仓储自动化技术与管理信息系统.doc

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1、项目八 仓储自动化技术与管理信息系统内容概要l 现代仓储自动化技术：自动化是现代仓储发展的一个主要趋势之一，也是仓储现代化的重要标志，现代仓储自动化系统由很多子系统构成，如广泛应用于现代仓储作业中的自动搬运技术、电子标签智能识别系统、自动分拣系统等内容。l 仓储信息系统：仓储管理信息系统是现代仓储必备的资源要素，可以有效提高仓储作业效率，更好地应对日益扩充的仓储业务。不同的仓储经营对仓储管理信息系统的要求是不一样的，但一般基本功能是差不多的。在当前仓储信息化的过程，企业往往结合ERP的引入来实现。学习目标通过本章项目的操作和学习，使学生认识到自动化与信息化技术对仓储管理与作业的意义，了解当前仓

2、储自动化技术，认识仓储管理信息系统的主要模块与功能，并具备基本的自动化技术与信息系统操作能力，能从管理与作业角度设计仓储管理信息系统的架构。项目8.1 现代仓储自动化技术【项目说明】 自动化与信息化是仓储管理与作业现代化的两大标志之一，随着现代科技的发展与机械工程技术的进步，仓储作业更多地融入现代电子信息与自动化技术，本项目通过对几种仓储自动化技术的介绍，使学生在了解各种自动化技术的同时，对仓储作业管理有进一步的认识。【项目目标】1.明确现代自动化技术对仓储管理与作业的影响2.掌握电子标签自动识别系统、自动分拣系统以及仓储自动化机械的功能组成3.具有仓储自动化技术应用与管理的能力【项目任务】1

3、为AA公司仓储业务进行自动化技术的配置2分析仓储自动化技术将为AA公司带来的影响【项目实施准备】1调查了解自动化仓储技术的经济投入2了解自动化仓储技术对仓储的要求【知识要点】一、电子标签智能识别系统自动识别技术在物流工程、物流管理、供应链管理、销售管理、质量管理中得到越来越广泛的应用。自动识别技术是在计算机技术、信息技术和自动化技术基础上的数据采集、识别、分析、传输技术。商品代码的载体一般有条形码标签和射频码标签。条形码一般分一维码和二维码。一维条码只是对商品标识，然后通过连接网络数据库，可查阅其它信息；二维条码的密度和容量很大，可表示图象、文字等数据，可加密。射频识别(RFID)技术是利用射

4、频信号及其空间耦合、传输特性，可对静止或移动的物品进行无接触、远距离的自动识别。（一）电子标签的含义电子标签又称射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置、扫描器、读头、通信器、读写器（取决于电子标签是否可以无线改写数据）。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。电子标签是RFID的俗称，RFID是Radio Frequency Identification的缩写，术语为射频识别。（二）电子标签的组成最基本的电子标签系统由三部分组成：标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子

5、标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。 图8-1 电子标签设备（三）电子标签的特性数据存储：与传统形式的标签相比，容量更大(1bit1024bit)，数据可随时更新，可读写。读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识别、运动识别。使用方便：体积小，容易封装，可以嵌入产品内。安全：专用芯片、序列号惟一、很难复制。耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。（四）RFID的工作原理与系统组成RFID工作原理是：RFID标签分为无

6、源标签（或被动标签，即Passive Tag）即自身没有能量，和有源标签（或主动标签即Active Tag）即自身拥有能量。对于无源标签，当标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息, 阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。对于有源标签，能主动发送某一频率的信号，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。RFID技术分为三个层次，即支撑层、基础层和应用层。支撑层技术主要是指RFID的芯片技术，包括标签芯片的设计工艺、加工工艺、封装工艺以及天线的印刷工艺，阅读器数字信号处理芯片的设计也不可忽视。

7、应该说，支撑层技术实际上是RFID应用的原动力。基础层技术主要是指不同场景下的应用环境构造，包括标签信息的写入读出、与对象捆绑，阅读器内部设计和嵌入式系统编程等。基础层技术也是RFID技术与市场应用的结合点和桥梁。应用层技术主要是指后台软件对信息的进一步分析、判断与处理，包括了数据跟踪、数据挖掘和信息共享等内容。由于可以对标签内的信息进行重新写入，因此RFID不再是一个静态的货物标识，它反映了货物与货主之间的互动作用，并且RFID的动态作用又使得RFID与企业和社会之间能够保持联系。从这个意义上讲，RFID代表了现代工业社会对仓库、运输、销售到消费的全方位信息处理及服务过程。（五）电子标签识别

