導語：1990年前後，我(I)有幸參與大(Big)百科全書詞條的(Of)撰寫工作(Do)，“自動化立體庫”（以(By)下簡稱立體庫）是我(I)負責的(Of)幾個(Indivual)詞條之一(One)。當時(Hour)爲(For)了寫好詞條，不(No)知查閱了多少資料。也是從那時(Hour)起，我(I)對立體庫有了全新的(Of)認識。

近30年來(Come)，作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)物流科技工作(Do)者，沒有一(One)天真正離開過立體庫，這(This)也是一(One)種緣分。正好前天有同事說，立體庫不(No)熟悉，希望我(I)跟他(He)們講講，于(At)是有了寫下來(Come)的(Of)想法，以(By)便更多的(Of)人(People)了解立體庫。

        1. 設計

        現在(Exist)我(I)們所說的(Of)自動化立體庫或自動化倉儲系統，其内含已經大(Big)大(Big)超出(Out)以(By)前的(Of)定義。簡單的(Of)歸類，包括托盤式立體庫（AS/RS）和(And)箱式立體庫（Miniload）。兩者之下，又分别有很多子類，如：

        AS/RS：單深度立體庫、雙深度立體庫、密集存儲系統（又有多種形式）等。此外，還有托盤形式的(Of)不(No)同、貨架形式的(Of)不(No)同、軌道形式不(No)同、控制形式不(No)同以(By)及堆垛機結構形式的(Of)不(No)同等，分解出(Out)很多小類；

        Miniload：單深度，雙深度，多層穿梭車系統，4向穿梭車系統等；

        進一(One)步細分的(Of)種類和(And)形式還有很多，爲(For)了簡化，這(This)裏并不(No)想一(One)一(One)列舉。否則的(Of)話，要(Want)寫一(One)本書才能說清楚。以(By)下的(Of)叙述也都是以(By)簡單的(Of)AS/RS爲(For)主，偶爾會說一(One)下其他(He)的(Of)内容。

        構成一(One)個(Indivual)立體庫的(Of)主要(Want)設備和(And)系統包括：貨架系統（貨架、巷道設備、平台等），堆垛機系統、輸送機系統、托盤、網絡和(And)信息系統等。此外還有配套的(Of)叉車、标牌、護欄等。

        從設計者角度考慮，立體庫也許隻是一(One)個(Indivual)物流系統的(Of)一(One)部分，這(This)時(Hour)應考慮的(Of)是整體的(Of)位置以(By)及配套的(Of)系統，包括收貨系統、發貨系統、儲存區、揀選區、包裝區、分揀區等。當然，選擇什麽樣的(Of)存儲形式非常關鍵。

        托盤：以(By)前的(Of)托盤設計成爲(For)立體庫設計的(Of)重要(Want)内容。經過多年的(Of)演變，目前很多情況下建議采用(Use)标準托盤（1200*1000*150mm）。當然，這(This)一(One)規定并不(No)是不(No)可以(By)更改。

 圖1 一(One)項設計比看到(Arrive)的(Of)工作(Do)要(Want)多得多

        單深度還是雙深度：采用(Use)雙深度的(Of)情況其實并不(No)多，雙深度除了在(Exist)特定情況下會有15~25%左右的(Of)庫存提升外，其限制很多。有些設計人(People)員津津樂道地采用(Use)雙深度立體庫，如果不(No)做精确的(Of)分析，往往會達不(No)到(Arrive)目的(Of)。

        在(Exist)選擇什麽樣的(Of)技術時(Hour)，關鍵指标是庫存、效率和(And)成本。這(This)三個(Indivual)指标并不(No)是絕對的(Of)。有時(Hour)對庫存要(Want)求高，而沒有效率問題；有時(Hour)則是效率和(And)成本成爲(For)關鍵。此外，還要(Want)考慮适用(Use)性，不(No)能張冠李戴。

        以(By)下幾項是設計階段的(Of)關鍵：

        （1） 基礎數據

        設計是以(By)基礎數據爲(For)依據的(Of)。任何設計，離開基礎數據就沒有意義，也無法判斷設計的(Of)優劣。很多設計人(People)員不(No)理解這(This)一(One)點，一(One)上來(Come)就畫圖，結果一(One)無是處。

