论我国自动化立体仓库的建设与发展
内容摘要：1、概念：自动化立体仓库（AS/RS）是现代物流中心的一项核心技术设备。
2、自动化立体仓库的构成、作用及其优缺点。
3、自动化立体仓库在我国的发展状况及其未来发展趋势。
4、蒙牛集团自动化立体仓库简介。
关键词：自动化立体仓库（AS/RS）、发展现状、趋势、蒙牛集团自动化立体仓库
一、引言
随着社会生产水平的提高，生产规模的扩大，自动化立体仓库犹如雨后春笋般在各企业建立起来。2007年，我国自动化立体库建设总量与2006年基本持平。据不完全统计，全年共建成自动化立体库50余座，总产值在7亿人民币左右。用户主要集中在医药生产、医药配送、食品、烟草生产及烟草配送、制造业、服装加工等行业领域，通过计算机系统的集成控制，提高了劳动生产力，降低了操作人员的劳动强度，加快了物料出入，及时提供各种物料信息，为工业企业、商业及各配送中心管理决策、统计、编制计划提供了详实的依据，在国民经济中发挥了巨大的作用。
二、我国自动化立体仓库简介
（一）自动化立体仓库的概念
自动化立体仓库简称自动化仓库，即所谓的高层货架仓库、AS/RS(Automatic Storage＆Retriever System)。自动化立体仓库是现代物流中心的一项核心技术设备。自动化仓库是指由电子计算机进行管理和控制，不需要人工搬运作业，而实现货物收发自动化作业的仓库。立体仓库是指采用高层货架以货箱或托盘储存货物，用巷道堆垛起重机及其他机械进行作业的仓库。综上所述，自动化立体仓库一般是指用货架——托盘系统储存单元化的货物，采用电子计算机控制机与人工控制相结合的巷道式起重设备取送货物的一种新型仓库。
（二）自动化立体仓库系统构成
自动化立体仓库设备由高层货架、巷道式堆垛机、周边设备和控制系统等组成。全套设备的功能基于物流和信息流控制紧密结合—即在计算机控制软件中设置一套对物流运动进行动态跟踪的信息流系统，实现货物搬运及存取机械化、仓库管理自动化，使材料及配件的储存、管理、周转联成一体，确立合理的储存量，减少仓库费用，建立最佳的物流组织形式。
1、高层货架
按使用材料的不同，可分为钢结构货架和钢筋混凝土结构货架；按货架的结构特点，可分为固定式货架和可根实际需要组装、拆卸的组合式货架等。货架的单元格内存放托盘装货物。一个货位的地址由其所在的排数、列数及层数确定，自动出入库系统据此对所有货位进行管理。
2、巷道式堆垛机
主要分为巷道式单立柱堆垛机和巷道式双立柱堆垛机两种。它是自动立体化仓库的主要搬运、取送设备，主要由立柱、载货台、货叉、运行机构。卷场（或
升降）机构和控制机构等组成。
3、周边设备
自动化立体仓库使用的周边设备主要有液压升降平台、输送机、自动导向车、叉车及托盘等，其作用是配合巷道机完成货物的输送、转移、分拣等作业；同时当自动化立体仓库主要搬运系统因故障停止工作时，周边设备可以发挥作用，使自动化立体仓库继续工作。
4、控制系统
堆垛机和周边设备的运行以及货物的接收。出库是由自动化立体仓库的控制系统来完成的。自动化立体仓库的控制形式有手动、自动控制、随机自动控制、远距离控制和计算机全自动控制四种形式。计算机全自动控制又分为脱机、联机和实时联机三种形式。
（三）自动化立体仓库的作用
周翔在《建设自动化立体仓库的经济性分析》认为生产力的高度发展是自动化立体仓库产生和发展的根本原因。土地紧张，土地价格上涨的速度快，物流业主提出了“向空间要货位”。“向空间要仓库”的理念，因而推动了仓库向高空发展。随着技术的飞速发展，巷道堆垛起重机的出现，首先解决了向高层货架送取货物的难题，使平面仓库变立体库，而将电子计算机应用到仓储作业中，则为立体仓库的自动化化辟了广阔的前景。他在《建设自动化立体仓库的经济性分析》和张印在《传统仓储的发展方向——自动化立体仓库》都认为自动化立体仓库的作用有：采用自动化的立体仓库，充分利用空间；科学储备、提高物料调节水平；实现机械化、自动化，从而提高仓库的管理水平；有效地衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本；适当加工，合理利用资源，提高效益；降低对人工需求的依赖，特别是降低特殊仓储环境中的人力资源成本等。
（四）自动化立体仓库的优缺点
优点：1、自动化立体仓库的作业全部实现机械化和自动化，一方面能够大大节省人力，减少劳动力费用的支出，另一方面能够大大提高作
业效率。
2、采用高层货架、立体储存，能够有效地利用空间，减少占地面积
降低土地购置费用。
3、采用托盘或货箱储存货物，货物的破损率显著降低。
4、货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够
实现作业过程的自动控制，而且能够进行信息处理。
缺点：1、结构复杂，配套设备多，需要的基建和设备投资高。
2、货架安排精确度要求高，施工比肩困难，而且施工周期长。
3、储存货物的品种受到一定的限制，对长、大、笨重货物以及要求
特殊保管条件的货物，必需单独设立储存系统。
4、对仓库管理和技术人员要求较高，必须经过专门培训才能胜任。
5、工艺要求高，包括建库前的工艺设计和投产使用中按工艺设计进
行作业。
6、弹性较小，难以应付储存高峰的需求。
7、必须注意设备的保管保养并与设备提供商保持长久联系。
8、由于自动化仓库要充分发挥其经济效益，就必须与采购管理系统、
配送管理系统、销售管理系统等咨询系统相结合，但是这些管理
咨询系统的建设需要大量投资。
三、我国自动化立体仓库发展现状
（一）我国自动化立体仓库的发展
立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。随着科学技术、信息技术、自动化生产技术及商品化经济的迅速发展, 生产中所需原材料、半成品、成品及流通环节中的各种物料的搬运、储存、配送及相应的信息已经不是一个孤立的事物。事实上, 从制造资源计划(MRPⅡ)到企业资源计划(ERP)的发展过程中, 物流的各个环节已完成其集成化过程。自动化仓储、物流及信息流已成为组织生产、连接生产、销售、管理各网络中的关键节点, 并且作为降低物流费用的重要手段在国民经济中起着越来越重要的作用。我国第一座全自动化立体仓库──北京汽车制造厂自动化立体库, 是北京起重运输机械研究所研制生产的。20世纪80年代, 自动化立体库在我国得到应用后, 在20世纪90年代得到迅速发展和广泛应用。二十多年来, 北京起重所设计制造了各种形式的自动化立体仓库100余套, 产品广泛应用于机械、冶金、化工、医药、军工、食品、运输和电子等行业, 领导和推进了我国物流技术的发展和应用。2000年,北京起重所又完成了我国迄今国产规模最大、技术水平最高的大型全自动化立体库仑库──联想电脑公司集成化物流系统。联想公司物流系统集成了当前国际上最新的立体仓库技术, 全系统采用了约30余项新技术。巷道堆垛机是立体仓库系统的关键设备之一, 其中的运行调速技术、激光测距技术、货叉调速技术、起升机构的认址技术, 变截面立柱技术等10余种新技术均为我国的最新研究应用成果或国际先进技术。输送机设备采用了组合式结构、悬臂式升降台等多项新技术和托盘自动收集技术。分配车在运行调整、认址等方面均采用了最新的研究成果。双车避让技术的采用使分配车达到了比设计要求更高的能力。货架结构采用有限元分析。表面处理采用表面喷塑新工艺, 美观耐用。控制系统采用了PROFIBUS现场总线控制技术, 与R/3系统的高度集成体现了该立体仓库系统在与大型信息系统集成方面取得的突破成绩。联想公司自动化物流系统是我国自行研制的具有国际先进水平的物, 该系统的成功运行标志着我国物流自动化技术水平又上一个新台阶。（参考文献：中国物流招标网《自动化立体仓库在我国的发展》）