8、系统的应用举例电子标签识别系统在实际使用中，主要有两种方式DPS和DAS。 DPS（Digital Picking System）方式就是利用电子标签实现摘果法出库。首先要在仓库管理中实现库位、品种与电子标签对应。出库时，出库信息通过系统处理并传到相应库位的电子标签上，显示出该库位存放货品需出库的数量，同时发出光、声音信号，指示拣货员完成作业。DPS使拣货人员无需费时去寻找库位和核对商品，只需核对拣货数量，因此在提高拣货速度、准确率的同时，还降低了人员劳动强度。采用DPS时可设置多个拣货区，以进一步提高拣货速度。DPS一般要求每一品种均配置电子标签，对很多企业来说，投资较大。因此，可采用2种方

9、式来降低系统投资。一是采用可多屏显示的电子标签，用一只电子标签实现多个货品的指示；另一种是采用DPS加人工拣货的方式：对出库频率最高的20%-30产品（约占出库量50%-80），采用DPS方式以提高拣货效率；对其他出库频率不高的产品，仍使用纸张的拣货单。这两种方式的结合在确保拣货效率改善的同时，可有效节省投资。DAS（Digital Assorting System）即数字化配货系统，是另一种常见的电子标签应用方式， 根据这些信息可快速进行分拣作业。同DPS一样，DAS也可多区作业，提高效率。电子标签用于物流配送，能有效提高出库效率，并适应各种苛刻的作业要求，尤其在零散货品配送中有绝对优势，在

10、连锁配送、药品流通场合以及冷冻品、服装、服饰、音像制品物流中有广泛应用前景。而DPS和DAS是电子标签针对不同物流环境的灵活运用。一般来说，DPS适合多品种、短交货期、高准确率、大业务量的情况；而DAS较适合品种集中、多客户的情况。无论DPS还是DAS，都具有极高的效率。据统计，采用电子标签拣货系统可使拣货速度至少提高一倍，准确率提高10倍。二、自动分拣系统(Automatic sorting system)是先进配送中心所必需的设施条件之一。具有很高的分拣效率，通常每小时可分拣商品6000-12000箱；可以说，自动分拣机是提高物流配送效率的一项关健因素自动分拣机是自动分拣系统的一个主要设备

11、它本身需要建设短则40-50米，长则150-200米的机械传输线，还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不仅占地面积大，（动辄20000平方米以上），而且还要建3-4层楼高的立体仓库和各种自动化的搬运设施（如叉车）与之相匹配，这项巨额的先期投入通常需要花10-20年才能收回。（一）自动分拣系统作业描述 自动分拣系统（Automated Sorting System）是二次大战后在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的作业过程可以简单描述如下：物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工

12、具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点（如指定的货架、加工区域、出货站台等），同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短的时间内从庞大的高层货存架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。 （二）自动分拣系统的主要特点 1、能连续、大批量地分拣货物 由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行，同时由于自动分

13、拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统的分拣能力是人工分拣系统可以连续运行100个小时以上，每小时可分拣7000件包装商品，如用人工则每小时只能分拣150件左右，同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。 2、分拣误差率极低 自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小，这又取决于分拣信息的输入机制，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在3%以上，如采用条形码扫描输入，除非条形码的印刷本身有差错，否则不会出错。因此，目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。 3、分拣作业基本实无人化 国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻工员的劳

14、动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员，人员的使用仅局限于以下工作： （1）送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货。 （2）由人工控制分拣系统的运行。 （3）分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车。 （4）自动分拣系统的经营、管理与维护。 如美国一公司配送中心面积为10万平方米左右，每天可分拣近40万件商品，仅使用400名左右员工，这其中部分人员都在从事上述工作，自动分拣线作到了无人化作业。 （三）自动分拣系统的组成 自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。 控制装置的作用是识别、

