005我們身邊的倉儲物流自動技術

汽車自動販賣機以后可以讓買車跟買飲料一樣簡單方便，面對汽車櫥窗，選擇好自己喜歡的汽車，簡單操作APP，一輛嶄新的車幾分鐘后就可以由買主開走了。不得不說這是十足的黑科技與商業(yè)創(chuàng)新“黑”模式。

天貓的這個汽車自動販賣機跟現(xiàn)在的立體車庫有點像，每個汽車可以通過自動設備進行進出，其實不就是倉儲自動化系統(tǒng)里的重載立體庫嗎。

跟這個自動販賣機類似，生活中有很多科技和應用其實在倉儲物流自動化行業(yè)里同樣的系統(tǒng)和設備也在運行。這其中也許是智能倉儲物流里被其他領域借鑒后做成黑科技，也許是倉儲物流自動化行業(yè)參考別的行業(yè)的系統(tǒng)衍生出內(nèi)部物流黑科技。

立體車庫

1、旋轉(zhuǎn)式立體車庫

旋轉(zhuǎn)式立體車庫的基本結構如圖，每個獨立的車位被放置在一個環(huán)形可旋轉(zhuǎn)的框架里，框架旋轉(zhuǎn)時可以帶動所有的車位隨之旋轉(zhuǎn)。位于底下的一層車位與地面平齊，要停車的車輛在此處開入當前車位后司機離開，車位隨框架旋轉(zhuǎn)離開地面到高空出。旋轉(zhuǎn)過程由電機驅(qū)動相應的機構完成動作，整個設備的啟動、停止、尋找車位都由專門的控制器完成。

在倉儲物流自動化領域里，有非常類似的設備：垂直旋轉(zhuǎn)柜。在倉儲物流中心里，垂直旋轉(zhuǎn)柜主要用來存放各種料箱或者其他輕載類的物料單元。在旋轉(zhuǎn)柜里，每個貨位內(nèi)可以用隔斷分割成若干個小貨位并進行編號。一般在0.8米高處的位置上在柜外開個口，作為物料的存取貨口。需要存取時，操作員在柜子的操作屏幕上輸入位置編號，系統(tǒng)得知后，啟動旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)柜帶動所有的貨物旋轉(zhuǎn)，當正確的貨格到存儲貨位置處，柜子自動停止，隔口打開，操作員存取到正確的貨位隔斷里。

具體可以看下邊視頻。

個人評價：不論是旋轉(zhuǎn)式立體車庫還是垂直旋轉(zhuǎn)柜，結構原理簡單，可以有效的利用高度空間對物品或者車輛進行存儲。不過由于存儲的位置是固定的，所以每次存取單個的車輛或者物品時，都需要帶動全部的物品旋轉(zhuǎn)，對于能源來說是一種浪費。對于旋轉(zhuǎn)立體車庫來說，由于只有一個停車入庫口，所以對于停車的效率上會有一定的限制，如果在車輛高峰時段，會有后續(xù)待停車輛排隊的現(xiàn)象。另外如果機構出現(xiàn)故障時，所有的車輛只有在車庫維修結束后才可取出。

2、平面移動式立體車庫

這種立體車庫由多層的車位結構組成，每層按照左邊一列車位、中間一列通道、右邊一列車位組成。通道內(nèi)配置有可移動的車輛存取機構，存取機構前后移動到正確的位置處，可以朝左或者朝右存放車輛。車庫的每一層都是同樣的配置，在最底層的固定位置處接受到停好的車輛后，由提升機將車輛提到需要停放的平面層，由該層的存儲機構將車接走后存入正確的位置。

在倉儲物流自動化領域里，多層穿梭板系統(tǒng)就是類似的原理。多層穿梭車是典型的密集型料箱存儲系統(tǒng)，在眾多行業(yè)的倉儲物流中心有著廣泛的應用。和平面移動式的立體車庫類似，托盤存放在貨架結構里。每層都是由穿梭車和左右兩排貨架組成。提升機提升要入庫的料箱到某一層后，該層的穿梭車將料箱取走并沿著貨架前后移動到正確的貨格位置處，然后由車體上的特殊機構將料箱放置于左右側(cè)貨格內(nèi)，完成存放。

