物流自動化技術與設備

3.1物流自動化的概念3.2物流自動化及相關設施與設備3.3物流自動化的靈活對應制造系統

3.4裝卸搬運系統的應用3.5自動存取和分揀系統的應用復習思考題物流自動化技術與設備3.1物流自動化的概念

3.1物流自動化的概念物流自動化是充分利用各種機械和運輸設備、計算機系統和綜合作業協調等技術手段，通過對物流系統的整體規劃及技術應用，使物流的相關作業和內容省力化、效率化、合理化，快速、準確、可靠地完成物流的過程。物流自動化重要的方面是要考慮在哪一個環節自動化，以及用什么樣的方法進行自動化等。3.1物流自動化的概念3.1.1物流自動化的內容1.機械的自動化由于物流的主要內容涉及貨物的裝卸、運輸、存儲、加工、包裝等作業環節，采用機械化的手段進行物流作業的自動化是物流自動化的主要內容。特別是在貨物的流轉過程中，能夠使用各式各樣的自動搬運設備、自動存取系統和自動分揀傳送設備，這些也是物流機械自動化的主要發展方向。3.1.1物流自動化的內容本資料來源本資料來源

⑴對機械自動化的理解

⑵叉車的利用⑶立體自動倉庫⑷自動分揀和分揀傳送設備⑴對機械自動化的理解2.信息的自動化物流的信息化首先是要在現代物流理念和現代物流管理方式的基礎上，利用信息處理的計算機技術、自動識別技術、網絡通訊技術以及與機械自動化的結合，實現物流信息的自動化。現代物流信息系統就是物流信息化的具體實施內容和實施方式。2.信息的自動化3.知的自動化同樣的作業以及機械的使用等，由于應用方法和作業流程等不同，其效率也大不一樣。所謂知的自動化就是根據作業的內容，使用相關的物流設備，采用科學、合理的流程并采用適當的作業指示方法，發揮出更高作業效率的方式，是在不改變成本的情況下，提高作業效率的有效方法。⑴取消作業的環節也屬于自動化⑵采用摘取式還是播種式⑶配貨的流程⑷作業的分散方式⑸基于配送中心特性的作業方法3.知的自動化3.1.2物流自動化和信息系統化物流事務和物流作業的兩方面都是物流信息系統所研究的對象。物流事務作為物流信息系統化的對象比較好理解，接受訂貨和訂貨、入出庫、庫存帳簿登記、到貨票據、接收票據和輸出申請書等物流事務，都是物流信息系統化的內容。對于公司內部來說，要利用網絡進行共同作業，力圖取消帳票類單據，達到無紙化辦公的目標。在公司外部來說，就是利用電子數據交換（EDI）進行無紙化信息傳遞和信息共享。物流自動化和信息系統化的關系如表3.1所示。3.1.2物流自動化和信息系統化表3.1物流自動化和信息系統化的關系

物流業務的分類

物的流動與信息的對應關系

自動化與信息系統化的關系

現在的主要課題

物流作業

物的流動

自動化和信息系統化相互補充和相互支援

信息系統化大都與自動化進行銜接

物流事務

物流信息

滿足物流低成本的要求

網絡化與無紙化

表3.1物流自動化和信息系統化的關系

物流業務的物的流動與3.2物流自動化及相關設施與設備3.2.1物流自動化設備1.保管設備保管設備包括：貨架（層架、層格式貨架、抽屜式貨架、櫥柜式貨架、托盤貨架、重力式貨架等）；移動貨架、回轉貨架（水平回轉、垂直回轉）；立體自動倉庫（屋架一體型、托盤單位式、包裝箱式）等部分設備（見圖3.1、圖3.2、圖3.3、圖3.4）。（見配套教材P101頁圖3.1、圖3.2、圖3.3、圖3.4）3.2物流自動化及相關設施與設備2.分揀、揀貨設備

分揀設備(輥式、皮帶式、保管分揀一體式)、揀貨設備（摘取式系統、臺車式系統、播種式系統、自動揀貨系統）、驗貨設備等部分設備見圖3.5、圖3.6、圖3.7所示。

（見配套教材P102頁圖3.5、圖3.6、圖3.7）

2.分揀、揀貨設備

3.裝卸設備裝卸設備包括：叉車（發動機式、電動機式、手動式、平衡重式、前移式、側叉式）、無人搬送車（全方向移動型、高速分揀型、天井走行式）、搬運車、托盤（平托盤、柱式、箱式、輪式、特種專用式）、輸送機（皮帶式、輥式、懸掛式、機械手）、垂直搬送機械、吊車（卡車吊、履帶吊、門式、橋式、門座式）、自動卸貨設備、自動鑄字設備、物流車輛用蓄電池等，部分設備如圖3.8、圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12所示。（見配套教材P103頁圖3.8、圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12）

3.裝卸設備4.運輸設備貨車（普通、箱式）、特裝車、集裝箱（通用、專用）、復合運輸系統、第三方物流系統、冷凍冷藏集裝箱等，部分設備如圖3.13、圖3.14所示。（見配套教材P105頁圖3.13、圖3.14）

