随着市场经济的发展, 消费需求已从“少品种、小批量、少批次、长周期”转变为“多品种、大批量、多批次、短周期”。为适应这一变化, 商流渠道发生了大规模重组, 传统的仓储物流企业所提供的简陋货物储存、保管、中转等已不能适应现代物流的要求。仓储物流企业只有采用先进的管理技术, 根据市场的需要对物品重新进行整合。尽可能为用户提供包括货运、储存、包装、加工、配送等有形服务和物流方案设计、物流信息管理等无形服务, 为社会提供全面、多样化的物流服务, 通过整合化管理、自动化管理、零库存管理等手段加快物品的周转, 才能取得较好的经济效益和社会效益。

我国目前的仓储物流企业多数是由传统的储运企业发展起来的, 库区大多是在计划经济时期修建的。功能单一、利用率低下、优势不突出、库场设施设备资源闲置与重复配置矛盾突出;技术落后、机械化作业程度低、思想观念仍停留在人工作业的基础上;管理分散、社会化服务水平低。由于缺乏统一规划, 加上市场发展滞后, 我国仓储物流企业大多处于小、多、散、弱的状况, 无法适应社会主义市场经济快速发展带来的激烈竞争。

大多数员工由于长期处于传统的储运模式环境下, 对现代物流理念理解不深, 思想观念仍旧没有脱离旧体制的束缚, 工作中习惯于传统的方法方式。市场竞争意识和企业创新意识还不强, 方法没有随着社会生产水平的提高和生产规模的扩大而转变。通过计算机系统的集成控制, 将提高劳动生产力, 降低操作人员的劳动强度, 加快物料流转, 及时提供各种物料信息, 为企业及各配送中管理决策、统计、编制计划提供了详实的依据, 在国民经济发挥了巨大的作用。

目前, 在世界各国对自动化立体仓库的定义也不统一, 大体分成二类。有些国家把凡是高集多层贮存的自动控制仓库, 都称为自动化立体仓库。我们认为, 定义立体仓库的条件是:贮存多层化, 采用高层货架来贮存物品;产品出入库实现单元集装;仓库管理及机械设备的控制采用计算机, 实现自动化, 而对一般仓库管理采用人工操纵机械设备。实现高集多层贮放的仓库, 则称为高架仓库, 特点在自动化立体仓库中。

物品在仓库内的周转率很高, 以降资金积压;物品的品种库存总量也大大增多, 大多采用高货架以及各类叉车和堆垛机, 以提高仓库的面积空间利用, 实现先入先出。绝大多数建立了计算机仓库管理信息系统, 并成为企业资源计划 (ERP) 的重要组成部分。此外, 拣物品的量和配送点的数, 都有几何级数的增长, 有时还有物流加工的需要。从以上的变化可以看出, 自动化立体仓库的功能不仅仅保管好物品和保养好物品, 更有准时、快速流通、配送的功能由量变到质变, 多数仓库名称也改为配送中心和物流中心, 又可称市场经济下的动态仓库。大型规模化、系统化的仓库、配送中心和物流中心往往导入现代科学技术及其设施。如:条码技术、信息识别、传输技术、变频调速技术、可编程序控制技术、自动认址技术、分送技术、有线/无线数字传输显示拣选技术 (RFID) 、计算机管理和网络技术、卫星定位跟踪技术等作用。促进经营者与物流节点的共同发展, 依托于立体化仓库发展起来的物流延伸服务, 不仅为经营者创造了价值, 也使国内较为先进的物流中转库房的物流节点功能, 比如天津某物流中心的高货架库房, 在国内属于硬件条件比较好的现代化仓库, 市场定位为家电业、食品行业、药品业提供社会公共物流平台, 并据此在上述行业中对潜在客户进行选择和筛选。确立目标客户, 近两年随着客户对现代化物流中心的认识逐步加深, 需求不断加大, 加之该物流中心市场定位准确、管理模式有效, 该物流中心发展速度较快。相对而言, 在所属区域物流市场中, 属于快速增长的新生力量除提供仓储服务功能外, 依托立体化仓库开展配送业务, 该物流中心运输业务依托物流中心近年发展迅速。促进仓库的市场化发展, 自动化立体仓库相对于老仓库, 在体制和机制创新方面走在前面, 市场化程度相对高, 机制灵活, 这也是立体化仓库效益迅速提升的关键支持点。

