立體倉庫的概念

立體化倉庫又稱高層貨架倉庫、自動存取系統(tǒng)AS/RS(Automatic Storage & Retrieval System)。它一般采用幾層、十幾層甚至幾十層高的貨架，用自動化物料搬運設(shè)備進(jìn)行貨物出庫和入庫作業(yè)的倉庫。
立體化倉庫一般由高層貨架、物料搬運設(shè)備、控制和管理設(shè)備及土建公用設(shè)施等部分構(gòu)成。

立體倉儲的趨勢

由于近來人工成本的不斷提升，柔性化制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System)的興起，有更多的工廠對立體化自動化倉庫興建意愿和興趣愈加濃厚，加上科技與計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，已達(dá)到倉庫無人化的境界。自動化立體倉庫不僅取代了人力和煩瑣的人員手工登錄作業(yè)，更達(dá)到迅速、正確傳送物品和信息的功能。

自動化倉儲的技術(shù)發(fā)展階段：

——人工倉儲技術(shù)階段

倉儲過程各環(huán)節(jié)的作業(yè)（包括物品的輸送、存儲、管理和控制等）主要靠人工來完成。

——機(jī)械化倉儲技術(shù)階段

作業(yè)人員通過操縱機(jī)械設(shè)備來實現(xiàn)物品的裝卸搬運和儲存等作業(yè)活動。

——自動化倉儲技術(shù)階段

在倉儲系統(tǒng)中采用了自動輸送機(jī)械、自動導(dǎo)引小車(AGV)、貨品自動識別系統(tǒng)、自動分揀系統(tǒng)、巷道式堆垛機(jī)等

——集成自動化倉儲技術(shù)階段

將倉儲過程各環(huán)節(jié)的作業(yè)系統(tǒng)集成為一個有機(jī)結(jié)合的綜合系統(tǒng)，稱為倉儲管理系統(tǒng)，在倉儲管理系統(tǒng)的統(tǒng)一控制指揮下，各子系統(tǒng)密切配合，有機(jī)協(xié)作，使整個倉儲系統(tǒng)的總體效益大大超過了各子系統(tǒng)獨立工作的效益總和。

——智能自動化倉儲技術(shù)階段

系統(tǒng)可以完全自動的運行，并根據(jù)實際運行情況，自動地向人們提供許多有價值的參考信息。

智能倉儲的優(yōu)點

優(yōu)點：
1)采用高層貨架、立體存儲，能有效利用空間，大大提高倉庫的單位面積利用率；
2)倉儲作業(yè)全部實現(xiàn)機(jī)械化和自動化，貨物自動存取，運行和處理速度快；
3)計算機(jī)控制，便于清點和盤庫，合理有效地進(jìn)行庫存控制，減少了貨物處理和信息處理過程的差錯;
4)采用料箱或者托盤存儲貨物，能有效的較少貨物的破損，較好地滿足特殊倉儲環(huán)境的需要;
5)提高了作業(yè)質(zhì)量，保證貨品在整個倉儲過程的安全運行;
6)便于實現(xiàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

智能倉儲的缺點

缺點：
1)倉儲結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配套設(shè)備多，需要的基建和設(shè)備投資很大；
2)貨架安裝精度要求高，施工比較困難，而且施工周期長；
3)計算機(jī)系統(tǒng)是倉庫的“神經(jīng)中樞”。一旦出現(xiàn)故障，將會使整個倉庫處于癱瘓狀態(tài)，收發(fā)作業(yè)就要中斷；
4)由于高層貨架是利用標(biāo)準(zhǔn)貨格進(jìn)行單元儲存的，所以對儲存貨物的種類有一定的局限性；
5)倉儲實行自動化控制和管理，技術(shù)性比較強(qiáng)，對工作人員的技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)要求比較高，必須具有一定的文化水平和專業(yè)素養(yǎng)，而且需要經(jīng)過專門的培訓(xùn)才能勝任；
6)必須注意倉儲設(shè)備的保管和保養(yǎng)，定期維護(hù)，采購備品備件；

智能倉儲物流系統(tǒng)

智能倉儲系統(tǒng)——自動化存儲系統(tǒng)：貨架、存取設(shè)備
自動化輸送系統(tǒng)——輸送線系統(tǒng)、自動化輸送車系統(tǒng)
自動化作業(yè)系統(tǒng)——機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)、自動分揀系統(tǒng)
自動化計算機(jī)系統(tǒng)——WMS/WCS、PLC
其他——手持PDA、RFID設(shè)備、掃描設(shè)備、檢測、消防

