國內外物流技術與系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特點分析

1、國內外物流技術與系統(tǒng)的現(xiàn)狀與特點分析1 世界物流技術行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀目前，全世界最先進的物流技術與裝備還主要集中在歐洲、日本和美國等發(fā)達國家或地區(qū)。國際先進的物流技術與設備采用了最新的紅外探測技術、激光技術、無線通信技術、編碼認址技術、RFID識別技術、PLC控制技術、無接觸式供電技術等光機電信息一體化等新技術，大大提高了設備運行速度和定位精度，目前正朝著大型化、節(jié)能化、標準化、系統(tǒng)化、智能化和高效化等方向發(fā)展。今后，對物流技術與裝備的需求將更傾向于先進物流裝備和物流技術集成化的物流系統(tǒng)。在制造商方面，全球有超過1000家的物流裝備廠商活躍在物料裝備的制造及服務領域，但能夠提供物流系統(tǒng)集成服務的供

2、應商還不多，在全球具有影響力的物流系統(tǒng)集成商只有數(shù)十家其中大多為歐洲與日本的企業(yè)，如德國的圣菲爾、德馬泰克、日本的大福、村田、荷蘭的范德蘭德等是世界領頭羊，跟隨其后還有Swisslog、Mecalux、Legris等企業(yè)。在物流軟件方面，國際物流軟件市場規(guī)模在2009年達到62億美元左右。全球前五大物流軟件企業(yè)分別是SAP、Oracle、JDASoftware、Redprairie和ManhattanAssociates。其中，SAP的銷售收入達到億美元，業(yè)務范圍涵蓋SCPWMSME第口TMSOracle的銷售收入為億美元，業(yè)務范圍與SAPifc致相當；JDA側重于SCPffiTMSRedpr

3、airie側重WMSMESffiTMS而排名第五的物流解決方案提供商Manhattan的業(yè)務范圍包括倉儲管理、運輸管理、分布式訂單管理、逆向物流管理和貿易伙伴管理應用軟件，以及無線射頻標識（RFID）、績效管理和事件管理等，銷售收入近億美元。在市場方面，自2005年以來，世界物流技術與裝備業(yè)市場表現(xiàn)活躍，歐洲是需求增長最迅速的區(qū)域，世界其他各國的形勢也比較樂觀。同時，全球電子商務的發(fā)展進入快車道，電子商務的發(fā)展大大促進了對物流配送及現(xiàn)代倉儲系統(tǒng)的需求增長，進而推動了物流系統(tǒng)需求和解決方案需求的快速增長。2 我國物流設備發(fā)展現(xiàn)狀自20世紀70年代末以來，我國物流設備有了較快的發(fā)展，各種物流運輸設

4、備數(shù)量迅速增長，技術性能日趨現(xiàn)代化，集裝箱運輸?shù)玫搅丝焖侔l(fā)展等。隨著計算機網(wǎng)絡技術在物流活動中的應用，先進的物流設備系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，我國已具備開發(fā)研制大型裝卸設備和自動化物流系統(tǒng)的能力。總體而言，我國物流設備的發(fā)展現(xiàn)狀體現(xiàn)在以下幾個方面：近年來，我國物流產業(yè)發(fā)展很快，受到各級1. 物流設備總體數(shù)量迅速增加。政府的極大重視，在這種背景下，物流設備的總體數(shù)量迅速增加，如運輸設備、倉儲設備、配送設備、包裝設備、搬運裝卸設備(如叉車、起重機等)、物流信息設備等；2. 物流設備的自動化水平和信息化程度得到了一定的提高。以往我們的物流設備基本上是以手工或半機械化為主，工作效率較低。但是，近年來，物流設備在其

5、自動化水平和信息化程度上有了一定的提高，工作效率得到了較大的提高；3. 基本形成了物流設備生產、銷售和消費系統(tǒng)。以前，經(jīng)常發(fā)生有物流設備需求，但很難找到相應生產企業(yè)，或有物流設備生產卻因銷售系統(tǒng)不完善、需求不足，導致物流設備生產無法持續(xù)完成等。目前，物流設備的生產、銷售、消費的系統(tǒng)已經(jīng)基本形成，國內擁有一批物流設備的專業(yè)生產廠家、物流設備銷售的專業(yè)公司和一批物流設備的消費群體，使得物流設備能夠在生產、銷售、消費的系統(tǒng)中逐步得到改進和發(fā)展；4. 物流設備在物流的各個環(huán)節(jié)都得到了一定的應用。目前，無論是在生產企業(yè)的生產、倉儲，流通過程的運輸、配送，物流中心的包裝加工、搬運裝卸，物流設備都得到了一定

6、的應用；5. 專業(yè)化的新型物流設備和新技術物流設備不斷涌現(xiàn)。隨著物流各環(huán)節(jié)分工的不斷細化，隨著滿足顧客需要為宗旨的物流服務需求增加，新型的物流設備和新技術物流設備不斷涌現(xiàn)。這些設備多是專門為某一物流環(huán)節(jié)的物流作業(yè)，某一專門商品、某一專門顧客提供的設備，其專業(yè)化程度很高。3 主要技術與設備應用現(xiàn)狀自動化立體倉庫基本概念自動化立體倉庫又稱自動倉儲、高架倉庫、自動存儲/自動檢索系統(tǒng)(AutomatedStorage/RetrievalSystem，AS/RS)，它是新型倉儲技術，在物料搬運、倉儲科學中是一門綜合的科學技術工程。用高層立體貨架和托盤系統(tǒng)來存儲貨品，以先進的自動控制設備堆垛機為基礎，以先

