自动立体仓库知识与原理(翟光明)课件

2015年年9月月17日日自自动化立体化立体仓库基本知基本知识与原理与原理讲师：翟光明：翟光明图3-1 单元元货格式自格式自动化化仓库结构示意构示意图1.2015年年9月月17日自动化立体仓库基本知识与原理图日自动化立体仓库基本知识与原理图3-1单单物流技物流技术自自动化的基化的基础是信息化，核心是机是信息化，核心是机电一体化，外一体化，外在表在表现是无人化，效果是省力化。自是无人化，效果是省力化。自动化立体化立体仓库作作为物流技物流技术自自动化的主要形式，已化的主要形式，已经成成为现代物流配送中心代物流配送中心规划建划建设的的重要内容。重要内容。根据中根据中华人民共和国国家人民共和国国家标准准物流物流术语GBT183542001的定的定义:自自动化化仓库（automaticwarehouse）是指由）是指由电子子计算机算机进行管理和控制的，不需人工搬运作行管理和控制的，不需人工搬运作业，而，而实现收收发作作业的的仓库。一、自一、自动立体立体仓库的概述的概述1、自、自动化立体化立体仓库的概念的概念2.物流技术自动化的基础是信息化，核心是机电一体化，物流技术自动化的基础是信息化，核心是机电一体化，立体立体仓库（stereoscoplcwarehouse）是指采用高）是指采用高层货架配以架配以货箱或托箱或托盘储存存货物，用巷道堆物，用巷道堆垛起重机及其它机起重机及其它机械械进行作行作业的的仓库。因此，自。因此，自动化立化立体体仓库是一种用高是一种用高层立体立体货架（托架（托盘系系统）储存存货物，一般采用几物，一般采用几层、十、十几几层乃至几十乃至几十层高的高的货架架储存存货物，物，并用并用计算机控制管理和采用算机控制管理和采用专门的的仓储作作业设各各进行存取作行存取作业的的仓库。自自动化立体化立体仓库的的发展有助于展有助于实现高效率物流和大容量高效率物流和大容量储藏，能藏，能适适应现代化生代化生产和商品流通的需要。和商品流通的需要。3.立体仓库（立体仓库（stereoscoplcwareh2、建立自、建立自动立体立体仓库的意的意义l提高提高仓库、车间空空间利用率利用率l提高提高进出出库效率和准确性效率和准确性l结合先合先进的物流系的物流系统，提高物流自，提高物流自动化水平化水平 l便于特殊便于特殊产品品储存保管存保管l便于先便于先进先出先出4.2、建立自动立体仓库的意义提高仓库、车间空间利用率、建立自动立体仓库的意义提高仓库、车间空间利用率4.第二次世界大战后随着生产的恢复与发展、技术的进步，加上土地稀缺和地价上涨等因素，促进了自动化立体仓库的出现与发展。1、20世纪50年代，美国出现了采用桥式堆垛起重机的仓库，20世纪50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机，1963年美国首先在仓库业务中采用计算机控制，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展。2、20世纪60年代中期以后，日本开始兴建立体仓库，而且发展速度越来越快。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。目前，日本已经成为世界上拥有立体仓库数量最多的国家。我国立体仓库及其专用的物流搬运设备的研究开始于20世纪60年代，在1963年试制成功了第一台桥式堆垛起重机。3、20世纪70年代中期，我国开始开发研究采用巷道式堆垛起重机和高架叉车的立体仓库。1 9 74年郑州纺织机械厂为了提高磨具管理效率、降低库房占用、减少误差、降低事故，用锯齿形厂房改造成半自动化立体仓库，设有672个货位。随后北京汽车厂建成高13层的自动化立体仓库，共有1508个货位；第二汽车制造厂1977年动工修造了具有16016个货位的自动化立体仓库。此后自动化立体仓库在我国得到不断地发展。