（二）市场发展情况
据不完全统计，截止到2006年底，全国自动化立体库的保有量已超过500座。2006年建设的自动化立体库在80座以上，主要集中在机械制造、汽车、烟草、食
品加工、服装生产、医药生产及流通等行业，与2005年相比，整个市场有了很大发展。主要表现在:
(1) 烟草行业建设的自动化立体库数量有所下降，新建立体库约10座。目前，烟草制造行业还有上一轮全面技改项目中部分尚未完成的项目。烟草销售企业多采用简易平库或叉车立体库，基本不采用自动化立体库。如希望烟草行业出现大的市场需求，则要等待烟草制造、经销企业的进一步升级改造和设备更新换代;
(2)医药行业:医药生产企业对自动化立体库的需求依然稳定，2006年建设的自动化立体库为1020座，像三九制药、扬子江制药等企业随着生产规模的扩大都建设了自动化立体库。在GSP认证的推动下，医药经销企业对自动化立体库的需求依然很大，2006年新建自动化立体仓库超过10座;
(3)机械行业中的一些标准件、紧固件生产企业、阀门、水泵制造企业纷纷建设自动化立体库;
(4)汽车生产企业虽然在车身及配套件存储方面均采用了自动化立体库，但基本采用国外产品，每年汽车行业新建自动化立体库在10-20座之间;
(5)伊利、蒙牛等大型乳品企业建设自动化立体库的热情高涨，2006年该行业建设的自动化立体库超过15座，而且普遍规模较大，2007年规划建设的项目还很多，其中包含一定数量的冷冻库;
(6)虽然家电制造业对自动化立体库的需求依然不旺，但家电销售企业如苏宁等企业纷纷建设自动化物流配送中心，扩大了自动化立体库的市场;
(7)2006年服装行业巨头雅戈尔公司率先建设了服饰自动化物流中心，其中包含1座自动化立体库。随着使用效果的凸显和企业间的传播，其他企业必然效仿，该行业孕育着巨大的市场;
(8)军队自动化立体仓库建设速度加快，近两年全军列入建设计划的自动化立体库有几十座，各供应厂商格外重视该市场领域，今后的竞争将日趋激烈。（三）蒙牛集团自动化立体仓库案例
内蒙古蒙牛乳业泰安有限公司乳制品自动化立体仓库，是蒙牛乳业公司委托太原刚玉物流工程有限公司设计制造的第三座自动化立体仓库。该库后端与泰安公司乳制品生产线相衔接，与出库区相联接，库内主要存放成品纯鲜奶和成品瓶酸奶。库区面积8323平方米，货架最大高度21米，托盘尺寸1200×1000毫米，库内货位总数19632个。其中，常温区货位数14964个；低温区货位46687年。入库能力150盘/小时，出库能力300盘/小时。出入库采用联机自动。
1、工艺流程及库区布置
根据用户存储温度的不同要求，该库划分为常温和低温两个区域。常温区保存鲜奶成品，低温区配置制冷设备，恒温4℃，存储瓶酸奶。按照生产――存储――配送的工艺及奶制品的工艺要求，经方案模拟仿真优化，最终确定库区划分为入库区、储存区、托盘（外调）回流区、出库区、维修区和计算机管理控制室6个区域。
入库区由66台链式输送机、3台双工位高速梭车组成。负责将生产线码垛区完成的整盘货物转入各入库口。双工位穿梭车则负责生产线端输送机输出的货物向各巷道入库口的分配、转动及空托盘回送。
储存区包括高层货架和17台巷道堆垛机。高层货架采用双托盘货位，完成货物的存储功能。巷道堆垛机则按照指令完成从入库输送机到目标的取货、搬运、存货及从目标货位到出货输送机的取货、搬运、出货任务。
托盘（外调）回流区分别设在常温储存区和低温储存区内部，由12台出库
口输送机、14台入库口输送机、巷道堆垛机和货架组成。分别完成空托盘回收、存储、回送、外调货物入库、剩余产品，退库产品入库、回送等工作。
出库区设置在出库口外端，分为货物暂存区和装车区，由34台出库较输送机、叉车和运输车辆组成。叉车司机通过电子看板、RF终端扫描来叉车完成装车作业，反馈发送信息。
维修区设在穿梭车轨道外一侧，在某台空梭车更换配件或处理故障时，其他穿梭车仍旧可以正常工作。
计算机控制室设在二楼，用于出入库登记、出入库高度、管理和联机控制。
2、设备选型及配置
（1）货架
①货架主材。
主柱：常温区选用刚玉公司自选轧制的126型异型材，低温区采用120型异型材。横梁：常温区选用刚玉公司自轧制异型材55BB区采用5BB型异型材。天、地轨：地轨采用30公斤/米钢轨；天要采用16＃工字钢。
②采用的标准、规范。
JB/T5323－1991立体仓库焊接式钢结构货架技术条件；JB/T9018－1999有轨巷道式高层货架仓库设计规范；CECS 23：90钢货架结构设计规范和
Q/140100GYCC001－1999货架用异型钢材。
③基础及土建要求。
仓库地面平整度允许念头：仓库980长谈主，允许偏差±10毫米；在最大载荷下，货架区域基础地坪的沉降变形应小于1/1000。
④消防空间。
货架北部有400毫米空间，200毫米安装背拉杆，200毫米安装消防管道。（2）有轨巷道堆垛机
①设备配置
有要巷道堆垛超重机主要由多发结构、超升机构、货叉取货机构、载货台、断绳案例保护装置、限速装置、过载与松绳保护装置以及电器控制装置等组成。驱动装置：采用德国德马格公司产品，性能优良、体积小、噪音低、维护保养方便。变频调整：驱动单元采用变频调速，可满足堆垛机出入库平衡操作和高速运行，具有起动性能好、调速范围宽、速度变化平衡、运行稳定并有完善的过压、过流保护功能。堆垛机控制系统：先用分解式控制、控制单元采用模块式结构，当某个模块发生故障时，在几分钟内便可更换备用模块，使系统重新投入工作。案例保护装置：堆垛机超升松绳和过载、娄绳安全保护装置；载货台上、下极限位装置；运行及超升强制换速形状和紧急限位器；货叉伸缩机械限位挡块；位虚实探测、货物高度及歪斜控制；电器联锁装置；各运行端部极限设缓冲器；堆垛机设作业报警电铃和警示灯。
②控制方式
手动控制：戴盆望天垛机的手动控制是由操作人员，通过操作板的按钮和万能转换形状，直接操作机械运作行，包括水平运行、载货台升降、货叉伸缩三种动作。
单机自动：单机自动控制是操作人员在出入库端通过堆垛机电控柜上的操作板，输入入（出）库指令，堆垛机将自动完成入（出）库作业，并返回入（出）库端待令。
在线全自动控制：操作人员在计算机中心控制室，通过操作终端输入入（出）库任务或入（出）库指令，计算机与堆垛机通过远红外通讯连接将入（出）库指令下达到堆垛机，再由堆垛机自动完成入（出）库作业。
(3)输送机
整个输送系统由2套PLC控制系统控制，与上位监控机相联，接收监控机发出的作业命令，返回命令的执行情况和子系统的状态等。
(4)双工位穿梭车
系统完成小车的高度，其中一工位完成成品货物的接送功能，另一工位负责执行委员会的拆卸分配。主要技术参数有：安定载荷：1300公斤；接送货物规格：1200毫米×1000毫米×1470毫米（含托盘）；拆最大空托盘数：8个；空托盘最大高度：1400毫米；运行速度：5－160米/分（变频调速）；输送速度：12.4米/分。
(5)计算机管理与控制系统
①仓储物流信息管理系统
依据蒙牛业泰安立库招标的具体需求，考虑企业长远目标及业务发展需求，针对立库的业务实际和管理模式，为本项目定制开了一套适合用户需求的仓储物流管理系统。主要包括仓储物流信息管理系统和仓储物流控制与监控系统两部分。仓储物流信息管理系统实现上层战略信息流、中层管理信息流的管理；自动化立体仓库控制与监控系统实现下层信息流与物流作业的管理。
②仓储物流控制监控系统。
自动化立体仓库控制与监控系统是实现仓储作业自动化、智能化的核心系统，它负责管理高度仓储物流信息系统的作业队列，并把作业队列解析自动化仓储设备的指令队列，根据设备的运行状况指挥协调设备的运行。同时，本系统以动态仿真人机交互界面监控自动化仓储设备的运行状况。系统包括作业管理、作业高度、作业跟踪、自动联机入库、设备监控、设备组态、设备管理等几个功能模块。