5.機械工程設備機械工程設備包括：現代工程機械、物流模擬系統、計劃系統等。

4.運輸設備6.信息設備及軟件系統信息設備及軟件系統包括：條碼設備、識別設備、顯示設備、打印機、掃描儀、控制設備、訂貨系統、運行管理系統、POS系統、EDI系統、GPS系統、物流中心管理系統等，部分設備如圖3.15、圖3.16所示。（見配套教材P106頁圖3.15、圖3.16）7.包裝機械設備包裝機械設備包括：包裝機、捆包機、折箱機、結束機、計量機、緩沖材料、捆包材料、標簽材料等部分設備如圖3.17、圖3.18所示。（見配套教材P106頁圖3.17、圖3.18）8.其他關聯設備6.信息設備及軟件系統3.2.2物流自動化及相關設備的選擇1.決定基本方針建立物流系統需要投入大量的資金，設備的資金投入占有很大的比例，它的選擇和確定對于今后物流作業的方式和流程起著決定性的作用。首先要根據社會上物流自動化設備的情況和本行業物流應用的水平，在分析本企業物流特點的基礎上，明確自己所建立物流系統的條件和目標，以及建立的基本方針。3.2.2物流自動化及相關設備的選擇決定物流系統基本方針的計劃目標項目有：P：處理貨物品種；Q：服務率水平和保持品質；C：貨物價值和物流成本；D：在庫水平和物流即時性；S：輸配送系統和信息系統；M：作業環境和安全性、省力化對策等。決定物流系統基本方針的計劃目標項目有：2.提出基本構想在調查本企業具體數據的基礎上分析現狀，使用統計和操作研究（OR）的方法進行分析，充分的了解和認識自身的情況。從物流和信息流方面，總結和發現存在的問題，尋求解決的方法。⑴物流調查⑵入出庫和保管調查

⑶事務量調查⑷總結和制定目標⑸制定計劃2.提出基本構想3.決定設備的原則⑴確定作業范圍在物流作業的內容中，首先確定適于人工處理的作業范圍，然后明確手工作業和機械作業的范圍。一定要統一全部物流作業的機械化水平，一定要協調好處理前后作業物流量的效率，在這一原則下決定設備的作業范圍和內容。⑵提出設備研究物流作業的處理方法，以貨物形狀和捆包形狀為前提，考慮貨物的自動化識別技術等，提出在各個范圍內適宜應用什么樣水平的自動化相關設備。3.決定設備的原則⑶信息管理的水平選定針對物流變動所對應的靈活處理信息的系統，輸入的手段能夠自動進行，輸入作業在一個地方進行就可以在任何地方進行處理。通過貨物信息等，能夠在物流作業的全過程跟蹤貨物的狀況。⑷模擬設備的能力根據設備說明書，模擬確認全體和每一個子系統的設備能力。確認方法是設定不同裝卸作業、保管作業、搬運作業的必要功能，讓全部功能滿負荷，在變化不同條件的前提下，考察設備的運轉情況。⑶信息管理的水平⑸投資額度與經濟性的原則計算出設備及附屬設備的投資額，用金額計算出物流效果、輸送效果、作業效果等，進行各種效果間的比較，并確定所采用的設備、達到合理化及投資的經濟性。⑸投資額度與經濟性的原則4.設備預算⑴制定基本預算書明確必要的物流作業設備項目，對需要購入的設備、信息系統設備等，制定基本預算書。目的不明的預算會浪費資金，也會延遲計劃進度，事后追加費用會造成資金的緊張和預算膨脹。4.設備預算⑵制定整體的時間進度用管理工程的方法對設備購入、施工項目和管理方式進行分析，明確應管理的項目，作出時間進度計劃，并按計劃完成。⑶設備訂貨從許多供貨商中進行對比選擇，在考察的基礎上，通過設備性能、性能價格比等指標，并對用戶情況及其業績進行評價，特別是對售后服務等做充分的調查后選擇最佳的供貨商。⑵制定整體的時間進度5.設備使用⑴操作培訓設備訂貨最終確認之后，需要對操作人員進行培訓。選擇合適的人選，由廠家或供貨商對4～5位操作人員進行技術指導，了解設備的性能和操作知識并熟練掌握操作技巧。5.設備使用⑵設備維護培訓如果設立設備科或設備維護部門，還需要有計劃地對維修保養人員進行設備維護的培訓。還可以通過廠家的代理商等提供設備維護的公司，簽訂契約委托進行設備的維護與保養。⑶日常、定期的檢查作業前需要進行設備的安全檢查，對設備出現的異常要盡快進行處理，以保證作業者的安全。⑵設備維護培訓3.3物流自動化的靈活對應制造系統3.3.1

FMS的內容現在的制造業所要求的FMS具有以下幾個方面的功能。（1）FMS具有自動加工系統、自動搬運系統和搬運管理等功能，通過計算機進行控制的自動生產系統；（2）是以設計和銷售計劃為基礎，經過最佳的過程安排、決定加工和組裝的優先順序的CAD（計算機綜合設計）/CAM（計算機綜合管理）的綜合生產系統。（3）能夠對多種的產品形狀進行靈活對應的生產系統等。3.3物流自動化的靈活對應制造系統FMS不僅僅適應這些各種各樣的自動化，還需要有綜合的系統。FMS的內容如圖3.19所示。

圖3.19FMS的內容日程計劃庫存管理生產指示實績管理質量管理搬運控制設備監視設備控制自動倉庫傳送帶自動臺車機器人控點NCN自動機械各種探測裝置FMS不僅僅適應這些各種各樣的自動化，還需要有綜3.3.2

