淺談自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)

王奧

摘? 要：倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)具有節(jié)約用地、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提升倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化水平及管理水平、提高管理和操作人員素質(zhì)、降低儲(chǔ)運(yùn)損耗、有效地減少流動(dòng)資金的積壓等諸多優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制;立體倉(cāng)庫(kù);倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)

1. 自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)概述

自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)（Automated Storage and Retrieval System，簡(jiǎn)稱AS/RS）是指不用人工直接處理，能自動(dòng)存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)，通常也俗稱為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是由高層貨架、巷道堆垛起重機(jī)、入出庫(kù)輸送機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)及其周邊設(shè)備組成的可對(duì)集裝單元貨物實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化進(jìn)出庫(kù)和計(jì)算機(jī)管理的倉(cāng)庫(kù)。他具有擴(kuò)大倉(cāng)儲(chǔ)能力，減少倉(cāng)庫(kù)占地面積，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，提高效率等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型生產(chǎn)企業(yè)的采購(gòu)件、成品件倉(cāng)庫(kù)，柔性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)（FAS），也應(yīng)用于流通領(lǐng)域的大型流通中心、配送中心中。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)技術(shù)是現(xiàn)代物流技術(shù)的核心，它集高架倉(cāng)庫(kù)及規(guī)劃、管理、機(jī)械、電氣于一體，是一門學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)。一個(gè)計(jì)算機(jī)管理的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)由貨架、堆垛機(jī)、入出庫(kù)輸送機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制及管理系統(tǒng)等組成。

1.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)概念與分類

⑴ 立體倉(cāng)庫(kù)

立體倉(cāng)庫(kù)是指采用高層貨架以貨箱或托盤儲(chǔ)存貨物，用巷道堆垛起重機(jī)及其他機(jī)械進(jìn)行作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。

⑵ 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)

自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)是指由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理和控制，不需要人工搬運(yùn)作業(yè)，而實(shí)現(xiàn)收發(fā)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。

將上述兩種倉(cāng)庫(kù)的作用相結(jié)合稱為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。

按照儲(chǔ)存物品的特性，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以分為常溫自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)、低溫自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)、防爆型自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、普通自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)等。按照自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)建筑形式，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以分為整體式和分離式兩種。整體式是庫(kù)房貨架合一的倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)形式，倉(cāng)庫(kù)建筑物與高層貨架相互連接，形成一個(gè)不可分開的整體。分離式倉(cāng)庫(kù)是庫(kù)架分離的倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)形式，貨架單獨(dú)安裝在倉(cāng)庫(kù)建筑物內(nèi)。無(wú)論哪種形式，高層貨架都是主體。

1.2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)功能

自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的功能一般包括收貨、存貨、取貨和發(fā)貨等。

⑴ 收貨

收貨是指?jìng)}庫(kù)從原材料供應(yīng)方或生產(chǎn)車間接收各種材料或半成品，供工廠生產(chǎn)或加工裝配之用。收貨時(shí)需要站臺(tái)或場(chǎng)地供運(yùn)輸車輛?？?，需要升降平臺(tái)作為站臺(tái)和載貨車輛之間的過(guò)橋，需要裝卸機(jī)械完成裝卸作業(yè)。卸貨后需要檢查貨物的品名和數(shù)量以及貨物的完好狀態(tài)。確認(rèn)完好后方能入庫(kù)存放。

⑵ 存貨

存貨是將卸下的貨物存放到自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)定的位置，一般是存放到高層貨架上。存貨之前首先要確認(rèn)存貨的位置。某些情況下可以采取分區(qū)固定存放的原則，即按貨物的種類、大小和包裝形式等實(shí)行分區(qū)分位存放。隨著移動(dòng)貨架和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以做到隨意存放。既提高倉(cāng)庫(kù)的利用率，又節(jié)約存取時(shí)間。系統(tǒng)對(duì)保存的貨物還可以定期盤查，控制保管環(huán)境，減少貨物受到的損傷。

