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1、摘 要输送系统是衔接自动化立体仓库存储区与楼房库，以及拆零拣选区、补货与分拣出库区的关键环节，其设计合理与否将直接影响货流的顺畅性，甚至整个物流中心的工作效率。因此，合理设计自动化立体仓库的输送系统对于提高企业物流效率、降低物流成本具有重要意义。首先，阐述了自动化立体仓库的构成和作业流程，对立体仓库的规划原则和设计步骤进行了说明。其次，根据医药物流行业特点和物流中心实际的作业能力需求，对自动化立体仓库的容量、货架尺寸、出入库能力及总体规模进行分析计算。并在明确存储、分拣、补货、出入库之间的物流关系的基础上，设计合理的出库、入库和补货作业流程，对物流中心的立体仓库区、一楼出、入库区及拆零拣选区、
2、二楼的整箱拣选区、三楼的地打存储区的输送系统分别进行规划布局。最后根据输送系统作业能力要求，完成连续输送设备、分拣设备、堆垛机等立体仓库搬运和输送设备的选型、数量配置，给出了详细设计方案。关键词：自动化立体仓库;输送系统;规划设计;设备选型IAbstractTransport system is the interface between the AS/RS ，as well as the key aspects of warehouse,unbundled chosen area, replenishment area and Sorting export area.The design i
3、s reasonable or not will directly affect the fluency of flow goods,or even the efficiency of entire logistics center.Therefore,the rational design of AS/RS is important to transport system to improve logistics efficiency and reduce logistics costs.Firstly,the structure and work processes of AS/RS,wa
4、rehouse planning principles and design steps are described. Secondly,according to industry characteristics of automated warehouse center and the actual operating capacity needs medical logistics and logistics capacity,shelf size,the overall size of the storage capacity for analysis and calculation.A
5、nd clear storage,sorting,replenishment,logistics and the foundation of the relationship between storage,well-designed warehousing,storage and replenishment processes,warehouse area of logistics center on the first floor out of storage District and unbundled chosen area on the second floor of the cho
6、sen area,hit the third floor of the storage area were planning the layout of the delivery system.Finally,according to the transport system operational capability requirements,complete the selection of continuous conveying equipment,sorting equipment,stackers and other warehouse handling and conveyin
7、g equipment,the number of configurations, complete a detailed design.Keywords:AS/RS;transport system;planning and design;Equipment Selection目 录第1章 绪论11.1 课题研究的目的及意义11.2 国内外研究动态11.2.1 国内研究现状11.2.2 国外研究现状21.3 研究目标及内容3第2章 自动化立体仓库系统概论42.1 自动化立体仓库的功能及特点42.2 自动化立体仓库的组成52.3 自动化立体仓库的设计原则与设计过程52.3.1 设计原则52.3
8、.2 设计过程6第3章 自动化立体仓库的规划设计83.1 仓库形式和作业方式的确定83.2 货物单元形式和货格尺寸的设计83.3 库存量和仓库总体尺寸103.4 出入库搬运周期及出入库能力验算113.5 作业区与立体仓库区的衔接方式的确定123.6 自动化立体仓库的控制方式和管理方式13第4章 输送系统的设计规划134.1 输送系统的组成结构134.2 输送系统的规划原则164.3 输送系统的工作过程164.4 输送设备选型194.4.1 有轨巷道堆垛机194.4.2 叉车204.4.3 输送机214.4.4 垂直提升机264.4.5 分拣机27第5章 自动化立体仓库输送系统的应用策略研究28