FMS的特征FMS以增加產品的種類，同時能夠適應少量生產，在較短的供貨周期完成生產為特征，其特征如圖3.20所示。FMS增加產品種類增加生產線減少投資、人員、使用面積無人操作自動化少量生產化專用機械加工與同樣的高生產率高效率化根據成組技術對類似產品進行集中加工的批量效果生產線集成短供貨周期縮短準備時間和處理時間靈活對應圖3.20FMS的特征3.3.2FMS的特征增加產增加生產線減少投資、人員、3.3.3

FMS的基本構成FMS的基本構成從大的方面劃分,有硬件和軟件。硬件包括，加工設備、搬送設備（含搬送車、傳送帶、自動倉庫等）和計算機系統；軟件包括：控制軟件、管理軟件、工程軟件（含模擬）。FMS的基本構成如圖3.21所示。3.3.3FMS的基本構成圖3.21FMS的基本構成

硬件加工設備焊接機器人、NC工作機械、加工機器人（打孔等）搬送設備作業搬送作業的庫存搬送臺車、傳送帶、天井移動吊車、機器人自動倉庫、托盤站計算機系統主計算機、計算機終端、作業指示裝置軟件控制軟件加工設備控制、搬送設備控制、附屬設備控制、NC數據傳送管理軟件加工日程管理、運轉狀況管理、實際庫存管理、工具管理、入出庫管理、設備診斷管理、數據管理、作業指示、異常處理工程軟件FMS模擬工具的搬送搬送臺車、傳送帶、天井移動吊車圖3.21FMS的基本構成

硬件加工設備焊接機器人、3.4裝卸搬運系統的應用3.4.1裝卸搬運的問題從生產線到離開生產線的制造工程中，即使進行自動化，用計算機進行管理，在倉庫的保管和搬送到生產線的過程中，還離不開人員的介入，整體系統的自動化是比較困難的。最后應該合理化的地方就只剩下物流部門了。在生產工廠，由于原材料、半成品以及生產出的成品必須要進行搬運作業，搬運部門、物流部門的成本降低就成為重要的課題。3.4裝卸搬運系統的應用3.4.2裝卸搬運系統的應用目的1.降低成本2.改善勞動環境

3.省能源、省資源4.基于范圍的廣泛性和兼容性5.省人和省力化的合理化6.高效率化的操作功能和確保安全3.4.2裝卸搬運系統的應用目的3.4.3無人搬送系統的分類和標準化1.無人搬送系統的分類無人搬送系統（automatedguidedvehiclessystem,AGVS）是在物流的自動化中具有很大影響的內容之一，同時可能與其他的自動機械系統進行連接和組合。其構成是，以無人搬送車輛為核心，由管理計算機、加工機械、傳送帶、電梯和叉搬裝置等搬送設備所組成。無人搬送系統的分類如圖3.22所示。3.4.3無人搬送系統的分類和標準化圖3.22無人搬送系統的分類

無人搬送車無人叉車無人臺車人工裝載自動裝載叉搬裝置合成傳送輥軸傳送鏈條傳送皮帶傳送無人牽引車人工摘掛自動摘掛軌道式臺車高加速度型中加速度型低加速度型行駛裝置行駛控制電磁誘導式（誘導線）磁性誘導式（磁條）光學誘導式（反射條）自行行駛式（轉輪羅盤、回轉儀等）軌道式指令裝置車載操作盤中央操作盤控制計算機現場操作盤呼出盤充電器人工自動充電裝卸裝置裝載裝置被牽引車無人搬送系統圖3.22無人搬送系統的分類

無人搬送車無人叉車無人臺車人2.無人搬送系統的標準化在日本，1990年2月作為日本工業規格（JIS）制定了《無人搬送車類的用語》（JIS/D/6801/1990），完善了無人搬送車系統的標準化體系。在JIS當中，“無人搬送車類”是指基于自動方向變換裝置、無軌道行駛，以電池作為電源的產業車輛的總稱。一般包括無人搬送車、無人牽引車和無人叉車等3個種類。無人搬送車系統的標準化體系如圖3.23所示。2.無人搬送系統的標準化圖3.23無人搬送車系統的標準化體系

無人搬送車系統行駛驅動方向變換裝置警報裝置裝載裝置電池安全裝置標識搬送物主體配置行駛路線誘導通信日常檢查維護、保養環境對應運行方式運用外圍設備充電裝置警報裝置自動門關聯設備機器人工作機械電磁波探測器對象范圍標準化項目實驗方法運用規則設計規則安全規則用語圖3.23無人搬送車系統的標準化體系

