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自動(dòng)化立體倉庫系統主要組成與功能論文
摘要：隨著(zhù)物流行業(yè)的高速發(fā)展， 貨物的存儲量越來(lái)越多， 高層貨架存儲發(fā)展成為了一種趨勢。自動(dòng)化立體倉庫以成套先進(jìn)的搬運設備結合最新的計算機控制技術(shù)高效率地進(jìn)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(jīng)濟和社會(huì )效益， 被廣泛的應用于物流、機電制造、輕工化工、商業(yè)存儲等行業(yè)。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化主體倉庫； 組成； 成本；
1 概述
自動(dòng)化立體倉庫其儲存單元貨物采用的是幾層、十幾層乃至幾十層的貨架， 并以巷道堆垛起重機結合入庫出庫、周邊等設備在不需人工處理的情況下自動(dòng)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(lái)越受到各行各業(yè)的青睞 （圖1） .
圖1
2 自動(dòng)化立體倉庫系統主要組成
自動(dòng)化立體倉庫系統主要由房屋建筑、立體貨架、托盤(pán)料廂周轉箱、出入庫傳輸設備、巷道堆垛起重機、GV系統、自動(dòng)化控制以及自動(dòng)化管理系統等部分組成， 還有與之配套的供電、空調、消防、稱(chēng)量計量、包裝、網(wǎng)絡(luò )通信系統等。
2.1 房屋建筑
房屋建筑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筑一體化， 貨架兼作房屋建筑的支撐結構；分離式則是貨架在房屋建筑內部獨立存在。
2.2 立體貨架
立體貨架是立體倉庫中的重要構筑物， 是用于存放貨物的場(chǎng)所， 分鋼制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(pán)料廂周轉箱
托盤(pán)料廂周轉箱承載貨物的器具， 就是將貨物碼放在托盤(pán)上、卡板上、或托箱中， 便于成盤(pán)、成板、成箱地疊放和運輸。
2.4 出入庫傳輸設備
傳輸設備是把倉庫的各個(gè)部分連接起來(lái)將貨物送到相應的貨架的存儲位置或從相應貨架存儲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(lái)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(dòng)導向小車(chē)， 有感應式導向小車(chē)和激光導向小車(chē)兩種。
2.7 自動(dòng)化控制系統 （WCS）
自動(dòng)控制系統驅動(dòng)自動(dòng)化立體倉庫內各設備工作， 主要由PLC、操作終端、電機驅動(dòng)裝置、檢測元件等組成， 目前主要采用的控制模式是現場(chǎng)總線(xiàn)方式。分為手動(dòng)控制、隨機自動(dòng)控制、遠距離自動(dòng)控制和計算機自動(dòng)控制等。
2.8 自動(dòng)化管理系統 （WMS）
自動(dòng)化管理系統是自動(dòng)化立體倉庫的核心， 由硬件、操作系統、數據庫等組成。硬件又由數據庫服務(wù)器、圖形監控服務(wù)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；目前操作系統有服務(wù)器Windows Server2008和工作站W(wǎng)indows7, 數據庫目前有SQLserver2008和Oracle10g, 一般采用大型的數據庫系統 （如ORACLE, SYBASE, ERP系統等） 聯(lián)網(wǎng)或集成。
自動(dòng)化控制和管理系統是整個(gè)倉庫的中樞神經(jīng)， 負責所有存儲設備的系統管理和調度。自動(dòng)化控制系統通過(guò)貨物傳輸設備來(lái)控制邏輯計算機和動(dòng)作執行， 在倉庫管理系統 （WMS） 的協(xié)調下， 實(shí)現設備的集中控制和指揮。自動(dòng)化管理系統通過(guò)計算機、軟件、及庫房網(wǎng)絡(luò )對信息、資源、行為、存貨和分揀等進(jìn)行自動(dòng)化管理， 最大限度滿(mǎn)足貨物出入的精確度要求。
3 自動(dòng)化立體庫房的功能
自動(dòng)化立體倉庫的功能主要是貨物自動(dòng)收入庫、出庫、盤(pán)點(diǎn)庫存、貨物倒庫、貨位管理、存貨管理、查詢(xún)和統計、運行監控等。
3.1 貨物入庫流程
錄入入庫任務(wù)→生成入庫任務(wù)→指令下發(fā)， 輸送設備輸送貨物， 分配貨位→指令下發(fā)， 堆垛起重機搬運貨物→貨物上架， WMS更新數據 （入庫任務(wù)完成） .
3.2 貨物出庫流程
搜索出庫的貨物→生成出庫任務(wù)→指令下發(fā)， 堆垛起重機及傳輸設備將貨物搬運至交接臺→LED顯示出庫信息→貨物搬離輸送設備， WMS更新數據 （出庫任務(wù)完成） . （1） 盤(pán)點(diǎn)庫存：可按貨物量盤(pán)庫， 也可按貨位量盤(pán)庫。 （2） 貨物倒庫：定期優(yōu)化存儲貨位， 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存儲區域， 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信息， 盤(pán)點(diǎn)和統計庫存、統計貨位的利用率。
3.3 查詢(xún)和統計
隨時(shí)查取倉庫的存貨信息、作業(yè)信息以及其他相關(guān)的信息， 并伴隨查詢(xún)各種作業(yè)信息和報表單據、日志、統計作業(yè)能力等。這種查詢(xún)可以在倉庫范圍內進(jìn)行， 也可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)在其他地點(diǎn)進(jìn)行。
3.4 運行監控
監控系統可提供整個(gè)倉庫中設備運行的模擬畫(huà)面， 實(shí)時(shí)監視到整個(gè)立體倉庫中各部分的運行情況， 例如各設備的運行狀態(tài)、貨物運行的位置、貨位的占有等情況， 還可監視到所有任務(wù)的當前運行狀態(tài)、出錯報警情況， 實(shí)時(shí)掌握控制設備的運行。
4 投入成本對比
表1是國內某物流系統項目中自動(dòng)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(dòng)立體倉庫建設投資比傳統倉庫稍低， 但隨著(zhù)土地價(jià)格和人工成本的上升， 自動(dòng)化立體倉庫投資成本與傳統倉庫相比將大幅度降低， 從長(cháng)遠來(lái)看更經(jīng)濟。
5 結語(yǔ)
隨著(zhù)現代制造業(yè)和物流業(yè)等的高速發(fā)展， 自動(dòng)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(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、信息技術(shù)的推動(dòng)下， 各倉庫的管理可不獨立、資源共享， 運行成本大大降低， 倉庫的整體運行效率可以達到最優(yōu)， 再加上近幾年國家已經(jīng)制定和推行了一系列與國際接軌的自動(dòng)化立體倉庫技術(shù)標準， 大力推動(dòng)和規范了自動(dòng)化立體倉庫市場(chǎng)。對于推動(dòng)構建成本節約、循環(huán)經(jīng)濟、節能節地、綠色環(huán)保等， 自動(dòng)化立體倉庫技術(shù)的應用具有重要的意義。
參考文獻
[1]張志。自動(dòng)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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