自动化立体仓库

淮 阴 工 学 院

物流设备与设施课程论文

作 者: 系 (院): 专 业: 题 目:

夏君 学 号： 3082115122

交通工程学院 物流工程 自动化立体仓库

2010 年 12 月

自动化立体仓库

【摘要 】自动化立体仓库又称自动化高架仓库和自动存储系统（AS/RS系统，Automatic Storage/Retrieval System）。它是一种基于高层货架、采用电子计算机进行控制管理、采用自动化存储输送设备自动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的关键系统，在自动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，并在60年代即采用计算机进行自动化立体仓库的控制和管理。日本在1967年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，使用的范围涉及几乎所有行业。

【关键字】 自动化；高效率； 仓储；发展；

Automated Warehouse

Abstract：Automated warehouse, also known as automated and automated overhead warehouse storage system. It is based on top shelves, using computer control and management, automated storage transmission equipment operating automatically access the storage system. Automated warehouse is to achieve efficient logistics and large-capacity mission critical systems in the automation of production and circulation of commodities has a vital role in. Automated warehouse system was first born in the United States. The United States in the early 20th century, 50 developed the world's first automated warehouse. In the 60's that use of computer automated warehouse control and management. Japan in 1967 produced the first automated warehouse. And in the next 20 years to make this technology widely used. 80 years into the 20th century, automated warehouse rapid development in the world, using almost all industries ranging from.

Key Words：Automation High efficiency Storage Development 0引言

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，国内第一座自动化立体仓库是郑州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，国内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。

1自动化立体仓库的概述

1.1自动化立体仓库的发展

随着现代工业发展的发展，柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对自动化仓库提出更高的要求，搬运存储技术要具有更可靠 更实时的信息，工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。无线数据通信、条形码技术和数据采集越来越多的应用于自动化立体仓库系统。

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60到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。在1967到1977年 10年中，日本建设超过了8000套自动化立体仓库系统。集约化发展是伴随大规模生产需求而发展的。其规模曾经发展到超过100个巷道，货位数超过20万个。但事实表明，大型自动化立体仓库系统已不再是发展方向。美国Hallmark公司安装的多达120个巷道的系统已经达到巅峰。为了适应工厂发展的新趋势，出现了规模更小，反应速度更快，用途更广的自动化仓库系统。它结合先进的控制技术，应用到分段输送和按预定线路输送方面保持了高度的柔性和高生产率，满足了工业库存搬运的需要。儿大规模的立体仓库系统一般应用于大型配送中性。集成化的标志是随着信息系统尤其是ERP系统的发展，自动化立体仓库信息系统和ERP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。生产物流师从原料采购开始的，并最终将产品送达客户。物料经过采购运输、入库、存放、生产出库/再入库，加工制造，最后进入成品库以及产品外运等一系列过程。 1.2自动化立体仓库的分类

不同的立体仓库，高度、货架形式、通道宽度都和现代化仓库是不同的，仓库内设备的配置应与仓库的类型相适应。

1.按照立体仓库的高度分类

①低层立体仓库。低层立体仓库高度在5米以下，主要是在原来老仓库的基础上进行改建的，是提高原有仓库技术水平的手段。

②中层立体仓库。中层立体仓库的高度在5～15米之间，由于中层立体仓库对建筑以及仓储机械设备的要求不高，造价合理，是目前应用最多的一种仓库。 ③高层立体仓库。高层立体仓库的高度在15米以上，由于对建筑以及仓储机械设备的要求太高，安装难度大，应用较少。 2.按照货架结构进行分类

①货格式立体仓库。货格式立体仓库是应用较普遍的立体仓库，它的特点是每一层货架都由同一尺寸的货格组成，货格开口面向货架之间的通道，堆垛机械在货架之间的通道内行驶，以完成货物的存取。

②贯通式立体仓库。它又称为流动式货架仓库，这种仓库的货架之间没有间隔，不设通道，货架组合成一个整体。货架纵向贯通，贯通的通道具有一定的坡度，在每一层货架底部安装滑道、锟道等装置，使货物在自重的作用下，沿着滑道或锟道从高处向低处运动。

