自动化立体库简介

                   自动化立体库介绍

• 基本概念：自动化立体库也称为自动化存取系统（AS/RS，Automatic Storage&Retrieval System），是指由货架、集装单元化器具、物料存取设备、输送系统、自动控制系统、计算机仓库管理系统等组成，可对单元货物（含集中装载器具）实现自动化存取、控制和管理的仓储系统1。

• 发展历程1

• 国外：20 世纪 50 年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50 年代末 60 年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963 年，美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60 年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且推动其技术快速发展，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。

• 国内：1963 年，我国研制成第一台桥式堆垛起重机，1973 年开始研制第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高 15 米），1980 年投入运行。到 2003 年为止，中国自动化立体仓库数量已超过 200 座。

• 系统组成1

• 高层货架：用于存储货物的钢结构，目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式，货架内是标准尺寸的货位空间。

  

  物流设备 自动化立体库高层货架

• 托盘（货箱）：用于承载货物的器具，亦称工位器具，货物先放在托盘或集装箱内，再装入单元货架的货位上。

  

  物流设备 自动化立体库托盘

• 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，穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。

  

  物流设备 自动化立体库巷道堆垛机

• 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，输送机种类有辊道输送机、链条输送机、升降台、分配车、提升机、皮带机等。

  

  物流设备 自动化立体库输送机系统

• 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，可自动将货物运输到指定地点。

  

  物流设备 自动化立体库AGV系统

• 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，目前以采用现场总线方式为控制模式为主。

• 库存信息管理系统（WMS）：亦称中央计算机管理系统，是全自动化立体库系统的核心，目前典型的自动化立体库系统均采用大型的数据库系统（如 ORACLE，SYBASE 等）构筑典型的客户机 / 服务器体系，可以与其他系统（如 ERP 系统等）联网或集成。

• 分类方式1

• 按建筑形式分：整体式自动化立体库的货架除了存储货物以外，还作为建筑物的支撑结构，构成建筑物的一部分，即库房货架一体化结构，一般整体式高度在 12 米以上，这种仓库结构重量轻，整体性好，抗震好；分离式自动化立体库中存货物的货架在建筑物内部独立存在，分离式高度在 12 米以下，但也有 15 米至 20 米的，适用于利用原有建筑物作库房，或在厂房和仓库内单建一个高货架的场所。

• 按货物存取形式分：单元货架式是常见的仓库形式，货物先放在托盘或集装箱内，再装入单元货架的货位上；移动货架式由电动货架组成，货架可以在轨道上行走，由控制装置控制货架合拢和分离，作业时货架分开，在巷道中可进行作业，不作业时可将货架合拢，只留一条作业巷道，从而提高空间的利用率；拣选货架式中分拣机构是其核心部分，分为巷道内分拣和巷道外分拣两种方式。

• 按货架构造分：单元货格式仓库类似单元货架式，巷道占去了三分之一左右的面积；贯通式仓库为了提高仓库利用率，取消了位于各排货架之间的巷道，将个体货架合并在一起，使每一层、同一列的货物互相贯通，形成能一次存放多个货物单元的通道，而在另一端由出库起重机取货，根据货物单元在通道内的移动方式，又可分为重力式货架仓库和穿梭小车式货架仓库；水平旋转式仓库的货架本身可以在水平面内沿环形路线来回运行，每组货架由若干独立的货柜组成，用一台链式传送机将这些货柜串连起来，这种货架对于小件物品的拣选作业十分合适；垂直旋转货架式仓库与水平旋转货架式仓库相似，只是把水平面内的旋转改为垂直面内的旋转，特别适用于存放长卷状货物，如地毯、地板革、胶片卷、电缆卷等。

• 技术性能

• 设计前的准备工作：需要了解建库的现场条件，包括气象、地形、地质条件等；考虑机械、结构、电气、土建等多专业的相互交叉、相互制约；制定仓储系统的投资、人员配置等计划；调查与仓储系统有关的其他方面的条件，如货物来源、交通情况等1。

• 库场的选择与规划：自动化立体仓库最好选在靠近港口、码头、货运站等交通枢纽，或靠近生产地或原材料产地，或靠近主要的销售市场，以降低物流费用1。

• 确定仓库形式、作业方式和机械设备参数：根据入库货物品种确定仓库形式，根据出入库工艺要求决定是否需要堆垛拣选作业及拣选方式，同时根据仓库规模、货物品种、出入库频率等选择合适的机械设备，并确定其主要参数1。

• 确定货物单元形式及规格：根据调查和统计结果，列出所有可能的货物单元形式和规格，并做出合理选择，对于形状和尺寸特殊或很重的货物可单独处理1。

• 确定库容量（包括缓存区）：库容量是指同一时间仓库可容纳的货物单元数，要考虑到库存周期中可能出现的波峰值，同时不能忽视缓存区的面积1。

• 库房面积与其他面积的分配：要合理分配库房面积与办公、实验等其他面积，避免因只重视其他面积而导致货架过高，增加机械设备采购成本和运行成本，同时要考虑物流路线的合理性1。

• 人员与设备的匹配：不管自动化程度多高，自动化立体库具体运作时仍需要一定的人工劳动，要实现人员与设备的良好匹配1。

• 应用领域：自动化立体库应用范围很广，几乎遍布所有行业，在机械、冶金、化工、航空航天、电子、医药、图书、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口等行业都有广泛应用。

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