隨著現代物流行業的迅猛發展，自動化立體倉庫依靠其在節約用地、減輕勞動強度、提高物流效率等方面的特殊優勢，已在諸多行業得到廣泛應用。近些年，自動化立體倉庫在石化行業，特別是聚烯烴倉儲領域的應用越來越多。這些成品物料通常被包裝并碼垛成垛。依靠托盤輸送系統將碼垛后的成品堆垛從包裝碼垛線末端輸送至自動化立體倉庫儲存。在出庫端，托盤輸送系統同樣承擔著將自動化立體倉庫內的貨物輸送至相應裝車站臺的工作。下面內部物流展小編就來聊一聊自動化倉庫中托盤輸送系統的對比選擇。

托(tuo)盤(pan)輸(shu)送(song)系(xi)統(tong)(tong)是自動化立體(ti)倉庫中必不可少的(de)組成部分。傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)托(tuo)盤(pan)輸(shu)送(song)系(xi)統(tong)(tong)主要由輥筒輸(shu)送(song)機(ji)、鏈條輸(shu)送(song)機(ji)、旋轉臺、頂升移栽機(ji)等(deng)設(she)備組成，本文將由這些設(she)備所組成的(de)系(xi)統(tong)(tong)簡稱(cheng)為“傳(chuan)統(tong)(tong)托(tuo)盤(pan)輸(shu)送(song)系(xi)統(tong)(tong)”。此外(wai)，目前(qian)廣泛應用的(de)托(tuo)盤(pan)輸(shu)送(song)系(xi)統(tong)(tong)還包括自行(xing)小車懸(xuan)掛輸(shu)送(song)系(xi)統(tong)(tong)和自動導引車系(xi)統(tong)(tong)等(deng)。

通常，在(zai)設(she)計立(li)體庫(ku)時，以(yi)巷道堆垛機的(de)(de)存儲(chu)能(neng)(neng)力(li)作(zuo)為立(li)體庫(ku)的(de)(de)關(guan)鍵技術指標，而對于(yu)出入庫(ku)的(de)(de)重(zhong)要環(huan)節(jie)——托(tuo)盤輸(shu)送系統，設(she)計時也必須高度重(zhong)視，因為在(zai)設(she)計自動化倉儲(chu)系統的(de)(de)時候，必須全面研(yan)究(jiu)各個環(huan)節(jie)的(de)(de)運(yun)力(li)及倉儲(chu)能(neng)(neng)力(li)，否則，將造成不均衡(heng)的(de)(de)物(wu)流(liu)瓶頸，影(ying)響(xiang)系統的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)。

一、內(nei)部(bu)物(wu)流(liu)展淺(qian)談傳(chuan)統托盤輸送(song)系統的局限性

傳(chuan)統(tong)托(tuo)盤輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)送系統(tong)通常用(yong)于貨物(wu)的(de)直線運(yun)(yun)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。如(ru)需(xu)改變貨物(wu)運(yun)(yun)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)方(fang)向，需(xu)要(yao)運(yun)(yun)用(yong)頂升移栽(zai)單(dan)元(yuan)(yuan)。頂升移栽(zai)單(dan)元(yuan)(yuan)在(zai)輥筒(tong)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)送機和鏈條(tiao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)送機及頂升機構的(de)共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)下，實(shi)現對貨物(wu)進行(xing)縱橫向往復(fu)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)送和直角(jiao)轉運(yun)(yun)，轉向后貨物(wu)的(de)運(yun)(yun)行(xing)發生縱橫方(fang)式傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)改變。