四、我国自动化立体仓库的发展趋势及展望
目前我国已基本确立市场经济，技术的发展无疑受市场的促进或制约，但由于市场还不十分完善和规范，它又往往不只取决于是否需求。尤其对于立体库这样的较大项目(少则几十万，多则几百万或更多)。资金往往成为关键。但随着各行各业的发展，我国的立体仓库事业也必将获得长足进步。今后几年，管理机与堆垛机及入、出库分配系统联网实现全自控的立体仓库将日益增多.成为立体仓库市场的主流。随着市场的扩大，新型式、更高档次管理、控制系统的立体仓库将不断出现，设计、制造适用于各种货物的专用堆垛机和物流输送系统将成为立体仓库生产厂家的重要任务之一。更加轻型、组装性能更好、稳定性更好的货架生产工艺和货架型材轧制工艺也将得到开发和完善。总之，我国自动化仓库技术将随着国内市场变化而不断更新发展.同时.立体仓库设计制造单位的专业经验亦将引导促进我国立体仓库事业的进步。
从立体仓库设计、制造和使用的现状来看。发达国家走在我们的前面。引进、消化、吸收国外先进产品与技术，最终国产化成为自己的产品，这无疑是一条捷径。先决条件是要引进先进的、并适合国内市场的项目。决非盲目引进。目前针对立体库主要设备进行全套技术引进的在国内很少，某种意义上讲，谁先走一步。谁将有可能领先一步，占领市场。引进应掌握以下几点:
(1) 要引进先进的实用产品的全面技术，即不仅引进产品、还应引设计、工艺技术。新颖的设计与先进的工艺手段同样重要，而工艺技术的提高往往更为耗资费力。
(2)消化吸收要快.尽快掌握成为自己的技术。
(3)尽快国产化.不能长期靠进口配件维持。但要掌握一个原则.即国产替代配套件的质量不应低于进口配件.否则又部分地失去了引进的意义。
(4)引进技术不仅要看到当前市场需求，还要看到未来市场的发展。消化吸收后，产品应是当前市场的先进产品。确立一个较高起点，在此基础上培养出自己的开发能力。市场变化后，仍处于领先地位。如能达到以上几点，引进就是成功的。
五、结束语
自动化立体仓库的产生和发展是现代制造业和现代物流业发展的结果，其自动化程度高、容量大，满足现代物流业高速发展的需要，对它的研究已成为现代物流发展的重要内容。在计算机技术，通信技术和信息技术的推动下，信息化已成为自动化立体仓库发展的趋势，各仓库间不再独立，而是能够共享仓储资源，相互协调合作，降低运行成本，使仓库的整体运行效率达到最优。
随着我国国民经济的发展，生产水平的提高，自动化立体仓库在我国将得到更好地应用与发展。
自动化立体仓库管理系统 1．概述 自动化立体仓库管理系统WMS（warehouse management system）就是使用计算机实现对自动化立体仓库和输送设备全面的运行过程 控制、实时监视以及物流信息管理与跟踪。物流信息管理包括作业计划、作业调度、作业过程以及作业变更等，自动化立体仓库管理系统是自动化立体仓库系统中的灵魂和中枢。 2.设计原则 2.1 实用性和可行性 主要技术和产品具有实用、成熟、稳定、安全的特点。实用性以系统整体运行效率为重点。既要便于用户使用，又要便于系统管理。 2.2先进性和成熟性 系统设计既要采用超前理念，先进技术和系统的工程方法，又要注意思维理性与技术的可行性，方法的正确性。不但能反映当今的先进技术和理念，而且具有拓展潜力，能保证未来若干年能占主导地位。先进性与成熟性并重，并考虑到近年来的应用发展特点，应把先进性放在重要位置。 2.3 开放性与标准化原则 应用平台应是一个开放的且符合业界主流技术标准的系统平台，并使网络的硬件环境、通信环境、软件环境、操作平台之间的相互依赖性小。
2.4可靠性和稳定性 在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、系统管理等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。 2.5可扩充性及易升级性 为适应应用不断拓展的需要，应用平台的软硬件环境必须有良好的平滑可扩充性。 2.6安全性和保密性 在应用平台设计中，充分考虑信息资源的共享，注意信息资源的保护和隔离，应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。 2.7可管理性和可维护性 整个应用平台是由多个部分组成的较为复杂的系统，为了便于系统的日常运行维护和管理，要求所选产品具有良好的可管理性和可维护性。另外可管理性和可维护性还包括对平台的自身。 3.系统架构 WMS系统架构主要有服务层、管理层、监控层、执行层：
分析建立自动化立体仓库的必要性 自动化立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的高架仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机高架仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的高架仓库。此后，自动化高架仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建高架仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化高架仓库最多的国家之一。 时至今日，沃尔玛、Coles、亚马逊、耐克整个仓库都是立体的，有自动传输拣选带，窄巷道拣选机，高位仓储及自动送装货，揪差，打包直至装车。在拣选流程中大多在单件装货部分能看到人工，在装卸过程中也根据MHE的不同性能搭配使用以求得最佳成本效益，系统的跟踪应用也非常到位。 我国对高架仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所负责），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化高架仓库（高15米，机械部北京起重运输机械研究所负责），该库1980年投入运行。然而，今日的中国电商在2012年的销售额就已经达到了1.2万亿元人民币，更预计在2015年左右上升至2.57万亿元人民币。但以“一号店”为例，仓库装卸拣选更多的依靠人工，一些系统跟踪也非常滞后，同属于沃尔玛的大家族，从广义的自动化而言，设备、信息、信息传输等各种节约成本提高效益的手段，在国外应用如此之高，在国内如此之低，让人不禁迷惑不已，疑问重重而来： 1、国内人工成本也在增长，风险也很高，但是为什么还是人海战术呢？ 2、除了人工成本的问题，什么制约了我们仓库应用高效的自动化管理手段来提高效益降低成本呢？ 3、自动化的成本：如果是项目形式的管理仓库，期初投入的确比较高，仓库中是否有半机械化、半自动化的改进应用案例？ 一、哪些因素在影响仓库自动化的实施？ 总结了大家的观点，影响仓库自动化实施的因素可以归纳为以下几点： 1、人工和自动化哪一个成本更低直接影响是否实施自动化。人工成本相对较低，设备投资金额巨大，投资者更愿意以低投资获取高收益。去年高呼全面启动机器人代替人工制造的富士康也暂停了“机器人军队编制计划”；
摘要 随着我国国民经济的发展，自动化立体仓库的应用越来越广泛。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。 对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本系统用到的器件进行分别介绍，重点对PLC程序进行了编写；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。 关键词：立体仓库电气控 PLC