具體可以看如下視頻：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/34984752

個人評價：平面移動式結構可以將每層都當做獨立的工作單元，因此效率很高。即使某層的車位或者某個車位出現(xiàn)問題，不會影響其他層或者其他車位的進出作業(yè)，因此系統(tǒng)的柔性很強。這種系統(tǒng)的吞吐量效率的瓶頸主要在提升機處，通過提高提升機的速度、增加提升機的數(shù)量、增加提升機每次可處理的車輛數(shù)來提高整個系統(tǒng)的效率。多穿系統(tǒng)里在每層都可以放置入庫入口來完成料箱的入庫，同樣對于平面移動式立體車庫，如果車庫與其他建筑連在一起，也可以在建筑連接處的每層放置一個車輛存放入口。倉儲物流系統(tǒng)里，穿梭車也可以直接運行到提升機里后由提升機搬運將穿梭車搬運到不同的貨架層去工作，從而減少穿梭車的數(shù)量，降低整個系統(tǒng)的成本。

3. 立體堆垛車庫

倉儲物流系統(tǒng)里經(jīng)常提到的自動化立體倉庫，通常來說一般指得的都是基于堆垛機和高位貨架的自動立體倉儲系統(tǒng)，往往存的都是以托盤為單位的貨物。自動堆垛機由于占用的巷道小、運行速度快，同時一臺堆垛機可以完成XYZ三個維度的動作，因此可以快速的巷道兩側(cè)的貨架上用貨叉取下任何一個托盤。立體庫最高可以做到50米的高度。

立體車庫也有類似的做法，存取車輛同樣采用類似堆垛機的結構，用貨叉叉取重型貨架上的車輛。常見的車輛貨架有兩種結構，一種是類似倉儲自動化的立體倉庫，存放車輛貨架做成兩列，車輛堆垛機在這兩列貨架中間的巷道前后運行和沿著自身的垂直軌道爬升，到達正確位置后將車輛用巨型貨架把車輛叉取到貨架里；另外一類是將車輛貨架分布成環(huán)形，堆垛機位于貨架環(huán)的圓心，堆垛機可以原地旋轉(zhuǎn)360和提升巨型貨叉，從而找到正確的貨架位置進行車輛存儲。

機可以看如下的視頻

https://zhuanlan.zhihu.com/p/34984752

個人評價：堆垛機是利用高度空間盡心物品存儲的經(jīng)典設備，技術非常成熟，存儲貨物非常靈活和高效。對于堆垛式的立體車庫，一層的車輛貨架都可以當作車輛存放的入口，因此一層的車位可以當作緩存位置來減輕短時間內(nèi)的存放車輛高峰：存車時，多個車輛可以同時選擇一層的各自停車位置直接停車，后續(xù)由堆垛機存放到高處，取車時，可以通過預約取車的方式，提前給堆垛機發(fā)送取車指令，堆垛機提前將多個車輛從高處叉取到一層多個車位處，等車主到達停車場后可以從一層直接將車輛開走，這樣提高了整體的效率。

自動泊車機器人

跟立體車庫不同，最近可以看到很多新聞里提到停車場里司機不用在苦苦開車尋找車位，取而代之的是由泊車機器人自動完成車輛的存放。泊車機器人可以自動尋找那里有空車位，幫助車主完成自動泊車的過程。

不論是哪家公司做的泊車機器人，其實都是跟倉儲物流自動化領域里衍生出來的一種產(chǎn)品：AGV，即自動導引小車。根據(jù)導航和尋址方式的不同，AGV小車有多種類型，視覺導航、磁道航、SLAM導航、慣性導航、激光導航等多種形式。在倉儲物流中心里，AGV被用來在不同工位或者不同車間之間的物料搬運。在搬運過程中可以做到完全無人化，AGV自身可以躲避障礙物之外，同時多臺AGV可以自行避讓完成協(xié)作。AGV也具有自我尋找充電樁和自動充電的功能。

個人評價：自動泊車和AGV系統(tǒng)在很多場合下會被詬?。禾?。比如拿停車來說，多臺車輛可以同時開到停車廠里，而自動泊車系統(tǒng)里往往不可能配置有很多的機器人，即使多配機器人互相避讓的場合太多，反而影響效率；那這可能和倉儲物流中心里的應用很類似，為了提供吞吐量，在不增加機器人的前提下，通常采用增加緩存站臺數(shù)，和提前根據(jù)訂單出庫到緩存區(qū)的辦法來解決。

今天分享的都是關于停車和倉儲物流自動化技術領域里的交叉應用，而各種自動停車方案和設備都有各自的優(yōu)缺點，如果能把這幾種系統(tǒng)整合起來，也許能建成一個更加高密度、高柔性，高效率的進出自動存車系統(tǒng)。