第九章倉儲配送機械設備選擇與管理學習目標了解貨架的基本類型、特點和適用條件；掌握自動輸送系統的基本結構、特點及選用；熟悉自動存取貨系統、自動分揀系統、自動控制系統的應用；掌握倉儲配送機械設備管理的基本方法。案例：京東全流程無人倉：效率是傳統

倉庫10倍在無人分揀區，300個帶著“京東紅”涂裝的分揀機器人在往來穿梭。這些“小紅人”的速度驚人，每秒行進速度可達3米，3個小時即可跑完北京二環路，是全世界最快的分揀速度。而且，這些“小紅人”在“休息”時還能自動進行充電。這些“小紅人”每次充電耗時10分鐘，按照不同的軌道進行貨物運送，碰上加急的貨物，其他“小紅人”會自動讓道，讓加急貨物優先運送。“小紅人”具備自主決策、判斷、糾錯以及自我修復的能力。不僅能以最優線路完成商品的揀選，出現常規故障時也能在30秒內自動修復。這一切的背后是一個超級“智能大腦”。據悉，這個智能大腦可在0.2秒的時間內，計算出300多個機器人運行的680億條可行路徑，并做出最佳選擇。其智能控制系統反應速度0.017秒，運營效率提升3倍，達到世界領先水平。目前亞洲一號每日包裹量可達20萬個，這種體量僅分揀場景就需要300人同時作業，而實現無人后可以通過機器實現全自動化。無人倉能大幅度減輕工人的勞動強度，效率是傳統倉庫的10倍，實現成本、效率、體驗的最優。目前江浙滬地區70%的手機訂單都在這里分揀，明年亞洲一號將通過自動化中間工具，實現其他品類全流程無人分揀。思考題：1.京東實現“無人倉”是靠什么設備？主要在倉儲哪個作業環節提高了效率？2.簡述幾種常見的分揀方法。引例華為的自動化立體庫華為自動化立體倉庫的倉儲區總占地面積約1.7萬平方米，共有20個巷道，其中，托盤立體庫有2萬多個貨位，料箱立體庫有4萬多個貨位。高峰期，貨位利用率曾達到90％～95％。思考：1.華為自動化倉庫采用了哪些國際上先進的軟硬件設備？2.自動化倉庫為華為帶來了哪些變化？第一節倉儲設備選擇一、倉儲設備的選擇原則（一）作業方式與作業量協同原則（二）作業對象和環境決定原則（三）工作能力均衡原則（四）最小成本原則（五）環境條件原則（六）系統可靠性和安全性原則（七）維修性和可操作性原則（3方面）（八）物流和信息流的統一原則二、貨架系統的選擇（一）流利架圖9-1流利架圖9-2流利架結構類型（二）后推式貨架圖9-3后推式貨架

圖9-4后推式貨架組件

（三）駛入式貨架圖9-5駛入式貨架（四）懸臂式貨架圖9-6懸臂式貨架（五）重型移動式貨架圖9-7重型移動式貨架

（六）自動立體貨架圖9-8自動立體貨架（七）貫通式貨架圖9-9貫通式貨架（八）閣樓式貨架圖9-10閣樓式貨架第二節配送自動化設備選擇一、自動輸送系統自動輸送系統是自動化倉庫中根據自動控制系統的指令自動完成貨品輸送任務的系統。根據自動化倉庫輸送工作任務的要求和特點，常見的自動輸送裝置有連續輸送機械系統和自動導引車輛組成的自動導引車系統。連續輸送機械是以連續工作方式沿著一定的線路從裝貨點到卸貨點均勻地輸送散料和成件包裝貨物的自動化系統。自動導引車輛系統由若干臺自動導引車組成，分別按照控制系統的指令，沿著給定的導引路徑，將貨品從某一地點搬運到目的地點的一種自動化搬運系統。（一）連續輸送機械1）連續輸送機械的主要結構類型1.帶式輸送機帶式輸送機的主要組成部件有：（1）輸送帶。（2）支承托輥。（3）驅動裝置。（4）改向裝置。（5）制動裝置。（6）張緊裝置。（7）裝載裝置。（8）卸載裝置。（9）清掃裝置。圖9－11帶式輸送機結構示意圖1－卸料裝置；2－驅動滾筒（改向）；3－驅動裝置；4－上托輥；5－下托輥；6－輸送帶；7－裝載裝置；8－被動滾筒；9－張緊裝置圖9－11帶式輸送機結構示意圖1－卸料裝置；2－驅動滾筒（改向）；3－驅動裝置；4－上托輥；5－下托輥；6－輸送帶；7－裝載裝置；8－被動滾筒；9－張緊裝置2.