01 概述

        自動化立體庫已經廣泛應用(Use)于(At)物流中心和(And)智能制造工廠，自動化立體庫的(Of)型式和(And)技術在(Exist)近年來(Come)得到(Arrive)了迅猛發展，如除了典型的(Of)單深度單貨位AS/RS外，逐步發展了雙深度和(And)多貨位的(Of)立體庫。在(Exist)存儲設備方面，除堆垛機外，利用(Use)四向穿梭車、子母車等技術構成的(Of)立體庫已經逐漸爲(For)市場所接受，以(By)AGV作(Do)爲(For)存取設備的(Of)立體庫也在(Exist)大(Big)力推廣。另一(One)方面，庫前輸送系統長期爲(For)人(People)們所忽視，關于(At)這(This)方面的(Of)研究也不(No)多見。事實上，庫前輸送系統在(Exist)自動化立體庫中占據了很大(Big)的(Of)比重，其設計往往成爲(For)自動化立體庫最困難的(Of)部分。很多自動化立體庫系統，因爲(For)庫前輸送系統的(Of)設計問題，影響了整個(Indivual)物流中心的(Of)性能。本文就來(Come)談一(One)談這(This)一(One)方面的(Of)問題。

02 庫前輸送系統方案選型及适應性

        自動化立體庫庫前輸送系統的(Of)設計方案可謂是五花八門，尤其對于(At)初學者來(Come)說，往往會非常困惑，難以(By)選擇。即使對有經驗的(Of)設計師，有時(Hour)也會莫衷一(One)是。因此，識别每一(One)種技術和(And)布局，并了解其适應性是必要(Want)的(Of)。

      （1）庫台或直線輸送機布局方案

        最簡單的(Of)庫前輸送系統，是采用(Use)庫台或單條輸送機的(Of)方式。當然也有用(Use)台車替代輸送機的(Of)方案。這(This)一(One)技術在(Exist)早前的(Of)AS/RS中應用(Use)廣泛。現在(Exist)在(Exist)巷道數很少的(Of)情況下（1~3個(Indivual)左右），也時(Hour)有應用(Use)。

        這(This)一(One)方式的(Of)最大(Big)特點是簡單，成本低廉。對複雜度不(No)高，或入出(Out)庫水平不(No)高的(Of)立體庫，非常适用(Use)。缺點是自動化程度不(No)高，在(Exist)多巷道情形下，将依賴人(People)工做出(Out)判斷。此外，尺寸檢測相對不(No)太完善。安全性不(No)高。

      （2）輸送機方案

        采用(Use)輸送機布局，是大(Big)多數立體庫的(Of)首選。這(This)一(One)技術具有集放能力強、效率高、故障率低、安全可靠等特點。但對于(At)巷道數很多的(Of)情況，輸送機有一(One)個(Indivual)限制是輸送能力問題，一(One)般情況下，對于(At)150托盤/小時(Hour)以(By)内流量來(Come)說，輸送機是一(One)個(Indivual)比較合适的(Of)選擇。但更大(Big)的(Of)流量則要(Want)考慮分區作(Do)業，或采用(Use)其它方法。輸送機方案的(Of)另一(One)個(Indivual)缺點是剛性太大(Big)，不(No)易擴展。

      （3）直線穿梭車方案

        直線穿梭車方案比純粹的(Of)輸送機方案要(Want)簡單很多，随着巷道的(Of)增加，其性價比逐漸增加，并且适應于(At)特殊情況下完成出(Out)入庫作(Do)業，如因爲(For)入出(Out)庫居于(At)一(One)側，需要(Want)往複搬運的(Of)情形，是比輸送機方案要(Want)靈活很多的(Of)一(One)種策略。但其輸送能力随着距離的(Of)增加而迅速減少。即使采用(Use)多台車的(Of)情形，效果也都很一(One)般。對穿梭車來(Come)說，距離不(No)能太遠（50米以(By)内），輸送效率不(No)能太高（80~90次/小時(Hour)以(By)内）。