15、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。 图8-2 自动分拣系统分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使改变在输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣道口。分类装置的种类很多，一般有推出式、浮出式、倾斜式和分支式几种，不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物

16、底面的平滑程度等有不完全相同的要求。 输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品鱼贯通过控制装置、分类装置，并输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机（或主传送带）以便进行后续作业。 分拣道口是已分拣商品脱离主输送机（或主传送带）进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。 以上四部分装置通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。 （四）自动分拣系统的适用条件 二次大战以后，自动分

17、拣系统逐渐开始在西方发达国家投入使用，成为发达国家先进和物流中心，配送中心或流通中心所必需的设施条件之一，但因其要求使用者必须具备一定的技术经济条件，因此，在发达国家，物流中心、配送中心或流通中心不用自动分拣系统的情况也很普遍。在引进和建设自动分拣系统时一定要考虑以下条件： 1、一次性投资巨大 自动分拣系统本身需要建设短则4050米，长则150200米的机械传输线，还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不仅占地面积大，动辄2万平方米以上，而且一般自动分拣系统都建在自动主体仓库中，这样就要建34层楼高的立体仓库，库内需要配备各种自动化的搬运设施，这丝毫不亚于建立一个现代化

18、工厂所需要的硬件投资。这种巨额的先期投入要花1020年才能收回，如果没有可靠的货源作保证，则有可能系统大都由大型生产企业或大型专业物流公司投资，小企业无力进行此项投资。 2、对商品外包装要求高 自动分拣机只适于分拣底部平坦且具有刚性的包装规则的商品。袋装商品、包装底部柔软且凹凸不平、包装容易变形、易破损、超长、超薄、超重、超高、不能倾覆的商品不能使用普通的自动分拣机进行分拣，因此为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣，可以采取二条措施：一是推行标准化包装，使大部分商品的包装符合国家标准；二是根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定的分拣机。但要让所有商品的供应商都执行国家的包装标准是很困

19、难的，定制特写的分拣机又会使硬件成本上升，并且越是特别的其通用性就越差。因此公司要根据经营商品的包装情况来确定是否建或建什么样的自动分拣系统。除自动分拣系统外，现代仓库中包装可以实现全自动化。图8-3 自动包装系统三、仓储自动化设备（一）码垛机器人 托盘码垛机器人是能将不同外形尺寸的包装货物，整齐地、自动地码（或拆）在托盘上的机器人。为充分利用托盘的面积和码堆物料的稳定性，机器人具有物料码垛顺序、排列设定器。 图8-4 码垛机器人根据码垛机构的不同，可以分为：多关节型、直角坐标型。根据抓具形式的不同可以分为：侧夹型，底拖型，真空吸盘型。此外，机器人还分固定型和移动型。（二）自动导引车1、自动导

20、引车的作用与各类自动导引车(AutomaticGuidedVehicle)是一种物料搬运设备，能自动在一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置完成货物的卸载，自动完成货物装卸的运输装置。通过系统集中控制和计算机管理，对自动导引车的作业过程进行优化，发出搬运指令，控制自动导引车的路线及跟踪输送中的各种信息，完全实现全自动作业、即自动识别、自动运输、自动检测、自动搬运、存取、自动信息交换和自动监控等。AGV的应用代替传统的人工搬运的方式，大大促进了企业的技术进步，改善工作条件和环境，提高自动化生产水平，有效地解放劳动生产力，减轻工人的劳动强度，缩减人员配备，优化生产结构，节约人力、物力、财力，

21、创建人机友好、和谐宜人、科学文明的生产环境。根据导引方式的不同，可分：固定路径导引，包括电磁导引、光导导引和磁带（磁气）导引；自由路径导引，包括激光导引、惯性导引等。 根据AGV装卸物料方式的不同，可分：料斗式，辊道输送式，链条输送式，垂直升降式，叉车式。 图8-5 AGV自动导引车2、选择AGV自动导引小车的注意事项AGV自动导引小车的应用代替传统的人工搬运的方式，大大提高了劳动生产率及物流系统的自动化水平，从而提高生产全过程中各个环节的准确性，提高生产效率，降低生产成本，增强生产过程中的灵活性，更能适应现代化的管理方式。AGV自动导引小车的应用本着满足用户生产指标及为用户将来的发展留下余地

