自动化立体仓库的发展课件.ppt

1、自动化立体仓库的发展 1、发展阶段 1）人工仓储阶段 在这一阶段，物资的输送、存储、管理和控制主要依靠人工实现，至今国内外生产和服务行业中的许多环节都是这一技术的实例，它具有直观、便于联系、减少了过程衔接之间问题等优点。第1页，共18页。2）机械化仓储阶段 它包括通过各种各样的传送带、工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运物料，用货架、托盘和移动式货架存储物料，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。第2页，共18页。3）自动化仓储阶段 自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用。上世纪50年代末开始，相继研制和采用了自动导引小车（AGV

2、）、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。到上世纪70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行列，但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”。第3页，共18页。4）集成自动化仓库阶段 随着仓库管理要求实时、协调和一体化，计算机技术和信息技术得到了普遍应用。自动化技术被越来越多地应用到生产和分配领域，“自动化孤岛”被集成，在集成化系统中，整个系统的有机协作，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和。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的汇总信息，仓库计算机及时地记录订

3、货和到货时间，显示库存量，计划人员可以方便地作出供货决策，管理人员随时掌握货源及需求。集成化仓库技术作为计算机集成制造系统（CIMS-Computer Integrated Manufacturing System）中物资存储的中心受到人们的重视，在集成化系统里包括了人、设备和控制系统。第4页，共18页。5）智能化仓储阶段在自动化仓储的基础上继续研究，实现与其他信息决策系统的集成，朝着智能和模糊控制的方向发展，人工智能推动了仓储技术的发展，即智能化仓储。现在智能化仓储技术还处于初级发展阶段，未来仓储技术的智能化将具有广阔的应用前景。第5页，共18页。2、国外发展历史及现状 高层货架仓库的出现和

4、发展是第二次世界大战以后生产和技术发展的结果。五十年代初开始出现了自动化立体仓库，并在实践中显示出了其优越性，随即得到迅速的推广和发展。自动化仓库最早产生于60年代的美国 1950年美国首先产生了手动控制的桥式堆垛起重机，这种起重机的大梁上悬挂一个门架(立柱)，利用门架的上下和旋转运动来搬运货物，与此同时也提出了高层货架的新概念，被认为是自动化仓库的雏形。第6页，共18页。1960年左右在美国开始出现了没有大梁的由人工操作的巷道式堆垛机。随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐代替了桥式堆垛机。1963年美国的一个食品厂在仓库工作中采用电子计算机，成为世界上最早的全自动化仓库，20世纪60年代产生

5、的第一代机械式立体仓库系统中，操作人员可通过一些电器按钮和开关来控制一些机械设备进行入、出库作业，实现了搬运的机械化；第7页，共18页。从1963年开始，在欧洲各国，由于用地紧张，开始计划建造25-30米的高层自动化仓库。从1967年开始，相继完成了一些计算机管理和计算机控制的全自动化仓库。在日本，从1967年开始安装了高度为20-25米的高层堆垛机，1969年出现了联机全自动化仓库。此后，日本的自动化仓库技术和设备的台数都有了突飞猛进的发展，在各个部门都安装了各种各样的堆垛机。1970年安装了由货架支承式变为地面支承式的高度达40米的堆垛机。第8页，共18页。到了70年代末期，随着可编程控制

6、器PLC、自动存取、自动导向小车、条形码阅读器等设备在立体仓库中的应用，第二代自动化仓库系统实现了控制自动化。到本世纪80年代末，计算机技术的异军突起及其在自动化仓库系统中的成功应用，导致了第三代集成化立体仓库系统的诞生，形成了由管理级、监控级、控制级组成的三级分布式控制结构，上位管理机协调控制整个仓库系统的出、入库作业和库存管理，并且与上位工厂计算机信息管理网相联结，实现管理微机化。第9页，共18页。进入90年代后，堆垛机在使用范围和性能上有了很大的发展，还出现了第四代智能型立体仓库系统，该类仓库系统不仅实现了对出、入库任务和仓库信息的全自动处理，而且还可根据生产计划报表分析、制定出所需的材

7、料与劳动力，并依据物资的现有库存量提出外购建议，当某些物资库存量不能满足生产需要时，系统还可根据现有在库物资适当修改生产计划，并上报工厂相关部门，诸如此类人工智能已逐步融入到了立体仓库系统中；此外，随着电子数据交换技术的日臻完善，自动化仓库系统逐步向第五代“3I(Intelligent,Integrated,Information)仓库系统过渡。第10页，共18页。据不完全统计，美国拥有各种类型的自动化立体仓库20000多座，日本拥有38000多座，德国拥有10000多座，英国有4000多座，前苏联有1500多座。高度达40米以上的巨型立体仓库数量越来越多。发展至今，自动化仓库在设计、制造、自

