自动化立体仓库详细介绍精选

1、1,自动化立体仓库,1,类型、特点及发展过程,2,总体构成,3,规划设计,2,1,概述,1.1,基本概念,仓库,warehouse,是保管、储存物品的建筑物和场所的,总称,自动化仓库,automatic warehouse,是由电子计算机进,行管理和控制的，不需要人工搬运作业而实现收发作业的,仓库,立体仓库,stereoscopic warehouse,是指采用高层货,架配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。自动化立体仓库是自动化仓库与立体,仓库的有机结合，实现仓储过程自动化的自动仓储系统,3,1.1,基本概念,自动化立体仓库,又称自动存储取货系统,automat

2、ed storage ,retrieval system (AS/RS,借助,机械设施,与计算机,管理控制系统,实现存入和,取出物料的系统。,2007,国家标准,高层货架，巷道堆垛机,自动分拣系统、入出库自,动输送系统、周边设施设,备等,控制系统,上位管,理系统,4,1.2,自动化立体仓库的发展状况,1.2.1,国外发展情况,美国于,1959,年开发了世界上第一座自动化立体仓库,并在,1963,年率先使用计算机进行自动化立体仓库的控制,管理。此后，自动化仓库在欧美一些发达国家和日本迅,速发展起来,70,后代以来，发达国家大力推广商品物流,自动化、高速化、信息化，在各大城市纷纷建立了大型,自动化

3、立体仓库。进入,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。随着科技,的不断发展，先进的技术手段在自动化仓库中及时得以,应用：实现了信息自动采集、物品自动分拣、自动输送,自动存取，库存控制实现了智能化，自动导引车得到广,泛应用，大大提高了仓储作业效率，一座大型自动化立,体仓库每小时可完成,500,800,次出入库作业,5,1.2.2,我国自动化立体仓库的发展概况,相对国外发达国家而言，我国的自动化仓库的发展,起步较晚，自,1974,年在郑州纺织机械厂建成我国第一座,自动化立体仓库以来，我国自动化仓库领域的发展速度,比较缓慢。至,1980,年我国已经建成和正在施工建

4、设的自,动化立体仓库达到,21,座,我国的自动化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。作业方式,几乎都是巷道堆垛机配以小车、叉车或输送机等周边设,备。这些仓库主要分布在机械制造业，其次是商业、电,气行业。仓库的控制以手动控制为主，能够单机自动远,距离控制的目前只有北京汽车制造厂零件库、长沙火车,站库和天津储运公司库,6,1.2.3,自动仓库的发展过程,按自动化的程度分为五个阶段,人工仓储阶段、机械,化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成自动化仓储阶段和,智能自动化仓储阶段,1,人工仓储技术阶段,在这一阶段，仓储过程各环节的作业（包括物品的,输送、存储、管理和控制等

5、）主要靠人工来完成。这一,阶段的优点是可以面对面地接触仓储全过程，初期的设,施设备投资少,7,2,机械化仓储技术阶段,这一阶段的作业特点是作业人员通过操纵机械设备,来实现物品的装卸搬运和储存等作业活动。如通过传送,带、工业搬运车辆、堆垛机等来移动和搬运物料，采用,各种货架、托盘等来存储物料。机械化程度的提高大大,提高了劳动生产率，提高了装卸搬运的工作质量，改善,了作业人员的劳动条件，且由于采用了货架来储存货物,避免了货品之间的相互挤压，改善了货品的储存保管条,件，另外，使储存空间向立体方向发展，大大提高了存,储空间的利用率。然而这一阶段仓储机械设备需要投入,大量的资金，且还必须投入一定的费用来

6、科学地管理和,维护这些机械设备，以保证设备的合理使用,8,3,自动化仓储技术阶段,这一阶段在仓储系统中采用了自动输送机械、自动,导引小车,AGV,货品自动识别系统、自动分拣系统、巷,道式堆垛机等,随着计算机技术的发展，信息自动化技术逐渐成为,自动仓储系统的核心技术，在计算机之间、数据采集点,之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间,的通信可以及时地进行信息汇总，仓库计算机可以及时,地记录订货和到货时间，可随时显示库存量，计划人员,可以方便地作出供货计划，管理人员可随时掌握货源及,需求情况，在这一阶段，信息技木的应用已成为仓储技,术的重要内容,9,4,集成自动化仓储技术阶段,将仓储过程各

