01 概述

        自動化立體庫已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物流中心和智能制造工廠,，自動化立體庫的型式和技術(shù)在近年來得到了迅猛發(fā)展,，如除了典型的單深度單貨位AS/RS外，逐步發(fā)展了雙深度和多貨位的立體庫,。在存儲設(shè)備方面,，除堆垛機外，利用四向穿梭車,、子母車等技術(shù)構(gòu)成的立體庫已經(jīng)逐漸為市場所接受,，以AGV作為存取設(shè)備的立體庫也在大力推廣。另一方面,，庫前輸送系統(tǒng)長期為人們所忽視,，關(guān)于這方面的研究也不多見。事實上,，庫前輸送系統(tǒng)在自動化立體庫中占據(jù)了很大的比重,，其設(shè)計往往成為自動化立體庫最困難的部分。很多自動化立體庫系統(tǒng),，因為庫前輸送系統(tǒng)的設(shè)計問題,，影響了整個物流中心的性能。本文就來談一談這一方面的問題,。

02 庫前輸送系統(tǒng)方案選型及適應(yīng)性

        自動化立體庫庫前輸送系統(tǒng)的設(shè)計方案可謂是五花八門,，尤其對于初學(xué)者來說,，往往會非常困惑，難以選擇,。即使對有經(jīng)驗的設(shè)計師,，有時也會莫衷一是。因此,，識別每一種技術(shù)和布局,，并了解其適應(yīng)性是必要的。

      （1）庫臺或直線輸送機布局方案

        最簡單的庫前輸送系統(tǒng),，是采用庫臺或單條輸送機的方式,。當(dāng)然也有用臺車替代輸送機的方案。這一技術(shù)在早前的AS/RS中應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)在在巷道數(shù)很少的情況下（1~3個左右）,，也時有應(yīng)用。

        這一方式的最大特點是簡單,，成本低廉,。對復(fù)雜度不高，或入出庫水平不高的立體庫,，非常適用,。缺點是自動化程度不高，在多巷道情形下,，將依賴人工做出判斷,。此外，尺寸檢測相對不太完善,。安全性不高,。

      （2）輸送機方案

        采用輸送機布局，是大多數(shù)立體庫的首選,。這一技術(shù)具有集放能力強,、效率高、故障率低,、安全可靠等特點,。但對于巷道數(shù)很多的情況，輸送機有一個限制是輸送能力問題,，一般情況下,，對于150托盤/小時以內(nèi)流量來說，輸送機是一個比較合適的選擇,。但更大的流量則要考慮分區(qū)作業(yè),，或采用其它方法。輸送機方案的另一個缺點是剛性太大,，不易擴展,。

      （3）直線穿梭車方案

        直線穿梭車方案比純粹的輸送機方案要簡單很多,，隨著巷道的增加，其性價比逐漸增加,，并且適應(yīng)于特殊情況下完成出入庫作業(yè)，如因為入出庫居于一側(cè),，需要往復(fù)搬運的情形,，是比輸送機方案要靈活很多的一種策略。但其輸送能力隨著距離的增加而迅速減少,。即使采用多臺車的情形,，效果也都很一般。對穿梭車來說,，距離不能太遠(yuǎn)（50米以內(nèi)）,，輸送效率不能太高（80~90次/小時以內(nèi)）。

       （4）環(huán)形穿梭車方案

        相比直線型穿梭車,，環(huán)形穿梭車可以通過增加車輛的方式提升輸送能力,，往往對于比較大的立體庫而言，環(huán)形車具有優(yōu)勢,。但環(huán)形車有兩個較大的缺點,，其一是拐彎段會占據(jù)了一定空間，造成空間浪費或增加邊緣巷道設(shè)計難度,，其二是小車空跑現(xiàn)象嚴(yán)重,，所以實際效果比理論計算要差很多。

      （5）四向穿梭車方案

        四向穿梭車克服了環(huán)形穿梭車的缺點,，具有很高的靈活性和柔性,。是未來可以大力推廣的庫前輸送系統(tǒng)之一。尤其對于大型的立體庫系統(tǒng),，四向穿梭車具有很高的性價比,。四向穿梭車可以通過增加小車的數(shù)量，提升入出庫水平,。因此,，這一布局無論對于出庫量小或大的情形，都很合適,。

      （6）AGV方案

        AGV方案類似于四向車方案,，具有更高的靈活性和柔性，尤其對遠(yuǎn)距離輸送具有較大優(yōu)勢,。需要指出的是,，AGV有多種形式，KIVA類AGV采用頂升方式進行移載,，因此要設(shè)計取放貨的月臺或輸送機,，叉式AGV具有更好的性能,，可以直接叉取地面上的托盤，但卻價格較高,。隨著KIVA類AGV性價比的提升,，其應(yīng)用前景非常看好,。

      （7）其它方案

        除此之外的方案還有不少,，比如懸掛鏈解決方案就屬于比較特殊的一種，懸掛鏈由于避開了地面的障礙,，所以在空間利用方面獨具優(yōu)勢,。往往應(yīng)用于制造業(yè)中的物料配送，連接車間與立體庫,。