22、的原则并根据工艺要求、需搬运产品的重量尺寸，选择AGV小车的导引方式、小车尺寸、承载能力、充电方式。在已有的空间内，按照系统要求，安排最佳物流路线，达到路径最短、简洁流畅的目的，尽量避免干涉，以提高效率，降低运营成本。【项目实施与指导】在对AA仓储企业进行自动化设备选配的过程中，可以参考以以下内容。仓库自动化的效益是显而易见的：自动化能够加快处理速度，提高精确度，降低动力成本，提高可靠性，达到库房面积和空间的更有效利用。但是，这些优势并不是免费得来。自动化需要很昂贵的成本投入，只有通过运营成本的节减才能收回投资。这并非一朝一夕之功，需要从中长期综合考虑。 一、仓库自动化的优劣 一般说来，自动存

23、储系统（AS/RS）每小时能在每个巷道运送40-50个托盘，这和巷道的高度和宽度、托盘的物理特性、货架高低间距等因素相关。如果升降机需要更换巷道，单次转换的时间和转换频率会影响作业速度。 轻型货架可用来存放货箱，通过自动存储，每小时可以在每巷道内存取80-100个货箱。尽管如此，通过一些专门的设备，还会进一步提高作业速度。如果设备和产品物理特性允许，又有加大仓库作业量的现实需要，每次作业可以搬运两个或是更多的货箱。 高速分拣机每小时可以完成2万次拣选，一些制造商甚至宣称有更高的拣选速度。但务必要注意，处理速度和物件大小、重量及物件特性密切相关。当RF（射频）终端上安上条形码浏览器，并和WMS连

24、接时，利用RF终端就可以提高拣选速度。尽管很难确切地说出RF终端对库房作业改善的幅度，但这种改善很容易就能被看出来，拣货员的作业活动得到了更多监督，拣货更加精确，拣货过程中还能获得更多的实时信息。RFID标签在货物追踪上更具优势。想象一下，一个托盘上承载20个货箱，每个货箱里面都是不同的货物。利用RFID，这些货物的信息一次就能扫描完毕，而条形码则需要逐个扫描，才能确定货物的性质，扫描速度被极大地提高了。 除了上面提到的能感受到的益处，一些赞同自动化的原因还有减少工伤和货损、改善公司形象、降低对操作工的依赖，尤其是库房里有特殊需要，操作工短缺的时候。但是，与此同时，也有一些反对自动化的观点，包

25、括：对变化的货物吞吐量和货物种类缺乏弹性、冗长的项目实施周期、项目实施中间服务质量的下降等。 可以看出，自动化带来了更高的物流作业水准，同时也带来了更多的执行成本。因此，所有的优劣条件都让是否采用自动化难以抉择，那么，如何选择仓库自动化的可行性呢？自动化需要很昂贵的成本投入，只有通过运营成本的节减才能收回投资。这并非一朝一夕之功，需要从中长期综合考虑。因此，在选择仓库自动化是时应该考虑以下几方面。 二、选择仓库自动化项目需要考虑的四个问题 1.要对项目进行审视，着眼于实际业务需要，而不是为自动化而自动化。在考虑自动化的时候，还要考虑与它相配套的手工作业。事实上，基本上没有哪一个立体仓库是真正的

26、立体仓库，任何立体库都是自动化与手工的结合。确定项目的时候，需要建立计划数据库。一般情况下需把未来3-5年内，仓库的吞吐量、存储容量、订单货物的类别等要素考虑进去。 2.进行技术评估，确定自动化是否适当。根据库房吞吐量和存储需要，可以确定是否需要自动化和自动化要达到的程度。按照作业水平可以把库房作业分成由低到高的四个层次：简单手工操作-例如托盘堆垛、货箱上架、根据纸定单拣选等；机器辅助作业-借助升降机，把托盘送上货架，或用直式输送机辅助运输货箱；简单自动化作业-例如，在全托盘进出的库房里，利用自动起重机和简单的输送系统；复杂自动化作业-包括指示灯辅助拣选系统、复杂的输送系统、高速分拣系统等。随

