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题目：小型自动理货货架的设计

摘 要

货架是现代化仓库提高效率的重要工具，随着经济发展与科技进步，企业仓储库房所用到的货架种类越来越趋向于自动化、智能化。本文通过分析货架的国内外研究现状、目前存在的问题并作出总结：对于小型自动货架的结构、性能、工艺性和经济性的分析与优化，对提高仓储物流的工作效率，节省人力物力资源有着十分重大的意义。

关键词：自动货架；自动化立体仓库；AGV；智能仓储

1. 前言

在中国经济转型升级的大背景下，物流行业进入了一个新的发展阶段。在发展现代物流的过程中离不开两个领域，一个是物流管理水平的创新和提高，一个是物流技术装备的创新和提高，而物流管理水平的提高际上最终还是要通过物流技术装备的发展和创新来实现。从这个角度来看，物流技术装备是整物流发展的一个不可缺少的重要组成部分，未来的物流新发展实际上进人到物流技术装备新的发展阶段[^[1]]。物流系统是现代生产制造系统中非常重要的组成部分，而仓储设备则是物流系统重要基础，随着现代物流仓储业的发展，货架作为物流环节中的基本存储设备，以仓储为中心与运输、包装、装卸、配送、流通加工以及信息交换等环节有着相互制约、相互影响的内在联系[^[2]]。货架是现代化仓库提高效率的重要工具，货架系统作为仓储基础设施，能够最大限度地利用存储空间，并且对仓库的组织、生产效率和吞吐能力有着积极影响[^[3]]。货架在技术和设计上很少经历过什么突破性的革新，并且作为一个成熟的产业，这种令人兴奋的进展在可见的将来也将只是凤毛麟角。但是，合适的货架和货架策略却可在为你节约开支的同时改善仓库和配送中心的操作流程和工作效率。例如货位可移动式货架，移动货架解决方案可帮助分销商增加存储容量并降低运营成本[^[4]]。这是个产品高层化和流程精益化的过程，货架在这个过程中扮演了一个不可或缺的角色[^[5]]。但是现有的货架在使用期间还需要进行人工干预，无法通便编程与自动化装置的配合，满足货物的自动化存取。随着经济发展与科技进步，企业仓储库房所用到的货架种类越来越趋向于自动化、智能化。因此，对于小型自动货架的结构、性能、工艺性和经济性的分析与优化，对提高仓储物流的工作效率，节省人力物力资源有着十分重大的意义。

1. 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

随着物流业的快速发展，高速、高效、准确的配送已成为物流业新的追求目标，智能物流也受到企业的青睐。针对线下产品必须人工搬运、分拣、卸料的现状，提出了自动化立体仓库的方案[^[6]]。自动化货架实际上就是自动化立体仓库的基础单元。自动化立体仓库也称立库，是在不直接进行人工参与的情况下自动地存储和取出物料的系统。该系统的自动存储架模块包括垂直支撑柱，其与支撑柱相连接，静态货架由固定在垂直支撑柱之间的水平梁构成，形成货架走廊[^[7]]。这种自动化仓储系统，用于在仓库的对接区和仓库的存储区之间运输存储物品，自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分[^[8]]。其系统有两个主要组成部分：一个由若干过道组成的自动化存储和检索子系统，每一个过道由起重机提供服务；另一个拣货区由间隔构成，从过道来的库存单元由人工部分清空。这两个组件通过由传送带、输送机和缓冲器组成的接口区域连接[^[9]]。它采用高层货架存储货物，用专门的仓储作业设进行货物出入库作业的仓库。它具有节约占地而积、减轻劳动强度、减少误差、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动金的积压、提高物流效串等诸多优点。现代意义上的立体仓库，是物流机械和计算机技术地完美结合，仓库作业全部实现自动化[^[10]]。自动化立体仓库可靠性高, 节省劳动力, 零件容易维修更换, 操作简单方便, 导致了工业生产中的生产物流成本下降, 建设费用和土地资源都得到有效节约。同时自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备, 不仅能使货物在仓库内按需要自动存取, 而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接, 并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节, 短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产, 从而形成一个自动化的物流系统, 这是一种“动态储存”，也是当今自动化立体仓库发展的一个明显的技术趋势[^[11]]。

除此之外，随着智能化设备大量应用于仓储运输行业，AGV叉车也开始被广泛应用。AGV是自动导航运输车（Automatic Guided Vehicle）的英文缩写。根据美国物流协会定义，AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，同时还具有自动编程，安全保护和各种移载功能的运输设备，AGV是现代物流系统的关键设备之一[^[12]]。整个系统是以数据库信息管理平台为基础，结合生产工艺，使用AGV叉车实现物料的自动入库、出库与自动智能搬运，最终实现在物流系统规划范围内生产物流的无人化、智能化、信息化[^[13]]。