Abstract With the development of computer information technology, modern enterprise production scale expanding and competition intensifies day by day, market of enterprise logistics system proposed new requirements, automated warehouse more and more by concern and has been widely used. This paper introduces the structure and features of the double column stacking machine with the rail roadway, and analyzes and discusses the main design points of the double column stacking machine with the rail roadway Keywords: automated warehouse; stacking machine; design
自动化立体仓库基本构成 自动化立体仓库是机械和电气、强电控制和弱电控制相结合的产物。主要由货物存储系统、货物存取和传送系统、控制和管理三大系统组成，还有与之配套的供电系统、空调系统、消防报警系统、称重计量系统、信息流通系统等。 ?⑴货物存储系统：由立体货架的货格(托盘或货箱)组成。立体货架机械结构 分为分离式、整体式和柜式三种。其高度分为高层货架(12米以上)、中层货架(5米至12米)、底层货架(5米以下)，按货架形式分为单元货架、重力货架、活动货架和拣选货架等。 ?⑵货物存取和传送系统：该系统承担货物存取、出入仓库的功能，由有轨或无轨堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成。堆垛机结构形式多种多样，通常可分为单柱、双柱结构;有轨、无轨结构，人工操作、非人工操作，人控、PC控、遥控等方式。行走动力分电力、电瓶、内燃动力等;其行动方式有直线 运动和回转运动，合起来可以有四个自由度，也有多达六个自由度的。出入库输送机可根据货物的特点采用传送带输送机、机动辊道、链传动输送机等，主要将货物送到堆垛机下料位置和货物出入库位置。装卸机械承担货物出入库装车或卸车的工作，一般由行车、吊车、叉车等机械组成。 ?⑶控制和管理系统：根据自动化立体仓库的具体情况，采取不同的控制方式。有的仓库采取单台PLC控制，机与机无联系;有的仓库对单台机械进行联网控 制和分布式控制，即由管理计算机、中央控制计算机和堆垛机、出入库输送等直接控制的可编程序控制机械组成控制系统。 ?自动化立体仓库的管理系统和自动化控制采用三级管理方式，如图2-2所示，即上位管理级、中位监控级和下位控制级。管理系统的计算机不仅要处理全部
自动化立体仓库现场施工要点 自动化立体仓库具有节省占地面积、提高空间利用率及存取效率、优化存储环境、提高仓储管理水平等特点，具有广泛的发展空间和市场推广价值。由于立体仓库系统组成较为复杂，在现场安装过程中必须重视施工的流程和要点，提高施工精度，这样才能保证立体仓库在交付使用后最大限度地发挥其优势。 自动化立体仓库现场施工主要包括：基础部分、货架系统、天轨及地轨、堆垛机、输送机等周边设备等方面。下面分别介绍其施工要点。 基础部分 基础部分安装的主要工作包括货架和地轨基础板的安装及电气预埋管线的铺设。此项工作一般属土建范畴，由业主负责，但考虑其在立体仓库总体安装质量中所处的重要地位，在基础部分安装时，承建方应派驻技术人员进行现场协调指导，配合土建（业主）完成此项工作。 货架和地轨基础板的常见类型包括： 1.水平梁施工要点为： 图（一）水平梁施工 业主方进行基础挖掘，打水泥垫层，开始编制钢筋网，在钢筋网编制2/3时，承建方开
始进行水平梁的安装，业主方继续进行钢筋网的编制工作； 承建方将支撑立在水泥垫层上，上部与调整角钢连接，并与钢筋网点焊。在调整角钢上铺设槽钢，并用水平仪超平后与调整角钢焊接； 承建方水平梁铺设完成后，业主方进行混凝土浇注。浇注后混凝土表面与槽钢上表面平齐，不允许高出槽钢上表面。养生后，承建方进行水平梁整体检测，达到安装要求后进行货架等安装工作。 2.预埋板施工要点为： 图（二）预埋板 业主方进行基础挖掘，打水泥垫层，开始编制钢筋网，在钢筋网编制2/3时，承建方开始进行预埋板的安装，业主方继续进行钢筋网的编制工作； 承建方将预埋板连接好后与钢筋网点焊； 承建方预埋板铺设完成后，业主方进行混凝土浇注工作； 待货架、地轨安装调整完成后，业主方进行混凝土的二次回填。 3.使用膨胀螺栓或化学锚栓固定 施工要点为：
自动化立体仓库的发展及优越性 在全球化和物流一体化的推动下，伴随科学技术的飞速发展，以储存为主业的传统仓储已经不再能够满足社会的需求，仓储技术逐步向系统化、自动化、无人化方向发展。因此，在许多大型制造企业中，自动化立体仓库技术越来越受欢迎。与此同时，现代配送作为一种先进的流通方式，得到了广泛的推广。仓储与配送单独运营、互相独立的局面已成为历史，他们的结合不仅是现代物流一体化的要求，也是仓储业和配送业在现代社会获得进一步生存和发展的需要。 现代化企业采用的是集约化大规模生产模式，这就要求生产过程中各环节紧密相连，成为一个有机整体，要求生产管理科学实用，做到决策科学化。为此，建立自动化高架仓库系统是其有利的措施之一。如前所述，自动化仓库系统在最大限度地利用空间，最大限度地满足生产要求，减轻工人劳动强度，提高生产效率，加强生产和物资管理，减少库存积压资金等方面具有无可比拟的优势，这正是一个现代化企业所要求和追求的。 自动化立体仓库其优越性是多方面的，对于企业来说，可从以下几个方面得到体现： 1.提高空间利用率 早期立体仓库的构想，其基本出发点就是提高空间利用率，充分节约有限且宝贵的土地。在西方有些发达国家，提高空间利用率的观点已有更广泛深刻的含义，节约土地，已与节约能源、环境保护等更多的方面联系起来。有些甚至把空间的利用率作为系统合理性和先进性考核的重要指标来对待。 立体库的空间利用率与其规划紧密相连。一般来说，自动化立体仓库其空间利用率为普通平库的2.5倍，这是相当可观的。
2．便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平 传统仓库只是货物储存的场所，保存货物是其唯一的功能，是一种“静态储存”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节，短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成一个自动化的物流系统，这是一种“动态储存”，也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。 3.加快货物的存取节奏，减轻劳动强度，提高生产效率 建立以自动化立体仓库为中心的物流系统，其优越性还表现在自动化立体仓库具有的快速的入库能力，能快速妥善地将货物存入高架库中，也能快速及时并自动地将生产所需零部件和原材料送达生产线。这一特点是普通仓库所不能达到的。同时，自动化立体仓库的实现可以极大地减轻工人劳动强度，具体包括：（1）采用自动巷道堆垛机取代人工存放货物和人工取货，既快捷又省力。由于工人不必进入仓库内工作，工作环境大为改善。 （2）采用计算机管理系统对货物进行管理，大大增强了对货物的管理能力，使仓库管理科学化，准确性和可靠性有质的提高，入出库管理、盘库、报表等工作变得简单快捷，管理人员的劳动强度大大降低。 （3）立体仓库系统辅以库前辅助输送设备，使入出库变得简单方便。 （4）自动化立体仓库系统所需要的操作人员和系统维护人员很少，既节省了人力物力，节约了资金，又改善了工作环境，一举多得。