7、环节的作业系统集成为一个有机结合,的综合系统，称为仓储管理系统，在仓储管理系统的统,一控制指挥下，各子系统密切配合，有机协作，使整个,仓储系统的总体效益大大超过了各子系统独立工作的效,益总和。在这一阶段，货品的仓储过程几乎可以不需要,人的参与，完全实现仓储的自动化,10,5,智能自动化仓储技术阶段,人工智能技术的发展推动了自动化仓储技术向智能,化方向发展。在这一阶段，系统可以完全自动的运行,并根据实际运行情况，自动地向人们提供许多有价值的,参考信息，如对市场前景作出科学的预测；根据货品的,需求情况对仓储资源的有效利用提出合理化的建议；对,系统运行的效果提供科学的评价；根据多个客户的地理,位置，

8、提供最优化的运输路线等。总之，目前智能化仓,储技术阶段还处于初级发展阶段，在这一技术领域还有,大量的工作需要人们去做，具有广阔的发展空间,11,1.3,自动化立体仓库的特点,优点,1,大大提高了仓库的单位面积利用率,2,提高了劳动生产率，降低了劳动强度,3,减少了货物处理和信息处理过程的差错,4,合理有效地进行库存控制,5,能较好地满足特殊仓储环境的需要,6,提高了作业质量，保证货品在整个仓储过程的安全运行,7,便于实现系统的整体优化,12,1.3.2,缺点,1,结构复杂，配套设备多，需要的基建和设备投资,很大,2,货架安装精度要求高，施工比较困难，而且施工,周期长,3,储存货品的品种受到一定

9、的限制，不同类型的货,架仅适合于不同的储存物品，因此，自动化仓库一旦建,成，系统的更新改造比较困难,13,1.4,自动化仓库的适用条件,1,货品的出入库频率较大，且货物流动比较稳定,2,需要有较大的资金投入,3,需要配备一支高素质的专业技术队伍,4,对货品包装要求严格,5,仓库的建筑地面应有足够的承载能力,14,1.5,自动化立体仓库的类型,按照高层货架与建筑物之间的关系,1,整体式,货架除了储存货物以外，还作为库房建筑物的支撑结构，是库,房建筑的一个组成部分，即货架与建筑物形成一个整体。这种形式,的仓库建筑费用低，抗震，尤其适用于,15,米以上的大型自动仓库,2,分离式,货架与建筑物相互独立

10、。适用于车间仓库、旧库技,术改造和中小型自动仓库,15,16,1.5.2,按货架的结构形式,1,单元货格式自动化仓库,图,3-1,单元货格式自动化仓库结构示意图,17,2,贯通式自动化立体仓库,图,3-2,重力货架式自动仓库结构组成示意图,18,梭式小车,货物,搬出,搬入,通道,图,3-3,梭式小车式货架结构示意图,19,3,移动货架式自动化仓库,20,4,旋转式自动化立体仓库,图,3,4,水平旋转式货架仓库结构示意图,21,1.5.3,按仓库所提供储存条件分类,1,常温自动化立体仓库,一般控制在,5,40,相对湿度控制在,90,以下,2,低温自动化立体仓库,低温自动化立体仓库又包括恒温、冷藏

11、和冷冻自动化仓,库等,恒温仓库,根据物品特性，自动调节储存温度和湿度,冷藏仓库,温度一般控制在,0,5,之间，主要用于蔬菜,和水果的储存，要求有较高的湿度,冷冻仓库,温度一般控制在,2,35,之间,3,防爆型自动化立体仓库,主要以存放易燃易爆等危险货物为主，系统设计时应严,格按照防爆的要求进行,22,2,自动化立体仓库的总体构成,土建工程及辅助设施,自动输送系统,自动存取系统,自动分拣系统,自动监控系统,仓储管理信息系统,自,动,化,立,体,仓,库,23,2.1,土建工程及辅助设施,2.1.1,土建工程,土建工程应根据仓库的规模，仓储系统的功能要求,由建筑设计师根据地质概貌情况，按照国家有关标

