自动化立体仓库产生于60年代的美国,到现在大致经历了手工储运式仓库、机械式立库系统、自动化立库系统、集成化立库系统、智能型立库系统五代的发展,并逐步向第六代“3I” (Inteligent智能化,Integrated集成化,Information)型自动化立体仓库系统过渡。至今,世界上已有5000多座自动化立体仓库,它是以计算机综合管理控制系统为基础,加上多层货架、堆垛机、转轨机及其配套的运行设施、托盘、货箱等联合构成。

　　 CIMS下的自动化立体仓库(简称为在线自动化立库),作为的一个枢纽和核心,是实现合理化的关键所在,许多企业已经把自动化立体仓库与整个企业的生产系统集成在一起,形成企业完整的合理化体系。该仓库在全面实施CIMS环境下,利用计算机网络技术运行,是面向存储作业和跟踪管理的系统。其主要特点: 首先实现了实时质量跟踪管理,其次是一改以往被动生产为主动生产,以市场反馈的信息为依据,快速安排和合理变更生产计划,有效地实施了生产管理与控制,强化了生产环节的。

　　 在线自动化立库,是由计算机控制的机电一体化系统,尤其具有优化的和自动化操作。它由计算机控制立体仓库的堆垛机来操纵取货、放货、加减速过程及认址的控制,使货物能自动化出入库,再经传输机械将货物传送到场地或从场地存入立体仓库,同时对立体仓库的数据进行计算机管理。

　　 为了提高仓库作业的自动化管理水平,越来越多的立体仓库普遍运用了计算机控制的自动化立体仓库系统,这一系统的仓库布置和设计,与使用机械化操作的设施是一样的,不同之处在于所有的程序由计算机指导和监控。在作业时,所有的移动都被输入计算机,由计算机来分析移动需求和安排设备,这样可以确保有效的移动和减少空载移动。CIMS下的立体仓库是直接为生产

　　 在线自动化立库的构成

　　 线服务的,该系统的要求比一般仓储型具有更灵活的管理机制,更快的响应速度和更高的可靠性。自动化立体仓库系统的使用要求是:短(作业周期短)、频(入/出库频繁)、快(系统响应快)、强(控制实时性强)。

　　 在线自动化立库作为现代中的主要组成部分,是一种多层存放货物的高架立体仓库系统,由立体货架、堆垛机、转轨机、货箱和托盘、出入库缓冲站、自动导引小车(AGV)、阅读器、寻址器、计算机控制PLC(可编程逻辑控制器)及通信系统、出入库输送机等设备构成。按指令自动完成货物存取,能对库物进行自动管理,并备有多种控制方式和操作方式,自动化立体仓库体现着现代化管理理念,可以带来较大的社会效益和经济效益。典型的在线自动化立库如图1所示。

　　 立体货架

　　 使用立体货架存储货物,存储区可以大幅度地向立体空间发展,充分利用仓库的地面和空间,从而节省了库存占地面积,提高了空间利用率。货架的应用为盘货、编址、货物成批配套以及装卸作业等过程的自动化创造了良好的条件。目前,国外自动化仓库应用多种结构形式的货架,其中比较普遍的是双排型或四排型有隔板的货架。这类货架多为固定货架,存放的货物在品种和结构上也比较稳定。此外,还有移动式货架,即根据存放货物的结构不同,可以重新组架,以适应变化的存取要求。

　　 堆垛机的纵向Y和垂向Z运行采用变频调速控制,使各机构高效运行、换速平稳,大大提高仓库的使用可靠性和缩短作业周期。它是立体仓库中的主要作业机械,是随着立体仓库的应用而发展起来的专用起重机,通常一个巷道配备一台堆垛机,有时两个巷道或多个巷道共同使用一台堆垛机。

　　 货箱或托盘

　　 一般自动化立体仓库采用货箱或托盘作为载体,采用货箱可以放置各种外形不规则的货物和零散的货物,货物放置可靠安全、不易散落。采用托盘成本较低,但只能放置外形规则或有外包装的货物,托盘上的堆码高度也不能太大,另外托盘对堆垛机检测系统的要求较高,如不能正确地检测时就有可能发生货物相碰的情况。

