智能物流中的智能设备.doc

智能化物流设备自动化立体仓库研究报告科 目： 现代物流工程进展与展望 教 师： 姓 名： 学 号： 专 业： 机械电子工程 类 别： （） 上课时间： 2013 年 9 月至2013 年 12 月 考 生 成 绩： 阅卷评语： 阅卷教师 (签名) 智能化物流设备自动化立体仓库摘要：智能化的物流系统是集机电光技术为一体的系统工程，具有代表性的现代物流技术主要包括条码识别技术，定位与追踪系统，自动化分拣技术，自动化立体仓储系统，自动输送系统和自动导引车系统等1。其中自动化立体仓库也称自动存取系统，它是一种用高层立体货架（托盘系统）存储物资，用自动控制堆垛机进行存取作业，用计算机控制管理的仓库。自动化立体仓库除了具有传统仓库的基本功能外，还具有分拣、理货的功能，以及在不直接进行人工处理的情况下，自动存储和取出物料的功能。关键词：智能化；自动存取；智能物流设备Intelligent logistics equipment-automated stereoscopic warehouse（Mechanical Engineering of Chongqing University Yang Fan 20130702036t）Abstract：Intelligent logistics system is the collection of mechanical technique、electronic technique and automation technology. For the integration of systems engineering, the representative of modern logistics technology mainly includes the bar code recognition technology, GPS position tracking system, automated sorting technology, automatic stereo warehouse system, automatic conveying system and automatic drive AGV system, etc1. The automated multi-layered storehouse is also called automatic access system, it is a kind of high-level three-dimensional shelf (system tray) storage materials, with automatic control stacker access operations, using computer control management of the warehouse. Automated stereoscopic warehouse in addition to the basic function of a traditional warehouse, also has the function of sorting, tally as well as in the case of direct no manual processing, the function of automatic storage and take out the material.Keywords : intelligent; Automatic access; Intelligent logistics equipment 立体仓库的特点在于以高层立体货架为标志，以成套先进搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，高效率地利用仓储空间，节约时间和人力进行各种作业，具有巨大地社会效益和经济效益，因此被普遍应用于机器制造业、电器制造业、航空港、轻工和化工企业、商储业、军需部门等各行各业。其中自动化的立体仓库更是具有广阔市场前景。它集机械、电子、控制、计算机技术于一体，具有科技含量高，货物存取效率高和自动化程度高等优点，在物流监控技术、计算机应用技术、通信技术、货位优化管理等技术领域都有很好的应用。从制造工厂、商场、机场，到港口、军需部地下室冷库到都少不了立体仓库的身影，特别是随着人们生活水平的提高，我国的机动车数量日益猛增，传统的停车场已经不能满足人们的需求，于是人们将立体仓库这一理念和技术应用于停车库，很多城市都相继出现了立体停车库，使停车难的问题逐渐得以缓解，所以为了更好的合理利用资源、保证产需均衡、提高物流效率，我们对于自动化立体仓库的研究迫在眉睫。1， 国外发展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自动化立体仓库。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。到目前为止，自动化立体仓库大致经历了四代的发展，并逐步向第五代过渡。