自动化立体仓库及其优缺点 自动化立体仓库简称立体仓库。一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。 １.自动化立体仓库的主要优点： （１）采用高层货架储存、巷道堆垛机作业，可大幅度增加仓库的有效高度，充分利用仓库的有效面积和储存空间，使货物储存集中化、立体化，减少占地面积，降低土地购置费用。 （２）可实现仓库作业的机械化，自动化，能大大提高工作效率。 （３）由于物资在有限空间内集中储存，便于进行温湿度控制。 （４）利用计算机进行控制和管理，作业过程和信息处理迅速、准确、及时，可加速物资周转，降低储存费用。 （５）由于货物的集中储存和计算机控制，有利于采用现代科学技术和现代化管理方法 ２.自动化立体仓库的主要缺点： （１）仓库结构复杂，配套设备多，需要大量的基建和设备投资。 （２）货架安装要求精度高，施工比较困难，施工周期长。 （３）计算机控制系统是仓库的“神经中枢”。一旦出现故障，将会使整个仓库处于瘫痪状态，收发作业就要中断。 （４）由于高层货架是利用标准货格进行单元储存的，所以对储存货物的种类有一定的局限性。 （５）由于仓库实行自动控制与管理，技术性比较强，对工作人员的技术业务素质要求比较高，必须具有一定的文化水平和专业知识，而且经过专门培训的人员才能胜任。 自动化立体仓库的主要优点： （1）仓库作业全部实现机械化和自动化 （2）采用高层货架、立体储存，能有效地利用空间，减少占地面积，降低土地购置费用。 （3）采用托盘或货箱储存货物，货物的破损率显著降低。 （4）货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业过程的 自动控制，而且能够进行信息处理。 自动化立体仓库的缺点： (1)结构复杂，配套设备多，需要的基建和设备投资高。 (2)货架安装精度要求高，施工比较困难，而且施工周期长。 (3)储存货物的品种受到一定限制，对长大笨重货物以及要求特殊保管条件的货物，必须单独设立储存系统。 (4)对仓库管理和技术人员要求较高，必须经过专门培训才能胜任。 (5)工艺要求高，包括建库前的工艺设计和投产使用中按工艺设计进行作业。 (6)弹性较小，难以应付储存高峰的需求。 (7)必须注意设备的保管保养并与设备提供商保持长久联系。
我国自动化立体仓库发展现状摘要：随着加工制造业领域的拓宽和生产规模的扩大，原材料和半成品及成品的储存成为企业必须解决的重要问题，采用自动化立体仓库已成为必然的选择，因此自动化立体仓库的应用领域将更加广泛。本文对我国自动化立体仓库发展及现状进行了简要分析。 关键词：自动化立体仓库现代物流技术仓储管理物流设备 一、自动化立体仓库概述 自动化立体仓库是随着生产力高度发展，自动化技术广泛应用，适应仓储作业的高效、准确、低成本的要求而产生的，自动化立体仓库是现代物流的重要装备。自动化立体仓库一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架来储存单元货物，并用相应的搬运设备进行货物入、出库作业的仓库。由于这类仓库能充分的利用空间储存货物，故常形象的将其称为“立体仓库”。 在自动化立体仓库中，物品在仓库内的周转率很高，以降低资金积压；物品的品种、库存总量也大大增多，大多采用高层货架以及各类叉车和堆垛机，以提高仓库的面积、空间利用率，实现先人先出；绝大多数建立了计算机仓库管理信息系统，并成为企业资源计划(ERP)的重要组成部分。此外，拣选物品的量和配送点的数，都有几何级数的增长，有时还有流通加工的需要。从以上的变化可以看出，自动化立体仓库的功能不仅仅是保管好物品和保养好物品，更有准时、快速流通、配送的功能。由量变到质变，多数仓库名称也改为配送中心和物流中。 二、我国自动化立体仓库的现状 立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。 而我国对高架仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机，1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化高架仓库，该
4.11.57 自动化立体仓库 1. 概述 1）设置地点：物资材料库。 2）用途：自动化立体仓库设备用于大竹林车辆段材料总库内立体仓库区1000kg以下材料及零配件的存储、发放和管理，使得材料及零配件的储运、领用、记转账、周转、点算、报废、报表等全部实现自动化处理，对材料及配件的流向进行全方位、全过程的质量跟踪，对检修质量和资金占用情况等做到精确的分析与考核。 3）工作条件 室内使用 海拔高度：≤1000m 环境温度：0～43℃ 环境最大相对湿度：≤95% 工作制度：8小时内间断工作 4）设计基础资料 （1）材料库工艺平剖面图。 （2）材料库所存贮材料的外型尺寸、重量等资料，在设计联络时提供。 2. 设备组成 自动化立体仓库设备由货架、有轨巷道堆垛机、出入库水平输送系统、穿梭车、钢制托盘货箱及计算机管理系统等组成。 全套设备的功能基于物流和信息流控制紧密结合—即在计算机控制软件中设置一套对物流运动进行动态跟踪的信息流系统，实现货物搬运及存取机械化、仓库管理自动化，使材料及配件的储存、管理、周转联成一体，确立合理的储存量，减少仓库费用，建立最佳的物流组织形式。 3. 设备主要功能 1）入库、单元出库、单元拣选出库再入库。 2）手动、半自动、自动控制（机上自动控制、控制室自动控制）。 3）出入库设定、货格地址设定、控制方式设定。
4）自动认址、准确停位，具备物品条码识别功能。 5）托盘货物外形尺寸、重量的检测及显示。 6）作业状态的监视及显示。 7）故障的检测及报警。 8）安全、联锁。 9）库存、库位的管理。 11）能实现用户编程的功能，即用户能根据使用需要在现场对控制程序进行修改。 12）立体化仓库计算机管理系统要与重庆轨道集团公司EAM系统接口。 13）计算机管理系统查询功能要求简便快捷。 4．设备主要技术要求 卖方提供的设备及方案应具有完整性及可靠性（少维修及易于维修），系统硬件需适应少维修及易于维修的要求。 系统关键部件选用元件需经业主确认。 设备所用电线电缆必须是不燃或阻燃电缆，并且不得散发有毒气体。 卖方应提供设备的外购件（系统或部件）的名称、用途、产地、厂名的清单。 1）钢结构货架的技术要求 钢结构货架是高层货架存储区中存放托盘货物的主要设备，要求有足够的强度和刚度及整体稳定性(抗震等级按8级考虑)，而且尺寸要求精度高，型式采用组合装配横梁式，货架主要由货架片、横梁、纵/横梁、斜拉筋等组成。主要构件应满足如下条件：表面处理： 钢结构货架的表面应采取化学或物理方法，以达到除锈的要求，表面处理后再静电粉末喷塑。表面涂层质量达到GB9286标准规定。 货架片： （1）立柱全长调节孔距累计误差不大于±2 mm，相邻孔距误差小于0.1mm； （2）货架全长尺寸极限偏差不大于1mm； （3）立柱片弯曲误差小于1/1000或10mm； （4）立柱与安装地面垂直偏差小于1/1000mm； （5）工作安全系数不小于1.75。 横梁： （1）横梁长度尺寸误差小于±1mm；
