我國立體倉庫的現(xiàn)狀及其發(fā)展

23/23我國立體倉庫的現(xiàn)狀與進(jìn)展立體倉庫的進(jìn)展歷程和時(shí)期1.1自動倉儲技術(shù)的差不多范圍自動倉儲技術(shù)是物流裝備技術(shù)的一部分自動倉儲技術(shù)從狹義上講自動化立體倉庫（AS/RS）,從廣義上講包括自動輸送系統(tǒng)（含各種輸送機(jī)、穿梭車、AGV等）。自動揀選與分揀系統(tǒng)，自動識不系統(tǒng)等。本論文要緊以自動化立體倉庫為研究對象，兼顧輸送系統(tǒng)，分揀系統(tǒng)等。1.2我國自動化立體倉庫的進(jìn)展歷史與現(xiàn)狀自動化立體倉庫也稱高架庫或高架倉庫，一般是指采納幾層、十幾層及至幾十層高的貨架儲存單元物資，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行物資入庫和出庫作業(yè)的倉庫。自動化立體倉庫（AS/RS）是物流技術(shù)革命性的成果，它一般由高層貨架，巷道堆垛機(jī)，輸送機(jī)，操縱系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)治理系統(tǒng)（WMN）等構(gòu)成，能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操縱下完成單元物資的自動存取作業(yè)。自動化立體倉庫應(yīng)用最早的是美國（1953年），應(yīng)用最廣的日本。我國在1973年開始研制第一座由計(jì)算機(jī)操縱的自動化立體倉庫（高15米，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)），該系統(tǒng)1980年投入運(yùn)行。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，到2010年底，我國自動化立體倉庫的保有量超過1000座。我國自動化立體倉庫應(yīng)用范圍廣，幾乎遍布所有行業(yè)。目前差不多取得應(yīng)用的行業(yè)要緊有機(jī)械、冶金、航天航空、電子、醫(yī)藥、圖書、食品加工、煙草、印刷、配送中心、機(jī)場、港口等。1.3我國立體倉庫的進(jìn)展歷程我國自動化立體倉庫的研究與應(yīng)用經(jīng)歷了4個(gè)要緊時(shí)期。1973—1985年，屬于起步時(shí)期，差不多完成系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，但限于經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的限制，應(yīng)用特不有限。1986—1998年，屬于初步進(jìn)展時(shí)期，通過引進(jìn)汲取，研制了屬于第二代技術(shù)、基于PLC操縱的立體倉庫系統(tǒng)。應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)展到醫(yī)藥、化工、機(jī)械、煙草等行業(yè)，市場應(yīng)用超過了200套。1999—2005年，屬于高速進(jìn)展時(shí)期，以聯(lián)想電腦公司自動化物流系統(tǒng)為起點(diǎn)，基于激光測距的第三代技術(shù)得到全面應(yīng)用。這一時(shí)期立體倉庫得到了廣泛的應(yīng)用，市場保有量每年平均以40套左右的快速增長，達(dá)到約500套左右。（現(xiàn)在1990年前建設(shè)的項(xiàng)目差不多差不多拆除）2006—2010年，差不多進(jìn)入成熟應(yīng)用時(shí)期，每年市場需求平均達(dá)到90套左右，到2010年底市場保有量超過了1000套。1.4自動輸送系統(tǒng)的進(jìn)展歷程自動輸送機(jī)要緊分為托盤和箱式兩大類，各自均有專門多種類。托盤輸送機(jī)包括鏈條式、輥筒式、輥?zhàn)邮捷斔蜋C(jī)及提升機(jī)多種形式，在配送中廣泛應(yīng)用，此外，機(jī)場行李系統(tǒng)采納的輸送機(jī)是比較專門的一類。我國自動輸送系統(tǒng)的進(jìn)展要早于自動化立體倉庫。其緣故是生產(chǎn)線進(jìn)展和郵政業(yè)務(wù)進(jìn)展的需要，這在1980年差不多開始走向成熟。然而作為重要的物流裝備，尤其隨著大型配送中心的進(jìn)展，我國自動輸送系統(tǒng)同樣經(jīng)歷了幾個(gè)時(shí)期。1970—1990年，屬于初級應(yīng)用時(shí)期。