一、探究自动化立体仓库的奥秘

自动化立体仓库是一种采用多层货架储存单元货物的先进仓库形式，配合相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业。因其能高效利用空间，故又被称为“立体仓库”。

立体仓库的诞生是生产和技术发展相结合的产物。最初，*在20世纪50年代初出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；而后，随着技术的发展，出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库。到了1963年，*率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库，标志着自动化立体仓库的兴起。此后，这项技术在*和欧洲得到了迅速发展，并形成了专门的学科。而日本则从20世纪中期开始引入并发展立体仓库技术，如今已成为拥有众多自动化立体仓库的国家之一。

我国的立体仓库及其物料搬运设备的研制虽起步稍晚，但自上世纪60年代起也开始逐步发展。至今，我国每年新建自动化立体仓库数量已达约100座。立体仓库以其高空间利用率、强入出库能力、计算机控制管理等优势，成为企业物流和生产管理中不可或缺的仓储技术，日益受到企业的重视。其应用范围广泛，几乎涉及所有行业，特别是在机械、冶金、化工等领域的应用尤为突出。

自动化立体仓库主要由以下几大类设施组成：库房、消防系统、货架、货箱与托盘、堆垛机以及周边搬运设备、检测装置、信息识别设备、控制装置、监控及调度设备、计算机管理系统、数据通信设备以及大屏幕显示器等。

自动化立体仓库可按建筑形式、货物存取形式和货架结构形式进行分类。按建筑形式可分为整体式和分离式；按货物存取形式可分为单元货架式、移动货架式和拣选货架式；按货架结构形式则可分为单元货格式、贯通式、水平旋转式和垂直旋转式等。

自动化立体仓库作为一个复杂的综合自动化系统，其内部各种设施和设备的协同工作、高效运转，使得仓储管理更加现代化、智能化。它的出现不仅提高了仓储效率，降低了储运损耗，还有利于企业实施现代化管理，是现代物流系统中不可或缺的重要组成部分。

二、自动化立体仓库的设施与分类

自动化立体仓库由一系列设施和设构成。其中，库房的设计主要依据库存容量和货架规格；消防系统一般采用自动消防系统以适应库房的大规模和高密度存储；货架、货箱与托盘则是存放货物的基本单元；堆垛机则是实现货物自动存取的关键设备；周边搬运设备则负责将货物从一处移至另一处；还有检测装置、信息识别设备、控制装置、监控及调度设备、计算机管理系统以及数据通信设备等。

在分类方面，自动化立体仓库可按建筑形式分为整体式和分离式；按货物存取形式分为单元货架式、移动货架式和拣选货架式；按货架结构形式则可分为单元货格式、贯通式以及水平旋转式和垂直旋转式等。每一种分类方式都有其独特的特点和适用场景。例如，贯通式仓库能大幅提高仓库利用率，适用于货物品种不太多而数量相对较大的情况；而重力式货架仓库则每个存货通道只能存放同一种货物。梭式小车则能在不同存货通道间进行搬运。这些不同的形式和特点使得自动化立体仓库能够适应各种不同的应用场景和需求。

自动化立体仓库以其高效的空间利用、强大的入出库能力、智能化的管理等特点，成为现代物流系统中不可或缺的一部分。它的广泛应用和不断发展，无疑将为企业物流和生产管理带来更大的便利和效益。关于仓库的设计与运用：

（3）水平旋转式仓库的货架设计独具匠心。这类仓库的货架能够在水平面内沿环形路线自由运行。每个货架由多个独立货柜组成，利用链式传送机将它们串联起来。每个货柜下方有支撑滚轮，上部则装设导向滚轮。当传送机启动时，货柜随之移动。当需要提取某种货物时，只需在操作台上发出出库指令。一旦装有所需货物的货柜旋转至出货口，货架便会停止运转。这种货架特别适合小件物品的拣选工作，既简便又实用，能够充分利用空间，尤其适用于作业频率不高的场合。

（4）垂直旋转货架式仓库则将水平面的旋转转移到了垂直面内。这种设计使得仓库特别适合存放长卷状货物，如地毯、地板革、胶片卷、电缆卷等。长卷货物在这样的仓库中能够得到有效的管理和保护。

