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[摘要]针对重力式立体仓储库的“先进先出”的特点和成品按批次、按生产日期出库的特殊要求，应用已有的自动化立体仓库技术对重力式立体仓储系统的总体结构进行设计，阐述系统的构成和功能特点，对重力式仓储系统中应用的关键技术和特点进行研究分析。
[关键词]立体仓库 重力式 成品库
中图分类号：TH166文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1020137－01
一、引言
目前，关于自动化立体仓库及其仓储技术的研究较多，也比较深入，对重力式立体仓库及其应用技术的研究却比较少[2-3]。本文以重力式立体仓库在某成品物流仓储中的实际应用为研究对象，对重力式立体库总体结构和管理系统进行了设计，并对其关键技术进行了研究和探讨。
二、重力式立体成品库总体结构设计
该重力式立体仓库应用于某油漆化工企业桶装成品货物的存储，其成品立体仓库分A、B、C三个区，其中A、B区位于库内，由重力式立体货架（Gravity-fed Racking）构成，C区位于库外，没有货架，是一个虚拟的仓储区（Virtual Warehouse）。其中重力库区A由堆垛机进行自动入库作业，人工操作叉车进行出库作业，重力库区A的特点是先进先出。重力库区B的出入库由人工操作叉车进行作业。虚拟仓储区C的作业由人工操作叉车进行，人工指定存储位置，系统记录货位信息.构成重力式立体仓库的主体是货架和能使货物向下滑动的滚道，滚道的两端分别为入库口和出库口，由入库堆垛机配以入库输送线、出库堆垛机配以出库输送线、叉车完成入库和出库作业。
三、重力式立体仓储系统构成
重力式立体仓储系统主要由重力式立体货架、物资自动存取设备、输送设备、分拣系统以及计算机管理与控制设备组成.可分为硬件系统和软件系统两部分。
（一）重力式立体仓储系统的硬件组成。重力式立体仓库系统硬件部分包括：重力式货架和托盘部分、输送部分和码垛部分。
1．重力式货架和托盘。重力式货架（Gravity Racking）有水平重力式货架、垂直重力式货架等许多种。重力式货架分进货端和出货端，货物从进货端进入由滚筒组成的倾斜滚道，因重力作用，货物自动滑向出货端。到达出货端时自动停止，等待叉车或堆垛机取货。为取货方便，出货端第一托盘与第二托盘间设有安全分离器，保证出货端安全.托盘（也称卡板）是用于承载货物的器具。在自动化立体仓库里有着举足轻重的地位.在本系统中已全部实现全托盘化作业。
2．输送部分。输送部分是货物入/出库的桥梁，直接关系到仓库的性能。输送设备有多种，目前国内用得较多的是输送机、有轨小车、无轨小车、移动台车等。
3．码垛部分。重力式立体仓库码垛部分是指把货物放入货架或把货物从货架上取下的那一部分机械，主要有巷道堆垛机、叉车、高位叉车等。其中巷道堆垛机是专门用来堆码或提升货物的机械设备。
（二）重力式立体仓储系统的软件系统。重力式立体仓库的软件系统主要由立体仓库管理系统（WMS）、立体仓库监控系统（WCS）和设备控制系统（ECS）三层构成。
第一层是立体仓库管理系统（WMS），它与上级ERP系统（Scala系统）共同构成企业物流系统，提供立体仓库信息系统必要的信息和数据，立体仓库系统将根据业主提供的通讯接口和协议与上级系统进行通讯；第二层是立体仓库监控系统（WCS），实现A、B、C三个区货物的出入库管理、指令生成、立体仓库各种设备的管理、库存管理与统计查询等功能；第三层是设备控制层(ECS)，实现堆垛机和传送设备的控制以及无线、有线条码扫描仪数据采集、自动和手动控制的执行等硬件设备的通讯与控制功能. 系统网络拓扑结构图如图。
系统软件以Windows 2003 Server作为服务器操作系统，以Windows XP作为客户端操作系统，数据库采用开放式通用数据库系统SQL Server 2000.系统采用窗口编程技术，开发工具为Visual Basic 6.0（企业版）。
