運(yùn)系統(tǒng)的人工費(fèi)用投資。除了減少直接的人員數(shù)量以外，自動(dòng)化系統(tǒng)還提高了操作的速度和準(zhǔn)確性。自動(dòng)化的缺點(diǎn)是：投資大，開發(fā)和應(yīng)用復(fù)雜。根據(jù)國(guó)際自動(dòng)化倉庫會(huì)議（International Confe

17、rence on Automatic Warehousing） 的定義，所謂自動(dòng)化倉 庫就是采用高層貨架存放貨物，以巷道堆垛起重機(jī)為主、并結(jié)合入出庫周邊設(shè)備來 進(jìn)行作業(yè)的一種倉庫。其基本系統(tǒng)有四個(gè)組成部分：儲(chǔ)存貨架、存取設(shè)備、輸入輸出設(shè)備、控制系統(tǒng)。自動(dòng)化倉庫的形式有整體式倉庫(Building tyue:Building in rack supported) 和分離式倉庫(Unit type:Building is freestanding front rack structure) 兩個(gè)基本類型。自動(dòng)化倉庫起始于 12米以上的高層貨架倉庫，這種倉庫的貨架結(jié)構(gòu)不但用于存放貨物，同時(shí)又是倉庫基

18、筑的柱子和倉庫側(cè)壁的支撐，即倉庫建筑與貨架結(jié)構(gòu)成為一個(gè)不可分開的整體，顧稱整體式倉庫。整體式倉庫具有技術(shù)水平高、投資大和建設(shè)周 期長(zhǎng)等問題，適用于大型企業(yè)和流通中心。相反，貨架結(jié)構(gòu)自成一個(gè)單元與建筑無 關(guān)的倉庫，則稱分離式倉庫。分離式倉庫與整體式倉庫比較有下述優(yōu)點(diǎn)：(1) 因與建筑無關(guān)，所以利用車間內(nèi)部一隅就可建設(shè)與生產(chǎn)工藝密切連接的倉庫，也可把現(xiàn)有建筑改造成為倉庫；(2) 當(dāng)現(xiàn)有建筑地面耐壓為3噸/平方米、不平度為3050毫米時(shí)，地面無需處理即可建設(shè)分離式倉庫。而整體式倉庫地基和地面的處理較為復(fù)雜，費(fèi)用約占總費(fèi)用的 5-15%;(3) 建設(shè)周期短，整體式倉庫的建設(shè)周期一般需1.52年，但分離

19、式倉庫的建設(shè)周期則較短；(4) 分離式倉庫的貨架、巷道式堆垛起重機(jī)和自動(dòng)化控制等機(jī)械設(shè)備易標(biāo)準(zhǔn)化、 系列化，可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，達(dá)到價(jià)廉的效果。由于上述原因，國(guó)外小型分離式倉庫的發(fā)展速度要比大型整體式倉庫更為迅速， 約占總量的80%而大型整體式倉庫隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的發(fā)展，倉庫技術(shù)有進(jìn) 一步向系統(tǒng)化、自動(dòng)化、無人化方向發(fā)展，倉庫管理向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨 勢(shì)，不但追求倉庫的經(jīng)濟(jì)效益，而且希望為進(jìn)一步提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益作出重 要貢獻(xiàn)。例如：年銷售量大 200萬臺(tái)、多種型號(hào)的豐田汽車公司為了在減少庫存、減少積壓資金的同時(shí)，及時(shí)向世界各用戶供應(yīng)配件以提高服務(wù)質(zhì)量。加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)建造了庫存容量是13

