存儲技術(shù)

        概述

        存儲技術(shù)的發(fā)展集中表現在存儲技術(shù)的多樣性、密集存儲技術(shù)和高速存儲技術(shù)等方面。存儲的多樣化時(shí)代可能會(huì )很快到來(lái)，除經(jīng)常采用的高層貨架外，AS/RS系統有了更多的形式，其中MINILOAD、雙深度堆垛機、重力式立體庫等是典型代表。此外，貨架的形式也表現出多樣性，如隔板貨架，流利貨架，旋轉貨架，懸臂貨架，壓入式貨架等等，存儲的多樣化給市場(chǎng)有了更多的選擇。

密集存儲系統

        密集存儲技術(shù)一直是研究的重點(diǎn)。自動(dòng)化立體庫是一個(gè)典型的密集存儲的例子。此外還有重力式貨架，通廊式貨架，移動(dòng)式貨架，閣樓式貨架等多種形式。最近幾年，穿梭式貨架的新產(chǎn)品誕生，將托盤(pán)密集儲存技術(shù)推到了一個(gè)新的高度。AUTOSTORE系統的出現，對料箱的密集存儲技術(shù)提出了新思路。

        在高速儲存技術(shù)方面，自動(dòng)化立體庫的誕生，大大改變了存儲技術(shù)的面貌，大幅度增加了存儲的密度，以及存取速度。近年來(lái)，歐洲和日本先后推出多層穿梭車(chē)立體庫和旋轉立體庫SCS技術(shù)，將存儲效率提高到一個(gè)新的高度。

        智能存儲系統將在未來(lái)得到初步應用。智能存儲將存儲、揀選、訂單組合和排序等功能進(jìn)行組合，實(shí)現多功能的智能組合，以滿(mǎn)足電子商務(wù)配送高效訂單處理。

        存儲設備的市場(chǎng)需求非常巨大，目前約占市場(chǎng)的30-40%。隨著(zhù)自動(dòng)化水平的逐步提升，對存儲設備的要求也相應提高。以多層穿梭車(chē)系統貨架為例，不僅對材料的性能提出了更高的要求（如材料的均勻性、力學(xué)性能等），還對貨架的生產(chǎn)設備，如軋機、噴涂設備的性能等提出新的要求。

        近期目標（2020年），存儲設備的多樣性會(huì )有充分的發(fā)展，尤其是面對電子商務(wù)、服裝和冷鏈的需求，新型的存儲設備將會(huì )產(chǎn)生，其中智能存儲系統將很快被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

        遠期目標（2030年），高密度、高自動(dòng)化、快速的存儲設備將成為市場(chǎng)的重要選擇，受限于原材料的品質(zhì)，高品質(zhì)的鋼材將大量從國外進(jìn)口，進(jìn)而提升產(chǎn)品的品質(zhì)，以符合系統的需求。

        典型產(chǎn)品：AS/RS、MINILOAD、多層穿梭車(chē)系統、AUTOSTORE系統、旋轉貨架SCS系統等。

AS/RS系統

        關(guān)鍵技術(shù)

        一）密集存儲技術(shù)

        ?  1. 現狀

        在很多情況下，用戶(hù)希望存儲密度越大越好，這樣可以充分利用空間，從而節約成本。因此，誕生了立體庫、壓入式貨架、流利式貨架、穿梭板等各種高密度存儲設備。

        立體庫（主要是自動(dòng)化立體庫）是典型的高密度存儲系統。目前世界上的立體庫高度已經(jīng)超過(guò)40米，但并不是越高越好，保持合理的綜合造價(jià)是關(guān)鍵。立體庫有多種形式，每種形式的存儲密度各不相同。目前應用最廣泛的還是普通托盤(pán)式立體庫系統。

        近年來(lái)興起的穿梭板存儲系統，大大改變了傳統存儲的概念。但目前的應用主要以叉車(chē)作業(yè)為主，采用堆垛機自動(dòng)化的作業(yè)方式有一些應用案例，總體還在嘗試之中。