滾筒式輸送機如圖所示分別為直線運行和轉彎時滾筒輸送機的工作示意圖，它是由一系列以一定間距的輥子組成，用于輸送成件貨物或托盤貨物的輸送機械。與其他輸送成件貨物的輸送機相比，結構簡單，運轉可靠，輸送平穩，使用方便、經濟，因而在倉庫、港口、貨場得到了廣泛應用。為保證貨物在輸送過程中的穩定性，貨品與滾筒的接觸支承面至少應該由四個輥子支承，所以各輥子之間的間距（指滾子中心線之間的距離）應小于貨物支承面長度的1/4。圖9－12直線運行時滾筒式輸送機結構示意圖圖9－12直線運行時滾筒式輸送機結構示意圖圖9－13轉彎處滾筒結構示意圖圖9－13轉彎處滾筒結構示意圖3.鏈條式輸送機如圖所示為鏈條式輸送機的工作示意圖，主要用于輸送單元貨物，如托盤、料箱等。這種輸送機的斷面結構如圖所示，它采用滾動摩擦原理，摩擦阻力小，動力消耗低，承載能力大。滾子的材料一般為鋼，為了降低噪聲，有的也采用工程塑料。這種輸送機的特點是輸送速度較慢，結構簡單、易維護。圖9－14鏈條式輸送機結構示意圖

圖9－14鏈條式輸送機結構示意圖圖9-15滾動式鏈條輸送機側面結構示意圖圖9－15滾動式鏈條輸送機側面結構示意圖4.水平螺旋輸送機螺旋輸送機是通過帶有螺旋片的軸的轉動、推動裝入料槽的貨物并使之沿著螺旋軸線方向移動，從而完成貨物輸送任務的一種連續輸送機械，這種輸送機主要用于輸送散料貨品。其基本結構如圖所示，由驅動裝置、傳動軸、螺旋片、料槽、支撐裝置等組成。1－傳動軸2－料槽3、4、5－軸承6、7－裝載漏斗8、9－卸料口10－驅動裝置11－螺旋片圖9-16螺旋輸送機結構組成示意圖1－傳動軸2－料槽3、4、5－軸承6、7－裝載漏斗8、9－卸料口10－驅動裝置11－螺旋片圖9－16螺旋輸送機結構組成示意圖5.垂直輸送機（1）螺旋滑槽式垂直輸送機

如圖所示為螺旋滑槽式輸送機結構示意圖，這種輸送機是利用重力及螺旋傾斜滑槽，使貨品自上而下平穩的滑下，適合于塑料箱的連續垂直輸送，對輸送的料箱尺寸有一定的范圍要求。其特點是沒有動力裝置，不產生工作噪聲，且結構簡單，成本低，維修費用也少。圖9－17螺旋滑槽式垂直輸送機圖9－17螺旋滑槽式垂直輸送機（2）垂直升降輸送機是用于各樓層之間貨品輸送的垂直升降輸送機。當貨品需要在上下樓層之間進行搬運時，采用這種輸送機可完全實現自動化輸送作業。貨品由自動輸送線輸送至垂直升降機的承載平面，由垂直升降機實現貨品的升降運動，當升降到貨品目的地點所在的樓層時，再由垂直升降機的送出機構將貨品推送到該層的自動輸送帶上，然后將貨品輸送到相應的位置。圖9-18垂直升降輸送機垂直升降機被輸送的貨品自動輸送線圖9－18垂直升降輸送機2）連續輸送機的主要技術參數1.生產率生產率是指單位時間內能夠運送物料的質量，它是反映輸送機工作性能的主要指標，單位為t/h。2.輸送速度輸送速度是指被運貨物或物料沿輸送方向的運行速度。3.輸送長度輸送長度是指輸送機裝載點與卸載點之間的距離。4.提升高度提升高度是指貨物或物料在垂直方向上的輸送距離。3）輸送機生產能力的計算帶式輸送機的生產能力可按照它的規格、性能，每天的生產時間和時間利用系數等因素進行計算，計算公式如下：（噸/天）式中：Ｇ——輸送機每天的生產能力，單位為噸/天；Ｑ——輸送機每小時的生產能力，可從廠家說明書查閱，單位為噸/小時；Ｔ——輸送機每天的工作時間，單位為小時；K1——時間利用系數（二）自動導引車系統自動導引車（簡稱ＡＧＶ：ＡutomaticＧuidedＶehicle）是指能夠自動行駛到指定地點的無軌搬運車輛。優點:1.可方便地實現與其它物流環節的自動連接2.