简述自动化立体仓库的发展历程

自动化立体仓库,也叫自动化立体仓储,是物流仓储的一种模式,利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化,货物自动存取,自动运输,自动分拣,操作简便。自动化立体仓库,是当前技术水平较高的形式。仓库的主体由货架,巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体,货架内是标准尺寸的货位空间,巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中,完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码或RFID技术。

第二次世界大战之后,随着生产和技术的发展的产生了立体仓库。二战后50年代,美国分别出现了采用桥式堆垛起重机和司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库;随着计算机控制技术的发展,美国在60年代又建成世界上第一座在仓库管理中由计算机控制的立体仓库。此后,自动化立体仓库在欧美地区得到迅速发展,并逐渐形成了专门的学科。60年代中期,日本经济、逐渐开始繁荣。因此开始兴建立体仓库。随着日本科技方面的进步。自动化仓库发展速度越来越快,规模也越来越大。成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。而且日本自动化仓储设备的厂商,由于技术的先进和设备优秀的稳定性。在世界自动化仓储设备领域市场上知名度越来越高并占有一席之地。由于能节约土地资源,建设成本低,加之减少劳动力能有效的降低生产中的物流成本。20世纪末,自动化立体仓库在全世界发展迅速,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:实现了货物自动存取,自动运输,自动分拣,高效率采集货物信息、资源和库存管理和控制的智能化。由于更多的自动化仓储物流系统(WMS,WCS)和设备(RGV, AGV, AMR,手持终端)等得到广泛应用,极大的提高了仓储物流作业效率及降低成本。以海尔为例:海尔黄岛立体库(5400平米)建成后:每天进出托盘达到1200个。每年节省运营费用1200万(人工工资、外租库费用、车间到外租库运费) 降低物料库存量成本1.4亿。

我国立体仓库的发展, 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,至1980年我国已经建成和正在施工建设的自动化立体仓库达到21座。到2003年为止,我国自动化立体仓库数量已超过200座。

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、自动化集成自动化仓储阶段和智能自动化仓储阶段。

仓储作业过程各环节(包括出入库、存储、搬运、管理和控制等)全部主要靠人工作业来完成。这一阶段的优点直接面对仓储作业的全部流程,设施设备投资少。缺点:效率低下。

作业人员通过操纵机械设备来进行物品的仓储作业(包括出入库、存储、搬运、管理和控制等)。如通过叉车、天车、地牛、堆垛机等搬运物料,采用各种货架、物流容器,托盘存储物料。由于作业机械化提高了劳动生产率和工作质量,改善了作业人员的劳动条件,且由于采用了专业的物流容器(货架、托盘等)储存货物,改善了货品的储存保管条件,提高了存储空间的利用率。

这一阶段在将仓储过程各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WMS,设备中采用了自动导引小车(AGV),有轨制导小车(RVG)、自动输送机械、自动分拣系统、货品自动识别扫描系统、巷道式、移动式堆垛机等。在WMS的统一控制指挥下,各子系统(WCS等)、各种设备密切配合协作,使整个仓储系统的总体效益超过了各子系统独立工作的效益总和。

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,根据实际运营的情况,自动反馈有价值的参考数据,如根据出库量和频率对市场前景作出预测;根据储存货品的实际情况(存储位置、库存数量、库存存放的周期)对仓储规划、货品的摆放,资源的配比等提出合理化的建议;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。

随着计算机技术,人工智能技术的不断发展。特别是专业的管理系统在生产、物流中的应用日益增多。对一些搬运工具,如堆垛机、搬运车、叉车、提升机等有的已采取智能系统。一些传统的物流工具也进行了自动化的升级,如自动缠膜机,自动打包机,电动地牛,电动堆高机。这些工具和系统的升级,对于仓储的现场作业效率有明显的提升。

另外,近年来迅速发展的多媒体技术,通讯技术也在自动化立体仓库中得到越来越广泛的应用。普遍应用于员工培训,作业流程管理与控制、现场远程监控,货物信息自动化采集、远程故障分析和诊断、消防安全联防等方面。

现在和未来,自动化立体仓库的发展,与最初能节约土地资源、提高生产效率、降低人员劳动力成本。逐渐要升级为具有控制生产和销售的能力。从管理型仓库升级为经营型仓库。

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