海外仓储的自动化与智能技术

自动化智能仓储是现代物流技术的核心环节和最新发展阶段，适合于大型、大量、大流量及高速物流的自动化处理。最大限度地提高物件周转速度和流通效率，加速仓库储备资金的周转，有效利用货物资源，并且最大限度地降低货物的破损率;能适应各种特殊要求，例如低温、黑暗、有毒、污染、易爆、易燃等特殊场合，实现无人化。其应用领域遍及汽车制造、化工、医药、橡胶、邮电、纺织、日用品、家电产品等各行各业。

目前，自动化智能仓储主要分类:自动化立体仓库、自动化智能货柜、自动化智能联体柜。

(一)自动化立体仓库

自动化立体仓库又称立库、高层货架仓库、自动化仓库。它是一种用高层立体货架存储物资，用自动控制的巷道堆垛起重机及其他机械进行搬运存取作业，用计算机控制管理的仓库，如图7-8所示。

自动化立体仓库的主要功能如下:

(1)收货。仓库从供应商或生产车间接受各种材料、半成品或成品，供生产或加工装配使用。

(2)存货。将卸下的货物存放到自动化系统规定的位置。

(3)取货。根据需求情况从库房取得客户所需的货物。通常采取先人先出方式。

(4)发货。将取出的货物按严格要求发往客户。

(5)信息查询。能随时查询仓库的有关信息，包括库存信息、作业信息及其他信息。

自动化立体仓库的优点如下:

(1)节约场地空间，单位面积储存量为平库的4~7倍。(2)节约人力成本60%以上。(3)提升企业形象。

(4)改善库存管理，不留死角。

(5)智能管理，帐时同步，加速仓储物流运转速度。

(6)防盗防损。

(7)衔接融入企业管理系统。

自动化立体仓库主要由以下部分组成:

(1)高层货架:用于存储货物的钢结构的单元格，在单元内存放托盘。(2)巷道堆垛机:用于自动存取货物的设备，按结构形式分为单立柱、双立柱和四立柱三种形式。

其中，单立住式堆垛机的机架结构有一根立柱，运行灵活方便，节省材料和空间，适用于起重量在1吨以下的物品。

而双立柱式堆垛机的机架结构是由两根立柱、上横梁和下横梁组成的一个矩形框架，其刚度结构好，行走稳定，载荷大，一般起重量为1~4吨，必要时可更大。

(3)输送系统:立体库的主要外围设备负责将货物运送到堆垛机处或从堆垛机将货物移走。输送机种类多，常见的有辊筒输送机、链条输送机、升降台、提升机、皮带机、ACV系统(自动导向小车)。

(4)自动控制系统:自动化立体仓库的计算机中心或中央控制室接收到出入库信息后，由管理人员通过计算机发出出入库指令，巷道机、自动分拣机及输送设备按指令启动，共同完成出入库的作业。

控制部分优势在于控制系列采用OPC协议与WMS 和 ECS 通讯，可在脱机状态下调度所有输送设备，完成物料的自动输送。软件部分的管理系统优势在于实现对仓库物流的实时监测与优化调配，合理调度设备，最大化设备利用率，满足与上层系统的无缝对接，人机界面充分考虑实用性，操作简单，通俗易懂。

(二)自动化智能货柜

智能垂直提升货柜，以托盘为存储单元，通过载体的升降运动，将存放物品的托盘取出到工作台面前或者送到库内适合的货格里。存放货物时，通过入口处自动测高装置检测所存物品的高度，自动合理地安排存储位置，有效利用存储空间，如图7-9所示。

垂直提升货柜主要由骨架、内部结构、外壳和电气四部分组成。骨架分为左、右支撑架，顶盖，底座等组件;内部结构主要由小车和托盘两部分组成。外壳由前板、拉伸门、后板和侧板组成;电气部分由PLC、触摸屏、变频器、测高光幕、安全光栅及一些辅助器件组成，实现设备的运行控制和安全保护。

