解析：自動(dòng)化倉儲(chǔ)管理和智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)的5個(gè)階段

自動(dòng)化技術(shù)在倉儲(chǔ)領(lǐng)域（包括主體倉庫）中的發(fā)展可分為5個(gè)階段：人工倉儲(chǔ)階段、機(jī)械倉儲(chǔ)階段、自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段、集成化倉儲(chǔ)階段和智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)階段。在20世紀(jì)90年代后期的若干年內(nèi)，智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)將是自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。

第1階段，物資的輸送、存儲(chǔ)、管理和控制主要靠人工實(shí)現(xiàn)，其實(shí)時(shí)性和直觀性是其主要優(yōu)點(diǎn)，其人工倉儲(chǔ)技術(shù)在初期設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也具有一定的優(yōu)越性。

第2階段，物料通過各種各樣的傳送帶、工業(yè)輸送車、機(jī)械手、吊車、堆垛機(jī)和升降機(jī)進(jìn)行移動(dòng)和搬運(yùn)。用貨架托盤和可移動(dòng)貨架存儲(chǔ)物料，通過人工對機(jī)械操作存取設(shè)備，用限位開關(guān)、螺旋機(jī)械制動(dòng)和機(jī)械監(jiān)視器等控制設(shè)備的運(yùn)行。機(jī)械化滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運(yùn)等的要求。

第3階段是自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)階段（自動(dòng)化技術(shù)對倉儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展起了重要的促進(jìn)作用）。20世紀(jì)50年代末和60年代，人們相繼研制和采用了自動(dòng)導(dǎo)引小車（AVG）、自動(dòng)貨架、自動(dòng)存取機(jī)器人、自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)分揀等系統(tǒng)。

20世紀(jì)70年代和80年代，旋轉(zhuǎn)體式貨架、移動(dòng)式貨架、巷道式堆垛機(jī)和其他搬運(yùn)設(shè)備都加入了自動(dòng)控制的行列（但這時(shí)只是各個(gè)設(shè)備的局部自動(dòng)化并各自獨(dú)立應(yīng)用，被稱為“自動(dòng)化孤島”）。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們的重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向物資的控制和管理，要求實(shí)時(shí)、協(xié)調(diào)和一體化：計(jì)算機(jī)之間、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間、機(jī)械設(shè)備的控制器之間以及它們與主計(jì)算機(jī)之間的通信可以及時(shí)地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)能及時(shí)地記錄訂貨和到貨時(shí)間，顯示庫存量，計(jì)劃人員可以方便地作出供貨決策（他們知道正在生產(chǎn)什么貨、訂什么貨、什么時(shí)間發(fā)什么貨），管理人員可以隨時(shí)掌握貨源的供應(yīng)及需求。信息技術(shù)的應(yīng)用已成為倉儲(chǔ)技術(shù)的重要支柱。

第4階段是集成自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)階段。在20世紀(jì)70年代末和80年代初，自動(dòng)化技術(shù)被越來越多地應(yīng)用到生產(chǎn)和分配領(lǐng)域。

顯然，“自動(dòng)化孤島”需要集成化，于是便形成了“集成系統(tǒng)”的概念。在集成化系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)協(xié)作，使總體效益和生產(chǎn)應(yīng)變能力大大超過了各部分獨(dú)立效益的總和集成化倉庫技術(shù)作為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中物資存儲(chǔ)的中心越來越受到人們的重視（雖然人們在20世紀(jì)80年代已經(jīng)注意到系統(tǒng)集成化，但至今在我國已建成的集成化倉儲(chǔ)系統(tǒng)還不多）。20世紀(jì)70年代初，我國開始研究采用巷道式堆垛機(jī)的立體倉庫；1980年，由北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所等單位研制建成的我國第l座自動(dòng)化立體倉庫在北京汽車制造廠投產(chǎn)；從此以后，自動(dòng)化立體倉庫在我國得到了迅速的發(fā)展。

