自動(dòng)化立體倉庫調(diào)研 - 副本

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1 自動(dòng)化立體倉庫調(diào)研 關(guān)于自動(dòng)化立體倉庫的報(bào)告 摘要 隨著加工制造業(yè)領(lǐng)域的拓寬和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大 原材料和半成品及成品的儲 存成為企業(yè)必須解決的重要問題 采用自動(dòng)化立體倉庫已成為必然的選擇 因此自動(dòng)化立 體倉庫的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛 針對自動(dòng)化立體庫的概念 特點(diǎn)及作用進(jìn)行了介紹 并對 發(fā)歷程及展趨勢做了簡要分析 前言 自動(dòng)化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速發(fā)展的一個(gè)重要組成部分 它具有 節(jié)約用地 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 消除差錯(cuò) 提高倉儲自動(dòng)化水平及管理水平 提高 管理和操作人員素質(zhì) 降低儲運(yùn)損耗 有效地減少流動(dòng)資金的積壓 提高物流 效率等諸多優(yōu)點(diǎn) 與廠級計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)以及與生產(chǎn)線緊密相連的自 動(dòng)化立體倉庫更是當(dāng)今 CIMS 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 及 FMS 柔性制造系統(tǒng) 必 不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 一 概述 自動(dòng)化立體倉庫又稱自動(dòng)化高架倉庫或自動(dòng)存儲系統(tǒng) AS RS 系統(tǒng) 它是 一種基于高層貨架 采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理 自動(dòng)化存取輸送設(shè)備自動(dòng)化進(jìn) 行存取作業(yè)的倉儲系統(tǒng) 自動(dòng)化立體倉庫是實(shí)現(xiàn)高效率物流和大容量儲藏的關(guān) 鍵系統(tǒng) 在現(xiàn)代化生產(chǎn)和商品流通中具有舉足輕重的作用 自動(dòng)化立體倉庫是 當(dāng)代貨架儲存系統(tǒng)發(fā)展的最高階段 它與自動(dòng)化分揀系統(tǒng)和自動(dòng)導(dǎo)向車并稱為 物流技術(shù)現(xiàn)代化的三大標(biāo)志 所謂自動(dòng)化高層貨架倉庫是指用高層貨架儲存貨物 以巷道堆垛起重機(jī)配 合周圍其他裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行存取出入庫作業(yè) 并由計(jì)算機(jī)全面管理和控制的 一種自動(dòng)化倉庫 廣義地說 自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)是在不直接進(jìn)行人工處理的情況下 能自動(dòng)地 存儲和取出物料的系統(tǒng) 是一個(gè)將毛坯 半成品 配套件或產(chǎn)品 工具等物料 2 自動(dòng)存取 自動(dòng)檢索的系統(tǒng) 是物流系統(tǒng)的重要組成部分 自動(dòng)化高層貨架倉庫主要由貨架 巷道堆垛起重機(jī) 出入庫配套機(jī)械設(shè)施 和管理控制系統(tǒng)等部分所組成 一 自動(dòng)化立體倉庫的基本優(yōu)勢 1 科學(xué)存儲 提高物料調(diào)節(jié)水平 作為倉庫 立體倉庫首先應(yīng)具有儲存的 功能 系統(tǒng)應(yīng)能對物料進(jìn)行科學(xué)的管理 使物料合理存放 提高處理效率 適 應(yīng)儲存與生產(chǎn)的工藝要求 2 銜接生產(chǎn) 加快物資周轉(zhuǎn) 降低成本 作為生產(chǎn)過程的中間環(huán)節(jié) 立體 倉庫應(yīng)具有原材料 在制品和成品的緩沖存儲功能 在自動(dòng)化和機(jī)械化設(shè)備處 理?xiàng)l件下 自動(dòng)化程度提高 各種物料庫存周期縮短 從而降低了總成本 3 為企業(yè)的生產(chǎn)指揮和決策提供有效的依據(jù) 自動(dòng)化倉庫是企業(yè)信息系統(tǒng) 的重要組成部分 