目前我国已建成的立体仓库约有300余座，分布在汽车、家电、化工、电子、机械、烟草、军队后勤等各行业和部门。二、自二、自动化立体化立体仓库的的发展展5.第二次世界大战后随着生产的恢复与发展、技术的进步，第二次世界大战后随着生产的恢复与发展、技术的进步，近年来，国内外在建设物流系统及自动化立体仓库方面更加注重实用性和安全性。大型自动化立体仓库系统已不再是发展方向。为了适应工业发展的新形势，出现了规模更小、反应速度更快、用途更广的自动化立体仓库系统。它结合先进的控制技术，应用到分段输送和按预定线路输送方面，保持了高度的柔性和高生产率，满足了工业库存搬运的需要。在堆垛机方面，不断推出具有新的美观外形和更高性能的设备，进一步提高电子和控制技术的应用，在使堆垛机具有更高定位精度的同时，提高其搜索能力和运行速度。随着现代工业生产的发展，柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对自动化立体仓库提出更高的要求，搬运仓储技术要具有更可靠、更实时的信息，工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。射频数据通信、条码技术、扫描技术和自动数据采集越来越多地应用于堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上，移动式机器人也作为柔性物流工具在柔性生产中、在仓储和产品发送中日益发挥重要的作用。6.近年来，国内外在建设物流系统及自动化立体仓库方面更加近年来，国内外在建设物流系统及自动化立体仓库方面更加三、自三、自动立体立体仓库的分的分类1、自、自动立体立体仓库的分的分类1）适合食品加工行）适合食品加工行业的立体的立体库2）适合）适合药品行品行业的立体的立体库3）适合零部件制造）适合零部件制造业的立体的立体库（翟老（翟老师考考查日本五十菱食品冷日本五十菱食品冷链仓库视频）7.三、自动立体仓库的分类三、自动立体仓库的分类1、自动立体仓库的分类、自动立体仓库的分类1）适合食品加工）适合食品加工四、自四、自动立体立体仓库的构成的构成8.四、自动立体仓库的构成四、自动立体仓库的构成8.9.9.1、高、高层货架与集装架与集装单元容器具元容器具l高高层货架架l集装集装单元容器具元容器具2、存取与、存取与传输系系统设备1）巷道堆）巷道堆垛机机l机架机架l运行机构运行机构l提升机构提升机构载货台基存取机构台基存取机构l电器器设备安全保安全保护装置装置l终端限位保端限位保护l联锁保保护l正位正位检测控制控制l载货台断台断绳保保护l断断电保保护自自动立体立体仓库的构成的构成10.1、高层货架与集装单元容器具自动立体仓库的构成、高层货架与集装单元容器具自动立体仓库的构成10.2）输送送设备11.2）输送设备）输送设备11.12.12.3、计算机控制与管理系算机控制与管理系统1）自）自动控制系控制系统控制系控制系统应能能对搬运搬运设各（堆各（堆垛机等）、运机等）、运输设备（输送机、送机、小小车、转轨车等）等）进行自行自动控制，它是自控制，它是自动化立体化立体仓库的核的核心部分之一，直接关系到心部分之一，直接关系到仓库作作业的正常的正常进行。因此，控制行。因此，控制系系统中所使用的材料、中所使用的材料、设备、传感器和元件都感器和元件都应采用可靠性采用可靠性高、寿命高、寿命长、易于、易于维护和更和更换的的产品。品。堆堆垛机的控制机的控制现多采用模多采用模块化控制方式，化控制方式，驱动系系统一般一般为交交流流电动机，无机，无级调速，技速，技术成熟，成熟，应用广泛。既能用广泛。既能实现堆堆垛机的高速运行，又能平机的高速运行，又能平稳进行停行停车对位。在控制系位。在控制系统中，中，应采取一系列自采取一系列自检和和联锁保保护措施，确保在工作人措施，确保在工作人员操作操作错误时不不发生事故。