仓库管理系统主要由出/入库管理、库存管理、货位管理、数据管理、系统管理等功能模块组成。
四、功能特点及关键技术应用
（一）功能特点。重力式立体成品库不仅具有一般立体仓库的功能特点外，还具有独有的功能特点：1．周转货物准确可靠：货物先进先出，不出错误，特别适用于按生产批次出货的成品货物；2．节省空间：能使仓库空间得到最大程度的利用，与同类型的横梁式货架相比节省仓储空间35%-65%；3．节省时间：缩短高达70%的转运距离及减少25%的堆垛机操作，库存达到高效周转；4．安全：能有效减少货物的损坏，减少上下货物时的意外事故发生；5．节省投资：节省设备投资，可以减少堆垛机、叉车的费用。此外，它还有容量大、易维修，节省电能，很少甚至无需保养等特点。
（二）关键技术应用。在该系统的开发过程中应用的关键技术有：堆垛机技术、重力式货架技术、条码识别和RFID识别技术，同时，成功运用了手持无线终端和无线叉车触摸屏等先进设备，运用了双机热备、工业以太网、无线局域网和OPC等数据存储和传输技术，使系统运行更加先进、安全、稳定、高效。除了上述技术之外，该重力式立体仓储系统还应用了数据库技术、现场总线技术、PLC控制技术等先进的技术。
五、结论
本文针对重力式立体仓储库的“先进先出”的特点和成品储存按批次、按生产日期出库的特殊要求，应用已有的自动化立体仓库技术、计算机监控技术，对该系统的结构、功能组成进行详细的设计和应用研究。由于重力式自动化立体成品库极大增加了仓库的可利用面积，具有无需维护，节约能源，先进现出，回收投资快等优点，在成品存储领域得到广泛应用，为企业创造了良好的经济效益。
参考文献：
[1]沈斌，罗起龙，重力式立体仓库的研究[J].制造业自动化，2003，25 (5):1-4.
[2]陈英海，重力式仓库架构及其关键要素[J].物流技术与应用，2003 (7):56-57.
[3]孙世友等，重力式立体仓库信息系统规划与设计[J].物流技术与应用，2006 (4):80-82.
作者简介：
王锐锋，高工，主研领域：物流技术、立体仓储技术领域。
[关键词]立体仓库 重力式 成品库
中图分类号：TH166文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1020137－01
一、引言
目前，关于自动化立体仓库及其仓储技术的研究较多，也比较深入，对重力式立体仓库及其应用技术的研究却比较少[2-3]。本文以重力式立体仓库在某成品物流仓储中的实际应用为研究对象，对重力式立体库总体结构和管理系统进行了设计，并对其关键技术进行了研究和探讨。
二、重力式立体成品库总体结构设计
该重力式立体仓库应用于某油漆化工企业桶装成品货物的存储，其成品立体仓库分A、B、C三个区，其中A、B区位于库内，由重力式立体货架（Gravity-fed Racking）构成，C区位于库外，没有货架，是一个虚拟的仓储区（Virtual Warehouse）。其中重力库区A由堆垛机进行自动入库作业，人工操作叉车进行出库作业，重力库区A的特点是先进先出。重力库区B的出入库由人工操作叉车进行作业。虚拟仓储区C的作业由人工操作叉车进行，人工指定存储位置，系统记录货位信息.构成重力式立体仓库的主体是货架和能使货物向下滑动的滚道，滚道的两端分别为入库口和出库口，由入库堆垛机配以入库输送线、出库堆垛机配以出库输送线、叉车完成入库和出库作业。
三、重力式立体仓储系统构成
重力式立体仓储系统主要由重力式立体货架、物资自动存取设备、输送设备、分拣系统以及计算机管理与控制设备组成.可分为硬件系统和软件系统两部分。
（一）重力式立体仓储系统的硬件组成。重力式立体仓库系统硬件部分包括：重力式货架和托盘部分、输送部分和码垛部分。