⑶ 取貨

取貨是指根據(jù)需求情況從庫(kù)房取出所需的貨物?？梢杂胁煌娜∝浽瓌t，通常采用的是先入先出方式，即在出庫(kù)時(shí)，先存入的貨物先被取出。對(duì)某些自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)來(lái)說(shuō)，必須能夠隨時(shí)存取任意貨位的貨物，這種存取要求搬運(yùn)設(shè)備和地點(diǎn)能頻繁更換。這就需要有一套科學(xué)和規(guī)范的作業(yè)方式。

⑷ 發(fā)貨

發(fā)貨是將取出的貨物按照嚴(yán)格的要求發(fā)往用戶。根據(jù)服務(wù)對(duì)象不同，有的倉(cāng)庫(kù)只向單一用戶發(fā)貨，有的則需要向多個(gè)用戶發(fā)貨。發(fā)貨時(shí)需要配貨，即根據(jù)使用要求對(duì)貨物進(jìn)行配套供應(yīng)。因此，發(fā)貨功能的發(fā)揮不僅要靠運(yùn)輸機(jī)械，還要靠包裝機(jī)械的配合。當(dāng)然，各種檢驗(yàn)裝置也是不可缺少的。

⑸ 信息查詢

信息查詢是指能隨時(shí)查詢倉(cāng)庫(kù)的有關(guān)信息?？梢圆樵儙?kù)存信息、作業(yè)信息以及其他相關(guān)信息。這種查詢可以在倉(cāng)庫(kù)范圍內(nèi)進(jìn)行，有的可以在其他部門或分廠進(jìn)行。

1.3 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)組成

⑴ 貨架

一般為鋼鐵結(jié)構(gòu)構(gòu)成儲(chǔ)存商品的單元格，一般單元格內(nèi)存放托盤裝貨物。一個(gè)貨位的地址由其所在的貨架的排數(shù)、列數(shù)及層數(shù)來(lái)唯一確定，自動(dòng)出入庫(kù)系統(tǒng)據(jù)此對(duì)所有貨位進(jìn)行管理。

⑵ 堆垛機(jī)

在自動(dòng)存取系統(tǒng)林立的二排高層貨架之間一般留有1～1.5m寬的巷道，堆垛機(jī)在巷道內(nèi)作來(lái)回運(yùn)動(dòng)，其上的升降平臺(tái)可作上下運(yùn)動(dòng)，升降平臺(tái)上的存取貨裝置可對(duì)堆垛機(jī)和升降機(jī)確定的某一個(gè)貨位進(jìn)行貨物的存取作業(yè)。

⑶ 周邊搬運(yùn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)所用的機(jī)械常有輸送機(jī)，用于配合巷道機(jī)完成貨物的輸送、轉(zhuǎn)移，在高架倉(cāng)庫(kù)內(nèi)主要搬運(yùn)系統(tǒng)因故障停止工作時(shí)使用，使自動(dòng)存取系統(tǒng)繼續(xù)工作。

⑷ 控制系統(tǒng)

自動(dòng)存取系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中心或中央控制室接收到出庫(kù)或入庫(kù)信息后，由管理人員通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出出庫(kù)或入庫(kù)指令，巷道機(jī)、自動(dòng)分揀機(jī)及其他周邊搬運(yùn)設(shè)備按指令啟動(dòng)，共同完成出庫(kù)或入庫(kù)作業(yè)，管理人員對(duì)此過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控和管理，保證存取作業(yè)按最優(yōu)方案進(jìn)行。

1.4 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的集裝單元

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的集裝單元可以是托盤、專用貨箱、專用堆放架等。

貨箱或托盤，其基本功能是裝物料，同時(shí)還應(yīng)便于叉車和堆垛機(jī)的叉取和存放。托盤多為鋼制、木制或塑料制成;專用堆放架由鋼材或木料制成，可盛放專用件或特殊形狀的物品;專用貨箱由鋼材或塑料制成，硬紙板箱盛放相對(duì)密度較小的物品;盛放洗衣機(jī)和電冰箱一類的物品可利用其自身的包裝箱。

