自動化立體倉庫系統主要組成與功能論文

摘要：隨着物流行業的高速發展， 貨物的存儲量越來越多， 高層貨架存儲發展成為了一種趨勢。自動化立體倉庫以成套先進的搬運設備結合最新的計算機控制技術高效率地進行倉儲貨物存取分揀， 充分利用空間， 節約土地和人力， 具有很大的經濟和社會效益， 被廣泛的應用於物流、機電製造、輕工化工、商業存儲等行業。

關鍵詞：自動化主體倉庫； 組成； 成本；

1 概述

自動化立體倉庫其儲存單元貨物採用的是幾層、十幾層乃至幾十層的貨架， 並以巷道堆垛起重機結合入庫出庫、周邊等設備在不需人工處理的情況下自動存入和取出貨物。因其能充分利用空間、節約用地、儲存貨物多、減少人工、分揀準確度高、入庫出庫速度快、增值收益巨大而越來越受到各行各業的青睞 （圖1） .

圖1

2 自動化立體倉庫系統主要組成

自動化立體倉庫系統主要由房屋建築、立體貨架、托盤料廂週轉箱、出入庫傳輸設備、巷道堆垛起重機、GV系統、自動化控制以及自動化管理系統等部分組成， 還有與之配套的供電、空調、消防、稱量計量、包裝、網絡通信系統等。

2.1 房屋建築

房屋建築是立體倉庫的圍護結構， 可設計成整體式和分離式， 整體式是貨架和房屋建築一體化， 貨架兼作房屋建築的支撐結構；分離式則是貨架在房屋建築內部獨立存在。

2.2 立體貨架

立體貨架是立體倉庫中的重要構築物， 是用於存放貨物的場所， 分鋼製結構貨架和鋼筋混凝土結構貨架， 可固定、可組裝拆卸和分層。

2.3 托盤料廂週轉箱

托盤料廂週轉箱承載貨物的`器具， 就是將貨物碼放在托盤上、卡板上、或託箱中， 便於成盤、成板、成箱地疊放和運輸。

2.4 出入庫傳輸設備

傳輸設備是把倉庫的各個部分連接起來將貨物送到相應的貨架的存儲位置或從相應貨架存儲位置的貨物送出的輸送系統， 即將貨物運送到堆垛機或從堆垛機處的貨物移走。有輥式運輸機、鏈式運輸機、升降運輸機和皮帶運輸機等。

2.5 巷道堆垛起重機

是立體化倉庫的核心部件， 在高層貨架的巷道上來回穿梭， 將巷道上的貨物放入指定高架貨格， 或從高架貨架上取出指定貨物放置巷道上。分單立柱和雙立柱兩種， 可在巷道內直行、彎行、垂直升降。

2.6 GV系統

即自動導向小車， 有感應式導向小車和激光導向小車兩種。

2.7 自動化控制系統 （WCS）

自動控制系統驅動自動化立體倉庫內各設備工作， 主要由PLC、操作終端、電機驅動裝置、檢測元件等組成， 目前主要採用的控制模式是現場總線方式。分為手動控制、隨機自動控制、遠距離自動控制和計算機自動控制等。

2.8 自動化管理系統 （WMS）

自動化管理系統是自動化立體倉庫的核心， 由硬件、操作系統、數據庫等組成。硬件又由數據庫服務器、圖形監控服務器、管理工作站、UPS、條碼閲讀器、手持終端、電子屏枰、LED顯示器、交換機等組成；目前操作系統有服務器Windows Server2008和工作站Windows7, 數據庫目前有SQLserver2008和Oracle10g, 一般採用大型的數據庫系統 （如ORACLE, SYBASE, ERP系統等） 聯網或集成。

自動化控制和管理系統是整個倉庫的中樞神經， 負責所有存儲設備的系統管理和調度。自動化控制系統通過貨物傳輸設備來控制邏輯計算機和動作執行， 在倉庫管理系統 （WMS） 的協調下， 實現設備的集中控制和指揮。自動化管理系統通過計算機、軟件、及庫房網絡對信息、資源、行為、存貨和分揀等進行自動化管理， 最大限度滿足貨物出入的精確度要求。

3 自動化立體庫房的功能

自動化立體倉庫的功能主要是貨物自動收入庫、出庫、盤點庫存、貨物倒庫、貨位管理、存貨管理、查詢和統計、運行監控等。

3.1 貨物入庫流程

錄入入庫任務→生成入庫任務→指令下發， 輸送設備輸送貨物， 分配貨位→指令下發， 堆垛起重機搬運貨物→貨物上架， WMS更新數據 （入庫任務完成） .

3.2 貨物出庫流程

搜索出庫的貨物→生成出庫任務→指令下發， 堆垛起重機及傳輸設備將貨物搬運至交接台→LED顯示出庫信息→貨物搬離輸送設備， WMS更新數據 （出庫任務完成） . （1） 盤點庫存：可按貨物量盤庫， 也可按貨位量盤庫。 （2） 貨物倒庫：定期優化存儲貨位， 保證系統響應效率。 （3） 貨位管理：可均勻存放， 也可按指定規則劃分存儲區域， 還可按鎖定條件存放貨物。 （4） 庫存管理：根據原庫存情況和出入庫完成信息， 盤點和統計庫存、統計貨位的利用率。

3.3 查詢和統計

隨時查取倉庫的存貨信息、作業信息以及其他相關的信息， 並伴隨查詢各種作業信息和報表單據、日誌、統計作業能力等。這種查詢可以在倉庫範圍內進行， 也可通過聯網在其他地點進行。

3.4 運行監控

監控系統可提供整個倉庫中設備運行的模擬畫面， 實時監視到整個立體倉庫中各部分的運行情況， 例如各設備的運行狀態、貨物運行的位置、貨位的佔有等情況， 還可監視到所有任務的當前運行狀態、出錯報警情況， 實時掌握控制設備的運行。

4 投入成本對比

表1是國內某物流系統項目中自動化立體倉庫與傳統倉庫的投入成本對比。

從表1中可知， 假定人工成本和土地成本一定的前提條件下， 目前， 自動立體倉庫建設投資比傳統倉庫稍低， 但隨着土地價格和人工成本的上升， 自動化立體倉庫投資成本與傳統倉庫相比將大幅度降低， 從長遠來看更經濟。

5 結語

隨着現代製造業和物流業等的高速發展， 自動化程度高、容量大的立體倉庫將成為一種趨勢， 在計算機及網絡通信技術、信息技術的推動下， 各倉庫的管理可不獨立、資源共享， 運行成本大大降低， 倉庫的整體運行效率可以達到最優， 再加上近幾年國家已經制定和推行了一系列與國際接軌的自動化立體倉庫技術標準， 大力推動和規範了自動化立體倉庫市場。對於推動構建成本節約、循環經濟、節能節地、綠色環保等， 自動化立體倉庫技術的應用具有重要的意義。

參考文獻

[1]張志。自動化立體倉庫中輸送控制系統研究[J].起重運輸機械， 2008, 12.