27、着库房作业复杂程度和库房容量的增长，我们的选择也会跟着变化。例如，当库房每小时处理的定单超过500个，自动化作业就被提上议事日程了。 3.当确定有必要实施自动化以后，下一步就要对设备的性能进行详细的审视。每个被选设备的可选特性只需通过是/否备选框，就可以挑选出来。例如，对严格实行先进先出的库房来说，单倍深自动存储系统就足够了，无须采用双倍深的存储系统或密集的起重机系统。对设备的特性进行如此细致的评估后，就能理直气壮地得出弃用某些设备的结论了。 这个过程结束后，可能只有两三种比较适合的方案留下来。进而对剩下的两三种方案进行全面成本比较。比较的时候要把相关的成本都考虑进去。例如，在考虑设备资金投入

28、的基础上，把占用的空间、操作工的数量、维修与保养等都考虑进去。可能发生的具体成本支出可能包括：设备占用面积的租金、税费、水电冷气、消防设备、运转养护成本和人工成本等。同时，由于这些支出有的是一次性支出的，有的是分期支付的，要确切衡量每一种方案的确切年度运营支出。较为妥当的办法是，把与库房自动化项目相关的支出根据设备的折旧年限和期望的报酬率进行折现，比较每种方案的折现现金流出，就像住房按揭一样，把一次性或周期性的成本支出换算成一定年限内的平均支出。 4.根据计划阶段设定的作业环境参数和意外情况，做敏感度分析。通过分析作业环境改变之后，最终选中的方案是否会发生改变，可以发现方案的潜在缺陷。这时，计

29、算机仿真测试就会派上用场了。例如测试自动存储系统的一个起重机发生故障后，对整体作业的影响，只需输入相关参数就可以了。在重大自动化项目中，这是很有必要的，在计算机上对设计进行测试是非常容易的，当进入签约阶段，发现不适合再掉头就积重难返了。 通过逐渐缩小选择范围的方法，能把各个型号的自动化设备都考虑进去。只有通过这样彻底的分析，才能选中一个合适的自动化系统。 三、自动化仓库的实施与安装 明显地，关于实施的一个很重要的话题是安装和调试需要多长时间。建造一个标准的库房并进行通用设备安装通常所需的时间不超过一年。如果能找到适合的建筑用房，工期还会进一步缩短。 但是，全自动化系统的实施就需要相当长的时间了

30、，通常耗时最久、通常也是至关重要的一步是开发WMS（仓库管理系统）。不要低估可能耗费的时间，制定不切实际的时限。在项目实施的过程中，确保库房和物料搬运设备和WMS的兼容性是至关重要的。这个协调任务从最初流程设计的时候开始，贯穿项目实施的始终。 信息系统和公司的运营需求不配套，最常见的原因往往是，物料搬运设备和WMS的不相契合，或是设计阶段中没有完全摸清公司的运营需要。还有十分重要的一点是，库房布局设计可能与你以往的经历不同。例如，在通过叉车进行托盘搬运的仓库里，在有足够的指示标志和隔离物的情况下，在巷道中设立连接其间的人行步道是可以的。但是很难想象，在自动存储系统里，会有在巷道中开设连接通道的

31、情况。在工程的早期阶段就向技术专家请教，会有效避免相关错误的产生。 总之，避免自动化项目失败的工作从项目的制定初期就开始了。做细致周密的数据分析，在作业目标和顾客服务水平上达成一致，大家共同努力，才能确保自动化项目的最终成功。【知识进阶】我国物流中心的仓储自动化一、自动化技术在我国仓储领域中的发展阶段（一）人工仓储阶段在人工仓储阶段，物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现，有实时性和直观性是明显的优点。人工仓储技术在初期设备投资的经济指标也具有优越性。（二）机械化仓储阶段在机械化仓储阶段，物料可以通过各种各样的传带，工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运，用货架托盘和可以移动

32、的货架存储物料，通过人工操作机械存取设备，用限位开关，螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行。机械化满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求。（三）自动化仓储阶段在自动化仓储技术阶段，自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用。20世纪50年代末和20世纪60年代，相继研制和采用了自动导引小车（AVG）、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。20世纪70年代和20世纪80年代，旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为“自动化孤岛”。随着计算机技术的发展，工作重点转向物资的控制

