现代仓储技术的发展状况与趋势

作者：德马泰克

欢迎访问e展厅 展厅 6 仓储/分拣设备展厅 货架, 悬臂式货架, 流利式货架, 横梁式货架, 轻型货架, ... 仓储技术在物流系统中起着至关重要的作用。高效合理地利用仓储技术，可以帮助企业加快物资流动的速度，降低成本，保障生产的顺利进行，并可以实现对资源的有效控制和管理。随着信息技术与网络技术的快速发展以及人力成本的上升，仓储技术已经从人工和机械化阶段，向自动化、智能化发展。 仓库过去一直被视为存储货物的地方，不受重视，当然，也与高科技无缘。在很多工厂的现代化进程中，仓库完全被忽略了。但是，在当今日益激烈的市场竞争环境下，无论是制造企业还是商贸流通、物流企业都开始意识到仓库的重要作用。仓库作为企业与外部世界之间的重要联系点，影响着企业生产和物流系统的表现。 仓储技术在物流系统中起着至关重要的作用。高效合理地利用仓储技术，可以帮助企业加快物资流动的速度，降低成本，保障生产的顺利进行，并可以实现对资源的有效控制和管理。随着信息技术与网络技术的快速发展以及人力成本的上升，仓储技术已经从人工和机械化阶段，向自动化、智能化发展。 仓储系统的分类及组成 仓储系统指的是产品接收、储存、分拣中使用的设备和运作策略的组合，其构成包括：存储空间、货物、仓储设施设备、人员、作业及管理系统等。其中，存储是几乎每次物料搬运及配送操作的核心。无论是大宗物资的备用存储、处理过程中的缓冲存储或是在拣选面的库存，都需要精心构思的存储布局，物流系统的中庸或卓越在此处表现得泾渭分明。 (一)货架系统 鉴于德马泰克对货架的理解与项目经验的总结，我们将货架系统分类为以下几种。 从单元货品的包装可分为： 托盘式货架：高度可达40米以上，载重可达1500kg。高架窄巷道货架是一种经济效益高的存储货架，它能充分利用仓库有限的面积。主要适用于以托盘为载货单位的货品，并可以配合托盘堆垛机组成高效的自动化出入库系统。 料箱式货架：载重可达350kg。这是一款针对小托盘、料箱与纸箱等整箱货品存储的方案，货位设计合理紧凑。也能配合料箱堆垛机，实现快速存取货运行以及无噪音运行。 多层穿梭车货架：这是一种特殊设计的存储货架，存储位可以是单伸位，也可以是双伸位，货位上都装有保护装置，因此在货位里的货品不会意外掉入穿梭车道或者其它货位。货架支撑着穿梭车运行的支架，维修通道也设在巷道内，既可以很方便地进入货架各层，也可以加固货架本身。 传统存储货架：这些形式的货架可以精确地按照仓库实际需求快速简单地被设计出来。托盘货架系统是多样性的，主要是最大限度提升仓库的存储空间，同时提升人工作业仓库的灵活性与作业效率。不论是什么形式的货架，如何安全地存储高价值的货品始终是最关键的，不仅可以使仓库变得整洁，更可以让这些货品有序地摆放，配合下一个环节的作业。也可以配合智能的拣选系统，这样能大大提高仓库对客户的服务水平。 从建造结构上分： (1)常规地面货架 (2)抬升式货架：占地面积有限的情况下，这种货架可以充分利用立体高度上的空间。这是一种使空间扩展一倍而且不影响底层地面作业的货架形式。抬升式货架可分两种：一种为重型抬升货架，这种货架直接与整体结构绑定，无需支撑货架的支柱，也能达到载重的高要求。另一种为中型抬升货架，可使用标准化的部件安装成型。 从项目应用上分： (1)复合型货架：这种货架适用于各类型的叉车运作。 (2)驶入式货架：适用于高密集型、高物动量货品的存储方式，可遵循货品的先进后出原则。 (3)窄巷道货架：这种货架系统不仅可使用叉车作业，还可安装堆垛机，实现出入库自动化作业。 (4)双伸位托盘货架：可增加存储量实现经济效益。 (5)后推式托盘货架：一排可多至四伸位货位，当第一个货位上的货品取走后，后一个货位上的货品会被自动推入第一个货位。 (6)托盘流力式货架：托盘货品被存储于下部安装着滚轮的货位上，第一个货位上的货品取走后，后一个货位上的货品自动到位。 (二)自动仓储系统 自动仓储系统(AS/RS)是采用高层货架储存货物，用起重、装卸、运输机械设备进行货物出库和入库作业，采用信息系统进行管理的自动化物流系统。AS/RS主要通过高层货架充分利用空间进行货物自动存取，所以称为“自动化高架仓库系统”，也称为“自动化立体仓库系统”。高架仓库的最大高度可以达到40多米，最大库存量可达数万甚至10多万个货物单元，可以做到无人操纵，实现按计划入库和出库的全自动化控制，并且对于仓库的运作与管理可以实现计算机网络管理。 自动仓储系统由以下部分组成： (1)高层货架 高层货架是AS/RS的主要组成部分之一，其货物单元可以是托盘，也可以是抽屉或者盒子/箱子，这取决于所存取货物的大小和特点。货架也分不同种类，比如悬臂式、重型流利式，或者是经过特殊设计的货架。通常都使用标准货架，如果是非标准、定制化的，成本会更高。此外，货架可以独立于建筑物，也可以嵌在建筑内部。 (2)自动存取设备 AS/RS中的存取设备有高位叉车、工业机器人、有轨式单双立柱巷道堆垛机等，完成物料搬运、提升、堆垛等操作。其中最常见的自动存取设备是堆垛机。