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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
2、拆零拣选区、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AbstractTran sport system is the in terface betwee n the AS/RS , as well as the keyaspects of warehouse nbun dled chose n area,reple ni shme ntarea and Sort ing export are
3、a.The desig n isreas on able or not will directly affect the flue ncy of flow goods,or even the efficiencyof entirelogistics center.Therefore,therationaldesign of AS/RS is importantto transportsystem toimprove logistics efficiency and reduce logistics costs.Firstly,the structure and work processes o
4、f AS/RS,warehouse pla nning prin ciples anddesig nsteps are described.Secon dly,accord ingto in dustry characteristics of automatedwarehouse cen ter and the actual operat ing capacity n eeds medical logistics and logistics capacity,shelf size,the overall size of the storage capacity for analysis and
5、 calculation.And clearand the foundationofstorage,sorti ng,reple nishme nt,logisticstherelati on shipbetwee nstorage,well-desig nedwarehous in g,storage and reple ni shme nt processes,warehouse areaof logisticscenter on the first floor out of storage District andunbun died chose n area on the sec on
6、d floor of the chose n area,hitthe third floor of the storage area were planning the layout ofthe delivery system.Fi nally,accordi ng to the tran sport system operationalcapabilityrequirements,completethe selectioncon ti nu ouscon vey ing equipme nt,sort ingequipme nt,stackersother warehouse han dli
7、 ng and con vey ing equipme nt,the nu mber of con figurati ons, complete a detailed desig n.Keywords: AS/RS;transportsystem;planningofandanddesig n;Equipme nt Selecti on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 21.2.1 国内研究现状 2122 国外研究现状 41.3研究目标及内容 5第2章自动化立体仓库系统概论 72.1自动化立体仓库的功能及特点 72.2自动化立体仓库的组成 92.3自动化立体仓库
8、的设计原则与设计过程 112.3.1 设计原则 112.3.2 设计过程 13第3章 自动化立体仓库的规划设计 173.1仓库形式和作业方式的确定 173.2货物单元形式和货格尺寸的设计 183.3库存量和仓库总体尺寸 213.4出入库搬运周期及出入库能力验算 233.5作业区与立体仓库区的衔接方式的确定253.6自动化立体仓库的控制方式和管理方式 26第4章输送系统的设计规划 274.1输送系统的组成结构 274.2输送系统的规划原则 354.3输送系统的工作过程 354.4输送设备选型 394.4.1 有轨巷道堆垛机 394.4.2 叉车 41输送机 42垂直提升机 51分拣机 52第5章
9、自动化立体仓库输送系统的应用策略研究 535.1最大能力策略 535.2放行策略 545.3通畅策略 555.4系统策略 56第6章全文总结及展望 58V / 726.1总结 586.2展望 58参考文献 60致谢错误!未定义书签第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
10、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
11、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国内外研究动态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 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，
12、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。汪长飚利用仿真软件eM-Plant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 问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
13、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、周汝胜在建立自动化立体仓库时，采用系统仿
14、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，形成最佳资源配置方案。李潇 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
15、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，计算结果验证了算法的有效性。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 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 HaeLee, MoonHwanLee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23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。Rosendlatt 25等还提出了一种递归启