尤其在集成化的環(huán)境下物流信息系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)成為有 機(jī)的整體 企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者根據(jù)庫存信息制定相應(yīng)的戰(zhàn)略和計(jì)劃 指揮 監(jiān)測和 調(diào)整企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng) 二 自動(dòng)化立體倉庫的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益 1 由于使用高層貨架存儲貨物 存儲區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展 充分利 用倉庫地面和空間 因此節(jié)省了庫存占地面積 提高了空間利用率 目前世界 上最高的立體倉庫已達(dá) 70m 立體倉庫單位面積的存儲量是普通倉庫的 5 10 倍 采用高層貨架儲存并結(jié)合計(jì)算機(jī)管理 可以實(shí)現(xiàn)貨物的先入先出原則 防止貨 物的自然老化 變質(zhì) 生銹或發(fā)霉 2 自動(dòng)存取 AS RS 使用機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備 運(yùn)行和處理速度快 提高了勞 動(dòng)生產(chǎn)率 降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度 同時(shí) 能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng) 使企業(yè)物流更趨合理化 3 計(jì)算機(jī)控制能夠始終準(zhǔn)確無誤地對各種信息進(jìn)行存儲和管理 減少了貨 物處理和信息處理過程中的差錯(cuò) 而人工管理則做不到這一點(diǎn) 同時(shí) 借助于 計(jì)算機(jī)管理還能有效地利用倉庫儲存能力 便于清點(diǎn)和盤庫 合理減少庫存 加快資金周轉(zhuǎn) 節(jié)約流動(dòng)資金 從而提高倉庫的管理水平 4 自動(dòng)化倉庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng) 實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息 管理的自動(dòng)化 同時(shí) 由于使用自動(dòng)化倉庫 促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理 減少了浪 3 費(fèi) 保證均衡生產(chǎn) 從而也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平 5 自動(dòng)化立體倉庫對于提升企業(yè)形象 具有巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益 此外 自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)適于建立倉庫網(wǎng)絡(luò)群 協(xié)調(diào)區(qū)域性甚至全國范圍的 物流 有利于建立和推行國家商品物資倉儲標(biāo)準(zhǔn)體系 統(tǒng)一倉庫業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn) 統(tǒng)一單據(jù)格式系統(tǒng)和管理權(quán)限 規(guī)范操作 有利于實(shí)現(xiàn)倉庫 生產(chǎn)企業(yè)的電子 化處理 挖掘倉庫結(jié)點(diǎn)的物資銀行功能等新型業(yè)務(wù) 利于開展電子商務(wù)和物流 配送 有利于業(yè)務(wù)的開展和客戶的開發(fā) 豐富工作手段 提高企業(yè)的競爭力 二 自動(dòng)化立體倉庫的分類 一 按照建筑物形式分類 按建筑形式可分為整體式和分離式兩種 1 整體式 是指貨架除了存儲貨物以外 還作為建筑物的支撐結(jié)構(gòu) 構(gòu) 成 建筑物的一部分 即庫房貨架一體化結(jié)構(gòu) 一般整體式高度在 12 米以上 這種 倉庫結(jié)構(gòu)重量輕 整體性好 抗震好 2 分離式 分離式中存貨物的貨架在建筑物內(nèi)部獨(dú)立存在 分離式高度在 12 米以下 但也有 15 米至 20 米的 適用于利用原有建筑物作庫房 或在廠房 和倉庫內(nèi)單建一個(gè)高貨架的場所 二 按照貨物存取形式分類 按照貨物存取形式分為單元貨架式 移動(dòng)貨架式和揀選貨架式 1 單元貨架式 單元貨架式是常見的倉庫形式 