20世纪60年代产生的第一代机械式立体仓库系统中，操作人员可以通过电器按钮开关来控制一些设备进行入库和出库作业，基本实现搬运机械化；随后70年代末，在PLC、自动存取AS/PS系统、自动导向小车(AGVS)以及条形码阅读器等技术、设备快速发展以及在立体仓库中的运用，实现了第二代自动化仓库系统，实现了控制自动化；到本世纪80年代末，计算机技术的异军突起以及其在自动化立体仓库系统中的成功应用，促生了第三代集成化立体仓库系统，形成了由管理级、监控级、控制级三级分布式控制结构，上位管理机协调控制整个仓库系统的入库、出库作业和库存管理，并与上位工厂计算机信息管理网相联接，实现了管理微机化；进入90年代出现的第四代智能型立体仓库系统，不仅实现对入库、出库和仓库信息的全自动处理，而且还可根据生产计划报表分析制定出所需材料与劳动力，并依据物资的现有库存量提出外购建议，当某些物质存量不足时，系统还可以根据现有库存物资适当修改生产计划，并上报有关部门。随时电子数据交换技术的日益完善，目前的自动化仓库系统正逐步向第五代发展。在不久的将来,这种全自动、智能化、集成化、信息化的自动化立体仓库将会问世，并将带来巨大的经济效益和社会效益。2，国内发展现状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。到目前为止，我国自动化立体仓库数量已超过1000座。但是这远远比不上欧美等发达国家的发展水平。据不完全统计,美国拥有各种类型的自动化立体仓库20000多座,日本拥有38000多座,德国拥有10000多座,英国有4000多座，而前苏联有1500多座。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.自动化高架仓库应用范围很广，几乎遍布所有行业。在我国，自动化高架仓库应用的行业主要有机械、冶金、化工、航空航天、电子、医药、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口等。3，自动化立体仓库基本原理自动化立体仓库是物流技术现代化三大标准之一，主要由高层货架，巷道堆垛起重机，出入库输送系统，自动化控制系统，计算机仓库管理系统以及周边设备组成，能够实现对集装单元货物的自动化保管和计算机管理。典型的仓库布局如图1所示：其基本的工作原理很简单：货物到达入库输送设备处进行物品检查通过则进入输送机入库，否则退回。输送机交给巷道堆垛起重机进行入库操作。出库时，由计算机控制系统提出出库的货物要求，由巷道堆垛起重机取出交给输送机把货物输出，输出检验通过则输出否则返回库内。图1 典型的仓库布局3.1 高层货架高层货架是自动化仓库(AS/RS)主要组成部分，是保管物料的场所。随着单元货物重量和仓库高度的提高，要求货架立柱、横梁的刚度和强度提高，随着仓库自动化程度的提高，要求货架制造和安装精度也相应提高，高层货架的高精度是自动化仓库的主要保证之一。高层货架有钢货架和钢筋混凝土货架两种，自动化立体仓库中多用钢货架。在库存量一定时，仓库的初投资主要取决于货架的高度（高度越大，基础费和轨道费越少，设备费用越大）。目前世界上最高的立体仓库高度已达50m，单位面积的储存量可达715t/m2。货架设计时需要对基础的承载能力及不平度提出明确要求，而且应考虑货架施工的条件，通常将天轨、地轨的安装一并进行，并以地轨作为施工基准。满载状态下的横梁挠度是检验货架的一个重要指标。此外，考虑到仓库的消防需要，应为仓库预留消防空间。3.2 巷道堆垛机巷道式堆垛机是在高层货架的窄巷道内作业的起重机。巷道式堆垛机由运行机构、起升机构、装有存取货机构的载货台、机架（车身）和电气设备五部分组成。有轨巷道堆垛机通过安全滑触线供电，在巷道内进行水平往复直线、垂直升降、货叉左右伸缩叉取等一系列协调动作，实现存储单元货物在巷道端口和指定货位间的出、入库作业。平均存取时间为70秒/栈，每小时可达50个栈板。3.3 计算机管理及控制系统自动化立体仓库的计算机管理及控制系统,是基于现代信息技术、控制技术及计算机通信技术等而发展起来的综合应用系统。仓库的高新技术水平就是由此而体现的。仓库管理及控制的计算机网络系统,对仓库而言是独立的，在整个企业而言又是一个子系统。作为自动化立体仓库的核心灵魂所在，计算机管理控制系统相当于人的大脑对自动化仓库应该做什么，什么时候做以及怎么实现做出控制安排，实现真正的智能化。他不仅要实现对仓库的智能管理还要配合生产系统，采购系统等做出合理的安排。是整个自动化立体仓库的最关键所在。3.4 运输系统及外围辅助设备连接入库与巷道堆垛机的关键所在，对整个仓库的物品流动起到关键作用。常见的运输系统组成设备有传输带，AGV小车，升降条等等。辅助设备包括红外识别，货物挑拣等设备都是为自动化立体仓库做出补充，以完善自动化立体仓库，使其具有自动识别等能力。4，自动化立体仓库发展趋势展望物流是经济发展的命脉，象人体的血液一样，时刻支撑着人体的各种循环，维持着生命。仓库就像是人的心脏，正常的跳动才能保持物流的连续不断。随着工业技术，电脑技术以及信息技术的不断发展。柔性制造，计算机集成制造以及工厂自动化对自动化仓库提出了更高的要求：系统内部更可靠，更实时的信息传输以及物料传输；对生产和采购更全面，更科学的管理建议；与其他系统之间更流畅，更准确的相互配合。所以利用人工智能技术，通过采用计算机控制，对各种信息进行存储和管理，有效衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本，将会是未来自动化立体仓库的一个发展方向。从整体发展来看，建立物流系统与企业大系统间的实时连接，也同样是目前自动化立体仓库发展的另一个