       （4）環形穿梭車方案

        相比直線型穿梭車，環形穿梭車可以(By)通過增加車輛的(Of)方式提升輸送能力，往往對于(At)比較大(Big)的(Of)立體庫而言，環形車具有優勢。但環形車有兩個(Indivual)較大(Big)的(Of)缺點，其一(One)是拐彎段會占據了一(One)定空間，造成空間浪費或增加邊緣巷道設計難度，其二是小車空跑現象嚴重，所以(By)實際效果比理論計算要(Want)差很多。

      （5）四向穿梭車方案

        四向穿梭車克服了環形穿梭車的(Of)缺點，具有很高的(Of)靈活性和(And)柔性。是未來(Come)可以(By)大(Big)力推廣的(Of)庫前輸送系統之一(One)。尤其對于(At)大(Big)型的(Of)立體庫系統，四向穿梭車具有很高的(Of)性價比。四向穿梭車可以(By)通過增加小車的(Of)數量，提升入出(Out)庫水平。因此，這(This)一(One)布局無論對于(At)出(Out)庫量小或大(Big)的(Of)情形，都很合适。

      （6）AGV方案

        AGV方案類似于(At)四向車方案，具有更高的(Of)靈活性和(And)柔性，尤其對遠距離輸送具有較大(Big)優勢。需要(Want)指出(Out)的(Of)是，AGV有多種形式，KIVA類AGV采用(Use)頂升方式進行移載，因此要(Want)設計取放貨的(Of)月台或輸送機，叉式AGV具有更好的(Of)性能，可以(By)直接叉取地面上的(Of)托盤，但卻價格較高。随着KIVA類AGV性價比的(Of)提升，其應用(Use)前景非常看好。

      （7）其它方案

        除此之外的(Of)方案還有不(No)少，比如懸挂鏈解決方案就屬于(At)比較特殊的(Of)一(One)種，懸挂鏈由于(At)避開了地面的(Of)障礙，所以(By)在(Exist)空間利用(Use)方面獨具優勢。往往應用(Use)于(At)制造業中的(Of)物料配送，連接車間與立體庫。

        應該指出(Out)的(Of)是，以(By)上所例舉的(Of)幾種方案，在(Exist)實際應用(Use)中更多的(Of)是一(One)種組合方式出(Out)現的(Of)。無論哪種解決方案，傳統的(Of)輸送機似乎必不(No)可少。

03 庫前輸送系統方案的(Of)綜合比較

        每種技術都有其适應的(Of)場合，因此并不(No)能籠統的(Of)說哪一(One)種技術更先進或更好。總體來(Come)說，要(Want)比較一(One)種技術選擇是否合理，不(No)僅要(Want)從場合的(Of)适應性考慮，還要(Want)從效率、成本、可擴展性、可适應性等多個(Indivual)方面進行評估。以(By)下就對前述方案進行比較。

        注：

        [1] 交接庫台的(Of)效率決定于(At)叉車的(Of)效率和(And)單台堆垛機的(Of)效率。如果巷道數增加，效率自然就會增加。對于(At)單個(Indivual)巷道而言，其效率不(No)應大(Big)于(At)30托盤/小時(Hour)。

        [2] 輸送機方案特别适合于(At)巷道數小于(At)10個(Indivual)的(Of)情形，随着巷道數的(Of)增加，總體上就不(No)經濟了，同時(Hour)，效率也難以(By)滿足要(Want)求。

        [3] 環形車可以(By)根據需要(Want)增加或減少車輛數量，因此對于(At)巷道數較多的(Of)情形是具有優勢的(Of)。但巷道數較小時(Hour)，就沒有意義了，而是可采用(Use)更爲(For)經濟的(Of)直線穿梭車方案貨輸送機方案。