貨物先放在托盤或集裝箱 內(nèi) 再裝入單元貨架的貨位上 2 移動(dòng)貨架式 移動(dòng)貨架式由電動(dòng)貨架組成 貨架可以在軌道上行走 由 控制裝置控制貨架合攏和分離 作業(yè)時(shí)貨架分開 在巷道中可進(jìn)行作業(yè) 不作 業(yè)時(shí)可將貨架合攏 只留一條作業(yè)巷道 從而提高空間的利用率 3 揀選貨架式 揀選貨架式中分揀機(jī)構(gòu)是其核心部分 分為巷道內(nèi)分揀和 巷道外分揀兩種方式 人到貨前揀選 是揀選人員乘揀選式堆垛機(jī)到貨格前 從貨格中揀選所需數(shù)量的貨物出庫 貨到人處揀選 是將存有所需貨物的托盤 或貨箱由堆垛機(jī)至揀選區(qū) 揀選人員按提貨單的要求揀出所需貨物 再將剩余 的貨物送回原地 4 三 按照貨架構(gòu)造形式分類 可分為單元貨格式 貫通式 水平旋轉(zhuǎn)式和垂直旋轉(zhuǎn)式 1 單元貨格式倉庫 類似單元貨架式 巷道占去了三分之一左右的面積 2 貫通式 為了提高倉庫利用率 可以取消位于各排貨架之間的巷道 將 個(gè)體貨架合并在一起 使每一層 同一列的貨物互相貫通 形成能一次存放多 貨物單元的通道 而在另一端由出庫起重機(jī)取貨 成為貫通式倉庫 根據(jù)貨物 單元在通道內(nèi)的移動(dòng)方式 貫通式倉庫又可分為重力式貨架倉庫和穿梭小車式 貨架倉庫 重力式貨架倉庫每個(gè)存貨通道只能存放同一種貨物 所以它適用于 貨物品種不太多而數(shù)量又相對較大的倉庫 梭式小車可以由起重機(jī)從一個(gè)存貨 通道搬運(yùn)到另一通道 3 水平旋轉(zhuǎn)式倉庫的貨架 這類倉庫本身可以在水平面內(nèi)沿環(huán)形路線來回 運(yùn)行 每組貨架由若干獨(dú)立的貨柜組成 用一臺鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī)將這些貨柜串連起 來 每個(gè)貨柜下方有支撐滾輪 上部有導(dǎo)向滾輪 傳送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 貨柜便相應(yīng) 運(yùn)動(dòng) 需要提取某種貨物時(shí) 只需在操作臺上給予出庫指令 當(dāng)裝有所需貨物 的貨柜轉(zhuǎn)到出貨口時(shí) 貨架停止運(yùn)轉(zhuǎn) 這種貨架對于小件物品的揀選作業(yè)十分 合適 它簡便實(shí)用 充分利用空間 適用于作業(yè)頻率要求不太高的場合 4 垂直旋轉(zhuǎn)貨架式倉庫 與水平旋轉(zhuǎn)貨架式倉庫相似 只是把水平面內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)改為垂直面內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 這種貨架特別適用于存放長卷狀貨物 如地毯 地 板革 膠片卷 電纜卷等 三 自動(dòng)化立體倉庫的技術(shù)性能 一 控制系統(tǒng) 技術(shù)先進(jìn) 采用現(xiàn)場控制總線直接通訊的方式 真正做到計(jì)算機(jī)只監(jiān)不控 所有的決策 作業(yè)調(diào)度和現(xiàn)場信息等均由堆垛機(jī) 出入庫輸送機(jī)等現(xiàn)場設(shè)備通 過相互間的通訊來協(xié)調(diào)完成 1 每個(gè)貨位的托盤號分別記錄在堆垛機(jī)和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫里 管理員可利 用對比功能來比較計(jì)算機(jī)的記錄和堆垛機(jī)里的記錄 并進(jìn)行修改 修改可自動(dòng) 完成和手動(dòng)完成 2 系統(tǒng)軟 硬件功能齊全 用戶界面清晰 便于操作維護(hù) 5 堆垛機(jī)有自動(dòng)召回原點(diǎn)的功能 即無論任何情況 只要貨叉居中且水平運(yùn) 行正常時(shí) 可按照下達(dá)的命令自動(dòng)返回原點(diǎn) 這意味著操作人員和維護(hù)人員可 以盡量不進(jìn)入巷道 3 智能的控制系統(tǒng) 可以實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)盤庫功能 避免了以往繁重的人 工盤庫工作 減輕了倉庫管理人員的工作強(qiáng)度 同時(shí)保證了出庫作業(yè)的出錯(cuò)率 為零 二 監(jiān)控管理系統(tǒng) 監(jiān)控管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)管理 入庫管理 出庫管理 查詢 報(bào)表 單據(jù)與 盤庫 報(bào)警 監(jiān)控與動(dòng)畫等模塊 四 