        基礎數據中最關鍵的(Of)是庫存、收發貨量、拆零量、工作(Do)時(Hour)間、SKU數量等。一(One)般這(This)些數據要(Want)以(By)曆史數據或同行數據作(Do)爲(For)參考。越準确的(Of)基礎數據，設計越合理。

        （2）載荷

        基礎承載能力（包括地面和(And)樓面）：應按照規範進行計算，而不(No)是随意确定。

        貨架承載能力（地震載荷是重點）：運用(Use)有限元法進行力學分析是必要(Want)的(Of)，尤其是地震載荷的(Of)确定，非常關鍵。

        （3）層高

        層高有好幾個(Indivual)概念，如樓層高度，貨架每層高度等，這(This)裏僅指貨架層高。

        層高很簡單，對一(One)個(Indivual)新手或非專業人(People)員，卻往往容易發生(Born)錯誤。對單深度堆垛機而言，層高包括橫梁h1、托盤h2、貨物h3、存取空間h4、安全空間h5，此外還有底層高度和(And)頂層高度。如果沒有對堆垛機進行深入了解，确定層高不(No)是一(One)件容易的(Of)事情。若對雙深度而言，層高還有更加複雜的(Of)規定。

        還有一(One)點也要(Want)注意，組合式貨架一(One)般是有固定節距限制的(Of)。

        （4）庫前區和(And)庫後區

        要(Want)确定庫前區和(And)庫後區的(Of)尺寸，首先要(Want)對堆垛機的(Of)結構有充分了解，很多人(People)對此一(One)頭霧水。如果是一(One)個(Indivual)沒有經驗的(Of)設計者，最好參考一(One)下别人(People)的(Of)設計。

        正确理解庫前區和(And)庫後區，還要(Want)了解維修區的(Of)要(Want)求。

        （5）效率

        堆垛機的(Of)效率是可以(By)計算的(Of)，FEM9.851标準給出(Out)了計算方法。但對雙深度而言，計算會複雜一(One)些。

        堆垛機的(Of)效率是一(One)個(Indivual)關鍵因素，但要(Want)正确認識如何提高效率并不(No)容易。有些設計人(People)員沒有經驗，往往隻注重某一(One)個(Indivual)指标而忽視其他(He)指标。有時(Hour)計算的(Of)結果往往出(Out)乎意料。

        （6）輸送系統

        輸送機作(Do)爲(For)外圍配套設施，其設計往往比立體庫本身還要(Want)重要(Want)和(And)複雜，其難度也大(Big)一(One)些。輸送機采用(Use)的(Of)技術有很多，除了傳統的(Of)輸送機以(By)外，現在(Exist)廣泛使用(Use)的(Of)還有穿梭車、環形穿梭車、AGV等。無論采用(Use)什麽技術和(And)設備，都要(Want)對其應用(Use)場合和(And)技術要(Want)求了解清楚。

        輸送機系統的(Of)設計還要(Want)考慮效率的(Of)匹配。有時(Hour)，采用(Use)什麽樣的(Of)輸送形式和(And)輸送速度，對于(At)輸送系統的(Of)效率有非常大(Big)的(Of)影響。

        （7）消防分區問題

        消防分區對立體庫的(Of)設計産生(Born)了很大(Big)影響。對于(At)丙II類物料而言，帶自動噴淋的(Of)分區面積爲(For)3000平方米，而一(One)個(Indivual)全自動的(Of)倉庫其限制爲(For)12000平方米。這(This)就是爲(For)什麽立體庫不(No)能建得很大(Big)的(Of)原因之一(One)。在(Exist)設計階段，如何充分運用(Use)消防規範非常重要(Want)。

        立體庫的(Of)設計參數還有很多。作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)專業設計人(People)員，最重要(Want)的(Of)是要(Want)做到(Arrive)平衡和(And)适用(Use)。平衡就是各個(Indivual)設計指标要(Want)本一(One)緻，不(No)要(Want)有的(Of)指标過高，有的(Of)過低。過高的(Of)指标會造成浪費，過低的(Of)指标會影響整個(Indivual)系統的(Of)能力，也是一(One)種浪費。适用(Use)就是所采用(Use)的(Of)技術是恰當的(Of)，不(No)要(Want)爲(For)應用(Use)而應用(Use)。初期的(Of)設計者，對立體庫的(Of)适應場合不(No)甚了解，出(Out)現誤用(Use)的(Of)情況很多。量體裁衣，因地制宜，才能恰如其分。