現(xiàn)在，我國的自動(dòng)化倉庫技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了與其他信息決策系統(tǒng)的集成，正在做智能控制和模糊控制的研究工作。第5階段是智能自動(dòng)化倉儲(chǔ)技術(shù)階段。人工智能技術(shù)的發(fā)展正推動(dòng)自動(dòng)化庫房向智能自動(dòng)化方向發(fā)展。射頻數(shù)據(jù)通信、條形碼技術(shù)、掃描技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)將更多地應(yīng)用于倉庫堆垛機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)引車和傳送帶等運(yùn)輸設(shè)備上。倉儲(chǔ)中的物流將必然伴隨并行的信息流；信息技術(shù)將必然成為倉儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)的核心；移動(dòng)式機(jī)器人也將作為柔性物流工具在倉儲(chǔ)中發(fā)揮日益重要的作用。無疑，自動(dòng)化庫房和建設(shè)要更加注重實(shí)用性和安全性，在滿足倉儲(chǔ)要求的條件下，將會(huì)更加力求其建筑規(guī)模小、反應(yīng)速度快、功能用途廣。

自動(dòng)化立體倉庫的特點(diǎn)

1.高層貨架儲(chǔ)存

使用高層貨架儲(chǔ)存貨物，其存儲(chǔ)區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，在倉庫地面有限的情況下，可充分利用其空間，由此可節(jié)約庫存占地面積，提高空間的利用率。目前世界上最高的立體庫高度已達(dá)50m，立體倉庫單位面積的儲(chǔ)存量已達(dá)7.5t／m。，是普通倉庫的5～10倍。采用高層貨架儲(chǔ)存，并結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，容易實(shí)現(xiàn)“先進(jìn)先出”，防止貨物的自然老化、變質(zhì)、生銹或發(fā)霉，也便于防止貨物的丟失和損壞，有利于防止火災(zāi)及盜竊等災(zāi)難的發(fā)生。

2.自動(dòng)存取

自動(dòng)化立體倉庫使用機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備，運(yùn)行和處理速度快，能大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)的物流更趨合理化。

采用自動(dòng)化技術(shù)，還能較好地適應(yīng)黑暗、低溫、污染、有毒和易暴等特殊場合的物品存儲(chǔ)。如國內(nèi)已有的冷凍物品自動(dòng)化倉庫和儲(chǔ)存膠片的自動(dòng)化倉庫，其庫房內(nèi)的環(huán)境是低溫和完全黑暗的，而由計(jì)算機(jī)控制，就很容易實(shí)現(xiàn)了貨物的出入庫作業(yè)，不但改善了工作環(huán)境而且保證了安全操作，實(shí)現(xiàn)了文明生產(chǎn)。

3.計(jì)算機(jī)控制

計(jì)算機(jī)能夠始終如一并且準(zhǔn)確無誤地對各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，因此能減少貨物處理和信息處理過程中的差錯(cuò)。而人工管理是很不容易做到這一點(diǎn)的同時(shí)借助于計(jì)算機(jī)管理還能有效地利用倉庫的儲(chǔ)存能力，便于清點(diǎn)和盤庫，從而提高倉庫的管理水平。將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化智能倉庫貨物的管理，能有效地解決貨物流動(dòng)有關(guān)信息的處理，不但可增加出入貨物的速度，還可監(jiān)視、跟蹤貨物的一切信息。

４、自動(dòng)化立體倉庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)代自動(dòng)化立體倉庫從建筑形式上看，可分為整體式和分體式2種。整體式是庫房貨、架合一的倉庫結(jié)構(gòu)形式，倉庫建筑物與高層貨架相互連接，形成一個(gè)不可分開的整體。分離式倉庫是庫、架分離的倉庫結(jié)構(gòu)形式，貨架單獨(dú)安裝在倉庫建筑物內(nèi)。目前，國外自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展趨勢之一是由整體式向分離式發(fā)展，因?yàn)檎w式自動(dòng)化立體倉庫的建筑物與貨架是固定的，一經(jīng)建成便很難更改，應(yīng)變能力差，而且投資高，施工周期長。

