自动化高密度存储技术在冷链行业的应用。

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据相关数据显示,我国冷链物流起步于20世纪60年代。当时为了保证市场供应,调节淡季需求,开始在产地和枢纽城市建设大型冷库。20世纪90年代,终端零售行业兴起,市场对冷链的需求进一步扩大。由此,现代冷链在中国获得发展机遇的同时,也促进了冷链各环节设备和技术的开发、制造和建设。随着冷链行业的发展,国内物流设备企业为其提供了各种类型的仓储系统。

冷库的建设和使用成本远高于普通仓库。为了保证空之间的合理分配,降低能耗,传统冷库大多采用建筑-仓储结构,多层多隔间的形式在一定程度上满足了业主的需求。这种冷库一般采用智能货架来提高库房的利用率。

随着零售市场需求的增长,对冷链仓储的要求越来越高。自上世纪末以来,单体大规模冷库逐渐成为主流。物流装备行业针对冷库的特点,提供了免下车货架、穿梭货架等多种集约化仓储解决方案,但尚未较好地解决无人化、智能化、自动化、信息化冷库的运营需求。由于叉车反复进出冷库,不仅造成很大的制冷能量损失,而且给仓库内货物的质量保证带来一定隐患,缺乏有效的仓储空间管理,容易导致货物积压,造成很大浪费。

为适应市场需求,以天津万事达物流设备有限公司为代表的物流设备厂商,十余年来深度参与高密度自动存取技术的开发和创新,先后推出适用于冷链行业的系统解决方案。

1.穿梭立体图书馆系统。

独立穿梭巴士在货架系统中的应用解决了叉车必须进入货架区才能接近托盘的风险,但它仍然不是自动化解决方案。物流厂商凭借穿梭巴士的特性,使用隧道式堆垛机在X轴和Z轴方向搬运物料。该方案不仅实现了冷库的自动化、无人化操作,还大大提高了冷库空的利用率。合理布局穿梭式立体图书馆系统,空之间的利用率一般会超过80%。

在仓储实际效率较低,未来对效率的需求不变的情况下,梭式立体仓库系统的性价比尤为突出,经过几十年的发展,隧道堆垛机的性能和质量相对稳定,很少出现因堆垛机故障导致冷库运行瘫痪的情况。


以华中某水产企业冷库项目为例,方案总结如下:

 

1.存放货物尺寸为1200mm×1000mm×1525mm,托盘重1000kg。

2.货物总数为11398件,仓库利用率达到85%。

3.仓库净高15.7米,设计7层穿梭轨道。

4.这种情况下,右侧内平台设计了两个储物口,用电牛储物。两个出口设计在外平台上,由叉车操作。空货物出口产生的托盘由叉车送到生产线,并在当天结束时返回仓库进行处理,无需拆卸。

5.本案配有两台隧道堆垛机,均可实现仓储作业功能。4条线上班车和进出境运输线路可满足38个托盘/小时的作业能力。

6.在自动化密集仓储系统方案中,该方案以较低的投入实现了客户企业的效率要求,充分利用了冷库中的空间,实现了仓库无人化、自动化、智能化、信息化的现代化运营模式。

二是主次车辆的高密度存储系统。

由于隧道堆垛机的工作效率是恒定的,穿梭式立体库系统很难解决需要更大效率和扩展未来工作效率的方案。亲子车的高密度存储系统有效解决了这两个问题。

母车完成X轴的物料搬运,电梯完成Z轴的物料搬运。子车、母车、电梯通过WCS调度协同工作,各流程互不等待,可大大提高设备利用率,有效提高系统整体运行效率。母车高密度存储系统的空之间的利用率可达90%,设备数量可根据车主的长短期运行效率需求合理规划,母车和提升机数量可根据短期效率需求配置。未来可以根据产能和销量的增加,对母车等硬件设备进行重新配置,增加运营效率。母车通过电梯到达任意楼层运行,一个母车可以同时在多个子车对应的同一楼层工作。如果选择换层/载货一体化电梯,可以进一步节省空房间。