堆垛机接受计算机指令后，能在高层货架巷道中来回穿梭，把货物从巷道口的出入库货台搬运到指定的货位中，或者把需要的货物从仓库中搬运到巷道口出入库货台，再配以相应的转运、输送设备，通过计算机控制实现货物的自动出入库。 堆垛机在巷道内运行，通常每个巷道配备一台堆垛机，也有一台堆垛机运行在多个巷道的情况。这时，巷道末端通常都配有一台输送车，用于将堆垛机送到另一个巷道。到底选择哪种设备取决于成本和处理量。按照控制方式，堆垛机可以分为人工操作和无人操作两种，如果是前者，则每次从存储货位取出的货物可以少于一个货物单元(即，可以完成拣货功能)。 除了堆垛机，也有一些AS/RS系统并不使用运行于巷道内部的自动存取设备。其中比较典型的应用是自动导引车(AGV)。AGV有时会被用来代替运行于巷道内部的堆垛机，它不仅能实现制造、配送区与仓库之间的货物传送，还能从存储货位取出货物。在这种情况下，通常需要铺设轨道，引导AGV小车进入巷道内部，同时，轨道还能保持小车的平稳运行。提升装置用于小车的升降操作，有时，AGV能替代无人驾驶叉车。AGV的局限性在于货物提升的高度受限。 (3)出入库工作站 存取暂存站是用于将货物摆放成适合堆垛机处理形式的工作站，它可以很简单，仅仅由一台叉车或穿梭车、一个传输单元或者是一台自动导引车(AGV)组成。每个AS/RS都至少有一个存取暂存站，通常位于巷道末端。有时，存取暂存站堪称存储区与工厂、配送协同运作的中枢神经。 (4)地轨 先进的地轨有特殊的抓紧装置，大大提升安全性与可靠性。有些地轨可以偏向于巷道的一边，这样可以为堆垛机手动模式作业情况下流出足够的行走空间，也可以便于维护。 (5)货位控制软件与堆垛机控制软件 这些控制软件与仓库管理软件或企业资源管理软件相连。控制软件可提供可视化管理与用户友好操作界面。采用中间件控制除了控制自动化仓储系统中的堆垛机，还能集成其它的自动化物流设备的控制系统。 (三)多层穿梭车系统 基于对AS/RS系统的应用拓展，除了传统的存储功能外，最主要的是与订单拣选系统相连做铺垫的暂存与排序功能。一些公司推出了用于对料箱、货柜和托盘自动化存取的新一代系统——多层穿梭车系统。该系统突破了传统观念，可按需在各个货架层配备智能载货小车。载货小车在非常节省空间的存储系统中穿梭进出，与位于库端的输送系统相连，以精确的顺序将货品送至选拣站，使订单整合和组盘作业进行得更为有效。 多层穿梭车还有暂存货品的功能，可将下一批订单所需整合的货品存储起来。在货品选取并送到选拣站的同时，新的货品会自动补充到缓存区来。 多层穿梭车起着连接大量货物存储和订单履行的关键作用，保证履行订单时必要的货品库存能随手拿来，从而提高订单履行效率和客户服务水平。 自动仓储技术发展趋势 随着社会的发展，产品越来越趋向个性化，生产批次越来越小，产品品规也越来越丰富。同时，随着分销网络的扁平化，销售中间环节的消除，更大型、更集中的配送中心已经成为主流趋势，货物会从配送中心直接送到用户手中。同时，为了缩短交货时间，加快资金周转，订单结构也逐渐趋向于更少的批量和更多的频次，这就需要配送中心能够处理“小批量、多频次”的订单。实际上，仓储自动化的主要增长领域就在于订单拣选。未来订单拣选不再是劳动密集型产业，而是更加灵活，更加模块化。更集中、更大型的配送中心越来越多。因为企业意识到，与其在不同地区开设几个小型仓库，不如将其合并集中，在某个区域开设一个大型配送中心，实现统一配送。而更快、更可靠的运输系统为此提供了必要条件。生产力如何提高，准确率如何保持，人体工程学如何考虑，是每一个企业都必须面对的问题。 对于零售行业来说，传统的物流作业方式是：货物到达配送中心后，采用人工作业，按照货品品规上架存储，再根据订单的不同要求从不同的区域取货，完成拣选后再装车发运。目前，国内仍然主要采用人工处理方式。而随着货品品规增多，采用人工方式拣货，拣选面需要大幅增加。 从生产力的角度来看，零售业态越来越丰富，包括大卖场、超市、便利店、百货商场、特许加盟店和网上商城等，对配送或是第三方物流服务提出了越来越高的要求。而传统的人工方式，生产力很难做到最优化。另外，从人体工程学的角度，对于劳动强度很高的作业，人工方式将逐渐被机械化、自动化所取代。 导入自动化拣选设备无疑可以使作业效率和准确率得到明显提升，但系统柔性也随之降低。因此，如何在提升效率的同时使系统的灵活性不受限制，是物流厂商需要帮助客户解决的问题。 实时仓储控制系统(real time warehouse control systems，RTWCS)将得到越来越广泛的应用。仓储人员通过数据采集终端与计算机通信，RTWCS系统实时管理和监控着所有货物的上架、输送和拣选环节，自动形成工作队列，并优化队列顺序，进而确定并分配相应的资源——劳动力、仓库空间和设备，使所有资源都得到充分利用。 随着信息更加实时准确，仓储管理水平得到极大提升。仓储管理者可以获悉任何订单、存储位置、库存水平、设备状态或者是劳动力利用的实时状态。物料追踪能精确到对现有系统已完成的分拣量和剩余处理量了如指掌，库存的准确率能够达到99%以上。(end)

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