由于頂(ding)升移(yi)栽(zai)單(dan)元(yuan)(yuan)工作時(shi)需要多個(ge)步(bu)驟以(yi)實現其功能(neng)，因此，頂(ding)升移(yi)栽(zai)單(dan)元(yuan)(yuan)的處(chu)(chu)理能(neng)力(li)限制了整個(ge)傳(chuan)統托盤(pan)輸(shu)送系(xi)統的處(chu)(chu)理能(neng)力(li)。根據經(jing)驗，一個(ge)頂(ding)升移(yi)栽(zai)單(dan)元(yuan)(yuan)的處(chu)(chu)理能(neng)力(li)大(da)約在180~200托盤(pan)/h。對于出/入庫(ku)(ku)能(neng)力(li)要求大(da)于200托盤(pan)/h的自動化立體倉庫(ku)(ku)而言，選用(yong)傳(chuan)統托盤(pan)輸(shu)送系(xi)統顯(xian)然是個(ge)不(bu)小的挑(tiao)戰(zhan)。

或許，我們(men)可以將單(dan)個(ge)（入庫(ku)(ku)(ku)/出(chu)(chu)庫(ku)(ku)(ku)）輸送系(xi)(xi)統(tong)拆(chai)分成多(duo)個(ge)獨立的(de)環形輸送系(xi)(xi)統(tong)，而(er)每(mei)個(ge)環形輸送系(xi)(xi)統(tong)的(de)處理能力(li)都(dou)約為(wei)180~200托盤/h。按此(ci)設(she)(she)計，出(chu)(chu)/入庫(ku)(ku)(ku)能力(li)雖然大幅提高(gao)。但是，每(mei)個(ge)環形輸送系(xi)(xi)統(tong)卻只(zhi)(zhi)對應(ying)著(zhu)固定(ding)的(de)幾(ji)個(ge)巷(xiang)道，給整個(ge)自(zi)動(dong)化(hua)立體倉(cang)(cang)庫(ku)(ku)(ku)帶來了(le)諸多(duo)弊端。例如：各(ge)品(pin)(pin)種的(de)成品(pin)(pin)貨(huo)(huo)物(wu)(wu)(wu)入庫(ku)(ku)(ku)時只(zhi)(zhi)能根據設(she)(she)定(ding)的(de)路線儲(chu)存(cun)于幾(ji)個(ge)特定(ding)巷(xiang)道的(de)貨(huo)(huo)架內，導致(zhi)整個(ge)倉(cang)(cang)庫(ku)(ku)(ku)儲(chu)存(cun)效(xiao)率和(he)倉(cang)(cang)儲(chu)設(she)(she)備利用率不(bu)平衡(heng)。貨(huo)(huo)物(wu)(wu)(wu)的(de)出(chu)(chu)入庫(ku)(ku)(ku)量(liang)是在工(gong)程設(she)(she)計初期預先設(she)(she)定(ding)的(de)，而(er)事實(shi)卻是每(mei)個(ge)品(pin)(pin)種貨(huo)(huo)物(wu)(wu)(wu)的(de)產量(liang)（入庫(ku)(ku)(ku)量(liang)）和(he)出(chu)(chu)庫(ku)(ku)(ku)量(liang)都(dou)是根據市場行情等(deng)不(bu)斷變化(hua)的(de)。

從設備(bei)(bei)冗余的(de)角度(du)考(kao)慮，自動(dong)化立體倉庫設計的(de)原則應(ying)是盡(jin)可能(neng)地(di)將(jiang)(jiang)每(mei)種(zhong)貨(huo)(huo)物存(cun)放在每(mei)個巷(xiang)道(dao)內。相反，如將(jiang)(jiang)某種(zhong)貨(huo)(huo)物存(cun)放在特(te)定的(de)巷(xiang)道(dao)或區(qu)域(yu)內，若對應(ying)的(de)堆垛機等倉儲(chu)設備(bei)(bei)出(chu)現(xian)故障(zhang)，此類貨(huo)(huo)物的(de)出(chu)入庫處理(li)能(neng)力都(dou)將(jiang)(jiang)受(shou)到更加惡劣的(de)影響。同理(li)，若當某種(zhong)貨(huo)(huo)物出(chu)現(xian)出(chu)庫或入庫高(gao)峰時(shi)，由于(yu)無法充分利用(yong)所有(you)的(de)倉儲(chu)設備(bei)(bei)來同時(shi)處理(li)此類貨(huo)(huo)物，處理(li)能(neng)力同樣受(shou)限。

旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)臺作(zuo)為另外一種形式的(de)轉(zhuan)(zhuan)運設備，和頂升移栽(zai)單元(yuan)不同(tong)點在于旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)臺通過回轉(zhuan)(zhuan)機構(gou)將輥道輸(shu)送機90°正反轉(zhuan)(zhuan)運動，從而(er)改變貨(huo)物輸(shu)送方向，但轉(zhuan)(zhuan)向后貨(huo)物的(de)運行縱(zong)橫方式傳輸(shu)并未改變。然(ran)而(er)，其處理能力與頂升移栽(zai)機構(gou)相似或更低。因此，旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)臺的(de)運用對整個傳統(tong)托(tuo)盤輸(shu)送系統(tong)的(de)局限性并未有任何改善(shan)。

二、內部物(wu)流展(zhan)淺(qian)談自行(xing)小車懸掛輸(shu)送(song)系統的優勢

自(zi)行小車懸掛(gua)輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)系(xi)統（EMS）以電軌小車式懸掛(gua)輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)系(xi)統為主(zhu)要代表，典型(xing)產(chan)品有單軌懸掛(gua)輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)系(xi)統、多軌重載懸掛(gua)輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)系(xi)統等(deng)。本段內(nei)容主(zhu)要以自(zi)動化立體倉庫中常用的單軌懸掛(gua)輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)系(xi)統作(zuo)(zuo)為比(bi)較對象。單軌懸掛(gua)輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)系(xi)統是一種適用于(yu)柔性自(zi)動化生產(chan)的智能輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)設備系(xi)統，其特(te)征在(zai)于(yu)從技術上、經濟上最優地(di)實現了物料的線性空中輸(shu)(shu)(shu)送(song)(song)(song)(song)，由于(yu)所(suo)有部件如(ru)直軌、彎軌、道岔、轉向(xiang)盤、升降臺等(deng)都能任意組合(he)在(zai)一起(qi)，因此軌道走(zou)向(xiang)能夠根據建筑要求靈活布置，以滿足生產(chan)加工中產(chan)品和工作(zuo)(zuo)崗位方面等(deng)的特(te)殊要求。

單軌懸掛(gua)(gua)輸送系統主要由(you)懸掛(gua)(gua)的(de)運(yun)行(xing)軌道、供電系統、載(zai)物小車(che)、道岔及電氣控(kong)制系統組成。系統采用(yong)模塊化設(she)計，每(mei)輛小車(che)具備(bei)獨(du)立驅動及數據通(tong)訊功能，便(bian)于柔(rou)性拓展。由(you)于運(yun)行(xing)軌道采用(yong)懸掛(gua)(gua)形式，減(jian)少了設(she)備(bei)對地(di)面空(kong)間的(de)需求，地(di)面清潔也變(bian)得(de)非常方便(bian)。這(zhe)使其在食品、醫藥等行(xing)業有著巨大的(de)優勢。

單軌懸掛輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)，載(zai)(zai)物小(xiao)(xiao)車(che)可(ke)(ke)以根據需要，設計成每次運(yun)(yun)送(song)(song)一托盤或(huo)兩托盤的貨物。結合具體(ti)的運(yun)(yun)行軌道長度和小(xiao)(xiao)車(che)運(yun)(yun)行速度等因(yin)素，一個單軌懸掛輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統(tong)輸(shu)(shu)送(song)(song)環路的處(chu)理(li)能(neng)力可(ke)(ke)以達到(dao)400~800托盤/h。載(zai)(zai)物小(xiao)(xiao)車(che)的運(yun)(yun)行速度通常(chang)可(ke)(ke)以達到(dao)1.5~2.0m/s，相較于0.2~0.35m/s的輥筒（鏈條(tiao)）輸(shu)(shu)送(song)(song)設備，輸(shu)(shu)送(song)(song)速度有很大的提高。因(yin)此，單軌懸掛輸(shu)(shu)送(song)(song)系(xi)(xi)統(tong)通常(chang)被應用于需要長距離(li)輸(shu)(shu)送(song)(song)，或(huo)者高出、入庫能(neng)力要求的系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)。

