摘要：随着物流的不断发展，其规模不断扩大，立体仓库系统已成为其中不可或缺的环节，对于推动现代物流自动化具有重要作用。本文基于现代物流自动化，对立体仓库系统的规划、设计及构成进行探讨，以提高作业效率，提高物流的更好发展。
关键词：物流自动化；立体仓库；控制系统
作为现代物流中心环节的仓储管理，其对于现代物流管理的质量具有重要影响。早在20世纪80年代，立体仓库系统已在美国等发达国家应用，而我国受客观条件制约，直到本世纪才逐步起步，在近年来物流业的发展中，发挥着重要作用。电子商务时代的到来，给物流业的发展提供了新的动力，但也促使物流业需要尽快发展现代物流，构建与此相适应的立体仓库系统，提高物流水平，更好的服务现代经济发展。
一、立体仓库的构成
1、出入库台
为了更好的实行职能化管理，在立体仓库中，所有的货物需要经过出入库台，才能够出入库。在出入库台处，安装激光条码识别装置，通过激光扫描确认入库/出库货物。如果是入库，则通过管理计算机对此货物进行分配相应的货位，再由相应的运输机运送到指定货物区的入库台；而对于出库的货物，则通过激光条码识别，进入输送系统，将此货物送到出库台，并通过分拣系统对此货物进行分发，自动装入包装箱，在箱内货物饱和后自动打印相关货物清单，并提示仓管人员。
2、巷道堆垛机
在立体仓库系统中，巷道堆垛机主要用于自动存取固定货架区的货物，目前使用的巷道堆垛机主要分为自动，半自动和手动三种。全自动的堆垛机需要靠监控机予以实现，在巷道堆垛机运行时，监控机对此进行监控，在有货物需要存取时，监控机发出相应的作业指令，堆垛机予以响应，根据指令，将货物送到相应的位置，或从相应的货架取出货物。而半自动和手动的巷道堆垛机，在存取货物时，需要操作员在操作面板上输入相应的作业命令和作业地址，堆垛机方可作业。一般地，自动化立体仓库系统为提高作业效率，多使用全自动的巷道堆垛机，而半自动和手动的堆垛机多用于辅助项目，如维修和调试。
3、智能运输车
智能运输车，是指装备电磁和光学导引装置，能够按照设定的导引路径行驶，拥有小车编程、停车选择装置、安全保护和各种移载功能的运输小车。在货物入库时，由智能运输车将货物货物送入指定的上包台，而出库时，将货物运送到出库台以进行物资分发。
二、构建立体仓库的相关管理系统
1、仓库货物管理系统
仓库货物管理系统主要涉及货物的出入库情况统计管理，通过对货物的条码进行扫描，录入相关信息。仓库货物管理系统，对于货物相关信息的处理，主要根据状态转移图的设计思路来实现的，通过监测仓库相关货区的占用状态，对出入库的货物进行管理，同时配置与ERP相连的接口。仓库货物管理系统，需要具有以下功能：在库存材料短缺时，发出预警提示，显示剩余数量，提醒管理人员对货物进行补充；提供数据查询和报表生成功能，为管理提供相应的手段；仓库货位分配管理；系统维护等。
2、仓库实时监控系统
仓库实时监控系统，在立体仓库中发挥着重要作用，主要依靠其对立体仓库中各设备、各组成部分的运行情况进行监控，动态显示堆垛机和出入库运输设备的运行位置，显示所有任务的运行情况，对出错情况进行预警，并能独立地控制各智能化设备的运行情况。仓库实时监控系统，主要负责统计和分类收到和发出的指令，显示各任务的参数状况，并进行编辑。智能设备在进行每次作业后，都必须向监控机反馈作业结果信息，该结果信息经监控机处理后再反馈给管理机，同时在监控终端显示。当相应设备因故障未完成任务时，故障信息通过显示器终端显示，以便人工进行处理。在立体仓库系统中，实时监控系统是基础，其他系统的正常运行，都依赖于此，因此要构建实用的立体仓库系统，就必须保证仓库实时监控系统合理适用，能够准确的监测各智能化设备，及时对出错进行报警。
3、仓库设备自动控制系统