③自动化柜式立体仓库。自动化柜式立体仓库是小型的可以移动的封闭立体仓库，有柜外壳、控制装置、操作盘、储物箱和传动装置组成，主要特点是封闭性强、小型化和智能化、有很强的保密性。

④条形货架立体仓库。是专门用于存放条形和筒形货物的立体仓库。 1.3自动化立体仓库的组成部分

1、 货架:用于存储货物的钢结构。目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。

2、托盘（货箱）：用于承载货物的器具，亦称工位器具。

3、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和双立柱两种基本形式；按服务方式分为直道、弯道和转移车三种基本形式。 4、输送机系统:立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。输送机种类非常多，常见的有辊道输送机，链条输送机，升降台，分配车，提升机机，皮带机等。

5、GV系统:即自动导向小车。根据其导向方式分为感应式导向小车和激光导向小车。

6、自动控制系统:驱动自动化立体库系统各设备的自动控制系统。目前以采用现场总线方式为控制模式为主。

7、储存信息管理系统:亦称中央计算机管理系统。是全自动化立体库系统的核心。目前典型的自动化立体库系统均采用大型的数据库系统（如ORACLE，SYBASE等）构筑典型的客户机/服务器体系，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成。

2. 自动化立体仓库的设备与设施

自动化立体仓库的基本设施包括土建及公用工程设施、机械设施和电气与电子设施。这些设施相互依存、相互制约，在使用维护和管理中应该分别采取相应的措施。 2.1厂房建筑

库房一般由地基、地坪、墙体、屋顶和门窗几部分组成。 1．地坪

地坪的作用主要是承受货物、货架以及人和机械设备等的荷载，因此，地坪必须有足够的强度以保证安全使用。根据使用的建筑材料可分为土质地坪、三合土、沥青、砖石、混凝土以及钢筋混凝土等。

对地坪的基本要求是平坦坚实，耐摩擦和冲击，表面光洁不起灰尘。

地坪的承载能力应视堆放物品性质、当地地质条件和使用的建筑材料确定，一般载荷量在5～10t／m2。 2．墙体

墙体是库房建筑的主要组成部分，起着承重、围护和分隔等作用。墙体一般可分为内墙和外墙；按承重与否可分为承重墙和非承重墙。对于起不同作用的墙壁可以根据不同的要求，选择不同的结构和材料。外墙的表面接触外界环境，受外界气温变化、风吹、雨淋、日晒等大气侵蚀，因此，对承重外墙除要求其满足具有承重能力的条件外，还需要考虑保温、隔热、防潮等围护要求，以减少外部温度、湿度等变化对库存物品的影响。 3．屋顶

屋顶由承载和覆盖两部分构成，承载部分除承担自身重量外，还要承担风、雪的荷载；覆盖部分主要作用是抵御雨、雪、风、沙的侵袭，同时也起保温、隔热、防潮的作用。对屋顶的一般要求是防水、保温隔热，并具有一定的防火性能，符合自重要轻、坚固耐用等要求。 2.2消防系统

自动化立体仓库的库房比较大，货物和设备多且密度大，又由于仓库的管理和操作人员较少，自动化仓库的消防系统大都采用自动消防系统。

一个功能完善的火灾自动报警消防系统，是由以下分支系统组成，（1）自动报警系统，火灾初起时进行探知和警报；（2）自动消防系统，对火灾进行及时扑灭和有效的防护。 2.3照明系统

为了使仓库内的管理操作和维护人员能进行生产活动，在立体仓库外围的工作区和辅助区必须有一套良好的照明系统，自动化仓库的照明系统由日常照明、维修照明、应急照明三部分组成。对于存储感光材料的黑暗库来说，照明系统要特殊考虑。 2.4通风及采暖系统

自动化仓库内部的环境温度一般在5～45℃即可，可采用自然通风和机械通风，在厂房屋顶上及侧面安装风机、通风窗,满足通风调温的要求；通过在库内安装中央空调、暖气（或制冷系统）等设施，可以自动控制库内温度；而对散发有害气体的仓库，可设置离心通风机将有害气体排出室外。 2.5动力系统