無人搬送車系統行駛驅3.4.4無人搬送系統的設備舉例

1.無人搬送車⑴無人搬送車的定義根據JIS的定義，無人搬送車是指“通過人工或自動進行貨物的裝載，能夠自動行駛到達所指定的場所，再通過人工或自動進行卸貨的無軌道車輛”。⑵無人搬送車所具有的功能①靈活應用搬送車輛的無人搬送車，其目標更趨于適應性，靈活對應提高硬件、軟件和系統各個方面的能力。②無人搬送車由于是以電池為動力，連續運轉受到一定的限制。③裝載方面，有人工進行直接的裝載、地面裝載裝置和利用無人搬送車的裝載裝置進行自動裝載的方式。3.4.4無人搬送系統的設備舉例⑶無人搬送車的特點無人搬送車的主要特征是適用于單純重復作業。常用的無人搬送車大都是在300kg承載量以下。對應人手不足的搬送作業的省力化方面，應用無人搬送車最為適宜。在單純的搬送自動化中，需要使搬送車更加簡單化，提高靈活對應程度。⑶無人搬送車的特點2.無人牽引車⑴無人牽引車的定義無人牽引車是承擔多量長距離搬送的自動搬送車輛。根據JIS的定義，“對人工或自動進行貨物碼放裝卸的臺車進行牽引，能夠自動行駛到達所指定的場所的無軌道車輛”。⑵無人牽引車的特點在搬送自動化系統中使用無人牽引車的特征是，由于多種不同的大型搬送貨物裝載在臺車上，要根據裝載物的形狀和重量進行制造，而驅動的部分可以使用一般的牽引車產品。無人牽引車的缺點是，臺車和牽引部的連接作業需要人工完成，這也是與其他搬送機械連動性低的原因之一。2.無人牽引車3.無人叉車⑴無人叉車的定義及特點根據JIS的定義，無人叉車是指“具有用于貨物搬載的可上下移動的叉子，以及能夠自動搬載叉上的貨物自動行駛到指定的場所，并能夠自動進行裝卸作業的無軌道車輛”。⑵無人叉車的應用無人叉車適于用叉子自動裝卸平托盤等帶有插入口的貨物，大部分應用無人叉車是屬于這種形式。為了提高利用無人叉車的水平，改變原來的叉子使其具有作業裝置的無人叉車，其面向倉庫作業的系統已經趨于成熟。3.無人叉車⑶無人叉車的控制方式①車載操作盤方式②中央控制裝置方式③計算機系統指令方式⑷無人叉車的優勢無人叉車適用于集中托盤化規范貨物的搬送，具有能夠自動裝卸、自動轉向的優點，是在現代物流現場的裝卸業務領域使用普遍并被廣泛應用的裝卸設備。⑶無人叉車的控制方式3.5自動存取和分揀系統的應用3.5.1立體自動倉庫早在20世紀60年代初，立體自動倉庫就在一些發達國家的物流領域投入了使用。立體自動倉庫充分利用較少的空間，大大提高了存儲的效率。直至今天，其省力化的作用以及易于庫存管理的優勢，仍然發揮著作用并不斷取得顯著的發展和進步。

3.5自動存取和分揀系統的應用1.貨物形式的變化立體自動倉庫是由立體地存儲貨物的貨架和為了對貨架進行存儲搬送貨物的存取移動裝置所組成的設備。存儲貨物的形式主要是以能夠集中進行托盤化的貨物為對象，基本上85%的立體自動倉庫是處理托盤化的貨物。立體自動倉庫的存儲貨物形式從層次上劃分，可以有以下的幾種形態。·使用平托盤的貨物形式；·使用箱式托盤的貨物形式；·使用集裝箱的貨物形式；·使用包裝箱的貨物形式。1.貨物形式的變化2.用途的多樣化應用立體自動倉庫首先表現出的是與信息系統的密切聯系，大部分的立體自動倉庫與管理計算機系統進行聯網，以庫存管理功能為開端與其他各種信息進行一體化的處理。有90%的立體自動倉庫應用于制造業的零部件倉庫和成品倉庫，與信息系統的一體化管理在這一領域越來越普及。立體自動倉庫作為構成工廠自動化的設備以及物流中心等大規模的存儲設備，將進一步得到應用和普及。今后也會加以改進，并應用于工廠自動化、服務產業以及休閑產業等領域。2.用途的多樣化3.立體自動倉庫系統立體自動倉庫單純作為立體保管的設備，隨著物流環境的變化要求能夠滿足用戶的新的功能需求，除了貨物形式的多樣化和用途的多樣化之外，建立包含立體自動倉庫前后的裝卸、搬運和分揀等物流作業的系統化的需要也不斷高漲。為了供給生產所需要的用于生產、加工的材料，立體自動倉庫與生產線之間一般是使用無人搬送車等自動搬送車輛進行有機的銜接。在物流中心，需要立體自動倉庫系統具有配貨、分揀等功能，但立體自動倉庫自身不能完成這些功能，還要在庫外配有其他的如裝箱機和分揀裝置等系統。3.立體自動倉庫系統3.5.2自動分揀系統訂單配貨自動分揀設備的作用是，將以訂貨為單位進行配貨的貨物，按照不同的客戶、不同的店鋪和不同的出庫地點進行區分，使作業省力化、效率化。在這樣的分揀系統中，其核心是叫做“分揀設備”的傳送設備。其傳送設備是由對被傳送貨物的提供、整列、分揀和分揀后的輸送、集中等多種設備，以及分揀信息、控制信號等要素所組成的。3.5.2自動分揀系統1.方向變換式分揀設備方向變換式分揀設備是在皮帶式傳送帶的當中設置能夠使貨物變換方向的軸輥輪式裝置，如果向側方向進行變換則將傳送帶上的貨物向側方向進行傳送的分揀設備，是由皮帶式傳送帶與輪式變換裝置所組成。

①具有超高速分揀能力，最大分揀能力可達到每分鐘120箱。②對傳送貨物沒有撞擊，能夠在不易損傷貨物的條件下進行分揀作業。③在一條傳送帶上，可以設置任意個軸輥輪式貨物方向變換裝置。④在一個方向變換裝置上，可以向左和向右兩個方向進行貨物分揀，能夠有效利用空間，也有利于降低成本。1.方向變換式分揀設備