自动化立体仓库解决方案 一、立体库简介 自动化立体仓库又称自动化高架仓库或自动存储系统( AS/RS系统) 。它是一种基于高层货架、采用计算机进行控制管理、自动化存取输送设备自动化进行存取作业的仓储系统。自动化立体仓库是实现高效率物流和大容量储藏的关键系统, 在现代化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。自动化立体仓库是当代货架储存系统发展的最高阶段, 它与自动化分拣系统和自动导向车并称为物流技术现代化的三大标志。 所谓自动化高层货架仓库是指用高层货架储存货物, 以巷道堆垛起重机配合周围其它装卸搬运系统进行存取出入库作业, 并由计算机全面管理和控制的一种自动化仓库。 广义地说, 自动化仓库系统是在不直接进行人工处理的情况下, 能自动地存储和取出物料的系统, 是一个将毛坯、半成品、配套件或产品、工具等物料自动存取、自动检索的系统, 是物流系统的重要组成部分。 自动化高层货架仓库主要由货架、巷道堆垛起重机、出入库配套机械设施和管理控制系统等部分所组成。 自动化立体仓库的基本优势
1、科学存储, 提高物料调节水平。作为仓库, 立体仓库首先应具有储存的功能。系统应能对物料进行科学的管理, 使物料合理存放, 提高处理效率, 适应储存与生产的工艺要求。 2、衔接生产, 加快物资周转, 降低成本。作为生产过程的中间环节, 立体仓库应具有原材料、在制品和成品的缓冲存储功能。在自动化和机械化设备处理条件下, 自动化程度提高, 各种物料库存周期缩短, 从而降低了总成本。 3、为企业的生产指挥和决策提供有效的依据。自动化仓库是企业信息系统的重要组成部分, 特别在集成化的环境下物流信息系统与企业信息系统成为有机的整体。企业的领导者根据库存信息制定相应的战略和计划, 指挥、监测和调整企业的生产活动。 自动化立体仓库的社会效益和经济效益 1、由于使用高层货架存储货物, 存储区能够大幅度地向高空发展, 充分利用仓库地面和空间, 因此节省了库存占地面积, 提高了空间利用率。当前世界上最高的立体仓库已达70m。立体仓库单位面积的存储量是普通仓库的5~10倍。采用高层货架储存并结合计算机管理, 能够实现货物的先入先出原则, 防止货物的自然老化、变质、生锈或发霉。
自动化立体仓库的优点 作者: DHL 时间:03月24日 08:38 (1)由于能充分利用仓库的垂直空间，使其单位面积储存量远大于普通的单层仓库，一般是单层仓库的4—7倍。目前，世界上最高的立体仓库达40多米，容量超过数万个甚至10多万个货位。 (2)立体仓库采用巷道堆垛机，它沿着廊道上的轨道运行，不会与货架碰撞也无其他障碍物，因此，行驶速度较快，一般可达80一120米／分钟，升降速度)15.25米／分钟，货又取贷速度一般为15米／分钟。如果借助于计算机控制，5以准确无误地完成货物库内搬运工作。货物的搬运效率远比一般仓库高。 (3)立体仓库采用计算机进行仓储管理，可以方便地做到“先进先出”，防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。在库存管理中采用计算机，随时可以迅速、准确地清点盘库，由此大大提高了货物的仓储质量。 (4)立体仓库采用能堆存较高货位的占用较窄巷道的堆垛机，使仓库面积和空间位置的利用串大大提高。据统计，比单层仓库可节约用地约 I1／5到I1／3，节省劳力70％。因此，经济性较好。 (5)采用自动化立体仓库后，能较好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的需要。例如，胶片厂储存放片卷轴的自动化仓库，在完全黑暗的条件下，通过计算机控制可以自动实现胶片卷轴的入库和出库。 自动化立体仓库的主要优点： (1)仓库作业全部实现机械化和自动化 (2)采用高层货架、立体储存，能有效地利用空间，减少占地面积，降低土地购置费用。 (3)采用托盘或货箱储存货物，货物的破损率显著降低。 (4)货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业过程的自动控制，而且能够进行信息处理。 自动化立体仓库的缺点： (1)结构复杂，配套设备多，需要的基建和设备投资高。 (2)货架安装精度要求高，施工比较困难，而且施工周期长。 (3)储存货物的品种受到一定限制，对长大笨重货物以及要求特殊保管条件的货物，必须单独设立储存系统。 (4)对仓库管理和技术人员要求较高，必须经过专门培训才能胜任。
国内生产自动化立体仓库的企业
国内生产自动化立体仓库的企业 10094109 潘红 1、北京起重运输机械研究所创建于1958年，经过四十多年的发展，从原机械工业部直属的国家一类研究所发展，转制成为现代化的科技型企业，主要营业产品：自动化立体仓库、架空索道、停车库、露天矿、港口、料厂及各类生产线、流水线、集成化物流系统及成套设备的系统设计等。 2、北京机械工业自动化研究所（简称北自所）创建于1954年，是原机械工业部直属的综合性科研机构，1999年转制为中央直属大型科技企业。北自所成功研制了我国第一台液压伺服喷漆机器人、我国第一座自动化立体仓库、我国第一台高能电子直线加速器、我国第一个拥有自主知识产权的MRPII软件、我国首创的MIC系列可编程序控制器等。 3、苏州富士达是立体仓库及相关物流系统综合制造厂家。富士达公司专业提供自动化立体仓库系统，包括立体仓库成套设备和计算机监控和管理系统。 4、太原刚玉物流工程有限公司是中国最早研制、开发、生产自动化立体仓库的企业厂家之一，是太原市首家上市公司——太原双塔刚玉股份有限公司的全资子公司。在全国各地建造160余座自动化立体仓库的业绩使太原刚玉在自动化物流系统的规划设计、库内设备的设计制造、物流设备的配套供应等方面积累了丰富的经验。其中亚洲最大的乳业自动化立体仓库——蒙牛乳业库，以及国内最高的
库架合一自动化立体仓库——石家庄站24米高的南货场库是太原刚玉人最乐于自我称道的项目。但太原刚玉的目光并非停留在“最大”和“最高”上。从2000年接手建设山东潍坊乐港驶入式食品冷藏库开始，太原刚玉就把目光瞄准了冷冻冷藏自动化仓库这个目前国内还处于萌芽状态、还没有被引起广泛关注但极富市场前景的领域。 5、上海精星仓储设备有限公司前身为“上海金星货架厂”，创建于1989年，地处上海市级开发区上海莘庄工业区；是一家专业从事自动化立体仓库、组合式货架、堆垛机以及其他周边物流仓储设备设计、制造、安装与调试的企业。 6、北京高科物流仓储设备技术研究所有限公司（原北京高科物流仓储设备技术研究所），是国内最早开发研制自动化立体仓库物流仓储设备系统的单位，专业从事企业自动化立体仓库(含配送中心)物流仓储系统规划设计、系统集成和项目实施。曾成功开发研制了国内最先进的基于自动化物流仓储系统、符合现代物流与电子商务体系的第三方物流配送综合管理信息系统(天津港保税区国际物流中心项目)。 7、深圳中集天达空港设备有限公司是中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司下属的从事机场地面设备、港口登船设备、现代化物流仓储系统和立体停车系统研发设计、制造、安装和售后服务的专业化公司。 8、珠海市富仕达机械设备有限公司是2010年1月成立的股份有限
自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起重机、入（出）库工作台和自动运进（出）及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码技术。 定义 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。管理上采用计算机系统，采用条形码技术或RFID射频识别物料信息。 编辑本段基本介绍 自动化立体仓库 仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。 对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投