7、進的計算機控制技術為主要手段，組成高效率物流，大容量的、科學的存儲，來適應現(xiàn)代化的大生產、倉儲的需求和物資交流等。AS/RS的使用不僅提高了物流速度，更重要的是大大提高了倉儲管理、物資調動和作業(yè)的準確率，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的“靜態(tài)存儲”到今天的“動態(tài)存儲”。實踐已經(jīng)充分證明，使用AS/RS系統(tǒng)能夠帶來很大的社會效益和經(jīng)濟效益。主要是因為以下原因：數(shù)據(jù)庫可以存儲大量的管理信息，倉儲監(jiān)控調度系統(tǒng)能夠自動控制設備連續(xù)作業(yè)，并且能夠利用邏輯判斷來選擇貨物存儲的合理貨位，調度堆垛機、小車等選擇最優(yōu)路徑，保證了倉儲系統(tǒng)執(zhí)行的高效率。自動化立體倉庫使用高層貨架，它能充分利用倉庫的地面和空間，使得物品存儲區(qū)可以延伸

8、到高空，使得空間利用率得以很大的提高。立體倉庫單位面積的存儲量是普通倉庫的5一10倍，采用高層貨架儲存并結合計算機管理，可以很容易地實現(xiàn)先入先出（FirstInFirstOut，簡稱FIFO）原則。AS/RS使用機械和自動化設備，使得作業(yè)的執(zhí)行和處理速度很快，這樣不僅降低了操作人員的勞動強度以及企業(yè)的勞動成本，而且提高了勞動生產率。同時讓企業(yè)的整個物流更趨于合理化。計算機能夠準確無誤地對各種信息進行存儲和管理，能減少物品存取和信息處理中的錯誤。同時利用計算機管理便于物品清點和盤庫，合理減少庫存，加快資金周轉，節(jié)約流動資金，從而提高倉庫的管理水平。技術應用目前，世界上最高的立體倉庫高度已達50米

9、。立體倉庫單位面積的儲存量可達m2是普通倉庫的510倍。2012年，國內建成的自動化立體庫近130多座，共生產了580多臺不同規(guī)格型號的有軌巷道堆垛機產品，自動化立體庫的累積總產值超過58億元人民幣。截至2012年底，全國累計建成的自動化立體庫接近1300座，在役的自動化立體庫超過1200座。目前建設的自動化立體庫規(guī)模越來越大，平均貨位數(shù)在l萬個左右，高度均在20米以上，系統(tǒng)更加復雜，設備數(shù)量越來越多，應用領域也越來越廣。自動化倉庫的類型將向多品種發(fā)展。目前，我國設計、制造的自動化倉庫幾乎全部是分離式自動化倉庫和托盤單元式自動化倉庫。但大型、高層的自動化倉庫，國外為降低成本，往往采用整體或自動

10、倉庫，如：1998年日本整體式自動倉庫年建72座（占總量的9），但其產值達億日元（占總產值的51）。此外，適用于家電、醫(yī)藥、電子等行業(yè)的箱盒單元大自動倉庫必將有廣闊的應用前景，如：1990年日本建箱盒單元式自動倉庫316座（占總量的18），年增長率達157。（數(shù)據(jù)引自：中國物流產品網(wǎng)）我國有必要予以開發(fā)、推廣。發(fā)展趨勢1. 自動化程度不斷提高隨著射頻技術、掃描技術、條形碼技術的開發(fā)，在數(shù)據(jù)信息掃描收集領域得到廣泛的應用，計算機管理設備集成系統(tǒng)可以應用到倉庫堆垛機、AGV小車等物流設備中，柔性的物流工具在倉儲過程中發(fā)揮著日益重要的作用。2. 實時結合現(xiàn)代工業(yè)工藝流程隨著經(jīng)濟以及科技和工業(yè)生產的發(fā)

11、展，企業(yè)對倉庫提出更高的要求，企業(yè)柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufacturingSystems)、計算機集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegratedManufacturingSystems)和工廠自動化技術(FactoryAutomation)等將要求倉儲技術必須具有可靠性和實時性的特質，并且倉儲物流必須并行于信息物流，實現(xiàn)管理信息化。3. 貨物存儲種類增加能實現(xiàn)多種貨物共同存儲的多元化倉庫已經(jīng)出現(xiàn)，而且開發(fā)了具有針對性的關于某一類貨物特性的倉庫系統(tǒng)。4. 人工智能化將不斷提高自動化立體倉庫的智能物流化階段的核心是人工智能化技術，當生產計劃下達后由電子計算機管理系統(tǒng)進行物料和人

12、力需求分析，如果物料和人力資源不足，將根據(jù)實際情況做出修改計劃，并提供所能完成任務額度，能實時查看訂貨單和購貨單，對物流過程有一個完整的規(guī)劃和實施。人工智能系統(tǒng)將推動自動化倉庫技術向更高的領域邁進。5. 提高倉庫運轉設備質量，確保倉庫安全性，降低噪聲污染倉庫自動控制與信息傳輸中所采用元器件需有高等級的質量保證；倉庫建立過程中應考慮到完善的消防系統(tǒng)和防火抗高溫材料以及開發(fā)新的搬運設備減少倉庫噪音污染。我國發(fā)展自動化立體倉庫存在的問題1. 對自動化立體倉庫的認識不足目前我國的自動化倉儲產業(yè)處于一個轉型的發(fā)展階段，存在著現(xiàn)代倉儲與傳統(tǒng)倉儲并存的局面，且管理水平較低，有許多問題有待于解決。在物流過程中