        高密度存儲技術(shù)在冷鏈、食品、化工產(chǎn)品、煙草、科研等方面有廣大的應用市場(chǎng)。

        ?  2. 挑戰

        （1）高密度存儲技術(shù)的不斷突破。

        （2）多種形式的融合技術(shù)是重點(diǎn)。

        箱式存儲系統：多層旋轉貨架、多深度存儲堆垛機、輕型穿梭板、MINILOAD技術(shù)和Autostore技術(shù)的綜合應用是一個(gè)重點(diǎn)。

MINILOAD系統

        托盤(pán)存儲系統：?jiǎn)紊疃?、雙深度堆垛機系統、穿梭板堆垛機系統等技術(shù)的綜合應用，將在提升系統的適應性方面發(fā)揮重要作用。

        （1）多種形式的融合與提升是近期的重點(diǎn)，并有望取得突破。

        重點(diǎn)領(lǐng)域，如冷鏈、食品、化工產(chǎn)品、煙草、制造業(yè)等領(lǐng)域采用密集存儲技術(shù)的機會(huì )大增，自動(dòng)化穿梭板立體庫將大量涌現；

        提升穿梭板的作業(yè)能力和持續工作能力將是近期研究的重點(diǎn)；

        多種密集存儲方式的結合將是應用的重點(diǎn)。

        （2）新的密集存儲技術(shù)的研究

        重點(diǎn)突破存儲品種數、存儲密度、效率、以及可靠性，實(shí)現高作業(yè)效率下的高密度存儲。

        （二）高速存儲技術(shù)

        ?  1 現狀

        目前的單個(gè)巷道內通常使用一臺堆垛機進(jìn)行存取作業(yè)，作業(yè)效率成為系統瓶頸，為提高存儲效率，對于高速存儲設備尤其是超高速堆垛機的需求會(huì )日益增加。

        ?  2 挑戰

        （1）現有堆垛機技術(shù)在提升存儲能力方面遇到瓶頸，過(guò)高的速度不僅在安全性、噪音方面存在問(wèn)題和挑戰，而且其存取能力也受到限制?？梢灶A見(jiàn)，單一靠提升速度已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)際需求；

多層穿梭車(chē)系統

        （2）多層穿梭車(chē)技術(shù)是實(shí)現快速存儲的有效手段，但是輕量化和低成本是需要解決的技術(shù)問(wèn)題；

        （3）研究新型的并行系統將有助于大幅度提升存取效率。

?  3 目標

        （1）開(kāi)發(fā)超高速的堆垛機，比如：托盤(pán)堆垛機達到300米/分，料箱堆垛機達到500米/分；

        （2）開(kāi)發(fā)應用新型的高速堆垛機系統（比如多貨叉的矩陣式取貨系統、并聯(lián)或者串聯(lián)取貨系統等）；

        （3）應用較低成本的多層穿梭車(chē)系統，實(shí)現快速作業(yè)；

        （4）開(kāi)發(fā)出新型的并行式存儲系統（比如一巷道多臺堆垛機的存儲系統等）。

        （三）智能存儲技術(shù)

        ?  1 現狀

        目前市場(chǎng)競爭日益激烈，成本控制對企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。如何在滿(mǎn)足存儲量和存取速度的基礎上降低成本是目前的關(guān)注焦點(diǎn)。

        智能存儲技術(shù)將極大改變存儲概念。針對不同的貨物需求，選擇最合理的存儲環(huán)境、存取手段和存儲貨位，如近年來(lái)對裝載容器直接進(jìn)行立體堆碼、自動(dòng)堆碼和揀選，改貨架存儲方式為無(wú)貨架的立體存儲方式，一方面將大幅度提升存儲水平和降低成本，另一方面，進(jìn)一步提升物流服務(wù)水平。目前，智能存儲系統的巨大效益還沒(méi)有被充分挖掘。

        ?  2 挑戰

        （1）可自動(dòng)調節貨架技術(shù)是智能存儲的基礎，包括貨物尺寸的調整，環(huán)境（如溫度）的調整，此外還包括擺放位置的調整等。

        （2）電商等新商業(yè)模式的出現，必然要改變原有的大進(jìn)大出的模式，導致單次存取貨的次數需求大幅上升，如何通過(guò)智能存儲概念在滿(mǎn)足作業(yè)需求情況下降低成本成為必須要解決的問(wèn)題。