20、570個(gè)貨位、庫存品種 3000余種、倉庫高為 22米的自動(dòng)化倉庫。該倉庫采用FACOM270-30計(jì)算機(jī)進(jìn)行倉庫的在線控制和帳目管理，并通過通信網(wǎng)絡(luò)直接 與總公司的 舊M360-50大型計(jì)算機(jī)連接，因此它不但提高了倉庫的經(jīng)濟(jì)效益，而且 由于總公司具備了正確掌握庫存量，及時(shí)地部署生產(chǎn)，正確、迅速地調(diào)整接受訂貨 的交貨期，及時(shí)地對(duì)遲誤的交貨進(jìn)行督促；快速地向生產(chǎn)部門指出急需安排的產(chǎn)品 等條件，從而使庫存、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等成為一個(gè)有機(jī)的整體，大大提高了企業(yè) 的經(jīng)營(yíng)效果和經(jīng)濟(jì)效益。高層倉庫的設(shè)施是鋼制的，可達(dá)40米高。典型的高層倉庫設(shè)施是由一排排儲(chǔ)存架組成，每排儲(chǔ)存架被30-200米的通道隔開，主

21、要的存取作業(yè)都在這些通道里完成。存取機(jī)在通道里來回行走，把商品搬運(yùn)到儲(chǔ)存架上或搬離儲(chǔ) 存架。倉庫中有許多存取機(jī)可供使用。為了達(dá)到水平移動(dòng)和垂直升降所需的一定的穩(wěn)定性，多數(shù)存取機(jī)自始至終都需要引導(dǎo)，存取機(jī)水平移動(dòng)的速度可達(dá)90-120米/分,升降速度可達(dá)30米/分或更高。存取機(jī)的第一個(gè)作用是快速到達(dá)指定的儲(chǔ)存位置， 第二個(gè)作用是存取商品。多數(shù)情況小，存取商品都是由穿梭運(yùn)輸?shù)姆帕媳P(shuttle tables )完成的。當(dāng)前，大量的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)劃和布局安排已得到發(fā)展。轉(zhuǎn)運(yùn) 車有專用的和非專用的兩種：專用的轉(zhuǎn)運(yùn)車總是配備在通道的一端；非專用的轉(zhuǎn)運(yùn) 車在幾個(gè)通道中作業(yè)，按計(jì)劃提取貨物，這種轉(zhuǎn)運(yùn)車設(shè)備可達(dá)到

22、最大利用率。關(guān)于 是否要在高層倉庫系統(tǒng)的通道之間轉(zhuǎn)運(yùn)，要視生產(chǎn)率和整個(gè)系統(tǒng)的通道數(shù)量而定。 高層倉庫的輸入、輸出系統(tǒng)與將貨物移入移出貨架區(qū)有關(guān)。這里要涉及兩種移動(dòng)：第一種是貨物從收貨區(qū)(或商品線)運(yùn)到儲(chǔ)存區(qū)；第二 種是在貨架最接近的外圍區(qū)域內(nèi)，貨物的進(jìn)出移動(dòng)安置。這里最大的潛在的搬運(yùn)問 題出在外圍區(qū)。為了充分利用存取設(shè)備，一般要使分揀和卸貨站為每個(gè)通道提供足 夠的貨物供應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)高績(jī)效的輸入、輸出工作，對(duì)于同一個(gè)通道要設(shè)置幾個(gè)不 同的站點(diǎn)以完成貨物的輸入和輸出工作。分揀和卸貨站與搬運(yùn)系統(tǒng)連接在一起，搬 運(yùn)系統(tǒng)可將商品轉(zhuǎn)運(yùn)到儲(chǔ)存區(qū)或運(yùn)出儲(chǔ)存區(qū)。高層倉庫的控制系統(tǒng)與自動(dòng)化揀選系 統(tǒng)是相似的。在高