33、和管理，要求实时，协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的通信可以及时地汇总信息，仓库计算机及时地记录订货和到货时间，显示库存量，计划人员可以方便地做出供货决策，他们知道正在生产什么、订什么货、什么时间发什么货、管理人员随时掌握货源及需求。信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱。二、我国物流中心的仓储自动化的发展现状近二十年来，我国先后建起了一批现代化程度较高的物流中心，这些物流中心的仓储作业基本上实现了机械化，过去的那种主要靠人工作业的现象已经基本改变。物流中心的仓储系统一般包括收货、存货、取货、配货、发货等环节。在收货环节，配备了可以使铁路车厢

34、和货运汽车停靠卸货的站台和场地，以及升降平台，配备了托盘搬运车和叉车，以及各种吊车，用于完成卸车作业。在收货处设有计算机终端，用来输人收货信息，并打印出标签或条码，贴在货物或托盘上，以便在随后的储运过程中进行识别和跟踪。在存货环节，除在露天货场建立正规适用的货位外，在库房内建起了各种货架，例如高层货架、旋转货架等，存货作业通常由叉车或巷道堆垛机来完成。在取货环节，一般是根据客户的订单，由计算机拟定配货方案，拣货员根据配货方案进行拣货、配货。在发货、配货环节，物流中心根据服务对象的不同，向单一用户或多个用户发货。一般来说，用户需要多品种货物，因此在发货之前需要配货和包装。在自动化程度较高的仓库里

35、，拣出的货品通过运输机械运到发货区。识别装置阅读贴在货品上的条形代码，把所判别货品的户主信息送人计算机，计算机控制分选运输机上的分岔机构把货品拨到相应的包装线上，包装人员按照装箱单核查货品的品种和数量后装箱封口，然后装车发运。三、我国物流中心仓储自动化的发展趋势（一）物资储运集装化建立运输工具、储存和装卸设备的标准化体系，加强集装箱、托盘、集装袋等在物资储运中的推广应用。通过物资集装化实现门对门直达运输的要求，减少运输环节，加快物资周转，提高储运质量和效率，降低物流成本。（二）自动化库房目前，人工智能技术的发展正推动自动化库房向智能自动化方向发展。射频数据通信、条形码技术、扫描技术和数据采集技

36、术将更多地应用于仓库堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上，仓储中的物流必须伴随着并行的信息流信息技术成为仓储自动化技术的核心；自动化库房建设更加注重实用性和安全性，在满足仓储要求的条件下，将更多要求规模小、反应速度快、用途广的自动化库房。（三）仓储装卸搬运机械高效化通过引入计算机、自动控制技术和人工智能等高新技术对仓储机械的技术改造，仓储机械的技术性能将较大提高。载重量人、机动性强、操作方便、可维修性好的叉车、无人叉车、牵引车、托盘搬运车、码垛机、管道输送机、带状输送机、自动拣选机等先进的装卸搬运机械设备将广泛应用于物流仓储系统。（四）机器人活跃于仓储领域经过30多年的研究机器人已发展到第三

37、代智能机器人。它装有多种传感器，能识别作业环境能自主决策，具有人类大脑的部分功能，且动作灵活，是人工智能技术发展到高级阶段的产物。（五）条形码技术的推广使用条形码技术作为一种成熟的信息处理技术，由于具有信息采集速度快、信息量大、可靠性高等优点，已广泛应用于自动控制、质量跟踪、交通运输、图书文献等领域。条形码技术是实现电子数据交换（EDI）的基础，仓储信息网络化的重要保障，仓储物资快速准确保障的重要手段，条形码技术在物流中心仓储中的应用有待于进一步的开发。 【相关案例】 仪征化纤涤纶五厂的自动化包装仓储仪征化纤涤纶五厂长丝自动化包装仓储系统包括两条自动化长丝包装线，一台全自动机器人码垛机，一座全

38、自动高架立体仓库（有6240个货格和3台巷道式堆垛机）和两套全自动托盘输送线。设计能力为年吞吐量170万箱。系统数据信息层采用服务器客户机结构，数据库采用SQL-Sever 2000，出入库客户终端应用PowerBuilder 7.0，监控系统采用A-B公司的RSview32，包装码垛程序采用VB6.0编程，设备控制器采用A-BSLC系列PLC，各PLC之间应用A-B的ControlNet网络通讯。一、设备系统结构及流程 包装和码垛涤纶长丝成品包装采用半自动包装线，即人工装箱，计算机数据管理，自动捆箱、封箱，机器人自动码盘，PLC系统控制。包装和码垛设备包括纸箱输送线、电子称重机、胶带封箱机、

