多層穿梭技術(shù)在煙草物流中的應(yīng)用研究

陳超艷 鐘亮

【摘 要】文章論述了將多層穿梭系統(tǒng)應(yīng)用于卷煙物流配送中心的必要性和技術(shù)特點，介紹了該系統(tǒng)的構(gòu)成及關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)。該系統(tǒng)在某卷煙物流中心的成功應(yīng)用，填補(bǔ)了多層穿梭技術(shù)在煙草行業(yè)應(yīng)用的空白，為卷煙物流配送中心的建設(shè)提供了有益的參考。

【關(guān)鍵詞】多層穿梭系統(tǒng);煙草物流;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

【中圖分類號】F252;F426.8【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）02-0150-03

1 概述

目前，我國物流業(yè)正處于新時代，隨著建設(shè)“物流強(qiáng)國”戰(zhàn)略任務(wù)的提出及電商“新零售”熱潮的興起，基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算的智慧物流逐漸成為行業(yè)發(fā)展新方向。其中，在拆零揀選方面，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，具有較高揀選/存儲效率的 “貨到人”揀選系統(tǒng)正成為行業(yè)一大主流。

2 多層穿梭技術(shù)特點

多層穿梭系統(tǒng)是典型的“貨到人”揀選系統(tǒng)，與“人到貨”揀選系統(tǒng)相比最大的區(qū)別在于運(yùn)動主體由人移動取貨變成貨移動到人，其優(yōu)勢在于減少人行走路程、降低勞動強(qiáng)度，有助于倉庫實現(xiàn)勞動密集型向最終的無人倉過度。常見的“貨到人”揀選方案主要有5種，分別是多層穿梭系統(tǒng)、Autostore系統(tǒng)、Miniload系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)貨架系統(tǒng)、類Kiva系統(tǒng)。多層穿梭系統(tǒng)以其能耗低、效率高、作業(yè)靈活等特點成為“貨到人”揀選方案中最好的選擇，近年來越來越多運(yùn)用到電商、醫(yī)藥、服務(wù)、日化等行業(yè)。隨著煙草物流配送中心銷量增加，設(shè)立于高架庫與分揀線之間的傳統(tǒng)備貨區(qū)已不能滿足煙草快速存取作業(yè)的需求，這種傳統(tǒng)的備貨區(qū)存在占地面積大、用工較多、模式簡單、效率低等缺點。因此，卷煙物流配送中心快速存取的現(xiàn)實需求與多層穿梭系統(tǒng)的優(yōu)勢不謀而合。

3 多層穿梭技術(shù)

3.1 多層穿梭系統(tǒng)布局分析

卷煙儲分特性直接決定設(shè)備布局安裝，這點對多層穿梭系統(tǒng)尤為重要，通過對衡陽煙草物流配送中心2017年銷售數(shù)據(jù)分析單日該物流配送中心卷煙分揀訂單最大的特點是卷煙品規(guī)多而分布不均，品規(guī)數(shù)近90個，暢銷品規(guī)8個占總分揀量的65%以上，另外品規(guī)占比接近35%?；诖?，多層穿梭系統(tǒng)須有8個快速通道以達(dá)到快速出煙的目的;另80個品規(guī)，按照每個品規(guī)存放30件，約需要2 400個存儲貨格，每層以400貨格計算，需要6層。

多層穿梭系統(tǒng)工作整體流程如下：向上由連續(xù)提升機(jī)（2101/2102）連接自動化倉庫出庫區(qū)，向下由（2261/2262）連接分揀補(bǔ)貨線。入庫流程如下：入庫區(qū)連續(xù)提升機(jī)將貨物提升至多層穿梭系統(tǒng)的目標(biāo)層積放輥道（1-10），再由對應(yīng)層穿梭車（HRGV）將貨物搬運(yùn)至目標(biāo)貨格。出庫流程如下：HRGV根據(jù)地址將貨物搬運(yùn)至出庫積放輥道，出庫連續(xù)提升機(jī)根據(jù)先后順序?qū)⒅∝浲瓿沙鰩臁?/p>

3.2 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備

多層穿梭系統(tǒng)主要由4部分組成：伸縮臂式穿梭車、折板式提升機(jī)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。此外，還有與之匹配的多層貨架，連接貨架與連續(xù)提升機(jī)的積放緩存工位。

3.2.1 伸縮臂式穿梭車

伸縮臂式穿梭車是雙軌直線往復(fù)式穿梭車，具有速度快、體積小等優(yōu)點，其軌道安裝在貨架內(nèi)側(cè)邊緣，通常略低于貨格。存取貨物通過貨叉伸縮及貨鉤起落配合完成，所以這種穿梭車稱為伸縮臂式穿梭車以區(qū)分升降式穿梭車。這種方式對于輕型標(biāo)準(zhǔn)物件具有較高存取速度，如煙箱。多層穿梭車特性參數(shù)見表1。

3.2.2 折板式連續(xù)提升機(jī)

折板式連續(xù)提升機(jī)是連續(xù)不斷將入口的貨物提升至貨物需要到達(dá)的目的層，具有出入庫速度快、布局靈活、較高柔性等特點。其難點在于托盤的循環(huán)往復(fù)和出入料的控制。根據(jù)系統(tǒng)能力、工藝要求，折板式連續(xù)提升機(jī)設(shè)置于不同層穿梭車相連接的出口，本系統(tǒng)中設(shè)置為10出口2入口。不同于往復(fù)式提升機(jī)和螺旋式提升機(jī)的地方在于以下2個方面：？譹？訛折板升降輸送貨物;？譺？訛柔鏈帶動托盤提升貨物。性能指標(biāo)見表2。

3.2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于射頻識別、紅外傳感、激光掃碼等信息傳感設(shè)備，將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接，即物物相連。但實質(zhì)上要做到物物相連必須有一個前提，即物品具有一定信息交換能力。多層穿梭系統(tǒng)就是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過傳感網(wǎng)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)收集，再通過控制器分析計算，將控制信號通過控制網(wǎng)傳遞到執(zhí)行器件的系統(tǒng)。折板式連續(xù)提升機(jī)、伸縮臂式穿梭車完全可以視為控制系統(tǒng)中的智能節(jié)點，具有完備的信息交換能力，這樣不僅提高了系統(tǒng)的柔性，而且使整個系統(tǒng)的擴(kuò)展能力大大提高。

4 總結(jié)

本文淺析了多層穿梭技術(shù)在煙草物流中心的應(yīng)用，從實際使用效果來，出入庫能力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的備貨區(qū)，能夠滿足分揀速度在25 000條/h左右的超高速條煙分揀。目前，高速分揀需求與土地成本、人工成本等因素之間的矛盾正逐步顯現(xiàn)，多層穿梭系統(tǒng)正成為各煙草物流配送中心建設(shè)選擇的趨勢，進(jìn)一步提高多穿系統(tǒng)的出入庫能力及系統(tǒng)的柔性仍將是今后一段時間研究的主題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉丙午，張漢斌，李俊韜.穿梭車系統(tǒng)在煙草配送中心的應(yīng)用[J].物流商論，2013（12）：125-127.

[2]牟善棟.多層穿梭車倉儲系統(tǒng)建模與優(yōu)化[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2014.

[3]陳培榮，陳曉旭.復(fù)合式煙草配送中心存取系統(tǒng)研究[J].物流技術(shù)，2012（7）：210-214.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]