從貨箱與貨架的幾何關(guān)系中可知，貨箱尺寸是貨架設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。貨物（載荷）引起貨箱的撓度應(yīng)小于一定的尺度，否則會(huì)影響貨叉叉取貨物。

1.5 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)優(yōu)點(diǎn)及作用

自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)出現(xiàn)以后，獲得了迅速的發(fā)展，這主要是因?yàn)檫@種倉(cāng)庫(kù)具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，在整個(gè)企業(yè)的物流系統(tǒng)中具有重要的作用。

⑴ 能大幅度地增加倉(cāng)庫(kù)高度，減少占地面積。

用人工存取貨物的倉(cāng)庫(kù)，貨架高2m左右。用叉車的倉(cāng)庫(kù)可達(dá)3～4m，但所需通道要3m多寬。用這種倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存機(jī)電零件，單位面積儲(chǔ)存量一般為0.3～0.5t/m2。而高層貨架倉(cāng)庫(kù)目前最高的已逾40m，其單位面積儲(chǔ)存量可達(dá)2～15t/m2，是普通貨架倉(cāng)庫(kù)的4～7倍。

⑵ 自動(dòng)存取，提高倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)頻率。

自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)采用機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)，出入庫(kù)頻率高并能方便地納入整個(gè)企業(yè)的物流系統(tǒng)，成為它的一環(huán)，使企業(yè)物流更為合理。

⑶ 借助計(jì)算機(jī)管理，能提高倉(cāng)儲(chǔ)的綜合能力，提高倉(cāng)庫(kù)管理水平。

借助于計(jì)算機(jī)管理能有效地利用倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存能力，便于清點(diǎn)盤庫(kù)，合理減少庫(kù)存，節(jié)約流動(dòng)資金。對(duì)用于生產(chǎn)流程中的半成品倉(cāng)庫(kù)，還能對(duì)半成品進(jìn)行跟蹤。

⑷ 由于采用了貨架儲(chǔ)存，并結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，可以很容易地實(shí)現(xiàn)先入先出，防止貨物自然老化、變質(zhì)、生銹。

⑸ 采用自動(dòng)化技術(shù)后，能較好地適應(yīng)黑暗、有毒、低溫等特殊場(chǎng)合的需要。

總之，由于自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)這一新技術(shù)的出現(xiàn)，使有關(guān)倉(cāng)儲(chǔ)的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了根本性的改變。原來(lái)那種固定貨位、人工搬運(yùn)和碼放、人工管理、以存儲(chǔ)為主的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)已改變?yōu)閮?yōu)化選擇貨位，按需要實(shí)現(xiàn)先入先出的機(jī)械化、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)作業(yè)。在這種倉(cāng)庫(kù)里，在儲(chǔ)存的同時(shí)可以對(duì)貨物進(jìn)行跟蹤以及必要的揀選和組配，并根據(jù)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的需要，有計(jì)劃地將庫(kù)存貨物按制定的數(shù)量和時(shí)間要求送到恰當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，以滿足均衡生產(chǎn)的需求，從整個(gè)企業(yè)物流的宏觀角度看，貨物在倉(cāng)庫(kù)中短時(shí)間的逗留只是物流中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在完成揀選、組配以后，將繼續(xù)流動(dòng)，高架倉(cāng)庫(kù)本身是整個(gè)企業(yè)物流的一部分，是它的一個(gè)子系統(tǒng)。用形象化的比喻，可以說(shuō)，使“靜態(tài)倉(cāng)庫(kù)”變成了“動(dòng)態(tài)倉(cāng)庫(kù)”。

參考文獻(xiàn)

[1]? 劉昌祺，金躍躍.倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備選擇及設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社.2010.