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自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)主要組成與功能論文
摘要：隨著物流行業(yè)的高速發(fā)展， 貨物的存儲(chǔ)量越來越多， 高層貨架存儲(chǔ)發(fā)展成為了一種趨勢。自動(dòng)化立體倉庫以成套先進(jìn)的搬運(yùn)設(shè)備結(jié)合最新的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)高效率地進(jìn)行倉儲(chǔ)貨物存取分揀， 充分利用空間， 節(jié)約土地和人力， 具有很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益， 被廣泛的應(yīng)用于物流、機(jī)電制造、輕工化工、商業(yè)存儲(chǔ)等行業(yè)。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化主體倉庫； 組成； 成本；
1 概述
自動(dòng)化立體倉庫其儲(chǔ)存單元貨物采用的是幾層、十幾層乃至幾十層的貨架， 并以巷道堆垛起重機(jī)結(jié)合入庫出庫、周邊等設(shè)備在不需人工處理的情況下自動(dòng)存入和取出貨物。因其能充分利用空間、節(jié)約用地、儲(chǔ)存貨物多、減少人工、分揀準(zhǔn)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(yè)的青睞 （圖1） .
圖1
2 自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)主要組成
自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)主要由房屋建筑、立體貨架、托盤料廂周轉(zhuǎn)箱、出入庫傳輸設(shè)備、巷道堆垛起重機(jī)、GV系統(tǒng)、自動(dòng)化控制以及自動(dòng)化管理系統(tǒng)等部分組成， 還有與之配套的供電、空調(diào)、消防、稱量計(jì)量、包裝、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等。
2.1 房屋建筑
房屋建筑是立體倉庫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)， 可設(shè)計(jì)成整體式和分離式， 整體式是貨架和房屋建筑一體化， 貨架兼作房屋建筑的支撐結(jié)構(gòu)；分離式則是貨架在房屋建筑內(nèi)部獨(dú)立存在。
2.2 立體貨架
立體貨架是立體倉庫中的重要構(gòu)筑物， 是用于存放貨物的場所， 分鋼制結(jié)構(gòu)貨架和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)貨架， 可固定、可組裝拆卸和分層。
2.3 托盤料廂周轉(zhuǎn)箱
托盤料廂周轉(zhuǎn)箱承載貨物的器具， 就是將貨物碼放在托盤上、卡板上、或托箱中， 便于成盤、成板、成箱地疊放和運(yùn)輸。
2.4 出入庫傳輸設(shè)備
傳輸設(shè)備是把倉庫的各個(gè)部分連接起來將貨物送到相應(yīng)的貨架的存儲(chǔ)位置或從相應(yīng)貨架存儲(chǔ)位置的貨物送出的輸送系統(tǒng)， 即將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)處的貨物移走。有輥式運(yùn)輸機(jī)、鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)、升降運(yùn)輸機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)等。
2.5 巷道堆垛起重機(jī)
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(nèi)直行、彎行、垂直升降。
2.6 GV系統(tǒng)
即自動(dòng)導(dǎo)向小車， 有感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車兩種。
2.7 自動(dòng)化控制系統(tǒng) （WCS）
自動(dòng)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體倉庫內(nèi)各設(shè)備工作， 主要由PLC、操作終端、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、檢測元件等組成， 目前主要采用的控制模式是現(xiàn)場總線方式。分為手動(dòng)控制、隨機(jī)自動(dòng)控制、遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等。
2.8 自動(dòng)化管理系統(tǒng) （WMS）
自動(dòng)化管理系統(tǒng)是自動(dòng)化立體倉庫的核心， 由硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等組成。硬件又由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、圖形監(jiān)控服務(wù)器、管理工作站、UPS、條碼閱讀器、手持終端、電子屏枰、LED顯示器、交換機(jī)等組成；目前操作系統(tǒng)有服務(wù)器Windows Server2008和工作站W(wǎng)indows7, 數(shù)據(jù)庫目前有SQLserver2008和Oracle10g, 一般采用大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （如ORACLE, SYBASE, ERP系統(tǒng)等） 聯(lián)網(wǎng)或集成。
自動(dòng)化控制和管理系統(tǒng)是整個(gè)倉庫的中樞神經(jīng)， 負(fù)責(zé)所有存儲(chǔ)設(shè)備的系統(tǒng)管理和調(diào)度。自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過貨物傳輸設(shè)備來控制邏輯計(jì)算機(jī)和動(dòng)作執(zhí)行， 在倉庫管理系統(tǒng) （WMS） 的協(xié)調(diào)下， 實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集中控制和指揮。自動(dòng)化管理系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)、軟件、及庫房網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息、資源、行為、存貨和分揀等進(jìn)行自動(dòng)化管理， 最大限度滿足貨物出入的精確度要求。
3 自動(dòng)化立體庫房的功能
自動(dòng)化立體倉庫的功能主要是貨物自動(dòng)收入庫、出庫、盤點(diǎn)庫存、貨物倒庫、貨位管理、存貨管理、查詢和統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行監(jiān)控等。
3.1 貨物入庫流程
錄入入庫任務(wù)→生成入庫任務(wù)→指令下發(fā)， 輸送設(shè)備輸送貨物， 分配貨位→指令下發(fā)， 堆垛起重機(jī)搬運(yùn)貨物→貨物上架， WMS更新數(shù)據(jù) （入庫任務(wù)完成） .