其托盤輸送機(jī)要緊為立體庫配套，而箱式輸送機(jī)要緊在郵政領(lǐng)域應(yīng)用，范圍比較窄，技術(shù)水平比較落后。機(jī)場的應(yīng)用要緊依靠進(jìn)口。1991—2000年，屬于技術(shù)提高期。自動輸送系統(tǒng)的技術(shù)得到了顯著的提高。其要緊標(biāo)志是PLC系統(tǒng)的應(yīng)用和總線技術(shù)的應(yīng)用。AGV等產(chǎn)品新技術(shù)得到進(jìn)展，開始應(yīng)用于市場。2001—2008年，屬于高速進(jìn)展期。輸送機(jī)技術(shù)水平躍上了新臺階。高速輸送機(jī)、AGV等均差不多實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。市場應(yīng)用差不多滲透到了各行業(yè)。尤其是煙草、零售、醫(yī)藥、圖書、服裝等領(lǐng)域進(jìn)展迅猛。2009—2010年，技術(shù)成熟期。輸送系統(tǒng)的技術(shù)差不多取得重大進(jìn)展。工業(yè)應(yīng)用差不多特不普遍，其市場總量甚至超過了自動立體倉庫的規(guī)模。所不足的是要緊表現(xiàn)在產(chǎn)品工藝，企業(yè)規(guī)模等方面。1.5高速分揀系統(tǒng)的進(jìn)展歷程作為重要的物流自動化技術(shù)，高速分揀系統(tǒng)一直扮演著不抹去的作用。目前市場應(yīng)用的高速分揀機(jī)的類型要緊有滑塊式、交叉帶式、托盤式等幾種，分揀能力從1000件/小時(shí)～10000件/小時(shí)不等。高速分揀系統(tǒng)在我國的進(jìn)展，經(jīng)歷由仿到自制的過程。最早在郵政分揀中得到應(yīng)用。但技術(shù)水平與國外相比差距甚大。要緊是工藝水平、可靠性、分揀能力等方面。目前只能生產(chǎn)分揀能力小于5000件的設(shè)備。要緊應(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)場行李分揀，郵政，配送中心分揀等。如國際3號航站樓行李分揀系統(tǒng)總投入達(dá)到約7億人民幣，是市場的主體。然而，隨著2010年B2C電子商務(wù)的蓬勃進(jìn)展，高速分揀系統(tǒng)的應(yīng)用將進(jìn)入一個(gè)高潮?？赡苁袌鲂枨竺磕陮⑦_(dá)到100套左右。2我國立體倉庫的進(jìn)展現(xiàn)狀2.1我國立體倉庫市場差不多特征分析2.1.1按應(yīng)用行業(yè)分布在所有建設(shè)的自動化立體倉庫中，要緊分布在煙草（17%）、醫(yī)藥（13%）、汽車（10%）、食品飲料（8%）、連鎖零售（8%）、軍隊(duì)（8%）等行業(yè)，由于我國的自動化立體倉庫差不多滲透到各行各業(yè)，其他行業(yè)盡管比較分散，但占據(jù)了大部分。值得注意的是，我國物流實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在過去幾年中得到了快速地進(jìn)展，相繼有許多單位建成物流實(shí)驗(yàn)室，充分地講明我國物流也的步伐將進(jìn)入一個(gè)新的舞臺。圖1立體倉庫應(yīng)用行業(yè)的分布狀況我國從最早研制和應(yīng)用自動化立體倉庫到目前差不多出現(xiàn)了翻天覆地地變化，阻礙到了各行各業(yè)，不論是保有量，依舊應(yīng)用技術(shù)都得到了大大地改善和提高，表2是自動化立體倉庫的最早應(yīng)用時(shí)刻和現(xiàn)在保有量以及2010年的應(yīng)用情況。從表中不難看出，我國的自動化立體倉庫的應(yīng)用技術(shù)差不多打進(jìn)了我國行業(yè)的每個(gè)角落，同時(shí)取得了舉世屬目的成就。同時(shí)，也不難看出，醫(yī)藥、煙草、機(jī)場的保有量占據(jù)了整個(gè)市場的大頭，同時(shí)其他行業(yè)的進(jìn)展也特不迅速，將會為整個(gè)市場注入新奇的血液。