8、动化控制和计算机管理方面的技术也日趋成熟。第11页，共18页。在总体设计方面，国外已有采用计算机辅助设计的(CAD)即根据约束条件来确定最佳的货架高度、巷道数量、货架尺寸和堆垛机数量以及出入库运行系统的参数，并用计算机模拟技术来考核仓库的功能。货架在国外已系列化、标准化，对货架的承载能力(包括抗震)进行了很多实验研究(包括破坏性实验)，货架计算采用计算机程序。堆垛机产品已经走入系列化，运行噪声低，备有各种安全保护装置，调速性能好。一般都具有完善的货物位置检测和货物尺寸检测。第12页，共18页。普遍采用抗干扰能力强、工作可靠的可编程控制器来控制巷道堆垛机和出入库系统，并且用计算机进行货位管理和库

9、存管理，仓库管理计算机与上级管理机联网并能与控制系统相接，实现在线控制。在仓库自动化过程各个环节即输入、储运、输出上采用新技术。这些新技术集中有以下几种:自动导向小车系统、磁性导轨装置、激光扫描仪、条形码识别、命令拣选系统、储运机器人、机械手、智能卡车。第13页，共18页。3、立体仓库在我国的发展 1963年北京起重运输机研究所设计了第一台1.25T桥式堆垛机，并由大连起重机厂完成试制。1974年，郑州纺织机械厂建成了我国第一座立体仓库，它利用原有锯齿形厂房改建而成，用于存放磨具。1977年，由北京起重运输机研究所等单位研制建成我国第一座自动化立体仓库，并在北京汽车制造厂投产。从此以后，自动化

10、立体仓库在我国得到迅速发展。据不完全统计，目前我国拥有立体仓库500余座，在15米以上的大型立体仓库100多座，其中全自动化的立体仓库有30多个。第14页，共18页。立体仓库广泛使用在机器制造业、电器制造业、航空港、轻工和化工企业、商储业、军需部门等各行各业：中国国际航空公司货运部的自动化仓库 保定六四厂自动化仓库广州羊城药厂自动化仓库联想集团自动化仓库青岛澳柯玛集团自动化仓库高等教育出版社物流中心（北京伍强，5万平方米，10万件/日，50亿元/年）青岛利群自动化立体仓库（大型商业企业，无锡中鼎，国产堆垛机超过30米，载重5000千克）武汉中百吴家山物流配送中心绍兴烟草物流配送中心（中国普天，

11、整托盘、件烟、条烟分拣）上海临港国际物流园区普菲斯亿达公司冷库（美国PFS，著名冷库运营商）上汽上海临港售后配送中心（32000平方米）第15页，共18页。自动化仓库生产和研制单位：北京起重运输机研究所 北京机械工业自动化研究所 上海自动化研究所 上海精星仓储设备工程有限公司(上海金星货架厂)常州仓储设备厂太原林格五一仓储设备有限公司 南京震晨输送仓储设备有限公司 沈阳飞机工业集团物流装备有限公司（货柜）昆明船舶设备集团有限公司（烟草）普天物流技术有限公司（邮政、烟草）无锡中鼎（苏州起重机厂-苏州富士达-无锡富士达）北京伍强科技有限公司 太原刚玉物流工程有限公司第16页，共18页。4、立体仓库

12、的发展趋势自动化程度不断提高自动化程度不断提高，近年来采用可编程控制器(PLC)和微机控制搬运设备的仓库和采用计算机管理与PLC联网控制的全自动化仓库在全部立体仓库中的比重不断增加。大型自动化仓库系统己不再是发展方向大型自动化仓库系统己不再是发展方向。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，用途更广的自动化仓库系统。在堆垛机方面堆垛机方面，不断推出具有新的物理外形和更高性能的设备。最新的开发包括提高电子和控制技术，在使堆垛机具有更高定位精度更高定位精度的同时，提高搜索能力和运行速度搜索能力和运行速度，以期获得更短的操作周期和更大的生产能力。第17页，共18页。应用领域日趋广泛应

13、用领域日趋广泛，从制造工厂、商场、机场、港口、军需部门到地下室冷库等各行各业均有采用。仓库存储货物品种也日益多样化，除了大多数仍是制成品外，储存品种越来越多。提高仓库运转的可靠性与安全性提高仓库运转的可靠性与安全性。在仓库自动控制与信息传输中采用高可靠性的硬、软件，增强抗干扰能力。国外自动化仓库这方面发展的一个方向是普遍采用扫描技术普遍采用扫描技术，使货物的存取和发送信息做到快速、实时、可靠和准确。在拣选作业自动化拣选作业自动化方面，各国正加紧研究开发可供实用的拣选自动化设备和系统，但尚未真正达到能可靠实用阶段。在一些生产企业，立体仓库己不仅仅简单地作为物料的储存的仓库，而且与生产企业的工艺流程紧密结合与生产企业的工艺流程紧密结合，成为生产物流的一个组成部分。如柔性加工系统(FIMS)中的自动化仓库就是一个典型例子。随着计算机技术的不断发展，人工智能技术人工智能技术，特别专家系统专家系统在自动化仓库中的应用日益增多。第18页，共18页。