        （3）與智能存儲技術(shù)相應的控制技術(shù)，計算機管理技術(shù)的配套研究將是重點(diǎn)。

        （4）新的商品配送模式下，直接面向終端客戶(hù)的低成本高智能化的柔性存儲終端裝備的開(kāi)發(fā)也將成為研究的重點(diǎn)。

        ?  3 目標

        （1）預計到2020年設計出多種形式的智能型貨架，并投入使用。

        （2）預計到2020年電子商務(wù)系統將首先應用智能存儲系統，如配送環(huán)節中的最后一公里應用環(huán)節；產(chǎn)生多種柔性智能存儲終端裝備及系統。

        （3）預計到2030年進(jìn)行智能存儲系統的全面研究，重點(diǎn)在于提升存儲效率，降低成本。

        （四）產(chǎn)品多樣化技術(shù)

        ?  1 現狀

        隨著(zhù)現代物流技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應用，根據不同行業(yè)的特點(diǎn)，為了適應產(chǎn)品和業(yè)務(wù)的特性，物流裝備有了多樣化的發(fā)展趨勢。如：

        藥房：藥房用的微型AS/RS自動(dòng)配藥系統；

        汽車(chē)：長(cháng)大件（如車(chē)身）的存儲系統，整車(chē)自動(dòng)化存儲系統；

        集裝箱：航空集裝箱AS/RS系統，碼頭集裝箱立體堆場(chǎng)；

        冷庫：各種溫度場(chǎng)的冷鏈自動(dòng)化存儲系統；

        鋼廠(chǎng)：各種板材自動(dòng)化儲存系統，單元貨物噸位可達幾十噸；

        航空：各種長(cháng)大件物料的自動(dòng)化儲存系統；

        服裝：適用于掛裝的懸掛輸送系統；

        …………

        另一方面，基于場(chǎng)地和應用的限制，各種極端化的產(chǎn)品也有需求，如超高度和超高速的存儲設備，有特殊防護要求（如防腐、防爆）的存儲設備等，構成了產(chǎn)品多樣化的市場(chǎng)需求。

        這些多樣化的產(chǎn)品，有些已經(jīng)有應用案例，如長(cháng)大件堆垛機、微型堆垛機、超高堆垛機等，有些還需要研發(fā)，以解決很多預想不到的問(wèn)題。

堆垛機

        此外，熱插拔技術(shù)還基于設備的模塊化技術(shù)支持?？勺猿上到y的模塊，可能是一組輸送設備，一臺AGV，通過(guò)簡(jiǎn)單組合，即將構成一套新的系統。隨著(zhù)電池性能的大幅提升，可移動(dòng)設備會(huì )成為未來(lái)設計的一個(gè)趨勢。

        ?  2 挑戰

        （1）在存儲場(chǎng)地受限制，以及多種惡劣環(huán)境下，對于存儲產(chǎn)品提出了多樣化的需求。

        （2）由于制造設備加工能力、現有的工藝設計能力等限制，現有的很多產(chǎn)品難以滿(mǎn)足復雜的需求，往往需要定制化開(kāi)發(fā)。

        （3）現有堆垛機自重較大，運行能耗巨大，低成本、低能耗、綠色環(huán)保性堆垛機的需求也將不斷涌現。

        ?  3 目標

        （1）短期（2020）多樣化和極端化的非標產(chǎn)品不斷涌現。目標主要集中在藥房、航空運輸、造船、飛機制造、冷鏈等領(lǐng)域。

        （2）短期（2020）開(kāi)發(fā)基于綠色環(huán)保等特殊需求的新產(chǎn)品，例如綠色環(huán)保的帶能量回收系統的輕量化新型堆垛機系統。

        （3）遠期（2030）開(kāi)發(fā)出跨界于VNA叉車(chē)和傳統堆垛機之間的新型堆垛機系統。比如基于電池驅動(dòng)的離線(xiàn)移動(dòng)式堆垛機系統。