表2立體倉庫2010年在各行業(yè)的總體應(yīng)用情況與進(jìn)展情況序號行業(yè)總體應(yīng)用情況2010年應(yīng)用情況1煙草最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域，約占市場全部應(yīng)用的17%煙草工業(yè)自1995年開始在昆明卷煙廠應(yīng)用，目前保有量為100套紅塔、龍巖、安徽、許昌、貴州等多個(gè)項(xiàng)目開工建設(shè)煙草商業(yè)應(yīng)用開始于2000年前后，目前保有量為130套陜西、福建、河北、江蘇、安徽多個(gè)項(xiàng)目啟動2醫(yī)藥最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域，約占市場全部應(yīng)用的13%醫(yī)藥工業(yè)最早應(yīng)用開始于1993年，羊城藥業(yè)，目前保有量100套山東華魯制藥、哈爾濱三聯(lián)制藥多個(gè)項(xiàng)目啟動醫(yī)藥商業(yè)應(yīng)用開始于2003年，中國醫(yī)藥集團(tuán)，目前保有量為110套國藥、石藥、陜西、遼寧、山東、湖南等20個(gè)項(xiàng)目啟動3軍隊(duì)?wèi)?yīng)用開始于1990年，目前保有量為65套2010年完成20個(gè)建設(shè)項(xiàng)目4機(jī)電、汽車應(yīng)用開始于1980年，目前保有量為100套北汽福田、SEW等多個(gè)項(xiàng)目啟動5鐵路、軌道交通應(yīng)用開始于2000年前后，目前保有量為35-40套朔黃鐵路，上海軌道交通等多個(gè)項(xiàng)目啟動6煤炭、石油、化工最成熟應(yīng)用領(lǐng)域，目前保有量為55套山東孚日集團(tuán)、中石化、玖龍紙業(yè)等項(xiàng)目啟動7乳品、冷凍應(yīng)用開始于2001年，目前保有量為35套蒙牛，雙匯多個(gè)項(xiàng)目啟動8零售、果蔬應(yīng)用開始于2003年，目前保有量為40套物美、農(nóng)工商、?？吐?、聯(lián)華等項(xiàng)目啟動9機(jī)場最早應(yīng)用領(lǐng)，幾乎依靠進(jìn)口，目前保有量100套上海、武漢、長沙、昆明項(xiàng)目啟動10圖書應(yīng)用開始于2003年，目前保有量為22套中國出版集團(tuán)、河北、江西、甘肅等項(xiàng)目的啟動11服裝應(yīng)用開始于2006年，目前保有量為10-15套報(bào)喜鳥、李寧等項(xiàng)目的啟動12教學(xué)應(yīng)用開始于2002年，目前保有量為120套天津交通、天津市公共實(shí)訓(xùn)等項(xiàng)目的建設(shè)2.1.2按供應(yīng)商分布從供應(yīng)商來看，18個(gè)項(xiàng)目采納進(jìn)口堆垛機(jī)，部分項(xiàng)目還采納進(jìn)口輸送機(jī)，占全部項(xiàng)目的23%，但從產(chǎn)值來看，占全部項(xiàng)目的60%左右。2.1.3按貨位數(shù)分布從貨位數(shù)的分布情況來看，有以下結(jié)論：大于15000——59999個(gè)貨位的系統(tǒng)為36個(gè)，占全部項(xiàng)目的31.2%，貨位數(shù)占70%。大于60000個(gè)貨位的系統(tǒng)為51個(gè)，占全部項(xiàng)目的62.3%，貨位數(shù)占85.4%。數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明我國自動化系統(tǒng)有朝大型化方向進(jìn)展的趨勢。2.1.42010年我國立體倉庫系統(tǒng)的市場分析依照中國物流技術(shù)協(xié)會信息中心2010年的調(diào)研報(bào)告，我國2010年自動倉儲系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品的總市場約為150億，表4、圖5是分布情況表42010年我國倉儲系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品的比重和市場總份額分類市場總份額（億元）比重自動立體倉庫44.729.96%AGV、穿梭車等13.749.21%自動分揀系統(tǒng)20.4213.69%計(jì)算機(jī)系統(tǒng)22.615.15%自動輸送機(jī)47.7432.00%合計(jì)149.2100.00%圖5我國2010年自動倉儲系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品在總市場的分布情況3我國自動化立體倉庫的生產(chǎn)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)概況我國自動化立體倉庫系統(tǒng)自上世紀(jì)70年代開始研制以來，一直處于比較緩慢進(jìn)展的態(tài)勢。