自動化立體倉庫系統主要組成與功能論文
摘要：隨著物流行業的高速發展， 貨物的儲存量越來越多， 高層貨架儲存發展成為了一種趨勢。自動化立體倉庫以成套先進的搬運裝置結合最新的計算機控制技術高效率地進行倉儲貨物存取分揀， 充分利用空間， 節約土地和人力， 具有很大的經濟和社會效益， 被廣泛的應用於物流、機電製造、輕工化工、商業儲存等行業。
關鍵詞：自動化主體倉庫； 組成； 成本；
1 概述
自動化立體倉庫其儲存單元貨物採用的是幾層、十幾層乃至幾十層的貨架， 並以巷道堆垛起重機結合入庫出庫、周邊等裝置在不需人工處理的情況下自動存入和取出貨物。因其能充分利用空間、節約用地、儲存貨物多、減少人工、分揀準確度高、入庫出庫速度快、增值收益巨大而越來越受到各行各業的青睞 （圖1） .
圖1
2 自動化立體倉庫系統主要組成
自動化立體倉庫系統主要由房屋建築、立體貨架、托盤料廂週轉箱、出入庫傳輸裝置、巷道堆垛起重機、GV系統、自動化控制以及自動化管理系統等部分組成， 還有與之配套的供電、空調、消防、稱量計量、包裝、網路通訊系統等。
2.1 房屋建築
房屋建築是立體倉庫的圍護結構， 可設計成整體式和分離式， 整體式是貨架和房屋建築一體化， 貨架兼作房屋建築的支撐結構；分離式則是貨架在房屋建築內部獨立存在。
2.2 立體貨架
立體貨架是立體倉庫中的重要構築物， 是用於存放貨物的場所， 分鋼製結構貨架和鋼筋混凝土結構貨架， 可固定、可組裝拆卸和分層。
2.3 托盤料廂週轉箱
托盤料廂週轉箱承載貨物的器具， 就是將貨物碼放在托盤上、卡板上、或託箱中， 便於成盤、成板、成箱地疊放和運輸。
2.4 出入庫傳輸裝置
傳輸裝置是把倉庫的各個部分連線起來將貨物送到相應的貨架的儲存位置或從相應貨架儲存位置的貨物送出的輸送系統， 即將貨物運送到堆垛機或從堆垛機處的貨物移走。有輥式運輸機、鏈式運輸機、升降運輸機和皮帶運輸機等。
2.5 巷道堆垛起重機
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， 可在巷道內直行、彎行、垂直升降。
2.6 GV系統
即自動導向小車， 有感應式導向小車和鐳射導向小車兩種。
2.7 自動化控制系統 （WCS）
自動控制系統驅動自動化立體倉庫內各裝置工作， 主要由PLC、操作終端、電機驅動裝置、檢測元件等組成， 目前主要採用的控制模式是現場匯流排方式。分為手動控制、隨機自動控制、遠距離自動控制和計算機自動控制等。
2.8 自動化管理系統 （WMS）
自動化管理系統是自動化立體倉庫的核心， 由硬體、作業系統、資料庫等組成。硬體又由資料庫伺服器、圖形監控伺服器、管理工作站、UPS、條碼閱讀器、手持終端、電子屏枰、LED顯示器、交換機等組成；目前作業系統有伺服器Windows Server2008和工作站Windows7, 資料庫目前有SQLserver2008和Oracle10g, 一般採用大型的資料庫系統 （如ORACLE, SYBASE, ERP系統等） 聯網或整合。
自動化控制和管理系統是整個倉庫的中樞神經， 負責所有儲存裝置的系統管理和排程。自動化控制系統透過貨物傳輸裝置來控制邏輯計算機和動作執行， 在倉庫管理系統 （WMS） 的協調下， 實現裝置的集中控制和指揮。自動化管理系統透過計算機、軟體、及庫房網路對資訊、資源、行為、存貨和分揀等進行自動化管理， 最大限度滿足貨物出入的精確度要求。
3 自動化立體庫房的功能
自動化立體倉庫的功能主要是貨物自動收入庫、出庫、盤點庫存、貨物倒庫、貨位管理、存貨管理、查詢和統計、執行監控等。
3.1 貨物入庫流程
錄入入庫任務→生成入庫任務→指令下發， 輸送裝置輸送貨物， 分配貨位→指令下發， 堆垛起重機搬運貨物→貨物上架， WMS更新資料 （入庫任務完成） .
3.2 貨物出庫流程
搜尋出庫的貨物→生成出庫任務→指令下發， 堆垛起重機及傳輸裝置將貨物搬運至交接臺→LED顯示出庫資訊→貨物搬離輸送裝置， WMS更新資料 （出庫任務完成） . （1） 盤點庫存：可按貨物量盤庫， 也可按貨位量盤庫。 （2） 貨物倒庫：定期最佳化儲存貨位， 保證系統響應效率。 （3） 貨位管理：可均勻存放， 也可按指定規則劃分儲存區域， 還可按鎖定條件存放貨物。 （4） 庫存管理：根據原庫存情況和出入庫完成資訊， 盤點和統計庫存、統計貨位的利用率。
3.3 查詢和統計
隨時查取倉庫的存貨資訊、作業資訊以及其他相關的資訊， 並伴隨查詢各種作業資訊和報表單據、日誌、統計作業能力等。這種查詢可以在倉庫範圍內進行， 也可透過聯網在其他地點進行。
3.4 執行監控
監控系統可提供整個倉庫中裝置執行的模擬畫面， 實時監視到整個立體倉庫中各部分的執行情況， 例如各裝置的執行狀態、貨物執行的位置、貨位的.佔有等情況， 還可監視到所有任務的當前執行狀態、出錯報警情況， 實時掌握控制裝置的執行。
4 投入成本對比
表1是國內某物流系統專案中自動化立體倉庫與傳統倉庫的投入成本對比。
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， 自動立體倉庫建設投資比傳統倉庫稍低， 但隨著土地價格和人工成本的上升， 自動化立體倉庫投資成本與傳統倉庫相比將大幅度降低， 從長遠來看更經濟。
5 結語
隨著現代製造業和物流業等的高速發展， 自動化程度高、容量大的立體倉庫將成為一種趨勢， 在計算機及網路通訊技術、資訊科技的推動下， 各倉庫的管理可不獨立、資源共享， 執行成本大大降低， 倉庫的整體執行效率可以達到最優， 再加上近幾年國家已經制定和推行了一系列與國際接軌的自動化立體倉庫技術標準， 大力推動和規範了自動化立體倉庫市場。對於推動構建成本節約、迴圈經濟、節能節地、綠色環保等， 自動化立體倉庫技術的應用具有重要的意義。
參考文獻
[1]張志。自動化立體倉庫中輸送控制系統研究[J].起重運輸機械， 2008, 12.
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