降低倉儲運作成本3.減少貨損貨差4.投資回收期較短5.系統的可靠性高6.節能與環保性好圖9-19自動導引車結構組成1—安全擋圈2、11—認址線圈3—失靈控制線圈4—導向探測線圈5—驅動軸6—驅動電機7—轉向機構8—導向伺服電機9—蓄電池箱10—車架12—制動用電磁離合器13—后輪圖9－19自動導引車結構組成1—安全擋圈2、11—認址線圈3—失靈控制線圈4—導向探測線圈5—驅動軸6—驅動電機7—轉向機構8—導向伺服電機9—蓄電池箱10—車架12—制動用電磁離合器13—后輪1)AGV基本結構組成1.車體2.充電裝置3.驅動裝置4.轉向裝置5.車上控制器，車載電腦終端，精確停車裝置，移載系統6.通信系統7.安全系統，傳感器圖9－20微動開關式保護結構圖9－21觸點式保護結構圖9-22AGV外形圖圖9-22AGV外形圖8.車體方位計算子系統AGV的方位，是指ＡＧＶ在總體坐標系中的位置與方向。該子系統能夠實時計算出車體方位，并將車輛位置信息及時上傳，以便實現對AGV的動態監控。2）AGV的導引方式AGV行駛路徑的導引方式有兩種類型：固定路徑導引和自由路徑導引。所謂固定路徑導引是指在規劃好的輸送路線上設置導引用的信息媒介物，ＡＧＶ自動地檢測出它的信息，從而沿著導引媒介物所指引的路線行駛的導引方式，常用的導引媒介物有電磁導引、光學導引和磁帶導引。自由路徑導引是指根據作業要求，由控制系統隨機地設置AGV導引路線的方式。在這種ＡＧＶ上裝有車載電腦終端，它可與控制系統進行無線實時通訊，能夠實時接收來自控制系統的控制指令，此導引方式的運用大大提高了搬運系統的柔性。1.固定路徑導引（l）電磁導引（Electronic-MagneticGuided）電磁導引方式是目前應用最廣泛的一種固定路徑導引方式,它采用電磁感應原理。它是在ＡＧＶ的運行路線下面埋設導向電線1，通以3～10KHZ的低壓、低頻電流，該交流電信號沿電線周圍產生磁場，AGV上裝設的信號檢測器3可以檢測到磁場的強弱并通過檢測回路以電壓的形式表示出來。當導向輪2偏離導向電線后，則信號檢測器測出電壓差信號，此信號通過放大器4放大后控制導向電機5工作,然后導向電機再通過減速器控制導向輪回位，這樣，就會使AGV的導向輪始終跟蹤預定的導引路徑。1—導向電線2—導向輪3—信號檢測器4—放大器5—導向電機6—減速器圖9-24電磁導引原理圖圖9－23電磁導向原理導向電線2—導向輪3—信號檢測器4—放大器5—導向電機6—減速器圖9－24電磁導引原理圖（2）光學導引(OpticalGuided)光學導引是采用在運行路線上貼附或涂上寬度均勻、反光性能良好的反射色帶來確定行駛路徑的導引方式。光學導引方式的優點是路徑長度不受限制，且易于更改與擴充。色帶可在任何類型的地面上涂置，但要求色帶必須保持清潔和完整，并需定期重新涂置與更新。與電磁導引相比，光學導引方式的色帶本身不具有能量，故稱為無源導引方式。電磁導引方式則稱為有源導引方式。圖9-25光學導向原理圖圖9－25光學導向原理圖2.自由路徑導引激光導引的自由路徑導引方式，其基本工作原理：在導引車頂部裝置一個沿360°方向按一定頻率發射激光的裝置。同時在AGV四周的一些固定位置上放置反射鏡片。當AGV運行時，不斷接受到從三個已知位置反射來的激光束，經過簡單的幾何運算，就可以確定AGV的準確位置，控制系統根據ＡＧＶ的準確位置對其進行導向控制。圖9-26激光導航導引原理圖圖9－26激光導航導引原理圖3）AGVS的控制1.控制方式地面控制器具體功能包括：（1）控制AGV的運行路線；（2）根據就近使用等原則進行小車選擇；（3）將準確的目標地址、最遲到達時間、移載及升/降高度信息傳輸給AGV；（4）提供輸送優先權與順序要求和失效的導引路徑信息；（5）產生導引路徑的電頻率(對電磁導引而言)；（6）提供AGVS的安全監控；（7）接收來自其他系統的所有信息，并進行信息處理。