        應(yīng)該指出的是,，以上所例舉的幾種方案，在實際應(yīng)用中更多的是一種組合方式出現(xiàn)的,。無論哪種解決方案,，傳統(tǒng)的輸送機似乎必不可少。

03 庫前輸送系統(tǒng)方案的綜合比較

        每種技術(shù)都有其適應(yīng)的場合,，因此并不能籠統(tǒng)的說哪一種技術(shù)更先進或更好,。總體來說,，要比較一種技術(shù)選擇是否合理,，不僅要從場合的適應(yīng)性考慮，還要從效率,、成本,、可擴展性、可適應(yīng)性等多個方面進行評估,。以下就對前述方案進行比較,。

        注：

        [1] 交接庫臺的效率決定于叉車的效率和單臺堆垛機的效率。如果巷道數(shù)增加,，效率自然就會增加,。對于單個巷道而言，其效率不應(yīng)大于30托盤/小時,。

        [2] 輸送機方案特別適合于巷道數(shù)小于10個的情形,，隨著巷道數(shù)的增加，總體上就不經(jīng)濟了,，同時,，效率也難以滿足要求。

        [3] 環(huán)形車可以根據(jù)需要增加或減少車輛數(shù)量,，因此對于巷道數(shù)較多的情形是具有優(yōu)勢的,。但巷道數(shù)較小時,，就沒有意義了，而是可采用更為經(jīng)濟的直線穿梭車方案貨輸送機方案,。

        [4] 四向穿梭車和AGV理論上可以通過增加車輛的數(shù)量來提升效率,，但對于具體情況而言，還受空間的約束,，太多的車輛事實上會造成擁堵,。一般情況下，對于一個10個以上巷道的立體庫而言,，其輸送能力設(shè)計保持在200~300托盤/小時即可，過高會導(dǎo)致投資增加,，而且會使得系統(tǒng)平衡被打破,。

        [5] AGV的優(yōu)勢很多，適應(yīng)情況也很多,。當(dāng)然,，從性價比來說，巷道多一些會更好,。另一方面,，由于車的數(shù)量可變，因此,，這一技術(shù)對于入出庫量的變化有特別的適應(yīng)性,，甚至比四向穿梭車還要更好一些。

        以上的比較是粗線條的,，也還有一些指標(biāo)沒有論述,，更沒有結(jié)合實際案例來進行說明。因此讀者并不能明白如何去選擇和評價,。需要在實踐中不斷揣摩,、總結(jié)，才能達到好的效果,。

        庫前輸送系統(tǒng)的設(shè)計要考慮的地方很多,，也很復(fù)雜。即使是選擇了一種布局方案,，要考慮的地方仍然很多,。如尺寸檢測、重量檢測,、條碼的要求,、流程設(shè)計、流量計算等,，都會影響最終的設(shè)計方案,。

        比較是一種較為簡單的設(shè)計方法,。如果實在難以取舍和決斷，不妨對兩個或更多的方案進行比較,，這時很多疑惑也許迎刃而解,。

        其實，庫前輸送系統(tǒng)也沒有特別復(fù)雜,。如果按照以終為始的設(shè)計理念,，即求解一種簡單、高效,、成本可控的技術(shù)方案即可,。

04 結(jié)束語

        立體庫庫前輸送系統(tǒng)方案設(shè)計，要考慮的因素還有很多,，比如多層布局,、兩端布局、以及側(cè)面布局等,，要根據(jù)實際需要進行綜合考慮,。除功能需要外，要特別考慮的主要是流量即輸送能力,、成本和安全性,。此外，技術(shù)的適應(yīng)性也是非常重要的因素,。

        雖然每一種技術(shù)都有其特別合適的用途和最佳應(yīng)用場合,，或者說在特定場合下是非他莫屬。但有時,，技術(shù)的選擇并不是絕對的,。在更多的情況下，會有多種技術(shù)是適合的,，并非非此即彼這么絕對,，這給設(shè)計師提出了挑戰(zhàn)。

        與物流的整體概念一樣,，物流設(shè)備與技術(shù),，“快”只是眾多設(shè)計指標(biāo)中的一個。人的誤區(qū)是,，往往會陷入到一個點而忽視其它的目標(biāo),，所謂一葉障目不見泰山。對立體庫的庫前輸送系統(tǒng)而言,，系統(tǒng)的平衡往往是設(shè)計的主要出發(fā)點,。所謂平衡，即系統(tǒng)的各個組成部分能力的均衡。不要過分追求局部的最大值,，那樣的結(jié)果不僅對系統(tǒng)無益,，往往還有很大的副作用。平衡的設(shè)計原則,，或許會為我們決定技術(shù)的取舍時提供依據(jù),。

        從未來的發(fā)展看，更高的自動化,，更高的柔性是一個大的趨勢,，從這一點出發(fā)，AGV和四向穿梭車其應(yīng)用將是未來的主流選擇,。