23、層倉庫系統(tǒng)中，為了充分利用設(shè)備以及達(dá)到快速系統(tǒng)循環(huán)的目的，編程要求和控制方法十分復(fù)雜。近期，由于微處理器的速度提高且成本下降，ASRS已經(jīng)大量使用計(jì)算機(jī)。高層倉庫系統(tǒng)如圖所示，該中心的大型ASRS包括一個(gè)高達(dá)30余米的倉庫。商品自動(dòng)堆 垛形成一個(gè)單位荷載，然后單位荷載由電力輸送機(jī)將其運(yùn)送到相應(yīng)的分選站，最后 由存取設(shè)備把貨物放置到計(jì)劃儲(chǔ)存位置上。除了對(duì)貨物到達(dá)和定位以外，控制系統(tǒng) 還搬運(yùn)用于盤存和周轉(zhuǎn)的存貨，命令控制系統(tǒng)可以指導(dǎo)貨物的提取。電力和重力輸 送機(jī)將單位載荷從輸出站運(yùn)送到相應(yīng)的出運(yùn)區(qū)。在提取和輸出貨物工作正在所需的文件工作也正在完成。目前國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化立體倉庫主要應(yīng)用于煙草、汽車及機(jī)械

24、行 業(yè)。無軌高架倉庫（窄通道三向堆垛叉車）無軌高架立體倉庫在制藥、家電、機(jī)械/汽車零配件倉庫和超市配送中心的應(yīng)用 最為廣泛，并具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 ）大幅度增加儲(chǔ)存密度，提高倉容利用率，以降低成本。立體高架庫與中低位 存取模式相比，通過以下方法增加庫容：a采用高垛的方法，增加存儲(chǔ)的高度以海爾國(guó)際物流中心庫中采用的無軌三向堆垛叉車為例，其提升高度為12890mm在單層貨架高度 1400mm的情況下，貨架層數(shù)布置高達(dá)10層；若采用平衡重式叉車低位堆垛的傳統(tǒng)存儲(chǔ)模式，由于提升能力的限制，一般而言其堆垛層高僅為3層。由此可見，高架庫模式較之中低位貨架方案，其空間利用率提高 34倍。b縮小庫內(nèi)通道寬度以增加

25、存儲(chǔ)有限面積。由于無軌堆垛機(jī)具有三向堆垛作業(yè)特性，無需作 90度直角堆垛，其通道寬度僅為1750mm （貨架間距1950mm）,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的平衡重式叉車 （以1.5噸電瓶車為例，通道寬度2950mm貨架間距3150mn） c 單位托盤平均投影占地面積降低38% （尚未考慮層高因素）。2 ）作業(yè)效率極大提高由于高架倉庫的地面及空間的利用率得到極大地提高，因此在滿足客戶一定貨物周轉(zhuǎn)量的前提下，采用無軌窄通道堆垛機(jī)方案使得庫區(qū)面積及庫內(nèi)通道數(shù)量均大大減少，其直接結(jié)果是使得叉車的單位循環(huán)中的行駛距離縮短， 從而使得作業(yè)效率明顯高于傳統(tǒng)叉車3 ）作業(yè)安全性得到進(jìn)一步的提高，由于在高架庫中使用的K15采用

26、高位駕駛操作方式，無論任何高度操作者均能極好的地控制貨物的存取作業(yè)，與傳統(tǒng)的低位駕駛平衡重式叉車相比較，貨物及操作人員相可減少貨物的存儲(chǔ)損耗。4 ）具有撿選功能并方便貨物檢視和盤點(diǎn)高位駕駛窄通道叉車還具有揀選作業(yè)功能，是傳統(tǒng)叉車不具備的，對(duì)于零配件管理及貨物的檢視盤點(diǎn)非常重要，并為將來 作業(yè)方式的變化具有極大的靈活性。5 ）良好的可靠性、擴(kuò)展性及經(jīng)濟(jì)性與無軌 ASRS自動(dòng)控制倉庫相比較，無軌VNA 叉車具有較高的可靠性，工程的總體投資較小，且可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展具有良好的可擴(kuò)展性，如上海Glaxo制藥成品庫的 VNA立體倉庫的建設(shè)就分階段進(jìn)行。VNA 無軌立體倉庫主要由貨架、無軌高架堆垛機(jī)