自动化立体仓库的优点不胜枚举：

1. 立体仓库的垂直空间利用率极高，其单位面积存储量远超普通单层仓库，一般是单层仓库的4至7倍。现今世界最高的立体仓库可高达40多米，容量高达30万个货位。

2. 实现仓库作业机械化和自动化，可以大幅节省人力，减少劳动力费用支出，同时提高作业效率。

3. 采用计算机进行仓储管理，可以方便地实现“先进先出”，有效防止货物自然老化、变质、生锈，以及货物的丢失。

4. 货位集中管理，便于控制与信息处理。电子计算机的应用不仅实现了作业自动控制，还使得信息处理变得更为便捷。

5. 立体仓库能适应黑暗、低温、有毒等特殊环境，如胶片厂将胶片卷轴存放在自动化立体仓库中，即使在完全黑暗的条件下也能实现胶片卷轴的自动出入库。

6. 采用托盘或货箱存储货物，显著降低了货物的破损率。

自动化立体仓库的建立也面临着一些挑战：

1. 由于其结构复杂且配套设备众多，基建和设备投资相对较大。

2. 货架安装精度要求高，施工难度大，且工期较长。

3. 存储弹性较小，难以应对高峰期的大量需求。

4. 存储的货物品种受到一定限制，需要为长、大、重的货物以及特殊保管条件的货物设立专门的存储系统。

5. 自动化立体仓库中的高架吊车、自动控制系统等设备技术含量高，维护要求严格，需依赖供应商提供技术支持。

自动化立体仓库的设计流程繁复且关键：

在需求分析阶段，要明确设计目标和标准，搜集设计所需的数据并进行细致的分析。设计过程中需考虑现场条件、机械结构、电气、土建等多方面因素。同时要制定仓储系统的投资和人员配置计划，确定系统规模和机械化、自动化程度。还需调查其他相关条件，如货物来源、交通情况、货物包装和运输工具等。

库场的选择和布置对仓储系统的基建投资、物流费用和劳动条件都有重要影响。为提高出入库效率，应尽量采用复合式作业方式，减少单次作业时间。自动化立体仓库所使用的机械设备种类繁多，包括巷道堆垛机、连续输送机等，选择设备时需根据仓库规模、货物品种和出入库频率等因素来决定。

确定货物单元的形式、尺寸和重量是至关重要的一步。这关系到仓储系统的配备和设施选择。库容量是衡量自动化立体仓库性能的重要参数，需根据实际情况和经验数据来确定。在自动化立体仓库的运作中，仍需一定的人工劳动，因此需要招聘和培训高素质的工作人员。

由于数据传输过程中的各种障碍，如路径不通畅或数据冗余等，可能导致自动化立体仓库在数据传输过程中出现速度缓慢甚至无法传输的现象。必须充分考虑仓库内部以及与第三方物流企业上下级管理系统之间的信息传递问题。自动化立体仓库涉及上游、下游及内部各子系统的协同合作，这一过程类似于木桶效应，即整体性能往往由最薄弱的环节决定。即使仓库采用了高科技设施和装备，若各子系统间的协调性和兼容性不足，整体运作能力仍可能远低于预期。

关于自动化立体仓库的优缺点体现在哪些方面呢？其主要优点包括：采用高层货架进行立体储存，有效空间利用率高，减少占地面积并降低土地购置费用。仓库作业实现机械化和自动化，能大幅节省人力，实现“无人化仓库”管理，降低劳动力成本。还能改善工作环境，降低劳动强度，减少收发差错，提高作业效率。采用托盘式货箱储存货物，能有效降低货物破损率；库内温度湿度控制方便，有利于物资的保管。货位集中，便于控制和管理，利用计算机不仅能实现作业过程的自动控制，还能进行信息处理，实现库存物品的“先入先出”，有效防止货物丢失和损坏。

自动化立体仓库也存在一些缺点：其结构复杂，需要较多的配套设备，因此基建和设备投资成本较高。高层货架使用大量钢材，安装精度要求高，施工困难且周期长。一旦控制系统发生故障，整个仓库可能陷入瘫痪状态，影响收发作业。对储存货物的种类有一定限制，特别是长大笨重货物需要单独设立储存系统。对仓库管理和技术人员的素质要求也较高，需要经过专门培训才能胜任。

相较于其他仓库，自动化立体仓库的优势在于其工艺水平高、能够实现高效的机械化和自动化作业。其缺点也不可忽视。例如工艺要求高、投资大、施工困难等。自动化立体仓库必须注意设备的维护和保养，并与设备提供商保持长久联系。由于要充分发挥其经济效益，自动化仓库还需要与采购管理系统、配送管理系统、销售管理系统等咨询系统相结合，而这些管理咨询系统的建设需要大量投资。在选择是否采用自动化立体仓库时，需要综合考虑其优缺点和实际需求进行决策。