控制系生事故。控制系统应能能对机械及机械及电气故障气故障进行判断、行判断、报警和向主机系警和向主机系统传递故障信息，并故障信息，并应能适能适应多种操作方式多种操作方式的需要。的需要。13.3、计算机控制与管理系统、计算机控制与管理系统1）自动控制系统）自动控制系统13.过程程监控是控是实现自自动化化仓库实时控制的重要控制的重要组成部分成部分。在自。在自动化化仓库的的实际作作业过程中，需要程中，需要对作作业信息信息及运行及运行设备（如堆（如堆垛机、机、输送机等）的状送机等）的状态进行行监视和管理。和管理。监控控调度系度系统根据主机系根据主机系统的作的作业命令，按运行命令，按运行时间最短、作最短、作业间的合理配合等原的合理配合等原则对作作业的先后的先后顺序序进行行优化化组合排合排队，并将，并将优化后的作化后的作业命令命令发送送给各控各控制系制系统，对作作业进程程进行行实时监控。控。监控操作台可以控操作台可以对机械机械设备的位置、的位置、动作、状作、状态、货物承物承载及运行故障等信息及运行故障等信息进行行显示，以便操作。作示，以便操作。作业管理人管理人员对现场情况情况进行行监视和控制，并可以通和控制，并可以通过操操作台上的控制开关或作台上的控制开关或键盘对设备进行行紧急操作。急操作。2监控控调度系度系统统14.过程监控是实现自动化仓库实时控制的重要组成部分。在自动化仓库过程监控是实现自动化仓库实时控制的重要组成部分。在自动化仓库自自动化立体化立体仓库的信息管理是基于的信息管理是基于现代信息管理理代信息管理理论和和现代代控制理控制理论而而创立的一个分支。立的一个分支。对于一个自于一个自动化化仓库来来说，它可，它可以是独立的，但以是独立的，但对于一个生于一个生产流通企流通企业来来讲，它又是其管理信，它又是其管理信息系息系统（MIS）的一个子系）的一个子系统。它不。它不仅对信息信息进行管理，也行管理，也对物物流流进行管理和控制，集信息流和物流于一体，是行管理和控制，集信息流和物流于一体，是现代化企代化企业物物流和信息流管理的重要流和信息流管理的重要组成部分。成部分。计算机管理信息系算机管理信息系统（主机系（主机系统）是自）是自动化立体化立体仓库的核心的核心它一骰由它一骰由较大的大的计算机算机组成，有的甚至构成成，有的甚至构成计算机网算机网络；它；它应具有大容量、高速度、具有大容量、高速度、强大的功能等特点，大的功能等特点，应处理整个理整个仓库生生产活活动中的主要数据。中的主要数据。自自动化化仓库管理信息系管理信息系统的主要功能是的主要功能是对仓库入入库、出、出库活活动进行有效的控制，并行有效的控制，并对数据数据进行行统计分析，以便能使决策者分析，以便能使决策者及早及早发现问题，采取相，采取相应的措施，最大限度地降低的措施，最大限度地降低库存量，加存量，加快快货物流通，物流通，创造造经济效益。效益。3计算机管理信息系算机管理信息系统15.自动化立体仓库的信息管理是基于现代信息管理理论和现代自动化立体仓库的信息管理是基于现代信息管理理论和现代自自动立体立体仓库电脑显示功能示功能1、各、各储位的空位的空间与与储存状存状态2、储位中的位中的货物种物种类、名称、数量、名称、数量、规格、件数、格、件数、重量重量3、命令状、命令状态4、修改或新增、修改或新增仓库内内货物种物种类名称、数量、名称、数量、规格、格、件数、允件数、允许最大最大载重量重量5、选择操作方式、入操作方式、入库、出、出库6、控制、控制电脑与地面托与地面托盘通通讯接接口、及工作参数口、及工作参数选择7、设定操作人定操作人员权限、操作密限、操作密码、确保数据安全。、确保数据安全。16.自动立体仓库电脑显示功能自动立体仓库电脑显示功能16.手工手工软件操作界面件操作界面17.手工软件操作界面手工软件操作界面17.