1前言 1.1自动化立体仓库的简介 自动化立体库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库，井在60年代即采用计算机进行自动比立体仓库的控制与管理。日本制造出第一座自动化立体仓库，并在此后的20年间使这一“技术得到广泛应用。进入20世纪80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅速，使用范围涉及几乎所有行业。 我国于1973开始研制自动化立体库，北京起重与运输机械研究所与北京自动化研究所共同研制我国第一座自动化立体仓库，并在北京汽车制造厂应用*但我国自动化立体仓库的发展速度比较缓慢，这主要与国民经济的发展有很大关系。 在自动化立体仓库发展过程中，经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。 自动化时期主要在20世纪初—70年代，随着计算机技术的发展，自动化立体仓库得到了迅猛发展，日本建设厂很多套自动化立体仓库系统。 集成化的标志是随着信息系统的发展，立体仓库信息系统与信息系统共享信息，在网络的概念下集成。 智能化发展表现在物料的处理智能化和故障处理智能化。在分布式系统中，物料调度的智能化为物流提供了最佳的解决方案。 自动化仓库是生产物流的重要组成部分。生产物流是从原材料采购开始，并最终将产品送达用户。物料经过采购运输、入库、存放、生产出库／再人库，加工制造，最后进入成品库以及成品外运等一系列过程。 1.2自动化立体仓库的特点及研究意义 物流系统中的自动化立体仓为又称立库、高层货架仓库、自动仓储要SA/RS，是以高层立体货架（托盘系统）储存物资，用电子计算机控制管理和自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。仓库的功能从单纯地进行物资的储存保管，发展到担负物资的接受、分类、计量、包装、分拣、配送、存档等多种功能，实现高效率物流和大容量存储，以满足现代化生产和商品流通的需要。 近年来，我国为了发展经济，各地都在大力发展交通，海、路、空并举，进行大规模的基本项目的投资建设，成为现代化经济发展建设的主旋律。而交通事业发展的最终
案例三正泰集团的自动化立体仓库 正泰集团公司是中国目前低压电器行业最大销售企业。主要设计制造各种低压工业电器、部分中高压电器、电气成套设备、汽车电器、通信电器、仪器仪表等，其产品达150多个系列、5000多个品种、20000多种规格。"正泰"商标被国家认定为驰名商标。该公司2002年销售额达80亿元，集团综合实力被国家评定为全国民营企业500强第5位。在全国低压工业电器行业中，正泰首先在国内建立了3级分销网络体系，经销商达1000多家。同时，建立了原材料、零部件供应网络体系，协作厂家达1200多家。 一、立体仓库的功能 正泰集团公司自动化立体仓库是公司物流系统中的一个重要部分。它在计算机管理系统的高度指挥下，高效、合理地贮存各种型号的低压电器成品。准确、实时、灵活地向各销售部门提供所需产成品。并为物资采购、生产调度、计划制订、产销衔接提供了准确信息。同时，它还具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能。 二、立体仓库的工作流程 正泰立体库占地面积达1600平方米（入库小车通道不占用库房面积），高度近18米，3个巷道（6排货架）。作业方式为整盘入库，库外拣选。其基本工作流程如下： 1入库流程 仓库二、三、四层两端六个入库区各设一台入库终端，每个巷道口各设两个成品入库台。需入库的成品经入库终端操作员键入产品名称、规格型号和数量。控制系统通过人机界面接收入库数据，按照均匀分配、先下后上、下重上轻、就近入库、ABC分类和原则，管理计算器自动分配一个货位，并提示入库巷道。搬运工可依据提示，将装在标准托盘上的货物由小电瓶车送至该巷道的入库台上。监控机指令堆垛将货盘存放于指定货位。 库存数据入库处理分两种类型：一种是需操作员在产品入库之后，将已入库托盘上的产品名称（或代码）、型号、规格、数量、入库日期、生产单位等信息在入库客户机上通过人机界面而输入；另一种是托盘入库。 2、出库流程 底层两端为成品出库区，中央控制室和终端各设一台出库终端，在每一个巷道口设有——LED显示屏幕于提示本盘货物要送至装配平台的出门号。需出库的成品，经操作人员键入产品名称、规格、型号和数量后，控制系统按照先进先出、就近出库、出库优先等原则，查出满足出库条件且数量相当或略多的货盘，修改相应帐目数据，自动地将需出库的各类成品货盘送至各个巷道口的出库台上，经电瓶车将之取出并送至汽车上。同时，出库系统在完成出库作业后，在客户机上形成出库单。 3、回库空盘处理流程 底层出库后的部分空托盘经人工叠盘后，操作员键入空托盘回库作业命令，搬运工依据提示用电瓶车送至底层某个巷道口，堆垛机自动将空托盘送回立体库二、三、四层的原入口处，再由各车间将空托盘拉走，形成一定的周转量。 三、立体库主要设施 1、托盘 所有货物均采用统一规格的钢制托盘，以提高互换性，降低备用量。此种托盘能满足堆垛机、叉车等设备装卸，又可满足在输送机上下衡运行。 2、高层货架 采用特制的组合式货架，横梁结构。该货架结构美观大方，省料实用，易安装施工，属一种优化的设计结构。
正泰集团采用自动化立体仓库，提高物流速度 正泰集团公司是中国目前低压电器行业最大销售企业。主要设计制造各种低压工业电器、部分中高压电器、电气成套设备、汽车电器、通信电器、仪器仪表等，其产品达150多个系列、5000多个品种、20000多种规格。"正泰"商标被国家认定为驰名商标。该公司2002年销售额达80亿元，集团综合实力被国家评定为全国民营企业500强第5位。在全国低压工业电器行业中，正泰首先在国内建立了3级分销网络体系，经销商达1000多家。同时，建立了原材料、零部件供应网络体系，协作厂家达1200多家。 一、立体仓库的功能 正泰集团公司自动化立体仓库是公司物流系统中的一个重要部分。它在计算机管理系统的高度指挥下，高效、合理地贮存各种型号的低压电器成品。准确、实时、灵活地向各销售部门提供所需产成品。并为物资采购、生产调度、计划制订、产销衔接提供了准确信息。同时，它还具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能。 二、立体仓库的工作流程 正泰立体库占地面积达1600平方米（入库小车通道不占用库房面积），高度近18米，3个巷道（6排货架）。作业方式为整盘入库，库外拣选。其基本工作流程如下： 1入库流程 仓库二、三、四层两端六个入库区各设一台入库终端，每个巷道口各设两个成品入库台。需入库的成品经入库终端操作员键入产品名称、规格型号和数量。控制系统通过人机界面接收入库数据，按照均匀分配、先下后上、下重上轻、就近入库、ABC分类和原则，管理计算器自动分配一个货位，并提示入库巷道。搬运工可依据提示，将装在标准托盘上的货物由小电瓶车送至该巷道的入库台上。监控机指令堆垛将货盘存放于指定货位。 库存数据入库处理分两种类型：一种是需操作员在产品入库之后，将已入库托盘上的产品名称（或代码）、型号、规格、数量、入库日期、生产单位等信息在入库客户机上通过人机界面而输入；另一种是托盘入库。 2、出库流程 底层两端为成品出库区，中央控制室和终端各设一台出库终端，在每一个巷道口设有——LED显示屏幕于提示本盘货物要送至装配平台的出门号。需出库的成品，经操作人员键入产品名称、规格、型号和数量后，控制系统按照先进先出、就近出库、出库优先等原则，查出满足出库条件且数量相当或略多的货盘，修改相应帐目数据，自动地将需出库的各类成品货盘送至各个巷道口的出库台上，经电瓶车将之取出并送至汽车上。同时，出库系统在完成出库作业后，在客户机上形成出库单。 3、回库空盘处理流程 底层出库后的部分空托盘经人工叠盘后，操作员键入空托盘回库作业命令，搬运工依据提示用电瓶车送至底层某个巷道口，堆垛机自动将空托盘送回立体库二、三、四层的原入口处，再由各车间将空托盘拉走，形成一定的周转量。