自動(dòng)化立體倉庫主要由庫房、巷道堆垛起重機(jī)、出入庫運(yùn)輸機(jī)、控制計(jì)算機(jī)、狀態(tài)檢測器等部分組成，必要時(shí)還配有信息輸入設(shè)備如條形碼掃描器等。庫房內(nèi)由一些貨架組成，貨架之問留有巷道，巷道的多少視需要而定。一般入庫和出庫布置在巷道的某一端，有時(shí)也由巷道的兩端入庫和出庫。每個(gè)巷道都有自己專有的堆垛起重機(jī)。堆垛機(jī)可采用有軌和無軌方式，巷道的長度、貨架的高度視廠房高度和需求而定，貨架通常由一些尺寸一致的貨格組成。進(jìn)入高倉位的零件通常先裝入標(biāo)準(zhǔn)的貨箱內(nèi)，然后再將貨箱裝入高倉位的貨格中，每個(gè)貨格存放的零件或貨箱的重量一般不宜過重、過大。超重型零件因搬運(yùn)提升困難，一般不貯存入自動(dòng)化化立體倉庫中。

1.貨架和托盤

在一定的面積內(nèi)建造一座庫房，為了提高貨物的存儲(chǔ)數(shù)量，采用堆垛方式無疑比平鋪在地面要優(yōu)越的多。由于貨物堆積起來，出庫時(shí)若需從底部或里面取出貨物，必然要花費(fèi)很多的時(shí)間和勞力用來移開上面的貨物，即做到“先入先出”是很困難的，若將不同的貨物均放在標(biāo)準(zhǔn)托盤里，而后將其存放到立體的貨架上，就解決了以上的困難。

托盤作為一種儲(chǔ)存和裝卸用設(shè)備，在現(xiàn)代自動(dòng)化立體倉庫里有著舉足輕重的地位。在現(xiàn)代自動(dòng)化立體倉庫里必須實(shí)現(xiàn)全托盤化作業(yè)。

2.巷道式堆垛機(jī)

堆垛機(jī)是一種安裝了起重機(jī)的有軌或無軌小車，是自動(dòng)化倉庫中最重要的設(shè)備。它是隨立體自動(dòng)化倉庫的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。堆垛機(jī)上裝有電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)堆垛機(jī)移動(dòng)和托盤的升降，一旦堆垛機(jī)找到需要的貨位，就可以將零件或貨箱自動(dòng)從貨架中推入或拉出。堆垛機(jī)上有檢測橫向移動(dòng)和升降高度的傳感器，辯認(rèn)貨位的位置和高度，有時(shí)還可以閱讀貨箱內(nèi)零件的名稱以及其他有關(guān)零件信息。

3.檢測裝置及信息識(shí)別設(shè)備

為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化立體倉庫中各種作業(yè)設(shè)備的控制，并保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，系統(tǒng)必須具有多種檢測手段，使之能檢測各種物理參數(shù)和響應(yīng)的化學(xué)參數(shù)。

對貨物的外觀檢測及稱重，機(jī)械設(shè)備及貨物運(yùn)行位置和方向的檢測、對運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的檢測、對系統(tǒng)參數(shù)的檢測和對設(shè)備故障情況的檢測都是極為重要的。通過對這些檢測數(shù)據(jù)的判斷、處理，為系統(tǒng)決策提供最佳依據(jù)，使系統(tǒng)處于理想工作狀態(tài)。

信息識(shí)別設(shè)備是自動(dòng)化倉庫中必不可少的，它完成對貨物品名、類別、貨號(hào)、數(shù)量、等級(jí)、目的地、生產(chǎn)廠，甚至貨位地址的識(shí)別。在自動(dòng)化倉庫中為了完成物流信息的采集，通常采用條形碼、磁條、光學(xué)字符和射頻等識(shí)別技術(shù)。

