自動化立體倉庫,是物流倉儲中出現(xiàn)的新概念。利用立體倉庫設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉庫高層合理化,存取自動化,操作簡便化;自動化立體倉庫,是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式。
自動化立體倉庫的主體由貨架,巷道式堆垛起重機(jī)、入(出)庫工作臺和自動運(yùn)進(jìn)(出)及操作控制系統(tǒng)組成。貨架是鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物或結(jié)構(gòu)體,貨架內(nèi)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貨位空間,巷道堆垛起重機(jī)穿行于貨架之間的巷道中,完成存、取貨的工作;管理上采用WCS系統(tǒng)進(jìn)行控制。
一、自動化立體倉庫組成部份
1.貨架:用于存儲貨物的鋼結(jié)構(gòu)。主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。
2.托盤(貨箱):用于承載貨物的器具,亦稱工位器具。
3.巷道堆垛機(jī):用于自動存取貨物的設(shè)備。按結(jié)構(gòu)形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式;按服務(wù)方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車三種基本形式。
4.輸送機(jī)系統(tǒng):立體庫的主要外圍設(shè)備,負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物移走。輸送機(jī)種類非常多,常見的有輥道輸送機(jī),鏈條輸送機(jī),升降臺,分配車,提升機(jī),皮帶機(jī)等。
5.AGV系統(tǒng):即自動導(dǎo)向小車。根據(jù)其導(dǎo)向方式分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車。
6.WCS自動控制系統(tǒng):驅(qū)動自動化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動控制系統(tǒng)。以采用現(xiàn)場總線方式為控制模式為主。
7.WMS信息管理系統(tǒng):是全自動化立體庫系統(tǒng)的核心,可以與其他系統(tǒng)(如ERP系統(tǒng)等)聯(lián)網(wǎng)或集成。
二、自動化立體倉庫設(shè)計
立體倉庫設(shè)計步驟,一般分為以下幾步。
一)收集、研究用戶的原始資料,明確用戶所要達(dá)到的目標(biāo),這些原始資料包括:
1.明確自動化立體倉庫與上游、下游銜接的工藝過程;
2.物流要求:上游進(jìn)入倉庫的最大入庫員、向下游轉(zhuǎn)運(yùn)的最大出庫量以及所要求的庫容量;
3.物料的規(guī)格參數(shù):物料的品種數(shù)、物料包裝形式、外包裝尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性;
4.立體倉庫的現(xiàn)場條件及環(huán)境要求;
5.用戶對倉庫管理系統(tǒng)的功能要求;
6.其它相關(guān)的資料及特殊要求。
二)確定自動化立體倉庫的主要形式及相關(guān)參數(shù)
所有原始資料收集完畢后,可根據(jù)這些第一手資料計算出設(shè)計時所需的相關(guān)參數(shù),包括:
①對整個庫區(qū)的出入庫總量要求,亦即倉庫的流量要求;
②貨物單元的外形尺寸及其重量;
③倉庫儲存區(qū)(貨架區(qū))的倉位數(shù)量;
定儲存區(qū)(貨架廠)貨架的排數(shù)、列數(shù)及巷道數(shù)目其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
三)合理布置自動化立體倉庫的總體布局及物流圖
一般來說,自動化立體倉庫包括:入庫暫存區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)、碼垛區(qū)、儲存區(qū)、出庫暫存區(qū)、托盤暫存區(qū)、不合格品暫存區(qū)及雜物區(qū)等。規(guī)劃時,立體倉庫內(nèi)不一定要把上述的每一個區(qū)都規(guī)劃進(jìn)去,可根據(jù)用戶的工藝特點(diǎn)及要求來合理劃分各區(qū)域和增減區(qū)域。同時,還要合理考慮物料的流程,使物料的流動暢通無阻,這將直接影響到自動化立體倉庫的能力和效率。
四)選擇機(jī)械設(shè)備類型及相關(guān)參數(shù)
貨架:
貨架的設(shè)計是立體倉庫設(shè)計的一項(xiàng)重要內(nèi)容,它直接影響到立體倉庫面積和空間的利用率。
①貨架形式:貨架的形式有很多,而用在自動化立體倉庫的貨架一般有:橫梁式貨架、牛腿式貨架、流動式貨架等。設(shè)計時,可根據(jù)貨物單元的外形尺寸、重量及其它相關(guān)因素來合理選取。
②貨格的尺寸:貨格的尺寸取決于貨物單元與貨架立柱、橫梁(牛腿)之間的間隙大小,同對,在一定程度上也受到貨架結(jié)構(gòu)型式及其它因素的影響。
堆垛機(jī):