论我国自动化立体仓库的建设与发展 内容摘要：1、概念：自动化立体仓库（AS/RS）是现代物流中心的一项核心技术设备。 2、自动化立体仓库的构成、作用及其优缺点。 3、自动化立体仓库在我国的发展状况及其未来发展趋势。 4、蒙牛集团自动化立体仓库简介。 关键词：自动化立体仓库（AS/RS）、发展现状、趋势、蒙牛集团自动化立体仓库 一、引言 随着社会生产水平的提高，生产规模的扩大，自动化立体仓库犹如雨后春笋般在各企业建立起来。2007年，我国自动化立体库建设总量与2006年基本持平。据不完全统计，全年共建成自动化立体库50余座，总产值在7亿人民币左右。用户主要集中在医药生产、医药配送、食品、烟草生产及烟草配送、制造业、服装加工等行业领域，通过计算机系统的集成控制，提高了劳动生产力，降低了操作人员的劳动强度，加快了物料出入，及时提供各种物料信息，为工业企业、商业及各配送中心管理决策、统计、编制计划提供了详实的依据，在国民经济中发挥了巨大的作用。 二、我国自动化立体仓库简介 （一）自动化立体仓库的概念 自动化立体仓库简称自动化仓库，即所谓的高层货架仓库、AS/RS(Automatic Storage＆Retriever System)。自动化立体仓库是现代物流中心的一项核心技术设备。自动化仓库是指由电子计算机进行管理和控制，不需要人工搬运作业，而实现货物收发自动化作业的仓库。立体仓库是指采用高层货架以货箱或托盘储存货物，用巷道堆垛起重机及其他机械进行作业的仓库。综上所述，自动化立体仓库一般是指用货架——托盘系统储存单元化的货物，采用电子计算机控制机与人工控制相结合的巷道式起重设备取送货物的一种新型仓库。 （二）自动化立体仓库系统构成 自动化立体仓库设备由高层货架、巷道式堆垛机、周边设备和控制系统等组成。全套设备的功能基于物流和信息流控制紧密结合—即在计算机控制软件中设置一套对物流运动进行动态跟踪的信息流系统，实现货物搬运及存取机械化、仓库管理自动化，使材料及配件的储存、管理、周转联成一体，确立合理的储存量，减少仓库费用，建立最佳的物流组织形式。 1、高层货架 按使用材料的不同，可分为钢结构货架和钢筋混凝土结构货架；按货架的结构特点，可分为固定式货架和可根实际需要组装、拆卸的组合式货架等。货架的单元格内存放托盘装货物。一个货位的地址由其所在的排数、列数及层数确定，自动出入库系统据此对所有货位进行管理。 2、巷道式堆垛机 主要分为巷道式单立柱堆垛机和巷道式双立柱堆垛机两种。它是自动立体化仓库的主要搬运、取送设备，主要由立柱、载货台、货叉、运行机构。卷场（或
第一章前言 自动化立体库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库，井在60年代即采用计算机进行自动比立体仓库的控制与管理。日本制造出第一座自动化立体仓库，并在此后的20年间使这一“技术得到广泛应用。进入20世纪80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅速，使用围涉及几乎所有行业。我国自动化立体仓库的发展与欧美、日本等发达国家相比起步比较晚，国第一座自动化立体仓库是纺织机械厂冷作二车间的模具库，建成于1974年2月，与此同时，国一些科研机构也开始了自动化立体仓库的研究工作。至1980年，我国已经建成和正在施工中的自动化立体仓库达到21座。目前我国的自动化立体仓库大部分是简易的中低层小型分离式仓库。货架只有单元货架和重力货架两种。 当今社会仓储、物流等概念已经逐渐为广大公众所了解，其相应的管理技术也在许多大、中型企业中付诸实施。立体仓库一般是指采用几层、十几层、乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。自动化立体仓库就是自控技术在物流管理上的一个很好的应用。自动化仓库是生产物流的重要组成部分。生产物流是从原材料采购开始，并最终将产品送达用户。物料经过采购运输、入库、存放、生产出库／再人库，加工制造，最后进入成品库以及成品外运等一系列过程。 自动化立体仓库不仅具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能，而且在沟通物流信息、衔接产需、保证生产均衡、合理利用资源、进行科学储备与生产经营决策等方面发挥着独特的作用，使人们真正享受到现代计算机技术应用于企业物流管理的益处。 自动化立体仓库是融计算机网络数据库管理技术、自动控制技术、通讯技术、机电技术为一体的综合系统，科技含量高，并具有一定的复杂性。本文的研究对象机械手，或称巷道车是自动化立体仓库的主要存取设备，直接执行出、入库等任务的操作，因此其控制系统的灵活性、稳定性直接彰响着整个系统的运行状况。 1.1国外自动化立体仓库的发展现状及优缺点
一、自动化立体仓储与配送系统 1、什么是WMS系统，具有哪些功能？ WMS是仓库管理系统(Warehouse Management S ystem) 的缩写，仓库管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合 批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综 合运用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的企业仓储信息管理。该系统可以独立执行库存操作，与其他系统的单据和凭证等结合使用，可提供更为完整全面的企业业务流程和财务管理信息。 WMS系统的功能 货位管理 采用数据收集器读取产品条形码，查询产品在货位的具体位置，（如X产品在A货区B航道C货位），实现产品的全方位管理。 通过终端或数据收集器实时地查看货位货量的存储情况、空间大小及产品的最大容量，管理货仓的区域、容量、体积和装备限度。 产品质检 产成品包装完成并粘贴条码之后，运到仓库暂存区由质检部门进行检验，质检部门对检验不合格的产品扫描其包装条码，并在采集器上作出相应记录，检验完毕后把采集器与计算机进行连接，把数据上传到系统中；对合格产品生成质检单，由仓库保管人员执行生产入库操作， 产品入库 从系统中下载入库任务到采集器中，入库时扫描其中一件产品包装上的条 码，在采集器上输入相应数量，扫描货位条码（如果入库任务中指定了货位，则 采集器自动进行货位核对），采集完毕后把数据上传到系统中，系统自动对数据进行处理，数据库中记录此次入库的品种、数量、入库人员、质检人员、货位、 产品生产日期、班组等所有必要信息，系统并对相应货位的产品进行累加。 物料配送 根据不同货位生成的配料清单包含非常详尽的配料信息，包括配料时间、配料工位、配料明细、配料数量等，相关保管人员在拣货时可以根据这些条码信息 自动形成预警，对错误配料的明细和数量信息都可以进行预警提示，极大的提高仓库管理人员的工作效率。 产品出库 产品出库时仓库保管人员凭销售部门的提货单，根据先入先出原则，从系统中找出相应产品数据下载到采集器中，制定出库任务，到指定的货位，先扫描货位条码（如果货位错误则采集器进行报警），然后扫描其中一件产品的条码，如 果满足出库任务条件则输入数量执行出库，并核对或记录下运输单位及车辆信息（以便以后产品跟踪及追溯使用），否则采集器可报警提示。 仓库退货