2.推動式分揀設備推動式分揀設備是在軸輥式傳送帶上帶有分揀用助推裝置，分揀部分是將助推臂向分揀方向進行移動的同時將傳送貨物推出的設備。助推臂是向斜方向進行移動，對傳送的貨物幾乎沒有撞擊，也能夠對較長的貨物進行分揀。

①能夠處理像體育器械等較長的物品，以及紙箱、易碎品、不規則包裝物等多種多樣的貨物。②由于是在水平方向上將傳送貨物逐漸地向斜方向推出。③傳送貨物的分揀信息與助推裝置的配合，通過控制系統易于實現，具有較高的信賴性。④設備的構造較為簡單，設備的單元化易于實施并具有經久耐用的優勢。2.推動式分揀設備3.臺車傳送帶式分揀設備臺車傳送帶式分揀設備是以一個商品為單位進行分揀的設備，它適合于較小物品、較薄物品以及較軟物品等的分揀，是適應多品種少量物流時代的分揀設備。

①由于臺車上帶有傳送帶，使原來分揀較為困難的小物品、薄物品以及容易變形的物品能夠進行分揀。②因為傳送帶是水平進行分揀，不會產生大的震動。即使是易碎物品也能夠放心地進行分揀。③臺車的傳送帶可以向正或反方向進行運轉，能夠往兩邊進行分揀。3.臺車傳送帶式分揀設備④分揀后的傳送帶的寬度或通過的寬度可以較窄，只需占用很小的空間，能夠進行多方面的分揀。⑤可以在三維空間進行配置，臺車的單元化可以方便地對分揀設備的長度進行增減。⑥最大的分揀能力可達到每分鐘200件。⑦臺車所用動力是自身的驅動，可以節約能源。同時沒有必要通過外部供電。⑧由于臺車被分為若干個單元，比較容易進行維護。④分揀后的傳送帶的寬度或通過的寬度可以較窄，只需占用很小的空4.小型分揀設備小型分揀設備是應用小型簡易型的自動分揀機，用以滿足迅速準確地分揀小件物品的需要。在小件服裝類、食品類等的分揀作業以及繁瑣的退貨作業等各種各樣小件物品的分揀中發揮著較大的作用。①構造簡單、價格低廉。②單元方式易于使用。③分揀設備的搬送部分使用了傳送帶方式，能夠搬送較薄的物品。④容易移動和增加設備，占據的空間較小。⑤低噪音等。4.小型分揀設備物流自動化技術與設備

3.1物流自動化的概念3.2物流自動化及相關設施與設備3.3物流自動化的靈活對應制造系統

3.4裝卸搬運系統的應用3.5自動存取和分揀系統的應用復習思考題物流自動化技術與設備3.1物流自動化的概念

3.1物流自動化的概念物流自動化是充分利用各種機械和運輸設備、計算機系統和綜合作業協調等技術手段，通過對物流系統的整體規劃及技術應用，使物流的相關作業和內容省力化、效率化、合理化，快速、準確、可靠地完成物流的過程。物流自動化重要的方面是要考慮在哪一個環節自動化，以及用什么樣的方法進行自動化等。3.1物流自動化的概念3.1.1物流自動化的內容1.機械的自動化由于物流的主要內容涉及貨物的裝卸、運輸、存儲、加工、包裝等作業環節，采用機械化的手段進行物流作業的自動化是物流自動化的主要內容。特別是在貨物的流轉過程中，能夠使用各式各樣的自動搬運設備、自動存取系統和自動分揀傳送設備，這些也是物流機械自動化的主要發展方向。3.1.1物流自動化的內容本資料來源本資料來源

⑴對機械自動化的理解

⑵叉車的利用⑶立體自動倉庫⑷自動分揀和分揀傳送設備⑴對機械自動化的理解2.信息的自動化物流的信息化首先是要在現代物流理念和現代物流管理方式的基礎上，利用信息處理的計算機技術、自動識別技術、網絡通訊技術以及與機械自動化的結合，實現物流信息的自動化。現代物流信息系統就是物流信息化的具體實施內容和實施方式。2.信息的自動化3.知的自動化同樣的作業以及機械的使用等，由于應用方法和作業流程等不同，其效率也大不一樣。所謂知的自動化就是根據作業的內容，使用相關的物流設備，采用科學、合理的流程并采用適當的作業指示方法，發揮出更高作業效率的方式，是在不改變成本的情況下，提高作業效率的有效方法。⑴取消作業的環節也屬于自動化⑵采用摘取式還是播種式⑶配貨的流程⑷作業的分散方式⑸基于配送中心特性的作業方法3.知的自動化3.1.2物流自動化和信息系統化物流事務和物流作業的兩方面都是物流信息系統所研究的對象。物流事務作為物流信息系統化的對象比較好理解，接受訂貨和訂貨、入出庫、庫存帳簿登記、到貨票據、接收票據和輸出申請書等物流事務，都是物流信息系統化的內容。對于公司內部來說，要利用網絡進行共同作業，力圖取消帳票類單據，達到無紙化辦公的目標。在公司外部來說，就是利用電子數據交換（EDI）進行無紙化信息傳遞和信息共享。物流自動化和信息系統化的關系如表3.1所示。3.1.2物流自動化和信息系統化表3.1物流自動化和信息系統化的關系