在立体仓库主要有两种智能化设备堆垛机和出入库运送设备系统，这两种设备都有其独立的自动控制系统。堆垛机自动控制系统由控制器、通讯接口、操作器、传感检测系统、速度和位置控制系统、控制软件等组成，其中的核心是速度、位置检测与控制。PLC对堆垛机的控制首先是作业命令的设置，确定作业方式为全自动还是半自动或手动，确定具体的作业指令，是取货物还是存货物，确定具体的行地址和列地址。其次，控制堆垛机的位置，根据堆垛机的前进方向设置认址片，PLC以此来判断堆垛机和载货台的位置，并控制堆垛机到达指定位置。为保证堆垛机准确到达指定货区，还应引入模糊控制方法，根据堆垛机的位置估算，实行增减速控制。而出入库输送设备自动控制系统由主控制器、通讯接口、输入及显示操作设备、传感检测设备、货物运动控制软件等组成。目前应用较广的出入库输送设备自动控制系统为PLC集中控制系统，如图一所示，这类控制系统的核心部件是PLC，上位机通过连接PLC来传递信息，采集各传感设备的信息技术，PLC控制部件进行输出控制处理，从而实时监控各智能化设备，同时将信息实时反馈给上位机。
图一 PLC集中监控系统
4、出入库系统
货物的出入口与货架之间的联结输送系统，即为出入库系统，一套完整的出入库运送系统，一般由若干段辊式和链式输送机组成。货物从入库台入库，需要通过运送系统运至巷道口，而从货架出库，需要通过运送系统运至出库台。对于出入库系统而言，系统内的货箱并不是仅仅需要运送至同一个位置的，因此在构建出入库系统时，需要任务不断上箱，同时根据货物的目标地址进行准确分配，将货物运送到不同的巷道口。自动化立体仓库中出入库系统的规划设计以及采用哪些输送机械，需根据仓库的整体布局、仓库的功能以及货物的类型等情况决定。出入库系统的输送速度以及分岔、合流点的数量等，应以满足仓库的作业效率为原则来确定。
三、立体仓库系统的设计
1、确定仓库类型
在立体仓库系统的设计中，首先应明确设计目标，通过调研收集设计依据和相关数据，找出各限制条件，并进行分析。另外，设计者还应根据仓库系统的设计标准，认真研究工作的可行性、以及影响设计过程的其它因素。根据调查结果列出所有可能的货物单元形式和规格，并根据实际需
求进行合理的选择。一般对于仓库中货物种类单一，但数量较多时，应选择重力式货架仓库；而若货物种类多，但规格小，则应选择旋转式货架仓库。
2、确定仓库整体布置
仓库系统的整体布置，要综合考虑货架区、出入库运输系统、货物整理区以及中央控制室的位置安排。若追求作业效率，可选择两端式布置，这种布置较为简单，并且将入库与出库分开作业，便于整体的控制，但对于仓库平面的整体利用率较低；若仓库所占平面较小，则应选择同端式，在同一端进行出入库，更为紧凑地利用有限的平面面积，但出入库作业可能会相互干扰，更考验系统的控制力；若仓库紧邻加工区，可选择旁流式仓库，在货架侧面开设若干出人库通道，这种仓库布置，对于货箱的控制要求更为复杂。
四、结语
随着信息技术的迅猛发展，各行各业都开始使用现代化的管理方式，逐渐走向自动化，并取得了较好的效果。在现代物流自动化领域，立体仓库系统实行动态储存，加快了货物的存取节奏，提高了作业效率和空间利用率。构建与企业实际发展相适应的立体仓库系统，对于加强物资管理，提高经营效率具有重要意义。
参考文献：
[1]李美霞.企业物流自动化立体仓库设计[J]铁路采购与物流，2009（12）
[2]曹清龙.现代物流与自动化立体仓库系统的构成浅析[J]科技经济市场，2018（02）
[3]陈美彤，景浩然，刘秉屺.自动化立体仓库系统在物流中的应用[J]南方农机，2017（04）
作者简介：马炳利（1981.6—），男（壮族），广西南宁人，助理工程师，研究生，从事自动化工作。
论文作者:马炳利
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/17
标签：货物论文; 堆垛论文; 仓库论文; 系统论文; 作业论文; 立体仓库论文; 巷道论文; 《基层建设》2018年第21期论文;