27、、物料搬運(yùn)輔助設(shè)備和必要的信息處理系統(tǒng)構(gòu)成。VNA叉車提升能力為1.01.5噸，最大堆垛高度可達(dá) 1,根據(jù)用戶不同的作業(yè)要求，有低位駕駛和高位揀選兩種不同的形式供選。VNA車主要在高層貨架區(qū)域內(nèi)作業(yè)，作業(yè)通道內(nèi)安裝有導(dǎo)軌，單臺(tái)VNA可負(fù)責(zé)多個(gè)巷道，巷道轉(zhuǎn)換靈活機(jī)動(dòng)，叉車具有巷道自動(dòng)確認(rèn)功能，及定位系統(tǒng)。貨架區(qū)至進(jìn)出貨暫存區(qū)的 喂料工作一般由少量普通叉車來實(shí)現(xiàn)。為了提高倉庫作業(yè)的自動(dòng)化管理水平，越來越多的現(xiàn)代化立體倉庫普遍運(yùn)用了信息引導(dǎo)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的倉庫布置和設(shè)計(jì)，與使用機(jī)械化操作的設(shè)施是一樣的，不同之處在于所有的叉車移動(dòng)由計(jì)算機(jī)指導(dǎo)和監(jiān)控。在作業(yè)時(shí)，所有的搬運(yùn)移動(dòng)都被輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)來分

28、析搬運(yùn)需求和安排設(shè)備，這樣可以確保有效的移動(dòng)和減少空載移動(dòng)。叉車移動(dòng)由安裝在叉車上的終端來安排，計(jì)算機(jī)與叉車之間的通信則利用射頻（RD波來完成，叉車上的天線和倉庫高處的天線可以接受和發(fā)射射頻。信息引導(dǎo)搬運(yùn)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)在不需大量投資的情況下，可獲得 自動(dòng)化分選的益處，并提高生產(chǎn)率。1.6研究意義1. 社會(huì)意義立體倉庫的特點(diǎn)在于以高層立體貨架為標(biāo)志，以成套先進(jìn)搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ)， 以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為主要手段， 高效率地利用倉儲(chǔ)空間，節(jié)約時(shí)間和人力 進(jìn)行各種作業(yè)，具有巨大地社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此被普遍應(yīng)用于機(jī)器制造業(yè)、 電器制造業(yè)、航空港、輕工和化工企業(yè)、冏儲(chǔ)業(yè)、軍需部門等各行

29、各業(yè)。其中自動(dòng)化的立體倉庫更是具有廣闊市場(chǎng)前景。它集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有科技含量高，貨物存取效率高和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)， 在 物流監(jiān)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、通信技術(shù)、貨位優(yōu)化管理等技術(shù)領(lǐng)域都有很好 的應(yīng)用。從制造工廠、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)，到港口、軍需部地下室冷庫到都少不了立體 倉庫的身影，特別是隨著人們生活水平的提高，自我國(guó)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量日益猛增， 傳統(tǒng)的停車場(chǎng)已經(jīng)不能滿足人們的需求， 于是人們將立體倉庫這一理念和技術(shù)應(yīng) 用于停車庫，很多城市都相繼出現(xiàn)了立體停車庫，使停車難的問題逐漸得以緩解， 所以為了更好的合理利用資源、 保證產(chǎn)需均衡、提高物流效率，我們對(duì)于自動(dòng)化 立體倉庫的研究迫

30、在眉睫。2. 科技意義近些年我國(guó)自動(dòng)化倉庫技術(shù)發(fā)展很快， 盡管如此，至今在我國(guó)已建成的集成 化倉儲(chǔ)系統(tǒng)還不多，我國(guó)的自動(dòng)化立體倉庫與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比， 無論是從數(shù)量 上還是從建設(shè)水平上都有著比較大的差距， 究其原因，自動(dòng)化程度不夠是一個(gè)很 大的缺陷。對(duì)此能較有效的改善這一缺陷的方法就是在控制系統(tǒng)中采用PLC控制器，因?yàn)镻LC功能強(qiáng)大，可靠性高，抗十?dāng)_能力強(qiáng)，維修方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化， 可以完全滿足立體倉庫工作環(huán)境和控制系統(tǒng)的要求。通過PLC控制的立體倉庫克 服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，乂照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員 的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)， 而 是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)，調(diào)