單個(ge)(ge)環形單軌(gui)懸(xuan)掛輸送(song)系(xi)統能(neng)夠將生產線末端的成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)貨物(wu)輸送(song)至立體(ti)倉庫的每一個(ge)(ge)巷道。因此(ci)，不同(tong)品(pin)(pin)種(zhong)的成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)貨物(wu)都可以(yi)(yi)被平均地分配在整(zheng)個(ge)(ge)立體(ti)倉庫中(zhong)，有效地提高了倉儲(chu)貨位(wei)和(he)倉儲(chu)設備(bei)利用率。同(tong)理，對于(yu)出庫端，在市場需要(yao)的情況下，所(suo)有堆垛機(ji)能(neng)夠實現同(tong)時(shi)處(chu)理同(tong)一種(zhong)貨物(wu)，使得系(xi)統在處(chu)理不同(tong)品(pin)(pin)種(zhong)的貨物(wu)或進行派遣(qian)計劃時(shi)的柔性(xing)大幅(fu)增強。當個(ge)(ge)別(bie)倉儲(chu)設備(bei)出現故(gu)障時(shi)，對于(yu)整(zheng)個(ge)(ge)倉儲(chu)系(xi)統的影響(xiang)將是(shi)最小的。此(ci)外(wai)，單軌(gui)懸(xuan)掛輸送(song)系(xi)統的優勢還(huan)表現在，可以(yi)(yi)適當地增加系(xi)統中(zhong)載物(wu)小車的數(shu)量來提高整(zheng)個(ge)(ge)系(xi)統的處(chu)理能(neng)力。這點也是(shi)傳統托盤輸送(song)系(xi)統所(suo)不具備(bei)的。

值得注意的(de)(de)(de)是(shi)，單軌懸掛(gua)輸送系統(tong)的(de)(de)(de)性能受許多(duo)因素的(de)(de)(de)影響，例如載(zai)物(wu)小(xiao)車的(de)(de)(de)數量、運行速度、加速度、道岔(cha)的(de)(de)(de)數量、輸入/輸出點(dian)(dian)的(de)(de)(de)數量以(yi)及控制策略(lve)等(deng)。在(zai)有眾多(duo)輸入/輸出點(dian)(dian)的(de)(de)(de)區(qu)域，特(te)(te)別容(rong)易(yi)導致載(zai)物(wu)小(xiao)車的(de)(de)(de)擁堵現象。而由(you)擁堵產生的(de)(de)(de)系統(tong)性能瓶頸問題，是(shi)無法簡(jian)單地通過增加載(zai)物(wu)小(xiao)車的(de)(de)(de)數量來提高的(de)(de)(de)。因此，在(zai)單軌懸掛(gua)輸送系統(tong)設(she)計(ji)時，特(te)(te)別在(zai)環路中有眾多(duo)載(zai)物(wu)小(xiao)車和(he)輸入/輸出點(dian)(dian)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，對整(zheng)個系統(tong)建立模型進行動(dong)態仿(fang)真(zhen)，并不斷研究和(he)優(you)化設(she)計(ji)是(shi)非常必要的(de)(de)(de)。相對而言，傳統(tong)的(de)(de)(de)托盤輸送系統(tong)在(zai)處理能力計(ji)算方面是(shi)比(bi)較成熟和(he)容(rong)易(yi)的(de)(de)(de)。

此外，由(you)于(yu)托盤進入載(zai)物小(xiao)車后，托盤和載(zai)物小(xiao)車的(de)相(xiang)對位置是靜(jing)止(zhi)的(de)。相(xiang)較(jiao)于(yu)傳統托盤輸送設備，單軌懸掛輸送系(xi)統在(zai)降低托盤損(sun)耗方面也有(you)著較(jiao)大的(de)優(you)勢。