物流業務的分類

物的流動與信息的對應關系

自動化與信息系統化的關系

現在的主要課題

物流作業

物的流動

自動化和信息系統化相互補充和相互支援

信息系統化大都與自動化進行銜接

物流事務

物流信息

滿足物流低成本的要求

網絡化與無紙化

表3.1物流自動化和信息系統化的關系

物流業務的物的流動與3.2物流自動化及相關設施與設備3.2.1物流自動化設備1.保管設備保管設備包括：貨架（層架、層格式貨架、抽屜式貨架、櫥柜式貨架、托盤貨架、重力式貨架等）；移動貨架、回轉貨架（水平回轉、垂直回轉）；立體自動倉庫（屋架一體型、托盤單位式、包裝箱式）等部分設備（見圖3.1、圖3.2、圖3.3、圖3.4）。（見配套教材P101頁圖3.1、圖3.2、圖3.3、圖3.4）3.2物流自動化及相關設施與設備2.分揀、揀貨設備

分揀設備(輥式、皮帶式、保管分揀一體式)、揀貨設備（摘取式系統、臺車式系統、播種式系統、自動揀貨系統）、驗貨設備等部分設備見圖3.5、圖3.6、圖3.7所示。

（見配套教材P102頁圖3.5、圖3.6、圖3.7）

2.分揀、揀貨設備

3.裝卸設備裝卸設備包括：叉車（發動機式、電動機式、手動式、平衡重式、前移式、側叉式）、無人搬送車（全方向移動型、高速分揀型、天井走行式）、搬運車、托盤（平托盤、柱式、箱式、輪式、特種專用式）、輸送機（皮帶式、輥式、懸掛式、機械手）、垂直搬送機械、吊車（卡車吊、履帶吊、門式、橋式、門座式）、自動卸貨設備、自動鑄字設備、物流車輛用蓄電池等，部分設備如圖3.8、圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12所示。（見配套教材P103頁圖3.8、圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12）

3.裝卸設備4.運輸設備貨車（普通、箱式）、特裝車、集裝箱（通用、專用）、復合運輸系統、第三方物流系統、冷凍冷藏集裝箱等，部分設備如圖3.13、圖3.14所示。（見配套教材P105頁圖3.13、圖3.14）

5.機械工程設備機械工程設備包括：現代工程機械、物流模擬系統、計劃系統等。

4.運輸設備6.信息設備及軟件系統信息設備及軟件系統包括：條碼設備、識別設備、顯示設備、打印機、掃描儀、控制設備、訂貨系統、運行管理系統、POS系統、EDI系統、GPS系統、物流中心管理系統等，部分設備如圖3.15、圖3.16所示。（見配套教材P106頁圖3.15、圖3.16）7.包裝機械設備包裝機械設備包括：包裝機、捆包機、折箱機、結束機、計量機、緩沖材料、捆包材料、標簽材料等部分設備如圖3.17、圖3.18所示。（見配套教材P106頁圖3.17、圖3.18）8.其他關聯設備6.信息設備及軟件系統3.2.2物流自動化及相關設備的選擇1.決定基本方針建立物流系統需要投入大量的資金，設備的資金投入占有很大的比例，它的選擇和確定對于今后物流作業的方式和流程起著決定性的作用。首先要根據社會上物流自動化設備的情況和本行業物流應用的水平，在分析本企業物流特點的基礎上，明確自己所建立物流系統的條件和目標，以及建立的基本方針。3.2.2物流自動化及相關設備的選擇決定物流系統基本方針的計劃目標項目有：P：處理貨物品種；Q：服務率水平和保持品質；C：貨物價值和物流成本；D：在庫水平和物流即時性；S：輸配送系統和信息系統；M：作業環境和安全性、省力化對策等。決定物流系統基本方針的計劃目標項目有：2.提出基本構想在調查本企業具體數據的基礎上分析現狀，使用統計和操作研究（OR）的方法進行分析，充分的了解和認識自身的情況。從物流和信息流方面，總結和發現存在的問題，尋求解決的方法。⑴物流調查⑵入出庫和保管調查