12、准规,定进行设计,2.1.2,消防系统,依据我国的建筑设计防火规范进行设计，再根,据所存物品的性质确定具体的消防方案和措施,自动化仓库的消防系统大都采用自动消防系统。自,动消防控制系统根据其结拓扑结构的不同，可分为直接,控制式和分布控制式两种类型，基本组成及工作原理如,下,24,传感器,监控中心,控制器,消防器材,25,2.1.3,照明装置,为了使仓库内的管理、操作和维护人员能正常地进,行生产活动，必须有一套较好的照明系统，尤其是在外,围的工作区和辅助区,自动化仓库的照明系统应有,日常照明,维修照明,和,应急照明,三部分组成,对存储感光材料的黑暗库来说，由于不允许储存物,品见光，因此照明系统应

13、特殊考虑,26,2.1.4,通风及采暖装置,通风和采暖的要求是根据所存物品的条件提出的,自动化仓库内部的环境温度一般在,5,45,即可。通,常由厂房屋顶及侧面的风机、顶部和侧面的通风窗、中,央空调、暖气等来措施来实现。对储存散发有害气体物,品的仓库要考虑环保要求，对有害气体进行适当处理后,再排入室外,27,2.1.6,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，这都是一个综合建筑系统中要考虑的,1,给水设施,包括消防用水和工作用水两部分,2,排水设施,是指将工作废水及雨水及时排出仓库,外部的系统,3,避雷设施,立体仓库属于高层建筑，应设置避雷,设施以防止雷击,总之，在设计

14、和施工时，以上各部分必须统筹考虑,以达到较好的施工效果,28,2,2,自,动,输,送,系,统,垂直升降机,被输送的货品,自动输送线,图,3,18,垂直升降输送机,29,图,3,17,螺旋滑槽式垂直输送机,30,自动导引车系统,自动导引车（简称,AGV,utomatic,uided,ehicle,是指能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆,多个,AGV,在控制系统的统一指挥下，分别按照系统规,划的路径行驶，从而完成货物的自动输送任务，这样就,构成了一个自动导引车系统,简称,AGVS:Automatic,Guided Vehicle System,31,2.3,货架自动存取系统,图,3-1,单元货格

15、式自动化仓库结构示意图,32,2.4,自动分拣系统,主,输,送,线,分,流,输,送,线,图,3,32,气缸侧推式分类,机构,33,主输送线,分流输送线,图,3,33,旋转挡臂式分类机构,34,图,3,34,轮子浮动式分类机构,35,自动分拣系统的组成,1,控制装置,作用：识别、接收和处理分拣信号,2,分类装置,作用：执行控制系统发来的分拣指令，使商品进入,相应的分拣道口,3,输送装置,作用：将已分拣好的商品输送到相应的分拣道口,以便进行后续作业,4,分拣道口,将商品脱离输送装置并进入相应集货区域的通道,36,2.5,自动控制系统,自动控制系统是自动化立体仓库能否正常运行的核,心系统。为了实现整

16、个系统的高效运转，自动化仓库内,所用的各种存取设备和输送设备等都需要配备相应的控,制装置，用于接受控制系统的指令，实现各自的控制功,能,2.5.1,控制管理系统的类型,1,集中控制系统,在自动化立体仓库内使用一台计算机控制器对所有,的自动化机械和设备运行统一控制的系统,37,图,3,35,集中控制系统结构示意图,38,入出库作业管理功能,业务数据的管理功能,网络通信功能,库存分析功能,2.5.2,分层分布式控制系统,三级控制系统是由管理级计算机系统、中央控制级,计算机系统和直接控制器组成的一个整体联网系统,进行,联网控制,1,管理级计算机系统,管理计算机可对整个仓库的所有作业和设备进行在,线及