自動化立體倉庫的研究工作要緊集中在北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所和北京自動化研究所等少數(shù)單位，高速分揀系統(tǒng)地研究工作則要緊集中在郵電部539廠等少數(shù)單位。1986年在寶鋼項(xiàng)目開始引入德國技術(shù)，自行消化。1995年煙草行業(yè)開始有外企提供系統(tǒng)集成。大部分的企業(yè)興起均在1995—2005年之間。表6差不多情況。表6我國自動化立體倉庫的生產(chǎn)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)概況序號企業(yè)名稱企業(yè)屬性要緊角色要緊領(lǐng)域1沈陽新松機(jī)器人自動化有限公司股份制企業(yè)系統(tǒng)集成商綜合2昆明船舶設(shè)備集團(tuán)有限公司國企系統(tǒng)集成商煙草、軍隊(duì)、綜合3北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所國企系統(tǒng)集成商煙草、服裝、綜合4普天物流技術(shù)有限公司國企系統(tǒng)集成商煙草、圖書、郵政5今天國際物流技術(shù)有限公司股份制企業(yè)系統(tǒng)集成商煙草6北京機(jī)械自動化研究所國企立體倉庫集成商化工、軍隊(duì)7上海精星倉儲設(shè)備工程有限公司股份制企業(yè)貨架制造商綜合8南京音飛貨架有限公司股份制企業(yè)貨架制造商綜合9江蘇六維物流設(shè)備實(shí)業(yè)有限公司股份制企業(yè)貨架制造商綜合10山東劍藍(lán)物流科技有限公司股份制企業(yè)系統(tǒng)集成商煙草11太原剛玉物流工程有限公司股份制企業(yè)立體倉庫集成商機(jī)械、冷庫、乳品12北京高科物流研究所有限公司股份制企業(yè)立體倉庫集成商機(jī)械、冷庫、軍隊(duì)4我國立體倉庫的差不多技術(shù)概述4.1設(shè)備部分堆垛機(jī)的速度有了比較大的提高。2006年前，堆垛機(jī)的行走速度大部分為80—120m/分,2010年大部分為120—160m/分。專門少采納120m/分以下的系統(tǒng)。堆垛機(jī)定位采納激光定位方式已普遍為用戶所同意。但日本產(chǎn)品差不多依舊采納認(rèn)址片等傳統(tǒng)技術(shù)。堆垛機(jī)操縱系統(tǒng)要緊采納現(xiàn)場總線方式。只有在專門小的項(xiàng)目上任然串口通訊方式。外圍設(shè)備方面，值得著重一提的是分揀設(shè)備的研制和推廣使用有了重大進(jìn)展。國產(chǎn)滑塊式分揀設(shè)備已多家企業(yè)研制成功，同時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用。4.2系統(tǒng)部分WMS系統(tǒng)（庫存治理系統(tǒng)）與WCS系統(tǒng)(物流操縱系統(tǒng))的集成化在物流中心成功地應(yīng)用。WMS與ERP系統(tǒng)地集成已步入了成熟期?，F(xiàn)場總線操縱技術(shù)差不多廣泛應(yīng)用。這是進(jìn)幾年來我國物流系統(tǒng)的差不多特征。但不容回避的是：標(biāo)準(zhǔn)化問題是制約系統(tǒng)走向成熟的最大障礙。ERP與WMS和CS之間是的通訊協(xié)議的制定成為集成化物流系統(tǒng)的關(guān)鍵。4.3總體設(shè)計(jì)2010到2011年的最大變化是系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)能力的提高。由國內(nèi)自行設(shè)計(jì)的大型物流配送中心的技術(shù)水平在此期間有了質(zhì)的飛躍變化。最典型的系統(tǒng)表現(xiàn)在上海國藥物流配送中心和湖南全洲醫(yī)藥物流配送中心的總體設(shè)計(jì)。5對以后的展望5.1市場展望依照中國物流技術(shù)協(xié)會信息中心2010年的調(diào)研報(bào)告，以后5年的立體倉儲市場需求將每年有17%的增長，具體如表7、圖8的情況。表7我以后5年的立體倉庫市場值和增加值情況年度市場值（億）增長比例增加值備注2010年1492011年17517%252012年20417%552013年23917%902014年28017%130超過日本2015年32717%178表7、圖8反映了我國立體倉庫以后5年的進(jìn)展保持平穩(wěn)增長，同時(shí)由于我國經(jīng)濟(jì)快速騰飛的過程中，進(jìn)展趨勢將會有上仰的勢頭，突出了今后幾年我國立體倉庫的進(jìn)展將會得到突破性的飛躍，從而帶動整個(gè)物流行業(yè)的進(jìn)展，進(jìn)而使國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步的進(jìn)展，將成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。