39、捆箱机、码垛机器人和计算机、打印机。物流是：人工将DTY(涤纶长丝)丝饼装入纸箱，经电子秤得出重量数据并传输到计算机，打印出纸箱磅单，经封箱机、捆箱机、由机器人码垛机码放在托盘上。 仓储和输送仓储和输送设备包括堆垛机、叠盘机、拆盘机、液压升降台、电动移栽机，辊式和链式托盘输送机。（1）入库：纸箱码垛完成后，码垛机器人将完成信号传送到入库输送线PLC，后者按要求将托盘分配到三个巷道，并通知堆垛机接货，堆垛机到入库台取走托盘，并读出托盘上的条形码，堆垛机PLC给托盘分配一个空货位地址并将托盘放到该位置，完成入库流程。（2）出库：堆垛机接到出库指令后，到指定的库位将托盘取出并送到出库输送线上，并将该

40、托盘上的出库台号传送给出库输送机PLC，出库输送机将该托盘自动的输送到指定的出库台上，人工将托盘上的纸箱拆垛并装车。（3）空托盘处理：空托盘由液压升降台降到低层空托盘输送线上，经叠盘机将空托盘叠成一垛（六个空托盘）输送到1巷道，堆垛机将成垛的空托盘送入1巷道储存起来。当入库需要空托盘时，1巷道堆垛机取出空托盘垛放在入库输送机上，经拆盘机将成垛的空托盘拆成单个空托盘，输送到码垛台，完成一个作业周期。二、控制系统构成涤纶长丝自动化包装仓储的控制系统是一个典型的工业自动化控制系统，由三层网络结构组成：底层是设备层，用于高效、底成本数据采集和控制；中间是自动化和控制层网络，用ControlNet和PL

41、C、工控机以及操作员界面连接在一起，用于实现实时I / O控制，控制器互锁和信息传递；而上层是信息层，用以太网将服务器和各管理终端连接起来，用于信息管理和服务。系统组成及特点 包装和码垛系统（1）包装线采用A-B PLC控制器，通过I / O点与捆箱机和机器人连锁。（2）码垛机器人选用可自动转动成品包装箱的方向，按不同的方式排列垛层的智能关节型机器人。它具有 ：停机 / 开机记忆、改变姿态示教再现、自动判识工位有无纸箱、夹持中是否掉纸箱以及安全检测、链锁控制、故障自诊断等功能。（3）包装管理系统包装管理系统包括两台称重管理计算机和一台码垛管理计算机，3台计算机都是仓储系统局域网的客户机。称重管

42、理计算机连接一台电子秤，自动采集纸箱重量数据；生成并打印出纸箱磅单；将纸箱数据打包传送给码垛管理计算机。码垛管理计算机通过网络与入库PLC通讯，读取托盘号；结合称重管理计算机打包传送来的数据生成入库托盘码单；将托盘数据传送到立体库数据库系统。包装管理系统还可以进行成品数据的汇总、查询、分析以及包装成本分析。整个系统结构简单，使用灵活，投资成本低廉，运行可靠，效率高。 托盘输送系统托盘输送系统由入库、出库输送机、叠盘机、拆盘机组成，所有PLC通过控制网络连接。（1）入库PLC连接一台激光条形码阅读器，自动读取托盘上的条形码，并且通过程序能够跟踪托盘号，这样系统就能够知道某段输送机上托盘的托盘号。

43、（2）操作员可以任意设定每个巷道的入库比例，入库PLC按比例自动将码垛完成后的托盘分配巷道。（3）出库PLC从堆垛机PLC上读取出库口托盘的托盘号和指定的出库台号，并将托盘输送到指定的出库台卸货。输送时自动跟踪托盘信息，不需要条形码阅读器，这样可以优化托盘输送线，优化托盘出库路线，大大提高出库效率。（4）利用叠盘机和拆盘机可以提高空托盘使用效率。 堆垛机堆垛机控制采用A-B PLC控制器，连接旋转脉冲编码器、认址器和条形码阅读器，通过红外通讯器与ControlNet联网。本系统采用智能化的堆垛机控制系统，具有自学习、自动分配货位、自校正、自动盘库等功能，堆垛机可以脱离开计算机来自动完成入库而保