2.AGV的路徑選擇控制路徑控制的常用方法有頻率選擇法和路徑開關選擇法。頻率選擇法主要用于電磁導引方式的場合。在分岔點處，用數條通以不同頻率的電流導引線將AGV引入相應的路徑，再根據預定的程序到達目的地址。路徑開關選擇法是使用單一頻率的導引線，將導引路徑分割成若干區段，借助于裝在相應區段的地面控制器對導引線進行獨立的通、斷電控制。3.AGV的移載控制將物料裝到AGV上或從AGV上取下物料放置到緩沖站上的操作過程稱為AGV的移載。（1)人工移載通過人工將掛車與牽引式AGV脫開并將其推到指定的工作站，或者將物料從AGV上的簡單滾道推到固定的滾道上也稱為人工移栽。（2)自動連接與脫開AGV自動與掛車脫鉤或自動與一組等待的掛車連接，并駛往下一目的地址。（3）自動移載AGV上設有移載裝置，用來接受或卸下載荷。常見的移載裝置有以下幾種結構形式：平移工作臺式移載方式是利用工作臺的伸出、縮回動作，實現移載的過程。升降臺式移載方式是工作臺可以升降。推拉桿式是小車平臺上設置推拉桿可將貨物推出或拉上平臺。車載機器人移載方式是在AGV上裝有移載機器人，當AGV停準在目的地址時機器人可以實現物品的堆垛及協助進行裝車等作業。圖9-27平移工作臺式移載方式圖9-28升降臺移載方式圖9－27平移工作臺式移載方式圖9－28升降臺移載方式圖9-29推拉桿移載方式圖9-30車載機器人移載方式圖9－29推拉桿移載方式圖9－30機器人移載方式4）AGV需要量的計算一般來講，AGV的基本工作過程是先從AGV停車站運行到取貨點取貨，然后再送到目的地點（緩沖站），最后返回到停車站。設AGV的裝載時間為SL、卸貨時間為SUL、行走速度為V，行走距離為Ｓ，額定裝載容量為W，則AGV的工作周期為：設Bi為第i個緩沖站單位時間的需貨量，Rk為某個回路上單位時間內的總需貨量，則T=S/V+SL+SUL二、自動存取貨系統（一）托盤(Pallet)托盤是為了使物品能夠有效地進行裝卸、搬運和儲存，適應裝卸搬運機械化和自動化而發展起來的一種集裝器具，托盤與機械裝置或自動化裝置配合作業，大大提高了裝卸搬運作業的工作效率。托盤規格尺寸的標準化是托盤流通的前提。1982年我國國家標準(GB2934一82)將聯運托盤的平面尺寸定為：800×1200、800×1000、1000×1200三種，載重量均為1噸。以后，陸續頒布了GＢ3716—83《托盤名詞術語》、GB4995—85《木制聯運平托盤技術條件》、ＧＢ4996—85《木制聯運平托盤試驗方法》等為我國物流托盤化奠定了技術基礎。（二）貨架（Goodsshelf）用支架、隔板或托架組成的立體儲存貨物的設施稱為貨架。高層貨架是自動化立體倉庫的主要組成部分，是儲存保管貨品的場所。根據所儲存貨品的貨態，可選擇不同的貨架形式，常見的貨架結構形式有：單元貨格式貨架、流動貨架、移動式貨架、回轉式貨架等結構形式。（三）巷道堆垛機在自動化立體倉庫中使用的堆垛機主要是有軌巷道式堆垛機，其主要作用是在自動化立體倉庫的貨架區巷道內來回穿梭運行，將位于巷道口的貨品存入貨格；或者取出貨格內的貨品運送到巷道口。在入庫作業過程中，當輸送系統將貨品運送到貨架區巷道口時，自動控制系統向巷道式堆垛機發出指令，堆垛機則根據指令將貨品自動運送到指定的貨位。在出庫作業過程中，控制系統向堆垛機發出取貨指令，堆垛機根據此指令將位于相應貨格中的貨品取出，運送到巷道口。圖9-31有軌巷道堆垛機圖9－31有軌巷道堆垛機巷道式堆垛機的主要技術性能指標有：起重量：指被起升單元貨物的質量（包括托盤和貨箱的質量），根據使用要求不同，起重量的大小也不同，一般起重量在2t以下，有的可達4-5t。