堆垛機(jī)是整個自動化立體倉庫的核心設(shè)備,通過手動操作、半自動操作或全自動操作實(shí)現(xiàn)把貨物從一處搬運(yùn)到另一處。它由機(jī)架(上橫梁、下橫梁、立柱)、水平行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、載貨臺、貨叉及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。
①堆垛機(jī)形式的確定:堆垛機(jī)形式多種多樣,包括單軌巷道式堆垛機(jī)、雙軌巷道式堆垛機(jī)、轉(zhuǎn)巷道式堆株機(jī)、單立柱堆垛機(jī)、雙立柱堆垛機(jī)等等。
②堆垛機(jī)速度的確定:根據(jù)倉庫的流量要求,計算出堆垛機(jī)的水平速度、提升速度及貨叉速度。
③其它參數(shù)及配置:據(jù)倉庫現(xiàn)場情況及用戶的要求選定堆垛機(jī)的定位方式、通訊方式等。堆垛機(jī)的配置可高可低,視具體情況而定。
輸送系統(tǒng):
合理選擇輸送機(jī)的類型,包括:輥道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、升降移載機(jī)、提升機(jī)等。同時,還要根據(jù)倉庫的瞬時流量合理確定輸送系統(tǒng)的速度。
其它設(shè)備:
根據(jù)倉庫的工藝流程及用戶的一些特殊要求,可適當(dāng)增加一些輔助設(shè)備,包括:手持終端、叉車、平衡吊等。
五)設(shè)計WCS控制系統(tǒng)及WMS倉庫管理系統(tǒng)的各功能模塊
根據(jù)倉庫的工藝流程及用戶的要求,合理設(shè)計控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)及倉庫管理系統(tǒng)一般采用模塊化設(shè)計,便于升級和維護(hù)。
六)仿真模擬整套系統(tǒng)
在有條件的情況下,對整套系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬,可以對立體倉庫的貯運(yùn)工作進(jìn)行較為直觀的描述,發(fā)現(xiàn)其中的一些問題和不足,并作出相應(yīng)的更正,以優(yōu)化整個AS/RS系統(tǒng)。
七)進(jìn)行設(shè)備及控制管理系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計
以上所述為自動化立體倉庫設(shè)計的一般過程,在具體設(shè)計中,可結(jié)合具體情況靈活運(yùn)用。
三、自動化立體倉庫投資收益
自動化立體倉庫其優(yōu)越性是多方面的,對于企業(yè)來說,可從以下幾個方面得到體現(xiàn):
1 .提高空間利用率
早期立體倉庫的構(gòu)想,其基本出發(fā)點(diǎn)就是提高空間利用率,充分節(jié)約有限且寶貴的土地。在西方有些發(fā)達(dá)國家,提高空間利用率的觀點(diǎn)已有更廣泛深刻的含義,節(jié)約土地,已與節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等更多的方面聯(lián)系起來。有些甚至把空間的利用率作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性考核的重要指標(biāo)來對待。
立體庫的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來說,自動化高架倉庫其空間利用率為普通平庫的2-5倍,這是相當(dāng)可觀的。
2. 便于形成先進(jìn)的物流系統(tǒng),提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平
傳統(tǒng)倉庫只是貨物儲存的場所,保存貨物是其唯一的功能,是一種“靜態(tài)儲存”。自動化立體倉庫采用先進(jìn)的自動化物料搬運(yùn)設(shè)備,不僅能使貨物在倉庫內(nèi)按需要自動存取,而且可以與倉庫以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接,并通過計算機(jī)管理系統(tǒng)和自動化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個重要環(huán)節(jié)。企業(yè)外購件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動化倉庫儲存是整個生產(chǎn)的一個環(huán)節(jié),短時儲存是為了在指定的時間自動輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn),從而形成一個自動化的物流系統(tǒng),這是一種“動態(tài)儲存”,也是當(dāng)今自動化倉庫發(fā)展的一個明顯的技術(shù)趨勢。
總結(jié):
自動化是倉儲管理發(fā)展的必然趨勢,自動化立體倉庫的作業(yè)效率及自動化的技術(shù)水平可以使得企業(yè)物流效率大幅提升,立體庫的基本技術(shù)也日益成熟,目前越來越多的企業(yè)開始采用自動化立體倉庫。企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)中大型的立體庫,也根據(jù)需要建設(shè)中小型自動化立體庫。