提升柜的升降小车采用四链条悬挂系统，保证小车不会前后倾斜和左右偏离。同时四链条悬挂系统为目前最安全、可靠性最好的传动系统。

(三)智能立体循环货柜

循环货柜是以料斗为存储单元的自动化存储设备，通过电机转动带动链条循环转动，实现“由货到人”的物料存储方式。操作者通过点击触摸屏，系统进行最优化路径选取，使物料快捷到达操作者手中。

循环货柜可最大限度地节约人力及充分利用现有空间，可远程集中控制，也可单独控制，提高工作现场和仓储管理水平，实现物料管理的现代化。其存储特点有:

(1)运动更平稳、更快速、更安全;

(2)柜体更加坚固，承载力更强;

(3)单货格承载量可达到1吨，整机载重可达到60吨;

(4)有效地利用空间高度，高度可达30米以上;

(5)可穿越楼层，根据需要在每个楼层设置取货口使得存取更加方便快捷。智能立体循环货柜的结构图如图7-10所示

智能立体循环货柜提升系统具有以下特点:

(1)选用出口型、高强度的加厚链条，抗拉强度可达最大负载时的20倍;(2)铰链杆用钢板经调质处理，在保证强度的同时，可有效减少辅助空间，增加料斗的使用空间。

另外，电气控制系统具有以下特点:

(1)为了确保设备的稳定高效运行，所有电气部件均选用进口部件。(2)设备取料口，选用国际安全精度最高的安全光幕。载货料斗，具有以下特点:

(1)采用冷板经弯折、焊接、表面喷塑而成，坚固，刚性好;(2)折弯π型件可以提供必要的抗扭转度和抗弯曲强度;(3)可放置零件盒，能满足不同的储物要求;(4)单料斗承载范围为100~500kg。循环柜和提升柜比较，具有以下特点:

垂直升降货柜为90年代的新产品，克服了垂直循环货柜的一些缺点。

(1)在使用循环货柜取货的过程中，取任何一件物品的时候，所有的物品都要一起旋转。但是使用提升货柜时只是存有所需物品的托盘需要运动。这样可以提高运行效率，使用时间长;

(2)循环货柜的空间使用效率不如提升货柜。由于提升货柜有物品高度检测系统及自动分配空间的功能，可以更加有效地利用货柜的空间;

(3)运动更平稳、更快速、更安全;

(4)柜体更加坚固，承载力更强，单货格承载量可达到1吨，整机载重可达到60吨;

(5)循环存储物品时考虑到柜体的前后偏载和单料斗的左右偏载，而提升柜只存在托盘的偏载，偏载率也小于料斗;所以要求物品要均载在料斗或托盘上。

相较而言，垂直升降货柜越高，性能价格比越高。

(四)自动化联体货柜

该产品存储空间由数组货柜构成，每组货柜以钢制托盘为存储单元，多组货柜共用一台托盘小车，小车在水平和垂直方向移动，实现“货一人”的全自动存取操作，有效提高了存取效率，优化了库存空间，如图7-11所示。

自动化联体货柜由以下结构组成:

(1)面板;

(2)支撑隔距板;

(3)取货口的照明灯;

(4)操作者安全光幕;

(5)取货平台，内置称重装置;

(6)电气装置;

(7)顶盖;

(8)侧板，下面为检修门;

(9)立柱;

(10)存储区;

(11)托盘;

(12)链条，传动系统;

(13)托盘上放置的刀具;

(14)小车;

(15)托盘高度检测光幕;

(16)驱动系统，电机等。

(4)该设备的存储量相当于同等数量的多台智能垂直提升货柜，性价比大大提高;

(5)技术先进，可靠性高，尤其用于存储物品种类多、批量大的仓储;

(6)重型联体货柜设计可使客户随意更改货柜高度。

联体智能货柜的特点:

(1)只要一套载货小车和一套控制系统对相邻的多台货柜的存储区展开作业，大幅度降低生产成本;

(2)可采用两个以上的多个存取口，根据客户对出入库需要分别设置的需求;

(3)整体的承载量也增加，积木式重型联体提升货柜的占地面积更大，比多台单机货柜摆放在一起的整体性更好，单托盘的承载量可达到500kg;