與單軌懸(xuan)掛輸(shu)送系統(tong)類似(si)，環形(xing)穿梭(suo)車系統(tong)除不具備節省(sheng)地面空(kong)間方面的顯(xian)著優勢外，整個系統(tong)在柔性、可擴展性、和(he)冗余度等性能(neng)方面與單軌懸(xuan)掛輸(shu)送系統(tong)相似(si)。而環形(xing)穿梭(suo)車的運行速度可以達到3.0m/s，通常被運用在短距(ju)離輸(shu)送的托盤輸(shu)送系統(tong)內(nei)。

三(san)、內(nei)部(bu)物流(liu)展(zhan)淺談(tan)自動導引車系統(tong)

自(zi)(zi)動(dong)(dong)導引車(che)(che)(che)（AGV）配備有電磁或(huo)光(guang)學(xue)等自(zi)(zi)動(dong)(dong)導引裝置(zhi)，工作(zuo)(zuo)時AGV小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)沿著規定的(de)(de)(de)導引路線行(xing)駛(shi)，無需駕駛(shi)人(ren)員。AGV小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)以可充電蓄(xu)電池(chi)作(zuo)(zuo)為(wei)動(dong)(dong)力來源，通常由電腦控制其(qi)行(xing)進(jin)路線和(he)(he)操作(zuo)(zuo)。在高(gao)出入庫性能要(yao)求的(de)(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)(dong)化立體(ti)倉(cang)庫內(nei)，AGV小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)功能和(he)(he)自(zi)(zi)行(xing)小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)懸掛輸(shu)送(song)系(xi)統類似(si)，每臺(tai)AGV小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)可視作(zuo)(zuo)一臺(tai)EMS中的(de)(de)(de)載物小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)。其(qi)不(bu)同點(dian)在于AGV小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)無需懸掛的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)軌道，且(qie)依靠其(qi)自(zi)(zi)動(dong)(dong)引導裝置(zhi)和(he)(he)防撞裝置(zhi)，不(bu)需要(yao)相應的(de)(de)(de)維護結構來確(que)保運(yun)行(xing)區域的(de)(de)(de)人(ren)員安全(quan)，減少了設備占地面積。而在運(yun)行(xing)速度方面，AGV小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)一般(ban)介于傳統托盤輸(shu)送(song)設備和(he)(he)懸掛式自(zi)(zi)行(xing)小(xiao)(xiao)車(che)(che)(che)之間，約(yue)1~1.5m/s。

內部(bu)物流展(zhan)小編覺得(de)，盡管在工程投資方面，AGV小車略顯(xian)劣勢，但其在系統柔性和(he)可(ke)擴展(zhan)性等方面的巨大優勢，使得(de)AGV小車依然有著廣泛的應用(yong)。

四、總(zong)結

通常，自動化立(li)體(ti)倉庫(ku)采用(yong)哪(na)種輸送(song)裝(zhuang)置要根據貨物的(de)類型、裝(zhuang)運條件和(he)倉庫(ku)的(de)結構等情況決(jue)定。而(er)(er)對于有著高出(chu)入庫(ku)性能要求的(de)自動化立(li)體(ti)倉庫(ku)而(er)(er)言，在選擇(ze)輸送(song)系統的(de)類型時，出(chu)入庫(ku)能力是一個非常重要的(de)設計考慮(lv)因素。

內(nei)部物(wu)流展小編覺(jue)得，雖(sui)然傳統(tong)(tong)的托盤輸(shu)送系統(tong)(tong)的能(neng)力可以通過(guo)優(you)化布置和(he)定量計(ji)算得以確認。但是，我們還應該通過(guo)系統(tong)(tong)的柔(rou)性(xing)、可擴展性(xing)、和(he)冗余度等方面(mian)來(lai)定性(xing)地分析整個(ge)系統(tong)(tong)的設計(ji)是否合理。