第九單元A篇：物料裝卸貨物裝卸涉及到貨物的運輸、存儲和管理。它包括一系列廣泛的應用，比如在飛機場的行李處理或者隔夜送達投送包裹服務。然而，它基本上是與生產系統或倉儲/配送系統中的工件流動結合起來的，在這些系統中，貨物流動的控制，確保這些貨物（或單元載荷）的及時到位，是很關鍵的任務。有些情況下，可以認為生產和配送是主要的貨物裝卸活動（由材料或部件/裝載件的加工分隔開）。1.自動化系統貨物裝卸系統工程中取得的許多突破，已被應用于生產和配送的過程中堆垛和搬運部件的全自動、半自動或計算機控制的設備中。人工操作系統領域也做出了相當大的改良，比如工業叉車。不過，這些改良的重點是放在貨物裝卸的工效性和安全性上。2.堆垛機系統自動堆垛機系統在不斷發展，它可以在計算機控制下完成貨物的存取。一個典型的自動化系統由一個堆垛機（通常是專用通道）和一個位于通道兩側的矩形存儲架構成。堆垛機是全自動的，載貨通過一個伸縮叉進出貨架。它有三個獨立驅動：水平方向的電機驅動支桿沿著通道上升和下降，垂直驅動伸縮叉沿著支柱上升和下降，伸縮驅動從貨架雙側裝卸貨物。水平和垂直馬達同時工作從而將伸縮叉置于指定的貨架開口前。堆垛機就位后，伸縮叉便開始存取貨物。一臺機載的獨立計算機控制堆垛機的移動以及與中央計算機之間的通信，中央計算機保存所有堆垛機的工作記錄，并且生成一份存貨信息圖（包括所有貨架貨位的狀態和容量）。眾所周知的自動化堆垛機系統包括單元裝載（托盤貨物）、迷你型裝載（存儲在特殊容器中的中小型零部件）、微型裝載（存儲在手提包箱的中小型部件）、載人型（允許人為操作機器并且可以直達個別開放貨架）、深度巷道型（其中每個開放貨架是兩個或更多單元的貨物的深度）。例如，在單位負載型自動堆垛機系統中，安裝有托盤滾輪，并由輥子輸送機將貨物送出/進系統。3.輸入/輸出由自動化堆垛機系統的存儲或檢索的貨物，通常是通過輸送帶或自動牽引小車運進和運出。自動化堆垛機系統與傳輸帶或者自動牽引小車之間的銜接點是輸入/輸出點，典型輸入輸出點位于左下角或存儲貨架處。每個通道有各自的輸入/輸出點，通常在傳輸帶與堆垛機之間含有一小段的鏈式傳送帶或滾筒傳輸帶用以傳送貨物。4.半成品涉及自動堆垛機系統的工程技術進步與發展，已然展現在了其應用領域和系統硬件中。在應用領域，以前的趨勢已向構建更小的系統方向發展（更少的貨架貨位數和通道數），同時，用于原料和成品存儲的自動堆垛機系統也將被應用于半成品的存儲中去。也就是說，不在制造廠的前端或后端建造大型的自動堆垛機系統，而是趨向于建造較小的系統，有時還在多個地方建造，從而將未完成工件/載貨（半成品）存儲在工廠里。這樣一種趨勢，是準時生產制原則的必然結果，準時生產制使整個系統的庫存水平得以下降，但與此同時，也就需要對半成品進行更加嚴格的控制，（即，了解所有工件的準確數量及位置，以及工廠范圍內裝載及工作的情況）。由于自動堆垛機系統是在計算機的控制下運行，所以它能準確地提供半成品的各項信息數據，這是有效地實現準時生產所必需的。自動堆垛機系統用于半成品存儲時，確定系統的規模（可用的貨架貨位數）也是非常重要的。某些分析模型（基于排隊理論）可以用來估算系統中半成品總數量，以確保自動堆垛機系統的規模恰當。此外，對于半成品存儲來說，工作中心提出的存儲和召回需求一般來說都是隨機完成的。所以提供正確的通道數（和堆垛機）以滿足堆垛需求是很重要的。盡管仿真是用于自動堆垛機系統設計和分析的主要工具，但還有一些其他分析模型能幫助快速地縮減備選方案。5.工件移動工件的移動，盡管工業叉車仍然是主要的工具，載貨量的縮減（即，降低工作中心或機器間的工件搬運批量）使得單件貨物流自動傳輸機，自動電氣單軌道和單元載貨（或多元載貨）自動引導車系統已逐漸得到了的重視。即使保持生產率不變，小批量移動零部件會增加貨物在工作中心或機械的間的輸送頻率。實際上，當一次只運送一件工件時，輸送頻率將達到最高點，我們將不得不對搬運系統提出最高的要求。工件搬運中一個顯著的進展是基于單軌道的三維操作系統，已經在日本成功被使用了。一個高架的典型軌道可以在水平坐標系（x，y）里移動載貨。通過改變傳送工具（在單軌道上移動載貨的自供電單元），供銷商也可在豎直方向（z）移動載貨。基于這種方法貨物可以更容易地轉移到地面實體上（如機械或自動導引車），并且更加便利地在多層建筑間進行垂直搬運。6.車輛分派自動牽引小車系統的優點包括有更精密的分派規則（即，決定哪件貨物由哪輛車運輸），無線引導小車和遠程診斷。車輛分配在自動牽引小車系統中很重要，它減少了空車運輸，并且改善了系統響應速度。目前有一種基于競標的新分派理念被證明有助于改善系統響應速率。一旦有一件載貨需要被運送（一個移動請求）到系統中，根據車輛的當時工作量和工作狀態，每個車輛制定一個載貨競標。載貨要么被分配給競標最低的自動牽引小車，要么隨后馬上再進行競標。然而以前的分配規則在只有車輛是空載的時候才分派載貨，但是采用競標式方法后，所有車輛的工作狀態都會被顧及到，就沒有必要等到車輛變空后再分派任務。無線引導自動引導車技術已經使用了有一段時間了，當設備流水線模式發生變化時，它的特性使它顯得更加靈活和適用。遠程診斷允許供應商進入顧客的計算機，并且監控自動牽引小車系統，猶如工程人員現場操作一樣。與控制系統有關的問題或者瓶頸通常可被診斷出并得到處理，而不需要派工程師去到顧客所在的地點。7.新的進展對于系統硬件，顯著的進展就是預制標準件的自動堆垛機系統。盡管此系統幾乎不允許做出調整以達到準確的技術條件，然而他們可以顯著地縮短交付時間（主要的是設計，安裝和測試系統的時間）從而降低整個系統的成本。預制標準件的系統出現在用戶可選模塊中，它能為用戶提供給定的存儲和吞吐能力。另一個進展是堆垛機自身的加強，包括更快速的運轉、更輕量的驅動馬達和雙向伸縮（或多向伸縮）的設備，它可以同時處理多件的載貨。單元堆垛機的標準速度是水平為450-550ft/min(137-168m/min)，豎直為80-120ft/min(24-37m/min)。加速度/減速度在兩個方向上都近似于1.5ft/s2(0.46m/s2)。現在，有些雙