圖8我國以后5年的立體倉庫市場的進(jìn)展趨勢5.2技術(shù)進(jìn)展方向5.2.1傳統(tǒng)產(chǎn)品升級盡管我國在過去的30年間，通過幾代人的努力，物流技術(shù)與產(chǎn)品取得了長足的進(jìn)展。然而從總體來看，產(chǎn)品還存在規(guī)格單一，工藝水平落后，標(biāo)準(zhǔn)化落后，生產(chǎn)規(guī)模不足等明顯的劣勢。這一方面將阻礙我國自動化物流裝備產(chǎn)品市場的競爭力，更為重要的是阻礙我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展。因此，提高傳統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)含量，進(jìn)展產(chǎn)業(yè)化水平是以后相當(dāng)長的一段時(shí)刻的進(jìn)展方向。5.2.2關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展立體倉庫要緊應(yīng)用現(xiàn)代自動化設(shè)備，自動倉儲技術(shù)要緊表現(xiàn)在高速度、高效率和高可靠性等方面，這是我國物流今后的要緊進(jìn)展方向。高速度則要緊集中體現(xiàn)在堆垛機(jī)、輸送機(jī)、分揀機(jī)等自動化設(shè)備方面。如開發(fā)速度超過300m/分的托盤式堆垛機(jī)，超過400m/分的穿梭車，超過150m/分的分揀機(jī)等。我國在這面的技術(shù)水平與國際水平還有一定的差距。盡管在實(shí)驗(yàn)室差不多試驗(yàn)成功，但距離實(shí)際應(yīng)用還需要相當(dāng)長的一段距離。高效率則要緊體現(xiàn)物流處理能力方面，包括分揀超過20000件的高速分揀機(jī)，綜合輸送達(dá)到2000件的輸送機(jī)，效率達(dá)到10000件的輸送合流技術(shù)，以及效率大于100托盤/小時(shí)的高速堆垛機(jī)等。除此之外，開發(fā)自主研發(fā)的AGV、機(jī)械手等，這差不多上今后的要緊進(jìn)展方向?？傊?、新、尖技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用將是以后進(jìn)展的主流。5.2.3信息識不技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)展自動化倉儲技術(shù)是高新技術(shù)。其中自動識不技術(shù)、自動操縱以及傳動技術(shù)是它的關(guān)鍵和核心。遺憾的是，在這方面我國要緊采納進(jìn)口，一方面講明這是一個(gè)市場競爭的需要，另一方面也講明這是我國自動化倉儲技術(shù)方面的一個(gè)缺口，要想填補(bǔ)那個(gè)缺口，可能將會需要幾代的努力。5.2.4系統(tǒng)集成化技術(shù)的進(jìn)展我國自動化倉儲技術(shù)的進(jìn)展還體現(xiàn)在系統(tǒng)集成化方面。今天的物流正朝著規(guī)?；⒆詣踊确矫孢M(jìn)展。尤其是近年來，超大物流配送中心的建設(shè)迅猛。僅2010年，建設(shè)成功和開啟項(xiàng)目超過5萬平方米的配送中心不低于20項(xiàng)。如北京高等出版社物流中心、北京物美商業(yè)集團(tuán)物流中心、上海農(nóng)工商新物流中心等企業(yè)的建設(shè)。超大物流配送中心的建設(shè)給系統(tǒng)集成化技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，提出了新的要求。系統(tǒng)集成化技術(shù)涵蓋面十分廣泛，包括了各行各業(yè)，如系統(tǒng)規(guī)劃、流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、土建配合、項(xiàng)目治理、系統(tǒng)接口等各種學(xué)科，各種專業(yè)的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。5.3企業(yè)的進(jìn)展方向5