        [4] 四向穿梭車和(And)AGV理論上可以(By)通過增加車輛的(Of)數量來(Come)提升效率，但對于(At)具體情況而言，還受空間的(Of)約束，太多的(Of)車輛事實上會造成擁堵。一(One)般情況下，對于(At)一(One)個(Indivual)10個(Indivual)以(By)上巷道的(Of)立體庫而言，其輸送能力設計保持在(Exist)200~300托盤/小時(Hour)即可，過高會導緻投資增加，而且會使得系統平衡被打破。

        [5] AGV的(Of)優勢很多，适應情況也很多。當然，從性價比來(Come)說，巷道多一(One)些會更好。另一(One)方面，由于(At)車的(Of)數量可變，因此，這(This)一(One)技術對于(At)入出(Out)庫量的(Of)變化有特别的(Of)适應性，甚至比四向穿梭車還要(Want)更好一(One)些。

        以(By)上的(Of)比較是粗線條的(Of)，也還有一(One)些指标沒有論述，更沒有結合實際案例來(Come)進行說明。因此讀者并不(No)能明白如何去選擇和(And)評價。需要(Want)在(Exist)實踐中不(No)斷揣摩、總結，才能達到(Arrive)好的(Of)效果。

        庫前輸送系統的(Of)設計要(Want)考慮的(Of)地方很多，也很複雜。即使是選擇了一(One)種布局方案，要(Want)考慮的(Of)地方仍然很多。如尺寸檢測、重量檢測、條碼的(Of)要(Want)求、流程設計、流量計算等，都會影響最終的(Of)設計方案。

        比較是一(One)種較爲(For)簡單的(Of)設計方法。如果實在(Exist)難以(By)取舍和(And)決斷，不(No)妨對兩個(Indivual)或更多的(Of)方案進行比較，這(This)時(Hour)很多疑惑也許迎刃而解。

        其實，庫前輸送系統也沒有特别複雜。如果按照以(By)終爲(For)始的(Of)設計理念，即求解一(One)種簡單、高效、成本可控的(Of)技術方案即可。

04 結束語

        立體庫庫前輸送系統方案設計，要(Want)考慮的(Of)因素還有很多，比如多層布局、兩端布局、以(By)及側面布局等，要(Want)根據實際需要(Want)進行綜合考慮。除功能需要(Want)外，要(Want)特别考慮的(Of)主要(Want)是流量即輸送能力、成本和(And)安全性。此外，技術的(Of)适應性也是非常重要(Want)的(Of)因素。

        雖然每一(One)種技術都有其特别合适的(Of)用(Use)途和(And)最佳應用(Use)場合，或者說在(Exist)特定場合下是非他(He)莫屬。但有時(Hour)，技術的(Of)選擇并不(No)是絕對的(Of)。在(Exist)更多的(Of)情況下，會有多種技術是适合的(Of)，并非非此即彼這(This)麽絕對，這(This)給設計師提出(Out)了挑戰。

        與物流的(Of)整體概念一(One)樣，物流設備與技術，“快”隻是衆多設計指标中的(Of)一(One)個(Indivual)。人(People)的(Of)誤區是，往往會陷入到(Arrive)一(One)個(Indivual)點而忽視其它的(Of)目标，所謂一(One)葉障目不(No)見泰山。對立體庫的(Of)庫前輸送系統而言，系統的(Of)平衡往往是設計的(Of)主要(Want)出(Out)發點。所謂平衡，即系統的(Of)各個(Indivual)組成部分能力的(Of)均衡。不(No)要(Want)過分追求局部的(Of)最大(Big)值，那樣的(Of)結果不(No)僅對系統無益，往往還有很大(Big)的(Of)副作(Do)用(Use)。平衡的(Of)設計原則，或許會爲(For)我(I)們決定技術的(Of)取舍時(Hour)提供依據。

        從未來(Come)的(Of)發展看，更高的(Of)自動化，更高的(Of)柔性是一(One)個(Indivual)大(Big)的(Of)趨勢，從這(This)一(One)點出(Out)發，AGV和(And)四向穿梭車其應用(Use)将是未來(Come)的(Of)主流選擇。