13、自動化立體倉庫占用的成本和時間較大是非常重要的環(huán)節(jié)。提高現(xiàn)代化物流的管理水平從倉儲管理角度入手，可起到事半功倍的效果。根據(jù)我國自動化倉儲管理目前所存在的問題，倉儲管理水平的應提高有效利用倉儲空間和將中心業(yè)務的工作流程優(yōu)化作為重要的因素。我國很多物流業(yè)把自動化立體倉庫僅僅看作成一種儲存的手段，是提高物流企業(yè)物料的供應、存儲貨品的一種管理方式，對自動化倉儲管理的本質作用并無明確的認識。從生產到消費的整個過程中，許多物流業(yè)僅從自身的業(yè)務視角范圍內看待自身的自動化倉庫，缺乏從整個供應鏈上全方面上看待問題的視角。自動化倉儲與上游、下游管理同步發(fā)展的協(xié)調度不夠，物流企業(yè)對自動化倉庫管理的目標和需求了解不夠

14、。2. 自動化立體倉庫的服務觀念沒轉變物流業(yè)正處于轉型的發(fā)展階段，雖在自動化立體倉庫方面給予了一定的重視，且積累一定市場經(jīng)驗，但還沒有真正的把“全方面的為客戶服務”管理理念執(zhí)行的恰到好處。自動化立體倉庫是物流業(yè)的核心競爭力組成因素之一的事實也沒引起足夠高的重視，整體規(guī)劃理念較為缺乏且有效的管理方式不足，并沒發(fā)掘出其在整個物流界乃至全球供應鏈中的增值作用。大多數(shù)物流企業(yè)的自動化倉儲管理方式仍在使用一刀切，對于客戶不同的要求和不同的倉庫服務需求仍用相同的服務方式。自動化倉儲服務管理策略和服務管理手段較為單一，倉庫的有效空間沒充分利用，立體倉庫的空間極大浪費，影響整個服務市場的質量和水平。實際上，立

15、體倉庫存儲空間應以現(xiàn)有的設施設備為基礎，要充分考慮到市場形勢、商品特性、季節(jié)、競爭對手等情況，要以客戶的實際需求量和價值的體現(xiàn)作為出發(fā)點，并依據(jù)已制定的充分利用倉庫空間的計劃，滿足用戶需求的前提條件下，實現(xiàn)空間利用最大化。3. 自動化立體倉庫管理方式較為落后我國物流企業(yè)內部無縫銜接未實現(xiàn)，導致了市場客戶所面對的不是運行流暢的物流服務，而是銜接失調的不同服務環(huán)節(jié)：缺乏一套完整的管理方法與之配套、行之有效的自動化立體倉庫管理系統(tǒng)；目前有的物流企業(yè)連基本的倉庫自動化還沒實現(xiàn)，可想而知更別說提供高級自動化操作系統(tǒng)。自動化立體倉庫的現(xiàn)代化操作管理為物流企業(yè)管理提供了眾多方便之處，且提高了整個倉儲管理工作

16、效率，是立體倉庫管理的大勢所趨。然而目前許多企業(yè)單純的追求自動化的操作，雖然投資建設大量的自動化倉庫并引進高級的設備，卻忽視了技術與操作的有機結合的效果，實際操作過程中也缺乏運用改革性的措施。立體倉庫空間的貨位管理操作提出一種新的存儲方式，立體倉庫管理中心的業(yè)務流程也需結合現(xiàn)代化信息技術來進行相應的研究和改進，這樣才能把基礎環(huán)節(jié)所研究的先行指導作用有效的發(fā)揮出來。4. 對自動化立體倉庫的基礎環(huán)節(jié)缺乏研究由于對自動化倉儲成本、最低庫存水平、市場滿意程度、時間消耗等因素詳細計算方法缺乏管理，目前的自動化倉立體倉庫是粗放型，基礎環(huán)節(jié)上缺乏實踐性、科學性。實際上，大型國際跨國物流公司的自動化立體倉庫對

17、它的基礎環(huán)節(jié)：如空間布置、硬件標準、操作流程、成本管理等方面極為重視。一些國際的物流企業(yè)，甚至成立了專門的研發(fā)機構對基礎的部分進行研究，然后再逐步上升到戰(zhàn)略的高度。然而，我國的自動化立體倉庫卻缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性，與實際需求具有很大的差距。5. 自動化立體倉庫信息技術的利用程度弱全球中物流企業(yè)的信息技術是現(xiàn)代物流作業(yè)的重要支柱，是物流企業(yè)進行實時跟蹤服務、個性化服務、網(wǎng)絡服務的基礎。目前我國物流公司的信息化整體水平較差，物流企業(yè)的信息系統(tǒng)也不夠完善，對于自動化立體倉庫的推動沒有充分發(fā)揮到新技術作用；還有我國的物流企業(yè)對于新技術應用缺乏前瞻性，且對于市場上出現(xiàn)的新型技術不夠敏感，信息技術的運用方面

