智能仓储系统关键技术研究与应用29

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智能仓储系统关键技术研究与应用

摘要：随着社会经济、科学技术、电子商务以及智能化技术的快速发展，仓储管理系统中引进了大量的智能化设备，智能化仓储作业应运而生。仓储作业是从商品入库到商品发送出库的整个过程，主要包括在库管理和出入库作业等。在整个仓储作业过程中，拣货作业占用着大量的成本、耗时较多，其效率及准确性直接影响着企业的服务品质。

关键词：智能仓储系统；关键技术；应用

引言：现阶段，物流主要由运输、仓储、包装、搬运装卸、流通加工以及物流信息等环节构成，是通过对以上各个环节的综合、复合化以及邮寄而形成的最优系统。仓储是物流系统的一个子系统，是现代物流管理中的重要环节，是连接生产、供应、销售的中转站，能够集中反映出工厂物资的活动状况，在促进生产、提高效率中发挥着重要的辅助作用。 1智能仓储作业系统技术概述

智能化仓储作业系统的智能化主要体现在以下方面：第一，业务计算智能，通过调用算法业务的组件，实现任务调度、货位分配、队列优化及路径规划。在出入库作业中，主要是在任务调度、货位分配、队列优化过程中，根据任务调度原则、货位分配策略、队列优化目标以及相应的约束条件，建立相应的数学模型采用智能算法求解，获得最优解；第二，柔性架构。通过组件的可重用，灵活适应电子标签拣选库与自动化立体库的仓储需求；第三，交互快捷。智能化仓储作业系统使自动化立体仓库与电子标签拣选库充分发挥其应有价值，是联系立体仓库各组成部分的桥梁，协调各种任务、作业有序执行。其功能主要有出入库作业的规划与监控、库存预警与盘点等，同时，品项的出入库频率、库存数据能够为企业决策提供理论依据。 2智能仓储作业系统优势

第一，节约仓库占地面积，充分利用仓库空间。由于自动化立体仓库使用大型仓储货架的拼装，且自动化管理技术为货物查找提供了便利，因此，建设自动化立体仓库比传统仓库的占地面积小，但空间利用率大。在发达国家，提高自动化立体仓库空间的利用率是系统合理性和先进性的重要考核指标。在社会的可持续发展中，自动化立体仓库在节约占地资源上有着良好的效果，是未来仓储发展的一大趋势；第二，自动化管理提高了仓库的管理水平。自动化立体仓库采用计算机准确地管理货品信息，这在很大程度上提高了工作效率，减少了存储货物中可能会出现的差错。同时，自动化立体自动化仓库在入库、出库的货品运送中实现机动化，搬运工作安全、可靠，减少了货品的破损率，并且，通过特殊设计使一些对环境有特殊要求的货品提供了良好的保存环境，比如，易爆、有毒的货品，减少了人在搬运货品时可能受到的伤害；第三，AS/RS可以形成先进的生产链，促进了生产力的进步。由于自动化立体仓库的存取效率高，可以有效地连接仓库外地生产环节，在存储中形成自动化的物流系统，形成有计划有编排的生产链，在很大程度上提升了系统的生产能力；第四，由于物资在有限空间内集中储存，便于进行温湿度控制。

3智能仓储作业系统输送作业流程

智能仓储系统包括新品入库流程、新品抽检流程、空托盘组供给流程、纸箱出托盘库入周转箱库流程、检定出库/回库流程、周转箱出库配送流程、机器人拆码垛流程、不合格品处理流程等，如图1所示。




图1 输送作业流程图

4智能仓储作业系统关键技术 4.1堆垛机技术

堆垛机是自动化立体仓库中的主要作业机械，其用途是将位于巷道口的货物存入货架，或者取出货架内的货物运送到巷道口。堆垛机是自动化立体仓库中的关键设备。从机械结构方面，堆垛机可分为单柱结构和双柱结构。其中，德国的单柱堆垛机技术代表了最先进的单柱堆垛机技术。在亚太地区，日韩的双柱堆垛机技术对我国的堆垛机技术具有深远的影响，代表着世界先进的堆垛机技术。 4.2计算机管理系统及智能技术

自动化立体仓库的计算机管理系统包括对库存信息、出入库管理及与其他系统的接口管理。出入库管理包括优化调度管理和出入库原则，现阶段，对优化调度方面的研究主要有面向启发式规则方法、遗传算法的方法、部分枚举法和模拟仿真方法。实用调度的一般原则为：平均负荷原则、改进的先进先出原则、最短路线原则、高低箱分离原则和优化出入库次序原则。这些原则是优化调度的约束条件，也是设计AS/RS计算机管理系统要注意的方面。计算机管理系统是自动化立体仓库中的重要组成部分，是充分发挥信息系统与自动化立体仓库紧密结合优势的保证，在很大程度上体现了自动化立体仓库与企业信息系统结合的特点。 4.3控制系统

自动化立体仓库的控制系统主要是指托盘搬运控制系统，包括外围输送设备控制和堆垛机控制。现阶段，AS/RS应用的控制系统是树形结构的系统。上位机通信模块的作用是将控制命令传送给设备控制PLC，获取PLC检测到的命令执行情况及各设备状态信号等信息，保证存取作业的顺利进行。上位机发送给PLC的命令有货物状态、功能设定、存取位置等类型，PLC依据这些命令自主地完成对设备的控制动作。由于外围滚道、堆垛机要完成多种作业，且要求控制功能齐全，因此，应用高性能的PLC是控制系统的关键，同时在控制系统中解决堆垛机的自诊断、智能化等问题是研究的重点之一，因此，堆垛机的机器人化是控制技术的主要发展趋势。

5智能仓储系统的应用发展

5.1仓储物联网与互联网之间互通互联

现阶段，我国仓储物流领域中并未完全应用物联网技术，物联网技术只是适用于小规模的仓储物流需要，无法很好地实现复杂仓储系统间数据信息的自由交换，其应用空间很大。因此，未来的物联网技术应进一步提升其联网程度，打破智能仓储系统中信息独立化现象，实现物联网和互联网之间的互通互联，以形成真正的相关仓储物联网，完善仓储物流的运作模式，实现仓储物流的自动化与智能化。

5.2智能化机器人和无人搬运车的实现

随着科学技术水平的不断提升，物联网及其关键技术越发成熟，未来仓储物流领域的智能化机器人与无人搬运车的广泛应用将成为可能。现阶段，无人搬运车技术也被称为智能化搬运车技术，随着物联网技术的发展，将不断改善我国仓储物流的自动化与智能化，智能搬运车也将成为仓储物流领域的重要角色，在作业的全过程中，都体现着智能化物流系统的实现。

结束语：综上所述，现阶段，智能仓储及输送系统已经进入试运行阶段，运行状态相对稳定，系统的库存容量、生产输送效率、业务功能均能企业运行的生产要求。与此同时，智能仓储及输送系统的应用为计量器具库房管理各个环节数


据输入的速度和准确性提供了保障，确保能及时、准确地掌握库存的真实数据，进而合理地保持和控制库存量。 参考文献：

[1]荆丽丽.智能仓储及输送系统设计及应用[J].东北电力技术，2015，36（05）：60-62.

[2]陈杰.基于物联网的智能仓储管理系统研究[D].合肥工业大学，2015. [3]郭依.智能仓储系统待命位策略及仓库布局优化研究[D].华中科技大学，2016.

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