自動(dòng)化立體倉庫的組成部分 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(dòng)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(dòng)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 自動(dòng)控制系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng) 以采用 現(xiàn)場總線方式為控制模式為主 7 儲存信息管理系統(tǒng) 亦稱中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng) 是全自動(dòng)化立體庫系統(tǒng) 的核心 典型的自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)均采用大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 如 ORACLE SYBASE 等 構(gòu)筑典型的客戶機(jī) 服務(wù)器體系 可以與其他系統(tǒng) 如 ERP 系統(tǒng)等 聯(lián)網(wǎng)或集成 五 自動(dòng)化立體倉庫的優(yōu)越性能 6 自動(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng)化立體倉庫采用先進(jìn)的自動(dòng)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(dòng)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(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)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(gè)重要 環(huán)節(jié) 企業(yè)外購件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉庫儲存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié) 短時(shí)儲存是為了在指定的時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn) 從而形成一個(gè) 自動(dòng)化的物流系統(tǒng) 這是一種 動(dòng)態(tài)儲存 也是當(dāng)今自動(dòng)化倉庫發(fā)展的一個(gè)明 顯的技術(shù)趨勢 以上所述的物流系統(tǒng)又是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理大系統(tǒng) 從訂貨 必要的設(shè)計(jì) 和規(guī)劃 計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排 制造 裝配 試驗(yàn) 發(fā)運(yùn)等 的一個(gè)子系統(tǒng) 建立物流系統(tǒng)與企業(yè)大系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)連接 是自動(dòng)化高架倉庫發(fā)展的另一個(gè)明 顯的技術(shù)趨勢 六 自動(dòng)化立體倉庫的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 1 節(jié)約倉庫占地面積 使倉庫的空間實(shí)現(xiàn)了充分的利用 由于自動(dòng)化立體 倉庫采用大型倉儲貨架的拼裝 又加上自動(dòng)化管理技術(shù)使得貨物便于查找 因 此建設(shè)自動(dòng)化立體倉庫就比傳統(tǒng)倉庫的占地面積小 但是空間利用率大 在發(fā) 達(dá)國家 提高空間的利用率已經(jīng)作為系統(tǒng)合理性和先進(jìn)性的重要考核指標(biāo) 在 提倡節(jié)能環(huán)保的今天 自動(dòng)化立體倉庫在節(jié)約占地資源上有著很好的效果 也 7 是必將使未來倉儲發(fā)展的一大趨勢 2 自動(dòng)化管理提高了倉庫的管理水平 自動(dòng)化立體倉庫采用計(jì)算機(jī)對貨品 信息進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的信息管理 減少了在存儲貨物中可能會出現(xiàn)的差錯(cuò) 提高 了工作效率 同時(shí) 