自动化立体仓库一般需要动力电源，配电系统多采用三相四线供电，中性点可直接接地。动力电压为交流电压为380V/220V，50Hz，根据所有设备用电量的总和确定用电容量。

配电系统的主要设备有：动力配电箱、电力电缆、控制电缆、电缆桥架等。 2.6其他设施

其他设施包括给排水设施、避雷接地设施和环境保护设施等。

给水设施主要保证消防用水、工作用水，排水是指工作废水、清洁废水、雨水系统等产生的水的排除。

环境保护方面，根据《中华人民共和国环境保护法》等有关法规，对生产过程中产生的污物、噪音采取必要的措施进行排除和控制。

自动化立体仓库建筑可高达40m米，属于高层建筑，应防止雷击。雷击时，巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时，会对建筑物内部空间产生的各种影响，直击雷防护措施可以减弱或避免雷电流对建筑物内部空间产生的影响。

建筑物防直击雷的措施采用避雷针、避雷带、避雷网、引下线、均压环、等电位、接地体等方式，立体仓库一般设置避雷网防直击雷。

3.自动化立体仓库的特点

自动化立体仓库的优越性是多方面的，主要在以下几个方面。 3.1.提高空间利用率

早期立体仓库构想的基本出发点是提高空间利用率，充分节约有限且昂贵的场地，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、保护环境等更多方面联系起来。有些甚至把空间利用率作为考核仓库系统合理性和先进性的重要指标。仓库空间利用率与其规划紧密相连，一般来说，立体仓库的空间利用率为普通仓库的2～5倍。 3.2.先进的物流系统提高企业生产管理水平

传统的仓库只是货物的储存场所，保存货物是其唯一的功能，属于静态储存。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，而且还可以与仓库以外的生产环节进行有机地连接，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物流中的重要环节。企业外购件和自制件进入立体仓库短时储存是整个生产的一个环节，是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成自动化的物流系统环节，属于动态储存，是当今立体仓库发展的明显技术趋势。以上所述的物流系统又是整个企业生产管理系统(从订货、设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、试验以及发运等)的一个子系统，建立物流系统与企业生产管理系统间的实时连接是目前自动化立体仓库发展的另一个明显技术趋势。

3.3.加快货物存取，减轻劳动强度，提高生产效率

建立以立体仓库为中心的物流系统，其优越性还表现在立体仓库具有快速的入出库能力，妥善地将货物存入立体仓库，及时自动地将生产所需零部件和原材

料送达生产线。同时，立体仓库系统减轻了工人综合劳动强度。 3.4.减少库存资金积压

通过对一些大型企业的调查，我们了解到由于历史原因造成管理手段落后，物资管理零散，使生产管理和生产环节的紧密联系难以到位。为了达到预期的生产能力和满足生产要求，就必须准备充足的原材料和零部件，这样，库存积压就成为较大的问题。如何降低库存资金积压和充分满足生产需要，已经成为大型企业面对的大问题。立体仓库系统是解决这一问题的最有效手段之一。 3.5.现代化企业的标志

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。建立立体仓库系统是其有力的措施之一。由于采用计算机管理和网络技术使企业领导宏观快速地掌握各种物资信息，且使工程技术人员、生产管理人员和生产技术人员及时了解库存信息，以便合理安排生产工艺，提高生产效率。国际互联网和企业内部网络更为企业取得与外界在线连接，突破信息瓶颈，开阔视野及外引内联提供了广阔的空间和坚实强大的技术支持。

4 结论

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，适应仓储作业的高准确、低成本的要求而产生的，自动化仓库是现代物流的重要装备。它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。

参考文献：

1 刘莉 仓储管理实务 中国物资出版社 2006年

2张强 现代物流管理 背景理工大学出版社 2006年 第一版 3朱宏辉 物流自动化系统设计及应用 2005年 4宋伟刚 物流工程及其应用 2003年 第一版 5邓爱民 张喜军 物流设备与运用 2003年 第一版

6李文裴 张莉 朱文丽 现代物流装备与技术实务 2006年 第一版

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