起升高度：一般在10-25m之間，最高可達40多米。起升速度：是指堆垛機在一定載荷條件下所能起升的最大速度，一般為6.3m/min～40m/min；運行速度：是指水平行駛速度，它是指堆垛機在軌道上水平運行時所能達到的最大速度，運行速度的高低直接影響著搬運作業效率，一般為25m/min～180m/min;貨叉伸縮速度：一般為5m/min～30m/min。三、自動分揀系統（一）自動分揀系統的組成1）控制裝置控制裝置的作用是識別、接收和處理分揀信號。根據分揀信號指示分類裝置，按一定的規則（如商品品種、送達地點或按貨主的類別）對商品進行自動分類，從而決定商品的流向。分揀信號來源于貨主的入庫單證、客戶訂單，一般需要先將這些原始單證提供的分揀信息經過處理后，轉換成“揀貨單”“入庫單”或電子揀貨信號，指導揀貨人員或自動分揀設備進行分揀作業。2）分類裝置分類裝置的作用是執行控制系統發來的分揀指令，使商品進入相應的分揀道口。所謂分類是先識別和引入貨品，然后通過分類裝置把貨品分流到指定的位置。分類的依據主要有：①貨品的形狀、重量、特性等；②用戶、訂單和目的地。分類過程是貨品通過輸送設備進入識別區域，經過識別后送入分類機構。控制裝置根據識別信息來控制分類機構把貨品進行分類，并把分類后的貨品輸送到指定位置。分類動作由分類機構來完成，分類機構的種類有：氣缸側推式分類機構，由側推氣缸直接推動貨品，強制貨品離開主輸送線而進入分流輸送線。旋轉擋臂式分類機構，當貨品到達分流輸送線時，旋轉擋塊自動旋轉將貨品引入分流線。輪子浮動式分類機構，當分類物品進入浮動輪子時，根據分類指令，高速旋轉的浮動輪子迅速上浮起來，把來自主輸送線的貨品抬起來，在浮動輪子的引導下分流到分類輸送線上，從而達到分類目的。圖9-32氣缸側推式分類機構主輸送線分流輸送線圖9－32氣缸側推式分類機構圖9-33旋轉擋臂式分類機構主輸送線分流輸送線圖9－33旋轉擋臂式分類機構圖9-34輪子浮動式分類機構圖9－34輪子浮動式分類機構3）輸送裝置輸送裝置的作用是將已分揀好的商品輸送到相應的分揀道口，以便進行后續作業。4）分揀道口分揀道口是將商品脫離輸送裝置并進入相應集貨區域的通道。一般由鋼帶、皮帶、滾筒等組成滑道，使商品從輸送裝置滑向緩沖工作站，然后進行入庫上架作業或配貨作業。（二）自動分揀系統的主要優點1）大大提高了分揀速度，且能連續、大批量地分揀貨物2）分揀誤差率極低3）大大減少了所需人工數量分揀作業本身并不需要使用人員，人員的使用僅局限于以下工作：1.送貨車輛與自動分揀系統之間貨物的搬運；2.人工控制分揀系統的運行；3.分揀線末端由人工將分揀出來的貨物進行配貨；4.自動分揀系統的經營、管理與維護。第三節倉儲配送設備的管理一、倉儲配送設備的基礎管理（一）倉儲配送設備憑證管理1.明確管理部門。2.憑證設置程序。3.憑證的啟用。4.憑證的填寫。5.憑證的審核。6.憑證的傳遞和保存。一、倉儲配送設備的基礎管理（二）倉儲配送設備檔案與資料管理（三）倉儲配送設備資產管理1.建立重點設備臺賬及技術檔案,內容必須齊全,并有專人管理。2.重點設備上應有標志,可在編號前加符號A。3.重點設備的操作人員必須嚴格選拔,能正確操作和做好維護保養,人機要相對穩定。4.明確專職維修人員,逐臺落實定期點檢(保養)內容。5.對重點設備優先采用監測診斷技術,組織好重點設備的故障分析和管理。6.重點設備的配件應優先儲備。二、倉儲配送設備的運行管理（一）設備正確使用的標志1.高效率。設備使用必須使其作業性能得以充分發揮,如果設備長期處于一種低效運行的狀態,就是一種不合理使用。2.經濟性。即要求在可能的條件下使單