五、自五、自动立体立体仓库成本与效益成本与效益1、目前、目前传统仓库的成本构成分析的成本构成分析l货物接受、保管物接受、保管费用；用；l货物出物出库、交付、交付费用；用；l有关有关货物物检验、化、化验、防治、防治费用；用；l整理、翻整理、翻仓、倒、倒库费用；用；l冷冷冻、保暖、保暖、护仓、照明、照明费用；用；l仓库、场地租地租赁、委托保管、委托保管费用；用；l货物包装、加工物包装、加工费用；用；l装箱、拆箱、装箱、拆箱、垫仓物料物料费用等。用等。18.五、自动立体仓库成本与效益五、自动立体仓库成本与效益1、目前传统仓库的成本构成分析货物、目前传统仓库的成本构成分析货物2、立体仓库投入与后期成本分析1）立体仓库投入l调研研费用用l咨咨询费用用l项目投目投资建建设l培培训与与现场指指导费用用19.2、立体仓库投入与后期成本分析、立体仓库投入与后期成本分析1）立体仓库投入调研费用）立体仓库投入调研费用19.2）后期成本分析）后期成本分析随着随着经济和技和技术的的发展，越来越多的自展，越来越多的自动仓库应用用于生于生产过程，但程，但对其其经济性的性的论证容易忽略。容易忽略。1将自将自动仓库并入一个并入一个项目的目的总投投资，计算算该项目的目的净现值NPV，内部收益率，内部收益率IRR，投，投资回收期，确保回收期，确保NPV0，IRR大于大于期望收益，回收期尽可能短。如自期望收益，回收期尽可能短。如自动仓库在在项目投目投产后后续建，建，需要新核算需要新核算项目投人目投人产出的以上三出的以上三项财务指指标。2自自动仓库的的实施是一个多目施是一个多目标决策决策问题，除采用，除采用项目定量目定量评价外，价外，还应发挥定性分析功能，定性分析功能，请有关有关专家和决策人家和决策人员围绕企企业产品品结构构进行主行主观直直觉判断。判断。3因自因自动仓库属先属先进制造系制造系统，其投，其投资决策决策问题属于半属于半结构构化化问题，要从企，要从企业的的战略效益即整体科技略效益即整体科技进步所步所带来的企来的企业形形象（无形象（无形资产）及潜在的效益方面）及潜在的效益方面进行行综合合评价。价。4后期后期费用：运用：运营成本、保修期、培成本、保修期、培训指指导、维修、修、备件及件及保障、保障、抢修、升修、升级等等费用。用。20.2）后期成本分析）后期成本分析随着经济和技术的发展，越来越多的自动仓随着经济和技术的发展，越来越多的自动仓六、应急方案1、立体库作业安全l检查巷道内是否有其他工作人巷道内是否有其他工作人员。l检查巷道内是否有能阻碍堆巷道内是否有能阻碍堆垛机运行的物件。机运行的物件。l禁止突然反方向运行堆禁止突然反方向运行堆垛机系机系统。l禁止高速冲禁止高速冲击极限位置。极限位置。l禁止无端乱排急停。禁止无端乱排急停。l手手动、半自、半自动操作操作时，禁止身体的任何部位超出，禁止身体的任何部位超出护栏。l禁止站在巷道内等待堆禁止站在巷道内等待堆垛机的返回。机的返回。l禁止在禁止在货叉伸出叉伸出时运行堆运行堆垛机。机。l手手动操作一般用于操作一般用于维修，不允修，不允许出入出入库。l半自半自动取取货时，货叉需先叉需先对准高位然后下降至低位取准高位然后下降至低位取货。l堆堆垛机出机出现故障故障时，维修人修人员进入巷道前要先确定已切断入巷道前要先确定已切断电源。源。l在操作堆在操作堆垛机机时，注意保，注意保护红外通信的外通信的畅通，不要遮通，不要遮挡或或进入入红外通信通道。外通信通道。21.六、应急方案六、应急方案1、立体库作业安全检查巷道内是否有其他工作人员。、立体库作业安全检查巷道内是否有其他工作人员。仓库火灾的成因火灾的成因防火措施防火措施灭火方法火方法灭火机的正确使用火机的正确使用2、立体、立体库防火与防火与灭火方案火方案22.仓库火灾的成因仓库火灾的成因2、立体库防火与灭火方案、立体库防火与灭火方案22.七七、立立体体仓库规划划程程序序用用户咨咨询23.七、立体仓库规划程序用户咨询七、立体仓库规划程序用户咨询23.24.24.