⑶事務量調查⑷總結和制定目標⑸制定計劃2.提出基本構想3.決定設備的原則⑴確定作業范圍在物流作業的內容中，首先確定適于人工處理的作業范圍，然后明確手工作業和機械作業的范圍。一定要統一全部物流作業的機械化水平，一定要協調好處理前后作業物流量的效率，在這一原則下決定設備的作業范圍和內容。⑵提出設備研究物流作業的處理方法，以貨物形狀和捆包形狀為前提，考慮貨物的自動化識別技術等，提出在各個范圍內適宜應用什么樣水平的自動化相關設備。3.決定設備的原則⑶信息管理的水平選定針對物流變動所對應的靈活處理信息的系統，輸入的手段能夠自動進行，輸入作業在一個地方進行就可以在任何地方進行處理。通過貨物信息等，能夠在物流作業的全過程跟蹤貨物的狀況。⑷模擬設備的能力根據設備說明書，模擬確認全體和每一個子系統的設備能力。確認方法是設定不同裝卸作業、保管作業、搬運作業的必要功能，讓全部功能滿負荷，在變化不同條件的前提下，考察設備的運轉情況。⑶信息管理的水平⑸投資額度與經濟性的原則計算出設備及附屬設備的投資額，用金額計算出物流效果、輸送效果、作業效果等，進行各種效果間的比較，并確定所采用的設備、達到合理化及投資的經濟性。⑸投資額度與經濟性的原則4.設備預算⑴制定基本預算書明確必要的物流作業設備項目，對需要購入的設備、信息系統設備等，制定基本預算書。目的不明的預算會浪費資金，也會延遲計劃進度，事后追加費用會造成資金的緊張和預算膨脹。4.設備預算⑵制定整體的時間進度用管理工程的方法對設備購入、施工項目和管理方式進行分析，明確應管理的項目，作出時間進度計劃，并按計劃完成。⑶設備訂貨從許多供貨商中進行對比選擇，在考察的基礎上，通過設備性能、性能價格比等指標，并對用戶情況及其業績進行評價，特別是對售后服務等做充分的調查后選擇最佳的供貨商。⑵制定整體的時間進度5.設備使用⑴操作培訓設備訂貨最終確認之后，需要對操作人員進行培訓。選擇合適的人選，由廠家或供貨商對4～5位操作人員進行技術指導，了解設備的性能和操作知識并熟練掌握操作技巧。5.設備使用⑵設備維護培訓如果設立設備科或設備維護部門，還需要有計劃地對維修保養人員進行設備維護的培訓。還可以通過廠家的代理商等提供設備維護的公司，簽訂契約委托進行設備的維護與保養。⑶日常、定期的檢查作業前需要進行設備的安全檢查，對設備出現的異常要盡快進行處理，以保證作業者的安全。⑵設備維護培訓3.3物流自動化的靈活對應制造系統3.3.1

FMS的內容現在的制造業所要求的FMS具有以下幾個方面的功能。（1）FMS具有自動加工系統、自動搬運系統和搬運管理等功能，通過計算機進行控制的自動生產系統；（2）是以設計和銷售計劃為基礎，經過最佳的過程安排、決定加工和組裝的優先順序的CAD（計算機綜合設計）/CAM（計算機綜合管理）的綜合生產系統。（3）能夠對多種的產品形狀進行靈活對應的生產系統等。3.3物流自動化的靈活對應制造系統FMS不僅僅適應這些各種各樣的自動化，還需要有綜合的系統。FMS的內容如圖3.19所示。

圖3.19FMS的內容日程計劃庫存管理生產指示實績管理質量管理搬運控制設備監視設備控制自動倉庫傳送帶自動臺車機器人控點NCN自動機械各種探測裝置FMS不僅僅適應這些各種各樣的自動化，還需要有綜3.3.2

FMS的特征FMS以增加產品的種類，同時能夠適應少量生產，在較短的供貨周期完成生產為特征，其特征如圖3.20所示。FMS增加產品種類增加生產線減少投資、人員、使用面積無人操作自動化少量生產化專用機械加工與同樣的高生產率高效率化根據成組技術對類似產品進行集中加工的批量效果生產線集成短供貨周期縮短準備時間和處理時間靈活對應圖3.20FMS的特征3.3.2FMS的特征增加產增加生產線減少投資、人員、3.3.3

FMS的基本構成FMS的基本構成從大的方面劃分,有硬件和軟件。硬件包括，加工設備、搬送設備（含搬送車、傳送帶、自動倉庫等）和計算機系統；軟件包括：控制軟件、管理軟件、工程軟件（含模擬）。FMS的基本構成如圖3.21所示。3.3.3FMS的基本構成圖3.21FMS的基本構成

硬件加工設備焊接機器人、NC工作機械、加工機器人（打孔等）搬送設備作業搬送作業的庫存搬送臺車、傳送帶、天井移動吊車、機器人自動倉庫、托盤站計算機系統主計算機、計算機終端、作業指示裝置軟件控制軟件加工設備控制、搬送設備控制、附屬設備控制、NC數據傳送管理軟件加工日程管理、運轉狀況管理、實際庫存管理、工具管理、入出庫管理、設備診斷管理、數據管理、作業指示、異常處理工程軟件FMS模擬工具的搬送搬送臺車、傳送帶、天井移動吊車圖3.21FMS的基本構成

硬件加工設備焊接機器人、3.4裝卸搬運系統的應用3.4.1裝卸搬運的問題從生產線到離開生產線的制造工程中，即使進行自動化，用計算機進行管理，在倉庫的保管和搬送到生產線的過程中，還離不開人員的介入，整體系統的自動化是比較困難的。最后應該合理化的地方就只剩下物流部門了。在生產工廠，由于原材料、半成品以及生產出的成品必須要進行搬運作業，搬運部門、物流部門的成本降低就成為重要的課題。3.4裝卸搬運系統的應用3.4.2裝卸搬運系統的應用目的1.降低成本2.改善勞動環境

3.省能源、省資源4.基于范圍的廣泛性和兼容性5.省人和省力化的合理化6.高效率化的操作功能和確保安全3.4.2裝卸搬運系統的應用目的3.4.3無人搬送系統的分類和標準化1.無人搬送系統的分類無人搬送系統（automatedguidedvehiclessystem,AGVS）是在物流的自動化中具有很大影響的內容之一，同時可能與其他的自動機械系統進行連接和組合。其構成是，以無人搬送車輛為核心，由管理計算機、加工機械、傳送帶、電梯和叉搬裝置等搬送設備所組成。無人搬送系統的分類如圖3.22所示。3.4.3無人搬送系統的分類和標準化圖3.22無人搬送系統的分類