44、证帐务不丢。堆垛机采用旋转脉冲编码器和人址器来检测堆垛机的位置，模拟量控制变频，做到匀加速度加速，变加速度抛物线减速，以提高堆垛机的运行效率及稳定性，其效果超过了激光测距，而其成本远远低于激光测距，维护也十分方便。 地面操作站地面操作站采用工业触摸屏终端，分出库和入库地面操作站两大部分，有20个控制窗体，通过现场控制总线与各个设备连接。主要用于对立体库设备进行实时监控和手动操作、故障处理等，确保系统正常运行。 监控系统自动化立体仓库（WDMS）由监控计算机（MC）、现场总线接口卡等组成。操作系统采用Windows 2000 Professional，采用A-B公司的Rsview32工业图形软件

45、。可以实现对立体仓库中自动化设备的自动运行数据采集、作业调度及监控控制，使控制设备能够根据系统的要求高效、准确的工作，实现仓储货物的自动存储和发送。监控系统具有作业调度、通讯管理、设备作业状态显示、人工作业控制等主要功能。 管理系统自动化立体仓库管理系统WINS由网络服务器、管理计算机、出库计算机、入库计算机（包括称重管理计算机、码垛计算机）组成。网络服务器采用Windows 2000 Server操作系统，采用SQL Sever 2000数据库进行数据管理。其主要功能有货物存取操作、货物自动入出库作业处理、自动友台帐管理、数据查询、输出报表、系统参数维护等。管理系统中的自动台帐管理（自动作业

46、完成处理、数据结转以及数据库的维护与备份等）在服务器的SQL Sever 2000中由任务管理自动定时运行。使用SQL编程语言进行自动作业完成处理、数据结转程序的开发。三、 方案特点（1）整个控制系统技术先进、结构严谨，采用现场控制器直接通讯的方式，真正做到计算机只监不控，所有的决策、作业调度、现场信息等均有堆垛机、出入库输送机、包装线、码垛机等现场设备通过ControlNet网络协议来协调完成。因此，关掉计算机不影响入库作业；（2）出库提单输入到计算机之后，管理计算机产生出库作业，并将所有的出库作业一次传给堆垛机，以利于堆垛机自己根据路径最短的原则来调度作业，同时此时的出库作业也不依赖于计算

47、机来完成。也就是说，此时关掉计算机不影响堆垛机及输送线的工作。（3）每个货位的托盘号分别记录在堆垛机和计算机的数据库里，管理员可利用对比功能来比较计算机的记录和堆垛机里的记录，并进行修改，修改可自动完成和手动完成。（4）计算机网络系统对整个立体仓库信息流与物流进行统一管理，并可与厂级管理信息系统共享资源。（5）系统软、硬件功能齐全，用户界面清晰，便于操作维护。（6）自动输送系统将化纤成品包装生产、仓储与销售融为一体。入/出库盘统一由输送系统在库外进行交接。大大降低了人为因素的干扰。（7）单一的物流方向，衔接紧凑的各类输送机，确保了化纤成品入、出库的高节奏。（8）准确、高效、可靠的智能型码垛机器人；堆垛机；拆、叠盘机极大地提高了仓储作业效率。（9）堆垛机有自动找回原点的功能，即无论任何情况，只要货叉居中且水平运行正常时，可按照下达的命令自动返回原点。同时，在监控计算机或地面操作站手动控制堆垛机和输送机，这意味着操作人员和维护人员可以尽量不进入巷道。（10）由与入库的托盘入库作业的巷道号是由入库运输机分配的，而入库的作业地址是由堆垛机来自己分配的，因此也就不存在“进错巷道”，“层、列错格”等现象。因为入库作业是堆垛机做完后再向管理系统报告，所以无论入库托盘进入哪个巷道、方进哪个货格，都是对的。（11）由与水平运行和垂直运行采用旋转脉冲编码器来确定堆垛机的绝对位置，利用模拟量