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隨著市場經濟的發展, 消費需求已從“少品種、小批量、少批次、長周期”轉變為“多品種、大批量、多批次、短周期”。為適應這一變化, 商流渠道發生了大規模重組, 傳統的倉儲物流企業所提供的簡陋貨物儲存、保管、中轉等已不能適應現代物流的要求。倉儲物流企業只有采用先進的管理技術, 根據市場的需要對物品重新進行整合。盡可能為用戶提供包括貨運、儲存、包裝、加工、配送等有形服務和物流方案設計、物流信息管理等無形服務, 為社會提供全面、多樣化的物流服務, 通過整合化管理、自動化管理、零庫存管理等手段加快物品的周轉, 才能取得較好的經濟效益和社會效益。

我國目前的倉儲物流企業多數是由傳統的儲運企業發展起來的, 庫區大多是在計劃經濟時期修建的。功能單一、利用率低下、優勢不突出、庫場設施設備資源閑置與重復配置矛盾突出;技術落后、機械化作業程度低、思想觀念仍停留在人工作業的基礎上;管理分散、社會化服務水平低。由于缺乏統一規劃, 加上市場發展滯后, 我國倉儲物流企業大多處于小、多、散、弱的狀況, 無法適應社會主義市場經濟快速發展帶來的激烈競爭。

大多數員工由于長期處于傳統的儲運模式環境下, 對現代物流理念理解不深, 思想觀念仍舊沒有脫離舊體制的束縛, 工作中習慣于傳統的方法方式。市場競爭意識和企業創新意識還不強, 方法沒有隨著社會生產水平的提高和生產規模的擴大而轉變。通過計算機系統的集成控制, 將提高勞動生產力, 降低操作人員的勞動強度, 加快物料流轉, 及時提供各種物料信息, 為企業及各配送中管理決策、統計、編制計劃提供了詳實的依據, 在國民經濟發揮了巨大的作用。

目前, 在世界各國對自動化立體倉庫的定義也不統一, 大體分成二類。有些國家把凡是高集多層貯存的自動控制倉庫, 都稱為自動化立體倉庫。我們認為, 定義立體倉庫的條件是:貯存多層化, 采用高層貨架來貯存物品;產品出入庫實現單元集裝;倉庫管理及機械設備的控制采用計算機, 實現自動化, 而對一般倉庫管理采用人工操縱機械設備。實現高集多層貯放的倉庫, 則稱為高架倉庫, 特點在自動化立體倉庫中。

物品在倉庫內的周轉率很高, 以降資金積壓;物品的品種庫存總量也大大增多, 大多采用高貨架以及各類叉車和堆垛機, 以提高倉庫的面積空間利用, 實現先入先出。絕大多數建立了計算機倉庫管理信息系統, 并成為企業資源計劃 (ERP) 的重要組成部分。此外, 揀物品的量和配送點的數, 都有幾何級數的增長, 有時還有物流加工的需要。從以上的變化可以看出, 自動化立體倉庫的功能不僅僅保管好物品和保養好物品, 更有準時、快速流通、配送的功能由量變到質變, 多數倉庫名稱也改為配送中心和物流中心, 又可稱市場經濟下的動態倉庫。大型規模化、系統化的倉庫、配送中心和物流中心往往導入現代科學技術及其設施。如:條碼技術、信息識別、傳輸技術、變頻調速技術、可編程序控制技術、自動認址技術、分送技術、有線/無線數字傳輸顯示揀選技術 (RFID) 、計算機管理和網絡技術、衛星定位跟蹤技術等作用。促進經營者與物流節點的共同發展, 依托于立體化倉庫發展起來的物流延伸服務, 不僅為經營者創造了價值, 也使國內較為先進的物流中轉庫房的物流節點功能, 比如天津某物流中心的高貨架庫房, 在國內屬于硬件條件比較好的現代化倉庫, 市場定位為家電業、食品行業、藥品業提供社會公共物流平臺, 并據此在上述行業中對潛在客戶進行選擇和篩選。確立目標客戶, 近兩年隨著客戶對現代化物流中心的認識逐步加深, 需求不斷加大, 加之該物流中心市場定位準確、管理模式有效, 該物流中心發展速度較快。相對而言, 在所屬區域物流市場中, 屬于快速增長的新生力量除提供倉儲服務功能外, 依托立體化倉庫開展配送業務, 該物流中心運輸業務依托物流中心近年發展迅速。促進倉庫的市場化發展, 自動化立體倉庫相對于老倉庫, 在體制和機制創新方面走在前面, 市場化程度相對高, 機制靈活, 這也是立體化倉庫效益迅速提升的關鍵支持點。