        2. 采購、生(Born)産和(And)安裝

        從一(One)個(Indivual)集成商的(Of)角度看，很多設備需要(Want)采購，隻有部分設備需要(Want)自己生(Born)産。無論是采購還是自己生(Born)産，質量的(Of)要(Want)求是一(One)緻的(Of)。

        貨架系統：首先，貨架要(Want)經過力學有限元計算、結構要(Want)合理、工藝水平要(Want)達到(Arrive)要(Want)求、表面塗層厚度符合要(Want)求、顔色均勻、加工精度要(Want)符合規範。而從采購者角度看，材料（主要(Want)是立柱和(And)橫梁）要(Want)符合要(Want)求。如何确定材料符合要(Want)求？除了要(Want)對采購單進行鑒定外，重要(Want)項目還要(Want)對材料物理性能進行檢測。此外，貨架的(Of)安裝非常重要(Want)，除按照設計要(Want)求進行安裝外，對安裝結果應進行檢查。

        比較重要(Want)的(Of)安裝問題有如下幾個(Indivual)：

        （1） 基礎預埋問題

        很多情況下基礎預埋不(No)符合要(Want)求，除了在(Exist)安裝過程中進行監督指導外，發現問題及時(Hour)糾正似乎是比較節約的(Of)辦法。一(One)旦返工，質量往往不(No)如人(People)意，而成本也會增加，工期也會延長。

        （2 ）安裝基準

        貨架的(Of)安裝基準非常重要(Want)。要(Want)在(Exist)建築施工時(Hour)就确定基準，目前國(Country)内很多項目都沒有這(This)麽做，導緻了一(One)些問題的(Of)發生(Born)。

        （3 ）安全銷

        很容易忽視的(Of)問題是橫梁的(Of)安全銷。很多事故的(Of)發生(Born)也是安全銷所引起。此外，還有橫梁前後的(Of)高度出(Out)現問題的(Of)情況也累見不(No)鮮。因此，在(Exist)安裝結束時(Hour)，仔細檢查安全銷和(And)橫梁高度是非常必要(Want)的(Of)。安裝人(People)員更要(Want)養成好習慣，避免犯不(No)必要(Want)的(Of)錯誤。

        （4 ）軌道連接

        軌道連接是安裝中的(Of)重要(Want)問題，很多連接不(No)好的(Of)軌道不(No)僅影響使用(Use)，未來(Come)還會有斷裂的(Of)隐患。

        （5 ）接地

        貨架要(Want)求接地，防止靜電對設備的(Of)損壞。這(This)一(One)點也非常重要(Want)。

圖2立體庫成品圖

        堆垛機（AS/RS）：作(Do)爲(For)立體庫的(Of)關鍵設備之一(One)，堆垛機至關重要(Want)。工藝要(Want)合理、電機與減速器品牌型号要(Want)符合要(Want)求、安全措施要(Want)全面、定位方式要(Want)符合要(Want)求。對堆垛機的(Of)安裝檢查是一(One)項非常專業的(Of)工作(Do)。作(Do)爲(For)一(One)項安裝檢驗，重點還應該在(Exist)外觀檢查、主要(Want)零部件型号、安全防護裝置、設備功能演示、速度、定位方式、定位精度、作(Do)業能力、噪音等多方面内容進行逐一(One)檢查和(And)測試。

        輸送機：要(Want)符合總體設計要(Want)求。包括表面工藝、電機與控制系統、安全措施等。安裝檢查包括對安裝外觀的(Of)檢查、輥道表面是否平整、主要(Want)零部件是否符合要(Want)求以(By)及設備功能是否齊全等。

        托盤：符合設計要(Want)求，包括整體尺寸、闆厚。此外，承載實驗應達到(Arrive)要(Want)求。托盤雖然簡單，但數量大(Big)，要(Want)做到(Arrive)每一(One)個(Indivual)托盤均符合要(Want)求并不(No)容易，托盤對立體庫的(Of)正常運行影響很大(Big)。

        對一(One)個(Indivual)現場經理來(Come)說，制定安裝計劃、協調到(Arrive)貨計劃、确認安裝工藝的(Of)可行性和(And)安全性以(By)及檢查安裝質量是非常重要(Want)的(Of)。

        對設備的(Of)質量檢查和(And)安裝檢查，要(Want)出(Out)具正式的(Of)結果文件，以(By)備未來(Come)系統驗收之用(Use)。