3.2 貨物出庫流程
搜索出庫的貨物→生成出庫任務(wù)→指令下發(fā)， 堆垛起重機(jī)及傳輸設(shè)備將貨物搬運(yùn)至交接臺(tái)→LED顯示出庫信息→貨物搬離輸送設(shè)備， WMS更新數(shù)據(jù) （出庫任務(wù)完成） . （1） 盤點(diǎn)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(yōu)化存儲(chǔ)貨位， 保證系統(tǒng)響應(yīng)效率。 （3） 貨位管理：可均勻存放， 也可按指定規(guī)則劃分存儲(chǔ)區(qū)域， 還可按鎖定條件存放貨物。 （4） 庫存管理：根據(jù)原庫存情況和出入庫完成信息， 盤點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)庫存、統(tǒng)計(jì)貨位的利用率。
3.3 查詢和統(tǒng)計(jì)
隨時(shí)查取倉庫的存貨信息、作業(yè)信息以及其他相關(guān)的信息， 并伴隨查詢各種作業(yè)信息和報(bào)表單據(jù)、日志、統(tǒng)計(jì)作業(yè)能力等。這種查詢可以在倉庫范圍內(nèi)進(jìn)行， 也可通過聯(lián)網(wǎng)在其他地點(diǎn)進(jìn)行。
3.4 運(yùn)行監(jiān)控
監(jiān)控系統(tǒng)可提供整個(gè)倉庫中設(shè)備運(yùn)行的模擬畫面， 實(shí)時(shí)監(jiān)視到整個(gè)立體倉庫中各部分的運(yùn)行情況， 例如各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、貨物運(yùn)行的位置、貨位的占有等情況， 還可監(jiān)視到所有任務(wù)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、出錯(cuò)報(bào)警情況， 實(shí)時(shí)掌握控制設(shè)備的運(yùn)行。
4 投入成本對(duì)比
表1是國內(nèi)某物流系統(tǒng)項(xiàng)目中自動(dòng)化立體倉庫與傳統(tǒng)倉庫的投入成本對(duì)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(dòng)立體倉庫建設(shè)投資比傳統(tǒng)倉庫稍低， 但隨著土地價(jià)格和人工成本的上升， 自動(dòng)化立體倉庫投資成本與傳統(tǒng)倉庫相比將大幅度降低， 從長遠(yuǎn)來看更經(jīng)濟(jì)。
5 結(jié)語
隨著現(xiàn)代制造業(yè)和物流業(yè)等的高速發(fā)展， 自動(dòng)化程度高、容量大的立體倉庫將成為一種趨勢， 在計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息技術(shù)的推動(dòng)下， 各倉庫的管理可不獨(dú)立、資源共享， 運(yùn)行成本大大降低， 倉庫的整體運(yùn)行效率可以達(dá)到最優(yōu)， 再加上近幾年國家已經(jīng)制定和推行了一系列與國際接軌的自動(dòng)化立體倉庫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 大力推動(dòng)和規(guī)范了自動(dòng)化立體倉庫市場。對(duì)于推動(dòng)構(gòu)建成本節(jié)約、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能節(jié)地、綠色環(huán)保等， 自動(dòng)化立體倉庫技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]張志。自動(dòng)化立體倉庫中輸送控制系統(tǒng)研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械， 2008, 12.
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