立體倉庫-高架叉車庫

高架叉車倉庫是以高架叉車和高層貨架為主組成的倉庫。因為高架叉車向運行方向二側(cè)進(jìn)行堆垛作業(yè)時，車體無須直角轉(zhuǎn)向，而使前部的門架或貨叉作直角轉(zhuǎn)向及側(cè)移，這樣作業(yè)通道大大減少；此外，高架叉車的起升高度比普通叉車要高，從而大大提高了倉庫面積和空間利用率。高架叉車又稱無軌堆垛機(jī)，與有軌堆垛機(jī)相比，可多巷道共用一臺，適用于巷道高度較短，入出庫作業(yè)頻率較低的倉庫。

立體倉庫-托盤單元式自動倉庫

云頂倉儲托盤單元式自動倉庫Pallet Unit AS/RS，采用托盤集裝單元方式來保管物料的自動倉庫，通常所說的“自動倉庫”，指的就是托盤單元式自動倉庫。一般由巷道堆垛起重機(jī)，高層貨架，入出庫輸送機(jī)系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)，周邊設(shè)備和計算機(jī)倉庫管理系統(tǒng)等組成。

托盤單元式自動倉庫分類:

根據(jù)高層貨架與建筑物之間的關(guān)系不同，可以分為：
1、整體式自動倉庫：由貨架頂部支撐建筑屋架，在貨架邊側(cè)安裝墻圍，貨架與建筑物成一整體。建筑費用低，抗震，尤其試用于15米以上的大型自動倉庫。
2、分離式自動倉庫：貨架與建筑無關(guān)，呈獨立、分離狀態(tài)。適用于車間倉庫、舊庫技術(shù)改造和中小型自動倉庫。

立體倉庫-箱盒式自動倉庫

云頂倉儲箱盒式自動化庫是采用箱盒單元方式來保管物料的自動倉庫。箱盒單元貨物要比托盤單元貨物外形尺寸小、重量輕，適用于存放小型物料，以及一次入出庫量較少的自動倉庫，如家電、醫(yī)藥、標(biāo)準(zhǔn)件等行業(yè)。

立體倉庫-其他

重力流動倉庫：

云頂倉儲重力流動倉庫在貨架每層的通道上，都安裝有一定坡度的、帶有軌道的導(dǎo)軌，入庫的單元貨物在重力的作用下，由入庫端流向出庫端。滾道分為三種：機(jī)械式重力滑道、氣囊式重力滑道、氣墊式重力滑道。

水平回轉(zhuǎn)倉庫：

采用水平回轉(zhuǎn)運動模式，按照用戶指令，將用戶需要的料斗轉(zhuǎn)至存取口停下，這種產(chǎn)品特別適合安裝在矮小但狹長的空間內(nèi)。

垂直回轉(zhuǎn)倉庫：

垂直回轉(zhuǎn)式倉庫采用垂直回轉(zhuǎn)運動模式。歐標(biāo)智能用戶可以直接輸入物料代碼或輸入物料所在的料斗層號。按照用戶指令，用戶需要的料斗轉(zhuǎn)至存取口停下。適用于小型物料的存放。

存儲設(shè)備-巷道堆垛機(jī)（有軌堆垛機(jī)）

適用范圍
是在高層貨架的窄巷道內(nèi)作業(yè)的起重機(jī)，可大大提高倉庫的面積和空間利用率，是自動化倉庫的主要設(shè)備，又稱有軌堆垛機(jī)
分類
按照用途可分：單元型、揀選型、單元-揀選型按照控制方式分：手動、半自動、全自動按照轉(zhuǎn)移巷道方法分：固定式、轉(zhuǎn)移式和轉(zhuǎn)移車式按照金屬結(jié)構(gòu)的形式分：單立柱和雙立柱
主要性能
倉庫高度：6—24M Max 40M運行速度：max80m/min(標(biāo)準(zhǔn)性)200m/min(高速型)起升高度：max20m/min(標(biāo)準(zhǔn)性)50m/min(高速型)貨叉伸縮速度：max12m/min(標(biāo)準(zhǔn)性)50m/min(高速型)

存儲設(shè)備-穿梭板

適用范圍
云頂倉儲穿梭板是運用密集式存儲立體倉庫設(shè)備，采用貫穿式的貨架進(jìn)行工作，最大限度利用空間，將空間的利用率達(dá)到了90%以上，滿足先入先出和先入后出的工作。穿梭板可通過無線遙控，可在貨架系統(tǒng)設(shè)定的軌道上進(jìn)行前后移動和升降運動，從而將托盤貨物逐個移至指定位置和端口位置，再由叉車或其他取貨裝置將端口貨物取走，從而實現(xiàn)貨物的進(jìn)出和存取。