1．重力式货架和托盘。重力式货架（Gravity Racking）有水平重力式货架、垂直重力式货架等许多种。重力式货架分进货端和出货端，货物从进货端进入由滚筒组成的倾斜滚道，因重力作用，货物自动滑向出货端。到达出货端时自动停止，等待叉车或堆垛机取货。为取货方便，出货端第一托盘与第二托盘间设有安全分离器，保证出货端安全.托盘（也称卡板）是用于承载货物的器具。在自动化立体仓库里有着举足轻重的地位.在本系统中已全部实现全托盘化作业。
2．输送部分。输送部分是货物入/出库的桥梁，直接关系到仓库的性能。输送设备有多种，目前国内用得较多的是输送机、有轨小车、无轨小车、移动台车等。
3．码垛部分。重力式立体仓库码垛部分是指把货物放入货架或把货物从货架上取下的那一部分机械，主要有巷道堆垛机、叉车、高位叉车等。其中巷道堆垛机是专门用来堆码或提升货物的机械设备。
（二）重力式立体仓储系统的软件系统。重力式立体仓库的软件系统主要由立体仓库管理系统（WMS）、立体仓库监控系统（WCS）和设备控制系统（ECS）三层构成。
第一层是立体仓库管理系统（WMS），它与上级ERP系统（Scala系统）共同构成企业物流系统，提供立体仓库信息系统必要的信息和数据，立体仓库系统将根据业主提供的通讯接口和协议与上级系统进行通讯；第二层是立体仓库监控系统（WCS），实现A、B、C三个区货物的出入库管理、指令生成、立体仓库各种设备的管理、库存管理与统计查询等功能；第三层是设备控制层(ECS)，实现堆垛机和传送设备的控制以及无线、有线条码扫描仪数据采集、自动和手动控制的执行等硬件设备的通讯与控制功能. 系统网络拓扑结构图如图。
系统软件以Windows 2003 Server作为服务器操作系统，以Windows XP作为客户端操作系统，数据库采用开放式通用数据库系统SQL Server 2000.系统采用窗口编程技术，开发工具为Visual Basic 6.0（企业版）。
仓库管理系统主要由出/入库管理、库存管理、货位管理、数据管理、系统管理等功能模块组成。
四、功能特点及关键技术应用
（一）功能特点。重力式立体成品库不仅具有一般立体仓库的功能特点外，还具有独有的功能特点：1．周转货物准确可靠：货物先进先出，不出错误，特别适用于按生产批次出货的成品货物；2．节省空间：能使仓库空间得到最大程度的利用，与同类型的横梁式货架相比节省仓储空间35%-65%；3．节省时间：缩短高达70%的转运距离及减少25%的堆垛机操作，库存达到高效周转；4．安全：能有效减少货物的损坏，减少上下货物时的意外事故发生；5．节省投资：节省设备投资，可以减少堆垛机、叉车的费用。此外，它还有容量大、易维修，节省电能，很少甚至无需保养等特点。
（二）关键技术应用。在该系统的开发过程中应用的关键技术有：堆垛机技术、重力式货架技术、条码识别和RFID识别技术，同时，成功运用了手持无线终端和无线叉车触摸屏等先进设备，运用了双机热备、工业以太网、无线局域网和OPC等数据存储和传输技术，使系统运行更加先进、安全、稳定、高效。除了上述技术之外，该重力式立体仓储系统还应用了数据库技术、现场总线技术、PLC控制技术等先进的技术。
五、结论
本文针对重力式立体仓储库的“先进先出”的特点和成品储存按批次、按生产日期出库的特殊要求，应用已有的自动化立体仓库技术、计算机监控技术，对该系统的结构、功能组成进行详细的设计和应用研究。由于重力式自动化立体成品库极大增加了仓库的可利用面积，具有无需维护，节约能源，先进现出，回收投资快等优点，在成品存储领域得到广泛应用，为企业创造了良好的经济效益。
参考文献：
[1]沈斌，罗起龙，重力式立体仓库的研究[J].制造业自动化，2003，25 (5):1-4.
[2]陈英海，重力式仓库架构及其关键要素[J].物流技术与应用，2003 (7):56-57.
[3]孙世友等，重力式立体仓库信息系统规划与设计[J].物流技术与应用，2006 (4):80-82.
作者简介：
王锐锋，高工，主研领域：物流技术、立体仓储技术领域。