18、也存在著很大的不足?？偠灾?，隨著貨品量的劇增導致出入庫頻率的增加，物流發(fā)展的粗放型模式已嚴重影響現(xiàn)代物流的正常發(fā)展水平。對基礎環(huán)節(jié)實施改造，運用現(xiàn)在已有的設施和設備，結合現(xiàn)代化的信息技術，實現(xiàn)現(xiàn)代化物流倉庫管理的更進一步的發(fā)展是當前發(fā)展的必然趨勢，也是提高自動化立體倉庫管理化水平的必由之路。分揀系統(tǒng)基本概念分揀系統(tǒng)是依據(jù)顧客訂貨要求或配送中心的送貨計劃，將商品從儲位或其他區(qū)域中迅速、準確地揀出，并按照一定方式進行分類、集中，等待配裝送貨的一種作業(yè)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的分揀作業(yè)是完全通過人工分揀達到揀貨的目的，即通過人工搜索、搬運貨物來完成貨物的提取。這種人工分揀系統(tǒng)，其日常書面文件的制作和查找、人工搬

19、運等浪費了巨大的人力物力，作業(yè)效率低下，顯然無法滿足現(xiàn)代化物流配送對速度和準確性的要求。隨著科學技術的飛速發(fā)展，分揀系統(tǒng)中開始運用各種各樣的自動化機械設備，計算機控制技術和信息技術成為信息傳遞和處理的重要手段。雖然在多數(shù)的分揀系統(tǒng)中，某些作業(yè)環(huán)節(jié)還需要有人工的參與，但作業(yè)強度已越來越小，完全由機械完成分揀作業(yè)的自動分揀系統(tǒng)也應運而生。現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的發(fā)展趨勢已逐步向自動化、機械化、智能化演變。在如今的物流配送過程中，科技的革新與應用已經(jīng)成為提高作業(yè)效率和質量的技術保證?，F(xiàn)代化的分揀系統(tǒng)逐漸成為物流機械化系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及管理組織系統(tǒng)的有機組合。物流機械化系統(tǒng)主要是各種物流設備的有效組合和配谿，信

20、息系統(tǒng)是分揀信息和控制信息等流動的載體，管理組織系統(tǒng)負責設備、人員的調度，控制系統(tǒng)總體的運作模式。計算機控制技術、信息技術以及物流自動化機械成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的重要組成部分。國內外分揀模式比較通過研究國內外分揀系統(tǒng)應用情況時可以發(fā)現(xiàn)，國外的物流配送中心傾向于采用自動化程度很高的分揀系統(tǒng)。而在我國，由于物流業(yè)現(xiàn)代化起步晚，分揀系統(tǒng)中人工作業(yè)的比例依然很高。國外的物流企業(yè)有很多是國家GDP勺支柱，譬如鄰國日本，國家本土面積狹小，資源稀少，基本上全靠進口。進口原材料經(jīng)過國內生產加工再由物流運往國外，這就對物流分揀的要求很高，同時每天大貨量的貨物吞吐也為物流的發(fā)展提供了良好的經(jīng)濟環(huán)境，從而造就了日本高自

21、動化、高智能化的物流分揀系統(tǒng)。而反觀國內，雖然我們有東南沿海諸如上海、廣州之類大型外貿城市，但我國的物流行業(yè)在國內經(jīng)濟的地位一直被鋼鐵、冶煉的行業(yè)占據(jù)，近幾年國務院雖出臺了部分支持物流發(fā)展的政策，但國內的物流業(yè)依然處于一個弱勢地位，智能化的分揀系統(tǒng)在國內很難見到蹤影，除了郵政和順豐之類這樣的物流業(yè)巨頭外，其他的物流企業(yè)依然處于人工化的分揀模式，沒有政府的資金支持，物流行業(yè)的發(fā)展速度將極大地受到限制。1. 國內傾向于人工的分揀模式與全球物流行業(yè)分揀系統(tǒng)應用相比，我國的物流行業(yè)在分揀系統(tǒng)應用和技術方面相對發(fā)達國家還是很落后的，國內企業(yè)應用人工操作仍比較普遍，能使用自動化分揀系統(tǒng)更是寥寥無幾，總的來

22、說，我國分揀系統(tǒng)的應用呈現(xiàn)出集約化程度低、自動化系統(tǒng)和設備應用范圍不廣泛的特點。目前國內物流分揀與國際巨頭相比存在著普遍的問題：內場分揀操作主要靠人工，分揀效率低，勞動強度大，節(jié)假日爆倉導致分撥線路嚴重堵塞。隨著人口紅利的逐漸減弱，電子商務特別是未來幾年傳統(tǒng)企業(yè)商務市場的逐漸展開和發(fā)展，物流分揀越來越難以滿足市場高速發(fā)展的需求。而國內由于收費公路、高油價等因素導致我們無法像歐美一樣建立少數(shù)幾個甚至是全國1-2個的大型集中分揀中心，我國目前的政治環(huán)境只能采用多級多次分散分揀模式。2. 國外傾向于自動化的分揀模式國外發(fā)達國家在物流領域起步比我們早，政府重視和支持物流行業(yè)發(fā)展，其中以美國和日本較強，

23、在分揀方面已基本實現(xiàn)了自動化，達到分揀作業(yè)無人化的階段。自動分揀系統(tǒng)是一種將計算機網(wǎng)絡與傳送機器聯(lián)結而成的，可極大地提高分揀速度和質量的分揀模式，它是根據(jù)郵局分揀的經(jīng)驗研究設谿出來的，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率極低，且大量的節(jié)省人力，減少人力的投入，這也滿足了國外企業(yè)對人力成本的控制要求。自動分揀系統(tǒng)配備的員工只需要在進貨時的接貨、系統(tǒng)的控制、系統(tǒng)的經(jīng)營、管理與維護等方面進行日常的操作即可，整個分揀環(huán)節(jié)也不需要太多人力的參與，全程實現(xiàn)機器智能化，減少因人為因素造成的分揀失誤。目前在日本和美國以及部分歐洲國家，自動化的分揀系統(tǒng)已應用到生產經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)，并且在技術和管理上都有很大的革新

