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立体仓库技术

 立体仓库的出现与发展,是与工业、科技发展相适应的。现代化大生产,越来越促使工业生产社会化、专业化、集中化。生产的高度机械化,自动化必然要求物资的供应分发及时、迅速、准确。这就促使立体仓库技术得到迅速的发展,并已成为工厂设计中高科技的一个象征。
  立体仓库的分类:
  按高度划分:低层(货架高度5M以下)/中层(货架高度5-12M)/高层(货架高度12M以上);
  按规模划分:小型(库容量2000个托盘以下)/中型(库容量2000-5000个托盘)/大型(库容量5000个托盘以上);
  按形式划分:自动化有轨仓库/无轨仓库(窄通道三向堆垛叉车)。
  自动化有轨仓库:
  近几年来,自动化搬运的概念已出现了很久,但自动化搬运实施的时间并不长。自动化搬运开始实施时主要用在纸箱的拣选上,目前自动化搬运已经转向高层仓库自动化存取系统(ASRS)。自动化的优势在于:它将资金投资于自动化设备,而不是将资金用来作为机械化搬运系统的人工费用投资。除了减少直接的人员数量以外,自动化系统还提高了操作的速度和准确性。自动化的缺点是:投资大,开发和应用复杂。根据国际自动化仓库会议(International Conference on Automatic Warehousing)的定义,所谓自动化仓库就是采用高层货架存放货物,以巷道堆垛起重机为主、并结合入出库周边设备来进行作业的一种仓库。其基本系统有四个组成部分:储存货架、存取设备、输入输出设备、控制系统。自动化仓库的形式有整体式仓库(Building tyue:Building in rack supported)和分离式仓库(Unit type:Building is freestanding front rack structure)两个基本类型。自动化仓库起始于12米以上的高层货架仓库,这种仓库的货架结构不但用于存放货物,同时又是仓库基筑的柱子和仓库侧壁的支撑,即仓库建筑与货架结构成为一个不可分开的整体,顾称整体式仓库。整体式仓库具有技术水平高、投资大和建设周期长等问题,适用于大型企业和流通中心。相反,货架结构自成一个单元与建筑无关的仓库,则称分离式仓库。分离式仓库与整体式仓库比较有下述优点:
  (1) 因与建筑无关,所以利用车间内部一隅就可建设与生产工艺密切连接的仓库,也可把现有建筑改造成为仓库;
  (2) 当现有建筑地面耐压为3吨/平方米、不平度为30-50毫米时,地面无需处理即可建设分离式仓库。而整体式仓库地基和地面的处理较为   复杂,费用约占总费用的5-15%;
  (3) 建设周期短,整体式仓库的建设周期一般需1.5-2年,但分离式仓库的建设周期则较短;
  (4) 分离式仓库的货架、巷道式堆垛起重机和自动化控制等机械设备易标准化、系列化,可实现批量化生产,达到价廉的效果。
  由于上述原因,国外小型分离式仓库的发展速度要比大型整体式仓库更为迅速,约占总量的80%。而大型整体式仓库随着科学技术和生产力的发展,仓库技术有进一步向系统化、自动化、无人化方向发展,仓库管理向计算机化、网络化发展的趋势,不但追求仓库的经济效益,而且希望为进一步提高企业的综合经济效益作出重要贡献。典型的高层仓库设施是由一排排储存架组成,每排储存架被30-200米的通道隔开,主要的存取作业都在这些通道里完成。存取机在通道里来回行走,把商品搬运到储存架上或搬离储存架。仓库中有许多存取机可供使用。为了达到水平移动和垂直升降所需的一定的稳定性,多数存取机自始至终都需要引导,存取机水平移动的速度可达90-120米/分,升降速度可达30米/分或更高。存取机的第一个作用是快速到达指定的储存位置,第二个作用是存取商品。多数情况小,存取商品都是由穿梭运输的放料盘(shuttle tables)完成的。目前国内的自动化立体仓库主要应用于烟草、汽车及机械行业。
  无轨高架仓库(窄通道三向堆垛叉车)
  无轨高架立体仓库在制药、家电、机械/汽车零配件仓库和超市配送中心的应用最为广泛,并具有以下优点:
  1)大幅度增加储存密度,提高仓容利用率,以降低成本。
 
  2)作业效率极大提高由于高架仓库的地面及空间的利用率得到极大地提高,因此在满足客户一定货物周转量的前提下,采用无轨窄通道堆垛机方案使得库区面积及库内通道数量均大大减少,其直接结果是使得叉车的单位循环中的行驶距离缩短,从而使得作业效率明显高于传统叉车。
  3)作业安全性得到进一步的提高,由于在高架库中使用的K15采用高位驾驶操作方式,无论任何高度操作者均能极好的地控制货物的存取作业,与传统的低位驾驶平衡重式叉车相比较,货物及操作人员相可减少货物的存储损耗。
  4)具有捡选功能并方便货物检视和盘点高位驾驶窄通道叉车还具有拣选作业功能,是传统叉车不具备的,对于零配件管理及货物的检视盘点非常重要,并为将来作业方式的变化具有极大的灵活性。
  5)良好的可靠性、扩展性及经济性与无轨ASRS自动控制仓库相比较,无轨VNA叉车具有较高的可靠性,工程的总体投资较小,且可根据企业产规模的发展具有良好的可扩展性,如上海Glaxo制药成品库的VNA立体仓库的建设就分阶段进行。

  为了提高仓库作业的自动化管理水平,越来越多的现代化立体仓库普遍运用了信息引导系统,这一系统的仓库布置和设计,与使用机械化操作的设施是一样的,不同之处在于所有的叉车移动由计算机指导和监控。在作业时,所有的搬运移动都被输入计算机,由计算机来分析搬运需求和安排设备,这样可以确保有效的移动和减少空载移动。叉车移动由安装在叉车上的终端来安排,计算机与叉车之间的通信则利用射频(RF)波来完成,叉车上的天线和仓库高处的天线可以接受和发射射频。信息引导搬运系统具有明显的优势,因为该系统在不需大量投资的情况下,可获得自动化分选的益处,并提高生产率。



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