我國通過這幾年的摸索, 已經逐步形成了一支建設立體倉庫的隊伍。如開展這項工作較早的原機械部二院和四院, 北京起重運輸機械研究所, 他們通過十多年設計和實踐, 由小到大建設了一批立體庫, 在這些庫的建設中, 積累了經驗。這無疑對我國立體庫建設起到了推動作用, 一批自動化立體庫設備及其基礎元件生產廠在逐步形成, 其發展還要注重以下幾個方面的問題。

目前在立體倉庫設計中, 還沒有國家統一的標準可循。如在立體倉庫中, 起重設備是一種特殊的起重設備, 不能完全按照起重機及電梯的標準照搬, 它有著一定的特殊性。世界上發達國家早已頒布了立體倉庫的標準和法規, 目前我國各設計部門還各自一套, 不利于立體倉庫發展。筆者覺得目前至少先要制訂如下標準:托盤及貨架大小的尺寸標準;堆垛起重機噸位及速度參數標準;立體倉庫建設安全法規;貨架計算統一標準;消防、環保標準。

在自動化立體倉庫里, 存放的經常是品種繁多, 大小不一的數十種甚至數百種貨物。貨物在貨架區的存取及在庫內的運輸, 都是以集裝化單元的形式進行的。這種集裝有效地將分散的物流各項活動聯結成一個整體, 是物流系統化中的核心內容和主要方式, 它貫穿了整個物流過程各項活動, 在全過程中發揮作用。因而許多人已將其看成是干線物流發展方向, 因此, 在自動化立體庫里, 確定貨物單元顯得尤為重要。它不僅影響倉庫的投資, 而且對于整個物流和倉儲系統的配備、設施以及有關因素都有極為重要的影響。貨物單元是指進行出入庫作業和儲存的集裝單元, 由集裝單元化器具和貨物兩部分組成。一般需要確定兩個方面的內容:集裝單元化器具的類型;貨物單元的外形尺寸和重量。立體庫常用的集裝單元化器具, 有托盤和集裝箱, 且以托盤最為常見。

在目前立體倉庫設計中, 各個單位都遇到了選不到合適配套件這一情況。國家應統籌安排堆垛起重機, 高層貨架和出入庫輸送機等產品的專業生產廠。安排生產專用電動機減速機的生產, 并組織系列生產。花精力抓好元器件的生產量, 并開發一批適合于自動立體倉庫用的檢測元件, 這樣不僅可以降低立體倉庫的造價, 而且增加了立體倉庫使用的可靠性。

由北京起重運輸機械研究所和原機械部二院為北京現代汽車齒輪廠開發和設計的自動化立體倉庫, 是一個典型的三級控制的全自動立體倉庫。

該倉庫共有4個巷道、1850個存貯貨位、配有4臺有軌道堆垛機, 完成貨物的存放任務;配有全套輸送系統, 包括4臺入庫4臺出庫鏈條輸送機, 8臺升降機一臺滾道輸送機共同完成4個入庫口, 4個出庫口, 一個總入庫口出入庫作業貨箱的轉接及分流任務。中央控制室中, 配有一臺輸送系統手動操作臺, 供立體倉庫調試階段使用。一臺監控計算機、一臺管理計算機及其它輔助設備, 完成出入庫作業指令發送、指令監控、庫存管理及報表輸出等任務。

該倉庫具有標準的三級控制系統, 單機自動4臺堆垛機各自為獨立資源設備, 每臺堆垛上配有西門子系列PLC控制器1套, 可由機上鍵盤輸入指令, 堆垛機則根據自己得到的指令, 完成整套的存貨取貨動作, 形成獨立的單機實時系統。

單機自動由高一級西門子系列PLC擔任監機, 控制倉庫中4臺堆垛機和一套出入庫系統等獨立資源備的作業狀況, 這些設備根據接收到的指令, 完成各自的控制任務、整個倉庫運轉由監控機統一調配、統一控制, 形成半實時控制系統。

監控機單機自動, 由管理計算機向監控機發出操作指令, 再由監控PLC將管理計算機的指令, 分發送至倉庫中各獨立資源設備。這些設備根據接收到的指令, 成立各自的控制任務, 形成全自動的實時控制系統。單機自動4臺堆垛機各自為獨立資源設備, 每臺堆垛上配有西門子系列PLC控制器1套, 可由機上鍵盤輸入指令, 堆垛機則根據自己得到的指令, 完成整套的存貨取貨動作, 形成獨立的單機實時系統。

總之, 自動化立體倉庫提升了自動化、信息化水平, 可替代傳統存儲工藝模式, 為我國工業的生產提供了相應的技術支持, 在工業行業具有廣泛的應用前景。