4.控制裝置、監(jiān)控及調(diào)度設(shè)備

控制系統(tǒng)是自動(dòng)化倉庫運(yùn)行成功的關(guān)鍵，沒有好的控制，系統(tǒng)運(yùn)行成本就會(huì)很高，而且效率很低。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)化倉庫內(nèi)所用的各種存取設(shè)備和輸送設(shè)備本身必須配置各種控制裝置。這些控制裝置種類很多，從普通開關(guān)和繼電器，到微處理器、單板機(jī)和可編程序控制器，根據(jù)各自設(shè)計(jì)的功能，它們都能完成一定的控制任務(wù)。如巷道式堆垛機(jī)的控制就包括了位置控制、速度控制、貨叉控制以及方向控制等。

監(jiān)控系統(tǒng)是自動(dòng)化倉庫的信息樞紐，它在整個(gè)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各部分的運(yùn)行。各運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行任務(wù)、運(yùn)行途徑、運(yùn)行方向都需要監(jiān)控系統(tǒng)來統(tǒng)一調(diào)度，按照指揮系統(tǒng)的命令進(jìn)行貨物搬運(yùn)活動(dòng)。通過監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視畫面可以直觀看到各系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

5.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通訊設(shè)備

計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)是自動(dòng)化倉庫的指揮中心，相當(dāng)于人的大腦，它指揮著倉庫中各設(shè)備的運(yùn)：行，主要完成整個(gè)倉庫的帳目管理和作業(yè)管理，并擔(dān)負(fù)與上級(jí)系統(tǒng)的通訊任務(wù)入庫時(shí)將貨箱合理分配到各個(gè)巷道作業(yè)區(qū)，出庫時(shí)能按“先進(jìn)先出”的原則，或其他排隊(duì)原則出庫，同時(shí)還要定期地或不定期地打印報(bào)表。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過總控制臺(tái)的操作按鈕進(jìn)行運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)改帳及信息修正，并判斷出發(fā)生故障的巷道，及時(shí)封鎖發(fā)生故障的巷道，暫停該巷道的出入庫作業(yè)等。

自動(dòng)化倉庫是一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)，它是由眾多的子系統(tǒng)組成的，在自動(dòng)化倉庫中，為了完成規(guī)定的任務(wù)，各系統(tǒng)之問、各設(shè)備之間要進(jìn)行大量的信息交流。例如，自動(dòng)化倉庫中的主機(jī)與監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間的通訊及倉庫管理計(jì)算機(jī)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其他信息系統(tǒng)的通信等。信息傳遞的媒介有電纜、遠(yuǎn)紅外光、光纖和電磁波等。

五、結(jié)束語

自動(dòng)化立體倉庫是一個(gè)綜合物資供應(yīng)系統(tǒng)，也是集物資儲(chǔ)存、輸送、分配等功能于一體的集成自動(dòng)化系統(tǒng)。通過對物資儲(chǔ)存的特點(diǎn)（尺寸、重量、收發(fā)頻率）及存取需要的綜合處理，確定出整個(gè)系統(tǒng)分為儲(chǔ)存區(qū)、輸送區(qū)、分揀區(qū)、暫存區(qū)和控制室的區(qū)域；儲(chǔ)存區(qū)又分為大件區(qū)、小件區(qū)及微小件區(qū)。大件區(qū)及小件區(qū)采用高層固定貨架存放，采用堆垛機(jī)存取，大件采用托盤整進(jìn)整出，小件采用貨箱，可用單元或揀選作業(yè)；微小件區(qū)采用多層旋轉(zhuǎn)貨架及液壓升降臺(tái)，采用揀選作業(yè)，從而使得物資供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了倉庫標(biāo)準(zhǔn)化、識(shí)別條碼化、輸送機(jī)械化、管理微機(jī)化和控制自動(dòng)化。