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自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，是物流倉(cāng)儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念。利用立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)高層合理化，存取自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)便化；自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式。

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主體由貨架，巷道式堆垛起重機(jī)、入（出）庫(kù)工作臺(tái)和自動(dòng)運(yùn)進(jìn)（出）及操作控制系統(tǒng)組成。貨架是鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物或結(jié)構(gòu)體，貨架內(nèi)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貨位空間，巷道堆垛起重機(jī)穿行于貨架之間的巷道中，完成存、取貨的工作；管理上采用WCS系統(tǒng)進(jìn)行控制。

一、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)組成部分

1.貨架:用于存儲(chǔ)貨物的鋼結(jié)構(gòu)。主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。

2.托盤(pán)（貨箱）：用于承載貨物的器具，亦稱工位器具。

3.巷道堆垛機(jī):用于自動(dòng)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。

4.輸送機(jī)系統(tǒng):立體庫(kù)的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。輸送機(jī)種類非常多，常見(jiàn)的有輥道輸送機(jī)，鏈條輸送機(jī)，升降臺(tái)，分配車，提升機(jī)，皮帶機(jī)等。

5.AGV系統(tǒng):即自動(dòng)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。

6.WCS自動(dòng)控制系統(tǒng):驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。以采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式為控制模式為主。

7.WMS信息管理系統(tǒng):是全自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)的核心，可以與其他系統(tǒng)（如ERP系統(tǒng)等）聯(lián)網(wǎng)或集成。

二、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)

立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟，一般分為以下幾步。

一）收集、研究用戶的原始資料，明確用戶所要達(dá)到的目標(biāo)，這些原始資料包括：

1.明確自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)與上游、下游銜接的工藝過(guò)程；

2.物流要求：上游進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的最大入庫(kù)員、向下游轉(zhuǎn)運(yùn)的最大出庫(kù)量以及所要求的庫(kù)容量；

3.物料的規(guī)格參數(shù)：物料的品種數(shù)、物料包裝形式、外包裝尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性；

4.立體倉(cāng)庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)條件及環(huán)境要求；

5.用戶對(duì)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能要求；

6.其它相關(guān)的資料及特殊要求。

二）確定自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主要形式及相關(guān)參數(shù)

所有原始資料收集完畢后，可根據(jù)這些第一手資料計(jì)算出設(shè)計(jì)時(shí)所需的相關(guān)參數(shù)，包括：

①對(duì)整個(gè)庫(kù)區(qū)的出入庫(kù)總量要求，亦即倉(cāng)庫(kù)的流量要求；

②貨物單元的外形尺寸及其重量；

③倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存區(qū)（貨架區(qū)）的倉(cāng)位數(shù)量；

④結(jié)合上述三點(diǎn)確定儲(chǔ)存區(qū)（貨架廠）貨架的排數(shù)、列數(shù)及巷道數(shù)目其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

三）合理布置自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的總體布局及物流圖

一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)包括：入庫(kù)暫存區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)、碼垛區(qū)、儲(chǔ)存區(qū)、出庫(kù)暫存區(qū)、托盤(pán)暫存區(qū)、不合格品暫存區(qū)及雜物區(qū)等。規(guī)劃時(shí)，立體倉(cāng)庫(kù)內(nèi)不一定要把上述的每一個(gè)區(qū)都規(guī)劃進(jìn)去，可根據(jù)用戶的工藝特點(diǎn)及要求來(lái)合理劃分各區(qū)域和增減區(qū)域。同時(shí)，還要合理考慮物料的流程，使物料的流動(dòng)暢通無(wú)阻，這將直接影響到自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的能力和效率。

四）選擇機(jī)械設(shè)備類型及相關(guān)參數(shù)

貨架的設(shè)計(jì)是立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接影響到立體倉(cāng)庫(kù)面積和空間的利用率。

