1、穿梭式倉庫與傳統(tǒng)堆垛機倉庫的定量比照分析一、穿梭式倉庫簡介穿梭式倉庫主要由穿梭式小車、穿梭車貨架、舉升設備如：升降機、堆垛機、叉車等等、輸送系統(tǒng)等組成。最大的特點是系統(tǒng)柔性高，可隨意組合。穿梭板貨架是一種高效、高密度、低本錢的存儲方式，與貫穿貨架相比，存儲能力相當，但平安可靠，貨架不容易損壞，需要與穿梭車配合使用，其通過在貨架深度方向設置穿梭小車導軌，存貨時只需將貨物放在導軌的最前端，導軌上的無線遙控穿梭車會自動承載托盤在導軌上運行，利用提升平板和定位傳感器，將其放置于導軌最深的貨物處；取貨時穿梭車會將托盤放置于導軌最前端，叉車取走即可。穿梭板是一種運用于密集式存儲立體倉庫的托盤搬運設備，由于

2、采用了貫穿式貨架消除了工作巷道，僅需要在貨架兩頭留兩個可以通行高位叉車的通道，故平面利用率比普通自動化立體倉庫可以提高20%33%，能夠最大限度地將倉庫空間利用率提高到90以上，并能滿足先入先出FIFO和先入后出FILO的作業(yè)要求。穿梭板作業(yè)方式靈活，可與叉車配合實現(xiàn)立體倉庫的半自動化作業(yè)，或與堆垛機配合組成全自動化立體倉庫系統(tǒng)。穿梭式貨架的結構特點：主要由貨架局部、穿梭車及叉車三個局部構成。穿梭車可以自行將托盤提升并沿著貨架巷道內(nèi)的軌道運行，將貨物從入口處運送到巷道里面或者從巷道里面運送到出口處。穿梭式貨架的優(yōu)點：穿梭式貨架集合了多優(yōu)點，穿梭式貨架集合了多入式貨架的叉車操作要求低，比壓入式、

3、重力式貨架的存儲率高，比移動式貨架的效率高。適用范圍廣泛。沒有明顯的缺點就是其最大優(yōu)點。又可以實現(xiàn)貨物在貨架內(nèi)的自動運輸，適應性良好，架內(nèi)的自動運輸，適應性良好，架內(nèi)的自動運輸，適應性良好，進先出或先進后出功能；并且由于其運輸貨物實現(xiàn)自動化，非常于其運輸貨物實現(xiàn)自動化，非常減少人員活動，提高人員工作效率及作業(yè)平安性。穿梭式貨架的技術難點及缺點：為保證穿梭車穩(wěn)定地運行，對貨架、導軌的精度及地坪均有較高的要求。穿梭車是該系統(tǒng)的核心構件，其品質直接關系到未來用戶售后費用的上下。該系統(tǒng)投資本錢及后續(xù)維護本錢比擬高，需要有專業(yè)可靠的效勞團隊負責維修維護。進口穿梭車與國產(chǎn)穿梭車相比在價格上存在劣勢，目前國

4、外穿梭車(3240萬元臺)比國產(chǎn)穿梭車(1520萬元臺)要貴不少。案例：天津大洋冷庫大量使用了穿梭式貨架，實現(xiàn)了功能性與經(jīng)濟性的良好結合；廣州中遠物流公司同樣使用了這種新興的貨架。上述客戶在與貨架配合的穿梭車選擇上，均采用了國外進口的品質上乘的永恒力穿梭車。此外，嘉里物流集團也配備了此種貨架，同樣獲得了良好的使用效果。二、堆垛機倉庫簡介堆垛機倉庫主要由堆垛機、堆垛機巷道、貨架和輸送系統(tǒng)組成。其最大的缺點是整個系統(tǒng)的靈活性差，一旦確定位置，不容易改變。堆垛機是自動化立體倉庫巷道式堆垛起重機的簡稱，是在自動化立體倉庫中用來存取貨架存儲單元里貨物的碼垛設備，是自動化立體倉庫中應用最廣泛的貨物搬運設備

