自动化立体仓库——仓储管理的神器

    近几年我国的物流业快速发展，自动化和信息化程度不断提高，集成了物流信息技术和自动化技术的各类智能物流设备迅猛发展，自动化立体仓库就是其中颇具代表性的设备。自动化立体仓库因其作业的高效性在制造企业内得到了大量应用，制造业的仓储系统开始逐步脱离传统的部署方式，向更加精益和智能的方向发展。

图1 自动化立体仓库

1.自动化立体仓库的基本构成

    自动化立体仓库通常由高层货架、巷道式堆垛机、出入库输送系统、自动控制系统、仓储管理系统以及周边设备组成。典型的立体仓库布局如下图：

图2 典型的立体仓库布局

    高层货架：自动化立体仓库通过立体货架实现货物存储功能，充分利用立体空间，并起到支撑堆垛机的作用。目前，最高货架的高度已经可以达到50米，根据存储的货物以及货架高度的不同，对货架立柱、横梁的刚度和强度，以及安装的精度都有不同的要求。根据货物承载单元的不同，立体货架又分为托盘货架系统和周转箱货架系统。

图3 左：托盘货架系统、右：周转箱货架系统

    巷道式堆垛机：巷道式堆垛机是自动化立体仓库的核心起重及运输设备，在高层货架的巷道内沿着轨道运行，实现取送货物的功能。巷道式堆垛机主要分为单立柱堆垛机和双立柱堆垛机。单立柱结构的堆垛机机架由一根立柱和下横梁组成，整机重量较轻，消耗材料少，因此制造成本相对较低，但刚性稍差，适用于起重重量较轻，对水平运行速度要求不高的仓库。双立柱结构的堆垛机机架由两根立柱和上横梁、下横梁组成一个长方形框架，最大优点就是强度和刚性都比较好，并且运行平稳。对于起重高度较高、起重量较大和水平运行速度高的立体仓库堆垛机多采用双立柱结构。

图4 左：单立柱堆垛机、右：双立柱堆垛机

    出入库输送系统：巷道式堆垛机只能在巷道内进行作业，而货物存储单元在巷道外的出入库需要通过出入库输送系统完成。常见的输送系统有传输带、穿梭车（RGV）、自动导引车（AGV）、叉车、拆码垛机器人等，输送系统与巷道式堆垛机对接，配合堆垛机完成货物的搬运、运输等作业。

图5 左：链式输送机、右：码垛机器人

图6 左：RGV、右：AGV

    自动控制系统：自动控制系统涉及堆垛机、自动穿梭车、自动输送设备、拆码垛机器人、自动引导车（AGV）等设备，是整个自动化立体仓库系统设备执行的控制核心，向上联接物流系统的调度计算机，接受物料的输送指令；向下联接输送设备实现底层输送设备的驱动、输送物料的检测与识别；完成物料输送及过程控制信息的传递。实现设备监控、数据采集、通讯网络、控制接口的一体化控制和管理。

    仓储管理系统：对订单、需求、出入库、货位、不合格品、库存状态等各类仓储管理信息的分析和管理。

    周边设备：周边辅助设备包括自动识别系统、自动分拣设备等等，其作用都是为了扩充自动化立体仓库的功能，如可以扩展到分类、计量、包装、分拣等功能。