24、。在整個國外物流領域，由于自動分揀系統(tǒng)簡便快捷，很多企業(yè)紛紛開始應用。比如日本的資生堂，花王，大木等株式會社之類的醫(yī)藥行業(yè)和化妝品行業(yè)，都已大范圍的使用自動分揀機。由于自動分揀機的分揀速度高達6,000-12,000箱每小時，在日本和歐洲得到廣泛應用：日本的連鎖商業(yè)和宅急便都已普遍地使用自動分揀機。自動分揀機在物流行業(yè)發(fā)達的美國、日本國家得到極大地青睞，他們國家的物流企業(yè)每天的貨物流轉量都在上萬件左右，有的大型物流企業(yè)更多，在這中大批量的揀選貨物的物流企業(yè)運用人工幾乎是完不成每天的工作量。主要分揀設備1. 堆塊式分揀系統(tǒng)(Pushersortingsystem)堆塊式分揀機由鏈板式輸送機和具有

25、獨特形狀的滑塊在鏈板間左右滑動進行商品分揀的推塊等組成。推塊式分揀系統(tǒng)是由推塊式分揀機，供件機，分流機，信息采集系統(tǒng)，控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)等組成。具有以下特點：1) 可適應不同大小、重量、形狀的各種不同商品；2) 分揀時輕柔、準確；3) 可向左、右兩側分揀，占地空間小；4) 分揀時所需商品間隙小，分揀能力高達18000個/時；5) 機身長，最長達110米，出口多。2. 交叉帶式分揀系統(tǒng)(CarbelSorting)由主驅動帶式輸送機和載有小型帶式輸送機的臺車(簡稱“小車”)聯(lián)接在一起，當“小車”移動到所規(guī)定的分揀位置時，轉動皮帶，完成把商品分揀送出的任務。因為主驅動帶式輸送機與“小車”上的帶式輸

26、送機呈交叉狀，故稱交叉帶式分揀機。具有以下特點：1) 適宜于分揀各類小件商品，如食品、化妝品、衣物等；2) 分揀出口多，可左右兩側分揀；3) 分揀能力，一般達60007700個/時；4) 注：大型交叉帶式分揀系統(tǒng)一般應用于機場行李分揀和安檢系統(tǒng)。3. 斜導輪式分揀機(LineshaftDiverter)當轉動著的斜導輪，在平行排列的主窄幅皮帶間隙中浮上、下降時，達到商品的分揀目的。具有以下特點：1) 對商品沖擊力小，分揀輕柔；2) 分揀快速準確；3) 適應各類商品，只要是硬紙箱、塑料箱等平底面商品；4) 分揀出口數(shù)量多。4. 軌道臺車式分揀機(Palletsortingsystem)被分揀的物

27、品放置在沿軌道運行的小車托盤上，當?shù)竭_分揀口時，臺車托盤傾斜30度，物品被分揀到指定的目的地。具有以下特點：1) 可三維立體布局，適應作業(yè)工程需要;2) 可靠耐用，易維修保養(yǎng)；3) 適用于大批量產品的分揀，如報紙捆，米袋等。5. 搖臂式分揀機(SwingArmDiverter)被分揀的物品放置在鋼帶式或鏈板式輸送機上，當?shù)竭_分揀口時，搖臂轉動，物品沿搖臂桿斜面滑到指定的目的地。具有結構簡單、價格較低的特點。皮帶輸送機基本概念帶式輸送機是煤礦最理想的高效連接運輸設備它與其它運輸設備如機車類相比不僅具有長距離大運量連續(xù)輸送等優(yōu)點而且運行可靠易于實現(xiàn)自動化集中化控制特別是對高產高效礦井帶式輸送機已成

28、為煤炭高效開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備隨著我國高產高效礦井的出現(xiàn)原有的帶式輸送機無論是主參數(shù)還是運行性能都已不能滿足高產高效的要求必須向長距離高帶速大運量大功率的大型化方向發(fā)展目前國外帶式輸送機的主參數(shù)已達到運距L=，運量Q=37500t/h,帶速V=615m/§帶寬B4m比國內要大得多運行性能尤其是工作可靠性更要好得多。國外皮帶輸送機技術的現(xiàn)狀國外皮帶輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是皮帶輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀皮帶輸送機、空間轉彎皮帶輸送機等各種機型；另一方面是皮帶輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量

29、、高帶速等大型皮帶輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用于了皮帶輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了皮帶輸送機的運行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的皮帶輸送機已達到表1所示的主要技術指標，其關鍵技術與裝備有以下幾個特點：1) 設備大型化。其主要技術參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產300500萬t以上高產高效集約化生產的需要。2) 應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。3) 采用多機驅動與中間驅動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術，使輸送機單機運行長度

30、在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅動的可靠性。4)新型、高可靠性關鍵元部件技術。如包含CST等在內的各種先進的大功率驅動裝置與調速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國FSW生產的FSW1200/（23）X400（600）工作面順槽皮帶輸送機就采用了液粘差速或變頻調速裝置，運輸能力達3000t/h以上，它的機尾與新型轉載機（如美國久益公司生產的S500B配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產效率高。國內皮帶輸送機技術的現(xiàn)狀國生產制造的皮帶輸送機的品種、類型較多。在“八五”期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項