17、离线管理，它是整个自动化立体仓库的管理核心,其主要功能是储位管理和库存动态管理，并具有实时输,入、打印和显示功能以及各种查询功能,管理级,中央控制级,直接控制级,39,2,中央控制级计算机系统,是整个自动化立体仓库实现自动控制的中心，控制,和监视整个自动化立体仓库的运行,接收并执行上位管理系统的指令,监视现场设备及各项业务的运行情况,完成管理级计算机系统、各种自动化设备（如堆,垛机、输送机、分拣机等）之间的通讯,对设备进行故障检测及处理,40,3,直接控制器,直接控制器由,可编程序控制器,对各设备进行,单机自动控制,直接控制堆垛机或输送机等设备的状态,完成单机的自动控制以及与中控级的通讯联系功

18、能,41,图,3,36,分布式控制系统,组成结构示意图,42,2,6,管,理,信,息,系,统,基础编码与条码生成打印系统,入库管理系统,出库管理系统,库存控制系统,库位管理系统,单证及报表打印系统,绩效考核系统,信息自动采集系统,仓储管理信息系统功能模块图,客户服务管理系统,财务管理系统,订货业务系统,仓,储,信,息,管,理,系,统,统计查询系统,43,管理员,PC,查询,PC,报,表,单,证,打,印,机,数据库,服务器,库房,PC,条码标签打印,机,图,3,38,型的仓储管理系统拓扑结构,Internet,无,线,手持,数据终端,车载终端,管,理,信,息,系,统,的,硬,件,组,成,44,3

19、,自,动,化,立,体,仓,库,的,总,体,设,计,收集分析原始资料,确定仓库的主要功能参数,确定仓库类型及货架方案,选择机械设备配套方案,计算所需机械设备数量,物流动线规划,自动化仓库的设计顺序,仓库的平面布置,一,一,般,设,计,程,序,45,3.1,设计的主要内容,3.1.1,需求分析,1,了解物流系统的总体规划，如投资、人员配置,基本指标，以确定仓储系统的规模和机械化、自动化的,程度,2,调查库存货物基本情况，如货物的种类、基本特,性、外形及尺寸、包装情况、平均库存量、每日入出库,数量、出入库频率等，以便确定仓库的类型、规模和库,容量等,3,了解建库现场条件，包括气象、地形、地质条件,地

20、面承载能力以及其它环境因素等,46,3.1.2,确定货物储存单,元的形式和规格,3.1.3,确,定,仓,库,的,类,型,作业方式,3.1.4,确定仓储作业设,备类型、主要性能参数及所,需数量,3.1.5,确,定,货,架,的,总,体,尺寸,1,货格尺寸的确定,单元货格式自动化仓库的布置简图,货格尺寸示意图,47,2,货架总体尺寸的确定,货格尺寸确定后，只要知道货架的排数、列数、层,数和巷道宽度，即可计算其总体尺寸,货架的总长度,L,货格长度列数,货架的总宽度,B,货格宽度排数,巷道宽度巷,道数,货架的总高度,各层高度之和,50,3.1.6,物流路线和区域平面布置的规划设计,1,物流路线及设备布置

21、的规划原则,最小移动距离原则,仓库内各项操作之间的距离越小,物料和人员流动所需的时间就越少，物流费用就越小,直线前进原则,按操作流程的要求，布置物流作业区,使物料的流动按自然顺序逐步进行，避免迂回、倒流,充分利用空间、场地的原则,生产力均衡原则,保证整个仓库的各个环节都能维持,一个合理的运行速度,最佳流程原则,保持各物流环节顺利进行，而无阻滞,现象发生,弹性原则,是指物流路线和物流设备在业务发生变化,时应能进行适当的调整,51,2,堆垛机的布置方式及运行路线,转,巷,道,车,堆垛机的布置方式,a,b,c,52,3,货架区和作业区的衔接方式,1,叉车,出入库台方式,2,自动搬运车,出入库台方式,3,自动搬运车,输送机方式,4,叉车,连续输送机方