①貨架形式：貨架的形式有很多，而用在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的貨架一般有：橫梁式貨架、牛腿式貨架、流動(dòng)式貨架等。設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)貨物單元的外形尺寸、重量及其它相關(guān)因素來(lái)合理選取。

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(duì)，在一定程度上也受到貨架結(jié)構(gòu)型式及其它因素的影響。

堆垛機(jī)：

堆垛機(jī)是整個(gè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的核心設(shè)備，通過(guò)手動(dòng)操作、半自動(dòng)操作或全自動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)把貨物從一處搬運(yùn)到另一處。它由機(jī)架（上橫梁、下橫梁、立柱）、水平行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。

①堆垛機(jī)形式的確定：堆垛機(jī)形式多種多樣，包括單軌巷道式堆垛機(jī)、雙軌巷道式堆垛機(jī)、轉(zhuǎn)巷道式堆株機(jī)、單立柱堆垛機(jī)、雙立柱堆垛機(jī)等等。

②堆垛機(jī)速度的確定：根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的流量要求，計(jì)算出堆垛機(jī)的水平速度、提升速度及貨叉速度。

③其它參數(shù)及配置：據(jù)倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)情況及用戶的要求選定堆垛機(jī)的定位方式、通訊方式等。堆垛機(jī)的配置可高可低，視具體情況而定。

輸送系統(tǒng)：

根據(jù)物流圖，合理選擇輸送機(jī)的類型，包括：輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、升降移載機(jī)、提升機(jī)等。同時(shí)，還要根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的瞬時(shí)流量合理確定輸送系統(tǒng)的速度。

其它設(shè)備：

根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的工藝流程及用戶的一些特殊要求，可適當(dāng)增加一些輔助設(shè)備，包括：手持終端、叉車、平衡吊等。

五）設(shè)計(jì)WCS控制系統(tǒng)及WMS倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的各功能模塊

根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的工藝流程及用戶的要求，合理設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)一般采用模塊化設(shè)計(jì)，便于升級(jí)和維護(hù)。

六）仿真模擬整套系統(tǒng)

在有條件的情況下，對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，可以對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的貯運(yùn)工作進(jìn)行較為直觀的描述，發(fā)現(xiàn)其中的一些問(wèn)題和不足，并作出相應(yīng)的更正，以優(yōu)化整個(gè)AS/RS系統(tǒng)。

七）進(jìn)行設(shè)備及控制管理系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)

以上所述為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，在具體設(shè)計(jì)中，可結(jié)合具體情況靈活運(yùn)用。

三、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)投資收益

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)其優(yōu)越性是多方面的，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),可從以下幾個(gè)方面得到體現(xiàn)：

1 .提高空間利用率

早期立體倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)想，其基本出發(fā)點(diǎn)就是提高空間利用率，充分節(jié)約有限且寶貴的土地。在西方有些發(fā)達(dá)國(guó)家，提高空間利用率的觀點(diǎn)已有更廣泛深刻的含義，節(jié)約土地，已與節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等更多的方面聯(lián)系起來(lái)。有些甚至把空間的利用率作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性考核的重要指標(biāo)來(lái)對(duì)待。

立體庫(kù)的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)其空間利用率為普通平庫(kù)的2-5倍，這是相當(dāng)可觀的。

2. 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

傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)只是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所，保存貨物是其唯一的功能，是一種“靜態(tài)儲(chǔ)存”。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)采用先進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能使貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且可以與倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過(guò)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫(kù)成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購(gòu)件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，短時(shí)儲(chǔ)存是為了在指定的時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)，這是一種“動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存”，也是當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。

自動(dòng)化是倉(cāng)儲(chǔ)管理發(fā)展的必然趨勢(shì)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的作業(yè)效率及自動(dòng)化的技術(shù)水平可以使得企業(yè)物流效率大幅提升，立體庫(kù)的基本技術(shù)也日益成熟，目前越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)中大型的立體庫(kù)，也根據(jù)需要建設(shè)中小型自動(dòng)化立體庫(kù)。

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