与梭式立体库系统相比,本发明具有高效、可扩展等特点,自动化硬件设备相互故障备份,使系统或单个巷道因单个设备故障而无法运行,通过中转设备可以实现母车多条巷道的共享功能。


母车的供电方式可以根据实际需要进行配置。母车可以采用滑触线和电池供电方式,子车可以采用电池和超级电容供电方式。灵活的供电方式适用于各种运行场景。比如采用滑动接触线和超级电容的母车供电配置,特别适合生产企业流水线的运行模式,可以满足365天×24小时不间断运行模式。

 


以华北某生产企业冷库项目为例,方案总结如下:

 

1.平面布局分为3个深度、22个深度、3个存储区和4个轨道。商品数量2900个,仓库利用率达到90%,可存储的SKU数量≥120个。单个巷道可以存放多个产品和批次,从而最大限度地利用货物位置。

2.在作业效率方面,可满足75台/小时的入库效率和140台/小时的出库效率。

3.本案配套8台母车、5台货物提升机、2台变层提升机、1套输送系统、1套WMS/WCS系统。

4.这种情况下,母车采用滑动接触线供电,子车采用超级电容供电,可满足客户365×24小时不间断运行模式。

5.项目经济效益分析见表1。


三向和四向托盘穿梭车的高密度存储系统。

 

近年来,四向托盘穿梭车在食品、医药、冷链等行业得到了很好的应用。具有X轴和Y轴物料搬运能力,灵活性高,特别适合异形仓布局、高密度存储,也适合多规格少批次的作业模式。也能满足第三方冷链物流企业的使用需求。

在同一楼层运行多台4向托盘穿梭车是4向托盘穿梭车高密度存储系统的基本运行模式。完善的WMS水平和WCS能力可以保证整个系统的稳定高效运行。为了避免等待四向托盘穿梭器和升降机之间的操作,在升降机和货架之间设计了缓冲输送线,四向托盘穿梭器和升降机都将托盘移交给缓冲输送线进行转移操作,提高了操作效率。


在整体规划中,可以充分发挥四向托盘穿梭巴士的优势,通过开放围墙和走廊连接库区。四向托盘穿梭巴士通过系统部署进入任意库区,达到设备共享的目的。

 


在过去的大厅区域设计中,经常使用输送线、RGV等设备进行托盘运输,四向托盘穿梭车也可以作为该区域的平面搬运设备,进一步节约了用户和企业的采购成本。

 


以西南某冷链物流企业冷库项目为例,方案总结如下:

 

1.该货盘包含规格为1200mm×1100mm×1540mm的货物,负载为1200kg/支架。

2.平面布局的深度分为深度的12/3,采用先进先出的方式。货架正面有6条轨道,共有13619个货位,仓库利用率达到88%。

3.本案配套6台四向托盘穿梭车,效率112托盘/小时,可实现仓储作业24小时不间断作业。

4.实现库区间四通托盘穿梭车共享模式,其中某库区进出库时,系统将从其他库区调配四通托盘穿梭车集中作业,减少设备投资,提高单个库区作业效率。

5.为避免制冷量损失,项目将仓库划分为若干个大小不一的小仓库,当产品存储容量较小时,可利用小仓库面积进行存储。

6.最大限度利用库空,设计大厅区域双向四向托盘穿梭巴士运行轨迹,利用四向托盘穿梭巴士作为大厅区域的平面搬运设备,既满足了效率,又减少了用户企业的资金投入。


四.摘要

 

穿梭式立体仓库、亲子车系统、四向托盘穿梭车系统是目前冷链行业常见的高密度仓储解决方案,实现了冷库无人化、自动化、智能化、信息化的运营模式。进出口采用缓冲室控制与[/k0/]的空气交换,可大大降低能量损失。冷链企业可以用最小的建筑面积获得空之间更大的利用率。

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