31、目的實施，皮帶輸送機的技術水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離皮帶輸送機的關鍵技術研究和新產呂開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離皮帶輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮皮帶輸送機等均填補了國內空白，并對皮帶輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅動系統(tǒng)采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。國內外皮帶輸送機技術的差距1. 大型皮帶輸送機的關鍵核心技術上的差距1） 皮帶輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術長距離、大功率皮帶輸送機的技術關鍵是動態(tài)設計與監(jiān)測，它是制約大型皮帶輸送機發(fā)展的核心技術。目前我國用剛性理

32、論來分析研究皮帶輸送機并制訂計算方法和設計規(guī)范，設計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實際情況相差很遠。實際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態(tài)響應是一個非常復雜的過程，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。已開發(fā)了帶式輸送機動態(tài)設計方法和應用軟件，在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，從而使大型帶式輸送機的設計達到了最高水平（輸送帶安全系數(shù)n=56）,并使輸送機的設備成本尤其是輸送帶成本大為降低。2） 可靠的可控軟起動技術與功率均衡技術長距離大運量帶式輸送

33、機由于功率大、距離長且多機驅動，必須采用軟起動方式來降低輸送機制動張力，特別是多電機驅動時。為了減少對電網(wǎng)的沖擊，軟起動時應有分時慢速起動；還要控制輸送機起動加速度m/s2,解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機特性誤差，各驅動點的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個電機功率過大將會引起燒電機事故，因此，各電機之間的功率平衡應加以控制，并提高平衡精度。國內已大量應用調速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機的軟起動與功率平衡，解決了長距離帶式輸送機的起動與功率平衡及同步性問題。但其調節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率帶式輸送機除了要求一個運煤帶速

34、外，還需要一個驗帶的帶速，調速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需研制適合長距離的無級液力調速裝置。當單機功率>500kW時，可控CS做起動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內齒圈與濕式磨擦離合器組合而成(即粘性傳動)。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實現(xiàn)軟起動與功率平衡，其調節(jié)精度可達98%以上。但價格昂貴，急需國產化。2. 技術性能上差距我國帶式輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。1) 裝機功率我國工作面順槽可伸縮帶式輸送機最大裝機功率為4X250kW,國外產

35、品可達4X970kW國產帶式輸送機的裝機功率約為國外產品的30%-40%固定帶式輸送機的裝機功率相差更大。2) 運輸能力我國帶式輸送機最大運量為3000t/h，國外已達5500t/h。3) 最大輸送帶寬度我國帶式輸送機為1400mm國外最大為1830mvm4) 帶速由于受托輾轉速的限制，我國帶式輸送機帶速為4m/s,國外為5m/s以上。5) 工作面順槽運輸長度我國為3000m,國外為7300ml6) 自移機尾隨著高產高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮帶式輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。國內自移機尾主要依賴進口，主要有2種：(a)隨轉載機一起移動的由英國LONGWALL司生產的自移機

36、尾裝置。(b)德國DBT公司生產的自移機尾裝置。前者只有一個推進油缸，后者則有2個推進油缸。LONGWALL公司生產的自稱機尾用于在國內帶寬m的輸送機上，缺點是自移機尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產的自移機尾在國內使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調偏油缸，糾偏能力強。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機尾的要求是共同的，既要滿足輸送機正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機不停機的情況下實現(xiàn)快速自移。7)高效儲帶與張緊裝置我國采用封閉式儲帶結構和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進的開放

37、式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。8)輸送機品種機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用；另外，我國煤礦的地質條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角(>+25°)直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用機種帶式輸送機。3.可靠性、壽命上的差距1)輸送帶抗拉強度我國生產的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500N/mm國外為3150N/mm鋼絲純芯阻燃輸送帶最高為4000N/mm,國外為7000N/mm2) 輸送帶接頭強度我

38、國輸送帶接頭強度為母帶的50%-65%國外達母帶的70%-75%3) 托輥壽命我國現(xiàn)有的托輥技術與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應用于帶式輸送機上，使用面廣，經(jīng)濟效益顯著。我國輸送機托輾壽命為2萬h,國外托輾壽命59萬h,國產托輾壽命僅為國外產品的30%-40%4) 輸送機減速器壽命我國輸送機減速器壽命2萬h,國外減速器壽命7萬h。5) 帶式輸送機上下運行時可靠性差4.控制系統(tǒng)上差距1) 驅動方式我國為調速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS8統(tǒng)、CSTW控傳動系統(tǒng)等

39、，控制精度較高。2) 監(jiān)控裝置國外輸送機已采用高檔可編程序控制器PLC開發(fā)了先進的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等工作過程。雖然能與可控啟(制)支裝置配合使用，達到可控啟(制)動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。3) 輸送機保護裝置國外帶式輸送機除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送

40、帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計量系統(tǒng)。這些新型保護系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。礦用帶式輸送機8種機型的現(xiàn)狀介紹1. 固定高強度帶式輸送機這是目前用量最多的一種機型，主要用于水平或傾角小于18度的場合。國內現(xiàn)在鋼純芯帶最高用到ST400Q整芯帶用到PVG3150s高強度機械接頭要靠進口，為了降低膠帶強度，減小驅動裝置尺寸，國內外輸送機通常采用中間直線摩擦驅動和中間卸載式的驅動，并采用軟啟動技術較好地解決了大型輸送機的起動問題。目前井下使用的輸送機的最大主參數(shù)分別為：運量Q=1000300

