005我們身邊的倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)技術(shù)

今天看見(jiàn)一則關(guān)于天貓的廣告,馬云爸爸要搞一個(gè)創(chuàng)意十足的生意:汽車自動(dòng)販賣(mài)機(jī)。分享下視頻給大家看。

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

汽車自動(dòng)販賣(mài)機(jī)以后可以讓買(mǎi)車跟買(mǎi)飲料一樣簡(jiǎn)單方便,面對(duì)汽車櫥窗,選擇好自己喜歡的汽車,簡(jiǎn)單操作APP,一輛嶄新的車幾分鐘后就可以由買(mǎi)主開(kāi)走了。不得不說(shuō)這是十足的黑科技與商業(yè)創(chuàng)新“黑”模式。

天貓的這個(gè)汽車自動(dòng)販賣(mài)機(jī)跟現(xiàn)在的立體車庫(kù)有點(diǎn)像,每個(gè)汽車可以通過(guò)自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行進(jìn)出,其實(shí)不就是倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)里的重載立體庫(kù)嗎。

跟這個(gè)自動(dòng)販賣(mài)機(jī)類似,生活中有很多科技和應(yīng)用其實(shí)在倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化行業(yè)里同樣的系統(tǒng)和設(shè)備也在運(yùn)行。這其中也許是智能倉(cāng)儲(chǔ)物流里被其他領(lǐng)域借鑒后做成黑科技,也許是倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)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(kù)

旋轉(zhuǎn)式立體車庫(kù)

旋轉(zhuǎn)式立體車庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)如圖,每個(gè)獨(dú)立的車位被放置在一個(gè)環(huán)形可旋轉(zhuǎn)的框架里,框架旋轉(zhuǎn)時(shí)可以帶動(dòng)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(kāi)入當(dāng)前車位后司機(jī)離開(kāi),車位隨框架旋轉(zhuǎn)離開(kāi)地面到高空出。旋轉(zhuǎn)過(guò)程由電機(jī)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作,整個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)、停止、尋找車位都由專門(mén)的控制器完成。

在倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化領(lǐng)域里,有非常類似的設(shè)備:垂直旋轉(zhuǎn)柜。在倉(cāng)儲(chǔ)物流中心里,垂直旋轉(zhuǎn)柜主要用來(lái)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(gè)貨位內(nèi)可以用隔斷分割成若干個(gè)小貨位并進(jìn)行編號(hào)。一般在0.8米高處的位置上在柜外開(kāi)個(gè)口,作為物料的存取貨口。需要存取時(shí),操作員在柜子的操作屏幕上輸入位置編號(hào),系統(tǒng)得知后,啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī),旋轉(zhuǎn)柜帶動(dòng)所有的貨物旋轉(zhuǎn),當(dāng)正確的貨格到存儲(chǔ)貨位置處,柜子自動(dòng)停止,隔口打開(kāi),操作員存取到正確的貨位隔斷里。

具體可以看下邊視頻。

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

個(gè)人評(píng)價(jià):不論是旋轉(zhuǎn)式立體車庫(kù)還是垂直旋轉(zhuǎn)柜,結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單,可以有效的利用高度空間對(duì)物品或者車輛進(jìn)行存儲(chǔ)。不過(guò)由于存儲(chǔ)的位置是固定的,所以每次存取單個(gè)的車輛或者物品時(shí),都需要帶動(dòng)全部的物品旋轉(zhuǎn),對(duì)于能源來(lái)說(shuō)是一種浪費(fèi)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)立體車庫(kù)來(lái)說(shuō),由于只有一個(gè)停車入庫(kù)口,所以對(duì)于停車的效率上會(huì)有一定的限制,如果在車輛高峰時(shí)段,會(huì)有后續(xù)待停車輛排隊(duì)的現(xiàn)象。另外如果機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí),所有的車輛只有在車庫(kù)維修結(jié)束后才可取出。

2. 平面移動(dòng)式立體車庫(kù)

這種立體車庫(kù)由多層的車位結(jié)構(gòu)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(dòng)的車輛存取機(jī)構(gòu),存取機(jī)構(gòu)前后移動(dòng)到正確的位置處,可以朝左或者朝右存放車輛。車庫(kù)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(jī)將車輛提到需要停放的平面層,由該層的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)將車接走后存入正確的位置。

在倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化領(lǐng)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(chǔ)系統(tǒng),在眾多行業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)物流中心有著廣泛的應(yīng)用。和平面移動(dòng)式的立體車庫(kù)類似,托盤(pán)存放在貨架結(jié)構(gòu)里。每層都是由穿梭車和左右兩排貨架組成。提升機(jī)提升要入庫(kù)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(dòng)到正確的貨格位置處,然后由車體上的特殊機(jī)構(gòu)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:

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個(gè)人評(píng)價(jià):平面移動(dòng)式結(jié)構(gòu)可以將每層都當(dāng)做獨(dú)立的工作單元,因此效率很高。即使某層的車位或者某個(gè)車位出現(xiàn)問(wèn)題,不會(huì)影響其他層或者其他車位的進(jìn)出作業(yè),因此系統(tǒng)的柔性很強(qiáng)。這種系統(tǒng)的吞吐量效率的瓶頸主要在提升機(jī)處,通過(guò)提高提升機(jī)的速度、增加提升機(jī)的數(shù)量、增加提升機(jī)每次可處理的車輛數(shù)來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。多穿系統(tǒng)里在每層都可以放置入庫(kù)入口來(lái)完成料箱的入庫(kù),同樣對(duì)于平面移動(dòng)式立體車庫(kù),如果車庫(kù)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(gè)車輛存放入口。倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)里,穿梭車也可以直接運(yùn)行到提升機(jī)里后由提升機(jī)搬運(yùn)將穿梭車搬運(yùn)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(gè)系統(tǒng)的成本。

3. 立體堆垛車庫(kù)

倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)里經(jīng)常提到的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù),通常來(lái)說(shuō)一般指得的都是基于堆垛機(jī)和高位貨架的自動(dòng)立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),往往存的都是以托盤(pán)為單位的貨物。自動(dòng)堆垛機(jī)由于占用的巷道小、運(yùn)行速度快,同時(shí)一臺(tái)堆垛機(jī)可以完成XYZ三個(gè)維度的動(dòng)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(gè)托盤(pán)。立體庫(kù)最高可以做到50米的高度。

立體車庫(kù)也有類似的做法,存取車輛同樣采用類似堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu),用貨叉叉取重型貨架上的車輛。常見(jiàn)的車輛貨架有兩種結(jié)構(gòu),一種是類似倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化的立體倉(cāng)庫(kù),存放車輛貨架做成兩列,車輛堆垛機(jī)在這兩列貨架中間的巷道前后運(yùn)行和沿著自身的垂直軌道爬升,到達(dá)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(jī)位于貨架環(huán)的圓心,堆垛機(jī)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(jìn)行車輛存儲(chǔ)。

機(jī)可以看如下的視頻

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個(gè)人評(píng)價(jià):堆垛機(jī)是利用高度空間盡心物品存儲(chǔ)的經(jīng)典設(shè)備,技術(shù)非常成熟,存儲(chǔ)貨物非常靈活和高效。對(duì)于堆垛式的立體車庫(kù),一層的車輛貨架都可以當(dāng)作車輛存放的入口,因此一層的車位可以當(dāng)作緩存位置來(lái)減輕短時(shí)間內(nèi)的存放車輛高峰:存車時(shí),多個(gè)車輛可以同時(shí)選擇一層的各自停車位置直接停車,后續(xù)由堆垛機(jī)存放到高處,取車時(shí),可以通過(guò)預(yù)約取車的方式,提前給堆垛機(jī)發(fā)送取車指令,堆垛機(jī)提前將多個(gè)車輛從高處叉取到一層多個(gè)車位處,等車主到達(dá)停車場(chǎng)后可以從一層直接將車輛開(kāi)走,這樣提高了整體的效率。

自動(dòng)泊車機(jī)器人

跟立體車庫(kù)不同,最近可以看到很多新聞里提到停車場(chǎng)里司機(jī)不用在苦苦開(kāi)車尋找車位,取而代之的是由泊車機(jī)器人自動(dòng)完成車輛的存放。泊車機(jī)器人可以自動(dòng)尋找那里有空車位,幫助車主完成自動(dòng)泊車的過(guò)程。

不論是哪家公司做的泊車機(jī)器人,其實(shí)都是跟倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化領(lǐng)域里衍生出來(lái)的一種產(chǎn)品:AGV,即自動(dòng)導(dǎo)引小車。根據(jù)導(dǎo)航和尋址方式的不同,AGV小車有多種類型,視覺(jué)導(dǎo)航、磁道航、SLAM導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、激光導(dǎo)航等多種形式。在倉(cāng)儲(chǔ)物流中心里,AGV被用來(lái)在不同工位或者不同車間之間的物料搬運(yùn)。在搬運(yùn)過(guò)程中可以做到完全無(wú)人化,AGV自身可以躲避障礙物之外,同時(shí)多臺(tái)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(dòng)充電的功能。

個(gè)人評(píng)價(jià):自動(dòng)泊車和AGV系統(tǒng)在很多場(chǎng)合下會(huì)被詬?。禾?。比如拿停車來(lái)說(shuō),多臺(tái)車輛可以同時(shí)開(kāi)到停車廠里,而自動(dòng)泊車系統(tǒng)里往往不可能配置有很多的機(jī)器人,即使多配機(jī)器人互相避讓的場(chǎng)合太多,反而影響效率;那這可能和倉(cāng)儲(chǔ)物流中心里的應(yīng)用很類似,為了提供吞吐量,在不增加機(jī)器人的前提下,通常采用增加緩存站臺(tái)數(shù),和提前根據(jù)訂單出庫(kù)到緩存區(qū)的辦法來(lái)解決。

今天分享的都是關(guān)于停車和倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域里的交叉應(yīng)用,而各種自動(dòng)停車方案和設(shè)備都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),如果能把這幾種系統(tǒng)整合起來(lái),也許能建成一個(gè)更加高密度、高柔性,高效率的進(jìn)出自動(dòng)存車系統(tǒng)。

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