無人搬送車無人叉車無人臺車人工裝載自動裝載叉搬裝置合成傳送輥軸傳送鏈條傳送皮帶傳送無人牽引車人工摘掛自動摘掛軌道式臺車高加速度型中加速度型低加速度型行駛裝置行駛控制電磁誘導式（誘導線）磁性誘導式（磁條）光學誘導式（反射條）自行行駛式（轉輪羅盤、回轉儀等）軌道式指令裝置車載操作盤中央操作盤控制計算機現場操作盤呼出盤充電器人工自動充電裝卸裝置裝載裝置被牽引車無人搬送系統圖3.22無人搬送系統的分類

無人搬送車無人叉車無人臺車人2.無人搬送系統的標準化在日本，1990年2月作為日本工業規格（JIS）制定了《無人搬送車類的用語》（JIS/D/6801/1990），完善了無人搬送車系統的標準化體系。在JIS當中，“無人搬送車類”是指基于自動方向變換裝置、無軌道行駛，以電池作為電源的產業車輛的總稱。一般包括無人搬送車、無人牽引車和無人叉車等3個種類。無人搬送車系統的標準化體系如圖3.23所示。2.無人搬送系統的標準化圖3.23無人搬送車系統的標準化體系

無人搬送車系統行駛驅動方向變換裝置警報裝置裝載裝置電池安全裝置標識搬送物主體配置行駛路線誘導通信日常檢查維護、保養環境對應運行方式運用外圍設備充電裝置警報裝置自動門關聯設備機器人工作機械電磁波探測器對象范圍標準化項目實驗方法運用規則設計規則安全規則用語圖3.23無人搬送車系統的標準化體系

無人搬送車系統行駛驅3.4.4無人搬送系統的設備舉例

1.無人搬送車⑴無人搬送車的定義根據JIS的定義，無人搬送車是指“通過人工或自動進行貨物的裝載，能夠自動行駛到達所指定的場所，再通過人工或自動進行卸貨的無軌道車輛”。⑵無人搬送車所具有的功能①靈活應用搬送車輛的無人搬送車，其目標更趨于適應性，靈活對應提高硬件、軟件和系統各個方面的能力。②無人搬送車由于是以電池為動力，連續運轉受到一定的限制。③裝載方面，有人工進行直接的裝載、地面裝載裝置和利用無人搬送車的裝載裝置進行自動裝載的方式。3.4.4無人搬送系統的設備舉例⑶無人搬送車的特點無人搬送車的主要特征是適用于單純重復作業。常用的無人搬送車大都是在300kg承載量以下。對應人手不足的搬送作業的省力化方面，應用無人搬送車最為適宜。在單純的搬送自動化中，需要使搬送車更加簡單化，提高靈活對應程度。⑶無人搬送車的特點2.無人牽引車⑴無人牽引車的定義無人牽引車是承擔多量長距離搬送的自動搬送車輛。根據JIS的定義，“對人工或自動進行貨物碼放裝卸的臺車進行牽引，能夠自動行駛到達所指定的場所的無軌道車輛”。⑵無人牽引車的特點在搬送自動化系統中使用無人牽引車的特征是，由于多種不同的大型搬送貨物裝載在臺車上，要根據裝載物的形狀和重量進行制造，而驅動的部分可以使用一般的牽引車產品。無人牽引車的缺點是，臺車和牽引部的連接作業需要人工完成，這也是與其他搬送機械連動性低的原因之一。2.無人牽引車3.無人叉車⑴無人叉車的定義及特點根據JIS的定義，無人叉車是指“具有用于貨物搬載的可上下移動的叉子，以及能夠自動搬載叉上的貨物自動行駛到指定的場所，并能夠自動進行裝卸作業的無軌道車輛”。⑵無人叉車的應用無人叉車適于用叉子自動裝卸平托盤等帶有插入口的貨物，大部分應用無人叉車是屬于這種形式。為了提高利用無人叉車的水平，改變原來的叉子使其具有作業裝置的無人叉車，其面向倉庫作業的系統已經趨于成熟。3.無人叉車⑶無人叉車的控制方式①車載操作盤方式②中央控制裝置方式③計算機系統指令方式⑷無人叉車的優勢無人叉車適用于集中托盤化規范貨物的搬送，具有能夠自動裝卸、自動轉向的優點，是在現代物流現場的裝卸業務領域使用普遍并被廣泛應用的裝卸設備。⑶無人叉車的控制方式3.5自動存取和分揀系統的應用3.5.1立體自動倉庫早在20世紀60年代初，立體自動倉庫就在一些發達國家的物流領域投入了使用。立體自動倉庫充分利用較少的空間，大大提高了存儲的效率。直至今天，其省力化的作用以及易于庫存管理的優勢，仍然發揮著作用并不斷取得顯著的發展和進步。

3.5自動存取和分揀系統的應用1.貨物形式的變化立體自動倉庫是由立體地存儲貨物的貨架和為了對貨架進行存儲搬送貨物的存取移動裝置所組成的設備。存儲貨物的形式主要是以能夠集中進行托盤化的貨物為對象，基本上85%的立體自動倉庫是處理托盤化的貨物。立體自動倉庫的存儲貨物形式從層次上劃分，可