立體自動(dòng)化倉庫在入庫出庫的貨品運(yùn)送中實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化 搬 運(yùn)工作安全可靠 減少了貨品的破損率 還能通過特殊設(shè)計(jì)使一些對環(huán)境有特 殊要求的貨品能有很好的保存環(huán)境 比如有毒 易爆的貨品 也減少了人在搬 運(yùn)貨品時(shí)可能會受到的傷害 3 自動(dòng)化立體倉庫可以形成先進(jìn)的生產(chǎn)鏈 促進(jìn)了生產(chǎn)力的進(jìn)步 專業(yè)人 士指出 由于自動(dòng)化立體倉庫的存取效率高 因此可以有效地連接倉庫外地生 產(chǎn)環(huán)節(jié) 可以在存儲中形成自動(dòng)化的物流系統(tǒng) 從而形成有計(jì)劃有編排的生產(chǎn) 鏈 使生產(chǎn)能力得到了大幅度的提升 七 自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展現(xiàn)狀 在人力資本高企的今天 降低企業(yè)的各項(xiàng)成本 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理成為企業(yè) 研究的一個(gè)重要戰(zhàn)略課題 對于制造業(yè)來說 物流成本在其成本中比重是相當(dāng) 大的 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示 物流費(fèi)用通常占制造成本 50 以上的比例 因此 物料 與倉儲管理以及成本控制已經(jīng)成為影響產(chǎn)品市場競爭力的關(guān)鍵 與企業(yè)的效益 密不可分 由于自動(dòng)化立體倉庫的作業(yè)效率及自動(dòng)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 因此越來越多的企業(yè)開始采用自 動(dòng)化立體倉庫 很多企業(yè)不僅建設(shè)中大型的立體庫 也根據(jù)需要建設(shè)了很多中 小型自動(dòng)化立體庫 據(jù) 2013 2017 年中國自動(dòng)化立體倉庫行業(yè)投資需求與發(fā)展前景分析報(bào)告 顯示 2012 年是中國自動(dòng)化立體庫得到較快發(fā)展的一年 2012 年初 由于眾多 物流系統(tǒng)工程項(xiàng)目的紛紛開工 自動(dòng)化立體庫項(xiàng)目建設(shè)市場一片繁榮 據(jù)不完 全統(tǒng)計(jì) 2012 年建設(shè)的具有較大規(guī)模的立體倉庫在建項(xiàng)目有 130 多座 截至 2012 年 12 月 全國自動(dòng)化立體庫保有量超過 1200 座 隨著國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)向好和對自動(dòng)化立體倉庫需求較高的煙草 醫(yī)藥 機(jī) 械等行業(yè)的持續(xù)快速增長 未來自動(dòng)化立體倉庫面臨著較大的市場需求 以醫(yī) 藥行業(yè)為例 據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示 截至 2012 年 我國工業(yè)總產(chǎn)值在 2000 8 萬以上的企業(yè)數(shù)量為 6075 家 以 10 的需求量計(jì)算 醫(yī)藥行業(yè)對自動(dòng)化立體倉 庫的需求量就有 607 套 而保有量不足 200 套 市場前景可觀 從這市場前景看 接下來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)我國自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展將會 大有作為 倉儲領(lǐng)域也正等著迎接一場縱向空間的革新 八 結(jié)束語 隨著我國流通體制改革的不斷深化 對外貿(mào)易的不斷發(fā)展 要求倉庫的建 設(shè)與管理要適應(yīng)新形勢的需要 還需進(jìn)一步快速發(fā)展 首先應(yīng)加強(qiáng)倉儲理論研 究和宣傳 提高有關(guān)人士對倉庫建設(shè)在物流 在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要性的認(rèn)識 其次 要改革現(xiàn)行的倉儲管理體制 同時(shí)加快完善倉庫功能多元化 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 經(jīng)濟(jì)體制的日趨完善 生產(chǎn)水平的大大提高 自動(dòng) 化立體倉庫將得到更好的應(yīng)用與發(fā)展 因此 倉儲自動(dòng)化的普及是我國倉儲業(yè) 的未來趨勢