存儲設(shè)備-多層穿梭車

適用范圍
多層穿梭車立庫采用穿梭車+提升機(jī)出入庫，每臺穿梭車可在各層各巷道作業(yè)，而堆垛機(jī)立庫每臺堆垛機(jī)只能在固定巷道作業(yè)，所以穿梭車比堆垛機(jī)方案柔性度更高，較少的設(shè)備即可處理大量貨位，后期增加小車和提升機(jī)數(shù)量即可。同時單臺穿梭車出現(xiàn)故障系統(tǒng)仍可正常運行，不像堆垛機(jī)出現(xiàn)故障導(dǎo)致整個巷道無法工作的情況。

輸送設(shè)備-出入庫輸送機(jī)

滾筒式輸送機(jī)

滾筒式輸送機(jī)分為動力式和無動力式：
1.無動力式呈一定坡度，使貨物靠自身重力從高端移動到低端；
2.動力式由一系列排列整齊的具有一定間隔的輥子組成，驅(qū)動裝置將動力傳給滾筒，使其旋轉(zhuǎn)，通過滾筒表面與輸送物品表面間的摩擦力輸送物品。

鏈條式輸送機(jī)

鏈條輸送機(jī)是以鏈條作為牽引和承載體輸送物料，鏈條輸送機(jī)的輸送能力大，主要輸送托盤、大型周轉(zhuǎn)箱等。輸送鏈條結(jié)構(gòu)形式多樣，并且有多種附件，易于實現(xiàn)積放輸送，可用做裝配生產(chǎn)線或作為物料的儲存輸送。

輸送設(shè)備-AGV(自動導(dǎo)引車)

自動導(dǎo)引搬運車簡稱AGV(Automatic Guided Vehicle)是裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運輸小車，是自動化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。
根據(jù)導(dǎo)引方式的不同，可分：

1、固定路徑導(dǎo)引，包括電磁導(dǎo)引、磁條導(dǎo)引；

2、自由路徑導(dǎo)引，包括激光導(dǎo)引、慣性導(dǎo)引等；

根據(jù)AGV裝卸物料方式的不同，可分：

1、輥道輸送式
2、鏈條輸送式
3、垂直升降式
4、叉車式

AGV導(dǎo)引方式比較

電磁導(dǎo)引
較為傳統(tǒng)的引導(dǎo)方式，通過在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬導(dǎo)線，并加載低頻、低壓電流，使導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，AGV上的感應(yīng)線圈通過對導(dǎo)航磁場強(qiáng)弱的識別和跟蹤，實現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。
優(yōu)點：導(dǎo)引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡單而可靠，便于控制通訊，對聲光無干擾，投資成本低

缺點：改變或擴(kuò)充路徑較麻煩，導(dǎo)引線鋪設(shè)相對困難
磁條導(dǎo)引
采用了在路面上貼磁條替代在地面下埋設(shè)金屬線，通過磁條感應(yīng)信號實現(xiàn)導(dǎo)引
優(yōu)點：AGV定位精確，路徑的鋪設(shè)、變更或擴(kuò)充相對電磁導(dǎo)航較容易，磁條成本較低
缺點：磁條容易破損，需要定期維護(hù)，路徑變更需要重新鋪設(shè)磁帶，AGV只能按磁條行走，無法實現(xiàn)智能避讓，或通過控制系統(tǒng)實時更改任務(wù)
慣性導(dǎo)航
優(yōu)點：AGV定位精確，小巧靈活，鋪設(shè)、改變路徑也較容易，便于控制通訊，對聲光無干擾
缺點：路徑需要定期維護(hù)，如果場地復(fù)雜，則需要頻繁更換二維碼，對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格，另對場地平整度有一定要求，價格較高
激光導(dǎo)航
優(yōu)點：AGV定位精確;地面無需其他定位設(shè)施;行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境，它是目前國內(nèi)外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)航方式
缺點：制造成本高，對環(huán)境要求較相對較高(外界光線，地面要求，能見度要求等)

碼垛機(jī)器人

自動化立體倉庫系統(tǒng)中大量使用機(jī)器人完成自動裝箱、碼垛、拆垛的工作。碼垛機(jī)器人能將不同外形尺寸的包裝貨物，整齊地、自動地碼（或拆）在托盤。
立體倉儲結(jié)構(gòu)示意圖