5、，也是物流倉儲系統(tǒng)的最重要設備。堆垛機是物流的載體，它在高層貨架巷道往返運行，將貨物存入或取出，從而實現(xiàn)物資的流動。它是自動化立體倉庫的關鍵設備。為實現(xiàn)物流的高效率，必須提高堆垛機的存取速度。自動化立體倉庫AS/RS是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中迅速開展的一個重要組成局部，它具有節(jié)約用地、減輕勞動強度、消除過失、提高倉儲自動化水平及管理水平、提高管理和操作人員素質、降低儲運損耗、有效地減少流動資金的積壓、提高物流效率等諸多優(yōu)點。與廠級計算機管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)以及與生產(chǎn)線緊密相連的自動化立體倉庫更是當今CIMS計算機集成制造系統(tǒng)及FMS柔性制造系必不可少的關鍵環(huán)節(jié)。它是物流技術的革命性成果，是一種多層儲存物品的

6、高架倉庫系統(tǒng)，它一般由自動控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)WMS)、高層貨架、巷道堆垛機、自動出入庫系統(tǒng)、機器人碼垛系統(tǒng)等。通過出入輸送系統(tǒng)將貨物送至倉庫貨架前，由巷道堆垛機實現(xiàn)自動出庫和入庫，整個過程通過計算機網(wǎng)絡化管理和自動控制系統(tǒng)完成。運用一流的集成化物流理念，采用先進的控制、總線、通訊和信息技術，通過以上設備的協(xié)調動作，按照用戶的需要完成指定貨物的自動有序、快速準確、高效的入庫出庫作業(yè)。個人收集整理 勿做商業(yè)用途表1 自動化立體倉庫的分類：自動化立體化倉庫的分類按貨架高度分類高層立體倉庫15米以上按貨架構造分類單元貨格式立體倉庫按建筑物構造分類一體型立體倉庫按裝取貨物機械種類分類貨架叉

7、車立體庫按操作方式分類人工尋址、人工裝取方式按功能分類儲存式立體倉庫貫穿式立體倉庫中層立體倉庫515米自動尋址，人工裝取方式自動化柜式立體倉庫別離型立體倉庫巷道堆垛機立體庫揀選式立體倉庫低層立體倉庫5米以下自動尋址、自動裝取方式條型貨架立體倉庫自動化立體倉庫已在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要作用，它不但提高了物資收發(fā)的自動化程度和收發(fā)準備效率，而且節(jié)省了土地面積。但目前的立體倉庫型式多采用巷道式貨架，一般具有多條巷道，每條巷道里有一臺堆垛機，兩邊各有一排貨架。然而，堆垛機巷道占用了庫房大量的使用面積嚴重地浪費了立體庫內(nèi)的珍貴空間；而且多臺堆垛機同時工作的時機較少，導致設備閑置，而且造成了投資浪費。隨著巷

8、道數(shù)的增加，堆垛機的數(shù)量那么越顯過多，投資效率那么急劇下降。可在有限場地內(nèi)，允許利用立體空間，布置7到10層甚至更多的高層貨架總高近24米，利用計算機系統(tǒng)控制巷道式堆垛機完成出入庫工作，并憑借其高效率的垂直空間利用率、任意取貨的作業(yè)方式和無人的作業(yè)環(huán)境，受到企業(yè)青睞，在食品和輕工行業(yè)應用廣泛。雖然巷道式自動化立體倉庫可以將貨架延伸至高20米以上的空間，極大的提高了垂直空間利用率，但其20%33%的平面位置必須被巷道式堆垛機占用而不能布置貨架，故總體空間利用率尤其是平面利用率未到達最高理想狀態(tài)。堆垛機開展至今，其功能和結構已經(jīng)非常成熟，單機生產(chǎn)本錢的控制空間已非常有限。但在某些特殊領域，如果一臺

9、堆垛機能在兩個或者多個巷道自動運行并滿足系統(tǒng)需求，將在很大程度上降低自動化立體倉庫的本錢投入。基于這樣的背景，轉軌堆垛機系統(tǒng)應運而生。事實上，它更多的是一種堆垛機全新的應用理念，而不僅是堆垛機單機的開展與創(chuàng)新。表2 巷道堆垛機的分類、特點和用途：類目類型特點用途按結構分類單立柱型巷道堆垛機1.機架結構是由1根立柱、上橫梁和下橫梁組成的1個矩形框架2.結構剛度比雙立柱差適用于起重量在2噸以下，起升高度在16米以下的倉庫雙立柱型巷道堆垛機1.機架結構是由2根立柱、上橫梁和下橫梁組成的1個矩形框架2.結構剛度比擬好3.質量比單立柱大1.適用于各種起升高度的倉庫2.一般起重量可達5噸，必要時還可以更大