　　 出入库缓冲站

　　 缓冲站是为了协调生产节奏,确保物料及时准确的供应,可以起到调节机床故障、加工过程变化、输送阻塞等系统工作情况的变化。出入库缓冲站信息的处理与所处的生产环境紧密相关,包括刚性装配线缓冲站,加工制造缓冲站及缓冲物料库。

　　 自动导引小车(AGV)

　　 是自动化仓库内的一种比较先进的货物输送装置,它是装有电磁或光学导引装置的运输车辆,能够沿着规定的导引路线行驶,将货物送到规定的地方。其组成部分基本上包括车架、电池、电气系统、驱动装置、转向装置、xx停车装置、通讯单元、控制系统以及工作平台等。

　　 在线自动化立库

　　 的作业管理

　　 自动化立体仓库的作业管理,是负责合理安排出/入作业,完成立体仓库在生产线与平面仓库(或其它系统)之间运送物料的任务。入库与出库是立体仓库作业的主要内容,其具体作业是: 毛坯出库、毛坯入库、成品出库、成品回库。

　　 毛坯出库任务: 为了满足生产线加工的实时需要,将所需的毛坯送至指定的缓冲站。其出库申请来自加工缓冲站或工位缓冲站。出库申请提出对物料品种、型号、数量、以及供料时限的要求。接到申请后,立体仓库结合当前库存情况查询到所需物料的货位(通常不止一个),根据货位管理原则来确定出库的货位号,并立即形成毛坯出库任务单如出料货位号、供货{zd1}时限、出库台编号等。

　　 毛坯入库任务: 通过入库条形码识别器得到后由计算机信息控制执行。当毛坯送到立体库的入库台前时,条形码识别器读取信息,并提出入库申请,送至指定位置并形成毛坯入库任务单。

　　 成品回库任务: 通过条码扫描得到的。当加工好的成品回到立体库的入库台前时,条形码阅读器将成品的信息(编号、数量等)读入,并提出入库申请。立体仓库结合当前货位情况,根据货位管理原则为该成品寻找合适的空货位,同时形成回库任务单。

　　 成品出库: 处理出库请求时,既可以通过指定位置来出库,也可以通过指定某种物料要求出库数量的方式来出库,同时可以根据任务的紧急程度,提升任务的的优先级。MRPⅡ制订出提货计划并通知立体仓库执行后,立体仓库根据厂外提货计划确定成品出库的时间、数量、质量、种类等,确定每一个待出库成品的货位号,并形成出库任务单。

　　 2、合理调度是自动化立体仓库系统的关键

　　 合理调度是通过时时信息采集实现的,为了实现能够快速准确的采集,在中采用国际通用的条形码识别器来对物料进行标识,从而实现编码的自动识别。对于自动化加工设备,自动传送加工过程中的各种数据(编码号、型号、规格、数质量等),同时包括设备的使用情况、故障情况等。其中的主要信息有很多,如: 出库任务最迟送达生产线时刻; 入库任务申请时刻; 出/入库任务所需执行时间; 出/入库任务堆垛机平均执行时间; 估算出/入库任务完成时刻的安全系数等,根据调度原则和算法,依据传输的数据和信息,并在分析这些数据的基础上执行合理调度。在保证{zd0}货位利用率、出库效率的同时应该合理分配合使用货位,在自动化立体仓库中,物料分配{zj0}货位或者选择待出库物料的货位是关键,也是合理调度的目的所在。

　　 自动化立体仓库在制造自动化系统中,占有非常重要的地位,是CIMS中网络和信息的组织和协调中心。国内外的经验表明,以自动化立体仓库为中心的,在实现物料的自动化管理,加速资金周转,提高劳动生产率,降低劳动强度,节约库存的占地面积,提高厂房空间的利用率,保证生产均衡诸方面能带来巨大的效益。国内企业已建立和完善了30多座自动化立体仓库,如济南{dy}机床厂、仪征化纤工业公司、成都飞机制造公司等。