41、0t/h，運距L=10005000m帶速v=s,驅動總功率N=7502000kW。2. 可伸縮帶式輸送機該機型主要用于煤礦采煤工作面的順槽輸送原煤。美國、德國、英國等國家的一些廠商公司都可為各種生產規(guī)模的高產高效工作面提供配套的順槽用可伸縮帶式輸送機，其主參數(shù)已達到：運量Q=2000t/h,運距L=5000m帶速v=s,驅動總功率N=2400kW?！熬盼濉毙袠I(yè)重點攻關課題高產高效工作面順槽配套可伸縮帶式輸送機，能滿足國內年產200萬噸級高產高效工作面配套，其主參數(shù)為：運量Q=16002000t/h，運距L=2500m，帶速v=4m/s，裝機總功率N=1200kW，帶寬B=,輸送彳K角為？01&

42、#176;,2001年完成了工業(yè)性試驗，同年10月份通過了中國煤炭工業(yè)協(xié)會的技術鑒定。02年8月份神華集團神東公司一個年產800萬噸的高產高效工作面配套了一條國產大型可伸縮輸送機，主參數(shù)為：運量Q=2500t/h,運距L=3000m帶速v=s,帶寬B=1400mm輸送傾角為？03。，功率N=3X375kW整芯帶PVG1800S和02年山西晉城礦務局從ACE公司引進的一臺可伸縮帶式輸送機的主參數(shù)基本一致，這標志著國產輸送機已國際先進水平。3. 大傾角上下運輸送機該機型是國家“七五”攻關項目，90年通過了能源部技術鑒定。該機型先后獲國家計委、科委、財政部頒發(fā)的科技攻關重大成果榮譽獎，煤炭部科技進步

43、一等獎和部推廣二等獎，到目前為止，已投入使用60多臺，在國內處于領先水平。上運已到了31°，下運也可達25°。目前大傾角上運帶式輸送機已有系列化設計，使輸送機帶寬由800mni曾力口至ij1200mm功率從160kw增加到1500kw,運距達到1500m以上，帶速從2m/s提高到s,運量從300T/h提高至U630T/h,原煤允許含水量從10%放寬20%。4. 水平拐彎輸送機我國對水平拐彎的輸送機研究較早，并在1959年就出現(xiàn)了水平拐彎輸送機，但發(fā)展并不快，其主要原因是用戶對該機型認識不夠，當時國內也沒有成熟的應用實例。在國外，法國、前蘇聯(lián)、奧地利、德國、美國等國家都很重視

44、水平拐彎輸送機的理論研究和試驗，水平拐彎輸送機已經(jīng)在各國各行各業(yè)得到了廣泛應用。63年法國在地鐵工程中首次設計安裝了一臺水平拐彎輸送機，80年法國為某礦鋪設了一條拐彎輸送機，其主參數(shù)為：機長L=,高差H=577m最大坡度為30%運量Q=560t/h，用以運送鎳礦石。到90年代，國內試制成功了水平拐彎的轉角裝置，輸送機通過轉角裝置的轉載來改變運行方向，該機型在煤礦井下已成功應用。01年在上海地鐵工程施工中，也采用了水平拐彎輸送機，隧道長度2000m,多處拐彎，最小水平彎曲半徑為360米。經(jīng)理論計算在抬高輸送機內側曲線5°的情況下，帶式輸送機的最小水平彎曲半徑可達280米，小于隧道的實際

45、最小水平，彎曲半徑可滿足正常運行要求。5. 下運輸送機長距離、大運量、較大傾角的下運膠帶輸送機的使用，可較大幅度地減少采區(qū)的巷道工程量，降低基建費用和縮短施工周期，發(fā)電運行時還可向電網(wǎng)輸電，具有較大的經(jīng)濟效益，是一種具有廣闊發(fā)展前途的節(jié)能設備。但由于帶速高，移動部分和轉動部分的慣性很大，其下滑的慣性力矩也很大，生產中經(jīng)常出現(xiàn)打滑滾料飛車等事故，因此下運輸送機的關鍵是制動。目前國內外煤礦常用的制動方式有三種：液力制動裝置，液壓制動裝置，盤式制動裝置。帶液壓制動系統(tǒng)的下運機是國家“六五”重點科技攻關項目，主要是通過在輸送機的驅動裝置中安裝液力制動系統(tǒng)，分兩步實現(xiàn)制動，即先由該系統(tǒng)將輸送機運行速度減

46、慢（減速度保持在s2的范圍內），降至額定速度的三分之一，然后由機械抱閘最終制動，當井下發(fā)生突然停電事故時，仍可實現(xiàn)二級制動，該系統(tǒng)目前能夠達到的主參數(shù)為：傾角B=-25°,運量Q=1500t/h,帶速v=s,運距L=2000m6. 垂直提升輸送機國外從60年代末開始發(fā)展垂直提升技術，德國TrellexFlexowell公司就一直從事這種機型的研制，其產品已有5萬余臺，分布于90多個國家和地區(qū)，應用于各行各業(yè)。96年5月份，該公司成功地將料袋式垂直提升技術應用于美國紐約北部一個水庫開發(fā)的隧道豎井開采中，該料袋式輸送機的連續(xù)垂直提升高度為208ml帶速s。我國由于垂直提升技術起步晚，該技