10、3.可用于高速運行按支撐方式分類地面支承型巷道堆垛機1.支承在地面鋪設的軌道上，用下部的車輪支承和驅動2.上部導輪用來防止堆垛機傾倒3.機械裝置集中布置在下橫梁，易保養(yǎng)和維修1.適用于各種高度的立體庫2.適用于起重量較大的倉庫3.應用廣泛懸掛型巷道堆垛機1.在懸掛于倉庫屋架下弦裝設的軌道下翼沿上運行2.在貨架下部兩側鋪設下部導軌，防止堆垛機擺動1.適用于起重量和起升高度較小的小型立體倉庫2.使用較少3.便于轉巷道貨架支承型巷道堆垛機1.支承在貨架頂部鋪設的軌道上2.在貨架下部兩側鋪設下部導軌，防止堆垛機擺動3.貨架應具有較大的強度和剛度1.適用于起重量和起升高度較小的小型立體倉庫2.使用較少按

11、用途分類單元型巷道堆垛機1.以托盤單元或貨箱單元進行出入庫2.自動控制時，堆垛機上無司機1.適用于各種控制方式，應用最廣2.可用于"貨到人"式檢選作業(yè)揀選型巷道堆垛機1.在堆垛機上的操作人員從貨架內(nèi)的托盤單元或貨物單元中取少量貨物，進行出庫作業(yè)2.堆垛機上裝有司機室1.一般為手動或半自動控制2.用于"人到貨"式揀選作業(yè)三、兩種倉庫的定量比照分析3.1穿梭板作業(yè)效率：滿載最大運行速度58m/min，滿載最小運行速度5m/min，加速度0.6m/s2，直線平均運行速度37米，延時等待時間為1秒。1穿梭板加速時間：T1=58/0.6/60=1.61秒2穿梭板減

12、速時間：T2=T1=1.61秒3穿梭板加速距離：S1=0.6×1.612 / 2=0.78米4穿梭板減速距離：S2=S1=0.78米5穿梭板從最近點到最遠點距離：S3=37米6穿梭板高速運行距離：S4=S3-S1-S2=37-0.78-0.78=35.44米7穿梭板告訴運行時間：T3=S4/58×60=36.78工序銜接時間：由于穿梭板要有如下運行步驟：從接口處取上貨物、加速運載貨物、高速運載貨物、減速運載貨物、向貨架區(qū)放下貨物，其工序銜接總等待時間：T4=1秒綜上，穿梭板入庫/出庫的作業(yè)周期T=T1+T2+T3+T4=41秒，單臺穿梭板每小時作業(yè)效率為：3600/41=8

13、7盤/小時。3.2堆垛機作業(yè)效率：堆垛機的作業(yè)效率是指堆垛機每小時平均入庫或者出庫的貨物單元數(shù)。其計算公式為：N=3600T其中， 是系統(tǒng)運行效率；T(S) 是單臺堆垛機單次入庫或出庫需要的時間，按堆垛機單一作業(yè)和復合作業(yè)方式，分為單一循環(huán)作業(yè)周期Tms和復合作業(yè)周期Tmd。堆垛機效率的計算即堆垛機作業(yè)時間的計算。1單一作業(yè)周期TmsTms=Ta堆垛機作業(yè)的附加時間+ 2×Tf堆垛機貨叉叉取貨存放作業(yè)時間+ 2×Top兩點間的行程時間2復合作業(yè)周期TmdTmd=2×Ta堆垛機作業(yè)的附加時間+ 4×Tf堆垛機貨叉叉取貨存放作業(yè)時間+ Top1起點到第一目的點運行的時間+Tp1p2兩目地點間運行時間+Tp2o末點到起點間運行的時間單臺堆垛機的平均作業(yè)效率為：47托盤/小時3.2.1.平均單循環(huán)時間圖1 堆垛機單循環(huán)工作方式3.2.2.平均復合循環(huán)時間圖2 出/入庫為一個工作臺 圖3 出/入庫工作臺分開圖4 出/入庫工作臺在不同層上圖5 堆垛機水平運行速度圖6 堆垛機垂直運行速度3.3兩種類型倉庫定量比照分析：表3 穿梭式倉庫與傳統(tǒng)堆垛機倉庫比照比照項 倉庫穿梭式貨架倉庫傳統(tǒng)堆垛機倉庫空間利用率高90%以上穿梭板+堆垛機高平面和垂直利用率叉車+穿梭板高平面利用率，低垂直利用率中70%巷道式堆垛機立體倉庫平面利