9、5.1 最大能力策略285.2 放行策略285.3 通畅策略295.4 系统策略29第6章 全文总结及展望306.1 总结306.2 展望30参考文献31致 谢33IV第1章 绪论1.1 课题研究的目的及意义自动化立体仓库又称为高架仓库、自动仓库AS/RS，它是一种高层立体货架，由计算机控制管理，以巷道堆垛机为主进行存取作业的系统，实现了存取自动化，操作简便化。自动化立体仓库的计算机控制，高层存储，自动存取特点，使传统人工作业、人工管理的以储存为主的仓储作业变成了机械化和自动化的新型仓库作业，促进了科学管理，充分利用了空间，提高了劳动生产率，产生了较大的经济效益和社会效益。自动化立体仓库由存储
10、系统、搬运系统、输送系统、消防系统、电控系统和计算机管理系统组成。其中，输送系统是不可或缺的重要组成部分，通过输送系统，整个仓库才能成为浑然一体的自动化系统，其效率直接影响整个仓库的出入库效率。目前来看，虽然自动化立体仓库的硬件设备、自动控制及通讯技术发展比较完善，由于分拣系统的分拣速度和堆垛机的存取速度较快，输送系统容易成为整个仓库的“瓶颈”，这使自动化立体仓库不能充分发挥其优势，实现应有的价值。通过对输送系统进行详细规划设计，可以在不增加其他硬件投资的情况下，减少作业时间，使系统物流更加顺畅，大幅度提高仓库的运行效率。因此，输送系统的设计研究对自动化立体仓库的效率具有重要的意义。1.2 国
11、内外研究动态1.2.1 国内研究现状我国从70年代开始进行自动化立体仓库的开发研究工作，80年代通过技术引进及自主开发在全国建成了50多座立体仓库，但技术水平较低。进入90年代以后，自动化物流系统的开发和应用得到了很大的发展。目前，已经有几十家企业、研究院校和高等学府从事自动化物流的开发研究和工程应用。常发亮1等人研究了输送系统的调度，分析了自动化立体仓库输送系统的若干调度问题，给出了带优先级的“先入先出”调度思想方法，建立了Petri网模型，进行了动态仿真，取得了良好效果。史长贵2分析了立体仓库输送设备的特点，并对输送系统的输送能力进行了计算，验证了设计的可行性。汪长飚3利用仿真软件eM-P
12、lant建立了自动化立体仓库的分拣模型，设计了路径优化问题混和遗传算法，完成了对不同任务单作业的仿真分析。张欢欢4研究了自动化立体仓库的规划设计流程，货位分配策略与优化分析及堆垛机出入库路径优化，基于Flexsim进行了建模仿真。郝岩柱5对某自动化立体仓库实例进行优化改造，引入Petri网思想，采用功能图表设计法，对输送系统进行了有效编程，并对立体仓库中常见的故障进行分析，满足了所有控制及工艺的要求，提高了排除故障的效率，提高了生产效率和效益。刘薇6结合立体仓库的设备参数和流程建立了计算机仿真系统，形成了直观的立体仿真动画，提供仓库各设备间的物料流动过程及物料的排队规则等，确定“瓶颈”位置，预
13、测资源利用率，仿真运行结束后再根据统计数据生成仿真报告，显示各个物流设备的利用率、空闲率、阻塞率等数据，为立体仓库设计中设备的数量和功能设计提供了调节和改进的依据。陈夺7对自动化立体仓库货位优化和堆垛机路径优化进行研究，建立了货位优化数学模型，设计了求解该问题的遗传算法，对选择操作和交叉操作进行了一些改进，运用MATLAB软件求得货位重新分配的最优解，将堆垛机拣选路径优化问题近似旅行商问题来求解，利用改进的遗传算法求出堆垛机作业路径的最优解。张玉光、周汝胜8在建立自动化立体仓库时，采用系统仿真直接观察系统模型动态运行情况，找出系统运行的瓶颈，通过修改系统设计或系统参数优化系统布局和设备配置，形
14、成最佳资源配置方案。李潇9用计算机仿真软件辅助设计进行自动化立体仓库的规划，着重分析了其中静态及动态参数的计算与优化模型，并利用eM-Plant以模块化、层次化的方式建立了一个具有与实际相近的具有实用性的自动化立体仓库仿真模型，统计每台设备的各种工作状态，及其评判标准，为设备的数量和功能设置提供了调节和改进的依据。陈璐、陆志强10对储位分配和存取作业路径优化等仓储管理中的两个重要问题的同时决策进行了研究，提出了一个混合整数规划模型进行优化建模，设计开发了一个基于有向连接图的两阶段优化算法对求初始解，并利用禁忌搜索算法对所求得的解进行改进，最后利用实例对算法效率和精度进行分析评价，计算结果验证了
15、算法的有效性。1.2.2 国外研究现状自动化立体仓库产生于上个世纪50年代，世界上第一座自动化立体仓库与1959年在美国建成，1963年，世界上第一座计算机控制的自动化立体仓库也在美国问世。美国学者J.A.White将自动化技术在仓储物流领域中的发展分为以下五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和正在发展的智能化仓储阶段。Roberts和Reed21提出了以立体仓库建设和运行费用为目标函数的优化模型，用以确定货架参数。Young Hae Lee，Moon Hwan Lee和Sun Hur22提出了一种自动化立体仓库具有标准货位货架的最优设计方法，使得货架的长、宽、高可以根据货物的体积进行相应的改变，提高货架的使用效率。Jeroen P 和A.J.R.M. Gademann23将堆垛机作业路径的优化近似于旅行商问题，证明了在定位存储策略下的特殊情况的排序问题可以用多项式时间解决。Bafna和Reed24对自动化立体仓库的设计使用仿真程序来评估设计的优劣。Rosendlatt25等还提出了一种递归启发式优化仿真模型，用于获得自动化立体仓库的最优设计参数。Marco A.Duran26等人设计了一种用于决策支持物流系统建模仿真算法，该算法将离散事件建模和随机优化控制相结合，研究和改善存储/运输系统的最优化问题。1.3 研究目标及内容在