47、術在煤礦井下應用尚屬空白。據(jù)資料報道，河北省冀縣崔家寨煤礦在330m主井的垂直提升中，設計時曾想采用德國TrellexFlexowell公司的料袋式輸送機，最后由于技術和經(jīng)濟上的原因而沒有選用。根據(jù)我國大型煤礦的情況，若要滿足主井提升需要，主參數(shù)必須滿足運量Q>1200t/h,高度Hl>400ml01年上海地鐵施工中采用了一條垂直提升輸送機，其主參數(shù)為：額定連續(xù)輸送量Q=180200t/h,輸送水平距離L二,垂直提升高度Hl>25ml帶速v=s,帶寬B=1000mm驅動功率N=45kW該機于02年9月安裝調試完畢，目前正在使用中。7. 管狀式帶式輸送機自七十年代以來，據(jù)不完全

48、統(tǒng)計，日本國內和技術受讓國共生產帶式輸送機1000多臺，最大運量Q=3000t/h,最大機長L=3414m最大運輸傾角a=35°42'。90年代初，國內首臺管狀帶式輸送機在淮南礦務局新莊孜礦地面使用，運輸原煤，運量Q=600t/h,運輸長度L=，總提升高度h=,帶速v=175m/min,繞過了精煤倉，有一個圓心角為。，曲率半徑R=115m勺垂直彎曲段，它的成功運行表明，管狀帶式輸送機可以在空間任意彎曲，繞過建筑物，提高運輸高度封閉管帶內的物料，保護環(huán)境確實，是開創(chuàng)了國內散狀物料運輸?shù)男录o元。8. 壓帶式輸送機壓帶式輸送機也是為增大輸送傾角而設計出的。1954年在德國就有關于壓

49、帶式輸送機的專利。1979年美國大陸輸送機設備公司開始研制壓帶式輸送機，并于1983年研制出壓帶式大傾角帶式輸送機HAC(High-angleConveyor)這臺樣機的運輸傾角為30°60°，最大輸送能力為2900t/h，其壓帶是通過旋轉的托輾組加載的。之后大陸公司已生產40多臺HAC在1991年到1994年德國的MANTAKPRFODERTECHNIK司研制了三臺用于卸船機的壓帶輸送機。前蘇聯(lián)和日本等國也研制了這種帶式輸送機，國內生產的壓帶式輸送機傾角可達90°,物料最大塊度可達到300mm這種輸送機由于本身結構的缺陷和經(jīng)濟上的原因，目前還沒有在煤礦井下應用。

50、煤礦皮帶輸送機技術的發(fā)展趨勢1. 設備大型化、提高運輸能力為了適應高產高效集約化生產的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產高效礦井運輸技術的發(fā)展方向。在今后的10a內輸送量要提高到30004000t/h，還速提高至46m/s,輸送長度對于可伸縮帶式輸送機要達到3000m對于鋼純芯強力帶式輸送機需加長至5000m以上，單機驅動功率要求達到10001500kW；輸送帶抗拉強度達到6000N/mm（鋼純芯）和2500N/mm（鋼純芯）。尤其是煤礦井下順槽可伸縮輸送技術的發(fā)展，隨著高產高效工作面的出現(xiàn)及煤炭科技的不斷發(fā)展，原有的可伸縮皮帶輸送機

51、，無論是主參數(shù)，還是運行性能都難以適應高產高效工作面的要求，煤礦現(xiàn)場急需主參數(shù)更大、技術更先進、性能更可靠的長距離、大運量、大功率順槽可伸縮帶式輸送機，以提高我國帶式輸送機技術的設計水平，填補國內空白，接近并趕上國際先進工業(yè)國的技術水平。其包含7個方面的關鍵技術：帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術；軟起動與功率平衡技術；中間驅動技術；自動張緊技術；新型高壽命高速托輾技術；快速自移機尾技術；高效儲帶技術。2. 提高元部件性能和可靠性設備開機率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開發(fā)研究新的技術和元部件，如高性能可控軟起動技術、動態(tài)分析與監(jiān)控技

52、術、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進一步的提高。3. 擴大功能，一機多用化拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。開發(fā)特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。4. 我國物流技術與設備發(fā)展存在的主要問題與解決措施主要問題近年來，物流的高速發(fā)展使先進的物流設備得到了應用，但從整體上來看我國物流設備的發(fā)展并不能滿足新世紀全新物流任務的要求，具體說來主要有以下幾個方面：1. 物流基礎設施建設多元化投入太少。長期以來我國物流基礎設施投入較少，發(fā)展比較緩慢。雖然近些年也新建了一些較先進的倉儲物流設施，但從總體來看，中低端應用較多，20世紀50-60年代建造的倉庫仍在使用，自動化立體倉庫等高端的倉儲貨架系統(tǒng)還不多見，使用了計算機的現(xiàn)代化倉庫較少。2. 物流技術與設備的標準不統(tǒng)一。我國尚處于物流設備發(fā)展的起步階段，既缺少行業(yè)標準，又沒有行業(yè)組織，致使各種物流技術與設備標準不統(tǒng)一，相互銜接配3. 物流技術與設備供應商數(shù)量眾多，但普遍規(guī)模偏小，發(fā)展不規(guī)范。4. 現(xiàn)代物流一體化觀念沒有形成。物流企業(yè)只重視單一設備的質量與選型，沒有通盤考慮整個系統(tǒng)如何達到最優(yōu)化5. 絕大多數(shù)物流企業(yè)仍將價格作為選擇物流技術與設備的首要因素，而忽視了對內在品質與安全指標的考察。6. 部分物流企