我国通过这几年的摸索, 已经逐步形成了一支建设立体仓库的队伍。如开展这项工作较早的原机械部二院和四院, 北京起重运输机械研究所, 他们通过十多年设计和实践, 由小到大建设了一批立体库, 在这些库的建设中, 积累了经验。这无疑对我国立体库建设起到了推动作用, 一批自动化立体库设备及其基础元件生产厂在逐步形成, 其发展还要注重以下几个方面的问题。

目前在立体仓库设计中, 还没有国家统一的标准可循。如在立体仓库中, 起重设备是一种特殊的起重设备, 不能完全按照起重机及电梯的标准照搬, 它有着一定的特殊性。世界上发达国家早已颁布了立体仓库的标准和法规, 目前我国各设计部门还各自一套, 不利于立体仓库发展。笔者觉得目前至少先要制订如下标准:托盘及货架大小的尺寸标准;堆垛起重机吨位及速度参数标准;立体仓库建设安全法规;货架计算统一标准;消防、环保标准。

在自动化立体仓库里, 存放的经常是品种繁多, 大小不一的数十种甚至数百种货物。货物在货架区的存取及在库内的运输, 都是以集装化单元的形式进行的。这种集装有效地将分散的物流各项活动联结成一个整体, 是物流系统化中的核心内容和主要方式, 它贯穿了整个物流过程各项活动, 在全过程中发挥作用。因而许多人已将其看成是干线物流发展方向, 因此, 在自动化立体库里, 确定货物单元显得尤为重要。它不仅影响仓库的投资, 而且对于整个物流和仓储系统的配备、设施以及有关因素都有极为重要的影响。货物单元是指进行出入库作业和储存的集装单元, 由集装单元化器具和货物两部分组成。一般需要确定两个方面的内容:集装单元化器具的类型;货物单元的外形尺寸和重量。立体库常用的集装单元化器具, 有托盘和集装箱, 且以托盘最为常见。

在目前立体仓库设计中, 各个单位都遇到了选不到合适配套件这一情况。国家应统筹安排堆垛起重机, 高层货架和出入库输送机等产品的专业生产厂。安排生产专用电动机减速机的生产, 并组织系列生产。花精力抓好元器件的生产量, 并开发一批适合于自动立体仓库用的检测元件, 这样不仅可以降低立体仓库的造价, 而且增加了立体仓库使用的可靠性。

由北京起重运输机械研究所和原机械部二院为北京现代汽车齿轮厂开发和设计的自动化立体仓库, 是一个典型的三级控制的全自动立体仓库。

该仓库共有4个巷道、1850个存贮货位、配有4台有轨道堆垛机, 完成货物的存放任务;配有全套输送系统, 包括4台入库4台出库链条输送机, 8台升降机一台滚道输送机共同完成4个入库口, 4个出库口, 一个总入库口出入库作业货箱的转接及分流任务。中央控制室中, 配有一台输送系统手动操作台, 供立体仓库调试阶段使用。一台监控计算机、一台管理计算机及其它辅助设备, 完成出入库作业指令发送、指令监控、库存管理及报表输出等任务。

该仓库具有标准的三级控制系统, 单机自动4台堆垛机各自为独立资源设备, 每台堆垛上配有西门子系列PLC控制器1套, 可由机上键盘输入指令, 堆垛机则根据自己得到的指令, 完成整套的存货取货动作, 形成独立的单机实时系统。

单机自动由高一级西门子系列PLC担任监机, 控制仓库中4台堆垛机和一套出入库系统等独立资源备的作业状况, 这些设备根据接收到的指令, 完成各自的控制任务、整个仓库运转由监控机统一调配、统一控制, 形成半实时控制系统。

监控机单机自动, 由管理计算机向监控机发出操作指令, 再由监控PLC将管理计算机的指令, 分发送至仓库中各独立资源设备。这些设备根据接收到的指令, 成立各自的控制任务, 形成全自动的实时控制系统。单机自动4台堆垛机各自为独立资源设备, 每台堆垛上配有西门子系列PLC控制器1套, 可由机上键盘输入指令, 堆垛机则根据自己得到的指令, 完成整套的存货取货动作, 形成独立的单机实时系统。

总之, 自动化立体仓库提升了自动化、信息化水平, 可替代传统存储工艺模式, 为我国工业的生产提供了相应的技术支持, 在工业行业具有广泛的应用前景。