自动化立体仓库需求分析和优缺点

发布时间：2017-11-12 作者：王锋来源：安全用心求真

关键字：自动化立体仓库仓库

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自动化立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的高架仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机高架仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的高架仓库。此后，自动化高架仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建高架仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化高架仓库最多的国家之一。

时至今日，沃尔玛、Coles、亚马逊、耐克整个仓库都是立体的，有自动传输拣选带，窄巷道拣选机，高位仓储及自动送装货，揪差，打包直至装车。在拣选流程中大多在单件装货部分能看到人工，在装卸过程中也根据MHE的不同性能搭配使用以求得最佳成本效益，系统的跟踪应用也非常到位。

我国对高架仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所负责），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化高架仓库（高15米，机械部北京起重运输机械研究所负责），该库1980年投入运行。然而，今日的中国电商在2012年的销售额就已经达到了1.2万亿元人民币，更预计在2015年左右上升至2.57万亿元人民币。但以“一号店”为例，仓库装卸拣选更多的依靠人工，一些系统跟踪也非常滞后，同属于沃尔玛的大家族，从广义的自动化而言，设备、信息、信息传输等各种节约成本提高效益的手段，在国外应用如此之高，在国内如此之低，让人不禁迷惑不已，疑问重重而来：

1、国内人工成本也在增长，风险也很高，但是为什么还是人海战术呢？

2、除了人工成本的问题，什么制约了我们仓库应用高效的自动化管理手段来提高效益降低成本呢？

3、自动化的成本：如果是项目形式的管理仓库，期初投入的确比较高，仓库中是否有半机械化、半自动化的改进应用案例？

哪些因素在影响仓库自动化的实施？

影响仓库自动化实施的因素可以归纳为以下9点：

1、人工和自动化哪一个成本更低直接影响是否实施自动化。

人工成本相对较低，设备投资金额巨大，投资者更愿意以低投资获取高收益。去年高呼全面启动机器人代替人工制造的富士康也暂停了“机器人军队编制计划”。

2、公司规模和仓储量支撑企业是否选择自动化。

公司规模和仓储量若达不到一定程度，大量购买自动化设备和配备专业管理人员将会导致投资浪费；所以诸如耐克、沃尔玛等市场占有较大且经营稳定的企业来说，自动化是相对较优的选择。

3、公司管理层的经验、意识决定公司仓库自动化的走向。

如果公司管理层没有对自动化带来的优势有全面的了解和掌握，很难推动自动化在公司内部实施；尤其对于制造型企业来说，主要的作业地方在产线，仓库(原材料仓，成品仓)通常得到的关注度不高，即使关注，一般也是以加快周转，压缩面积为方向，自动化投入的必要性自然没有摆上优先级。

4、行业特点同样直接影响自动化的实施。

比如烟草、酒类、饮料、医药、汽车、服装等行业，包装比较单一或标准、消费量巨大快消品或单个成品附加值较高实行自动化带来的收益更大，小批量多品种、包装大小不规则等定制类的产品更适合用人工化操作。

5、未来的不确定性左右自动化的是否能够付诸实施。

自动化设备属于固定资产，投资巨大，若对未来预测不准，仓储单量下滑，必然造成项目投资浪费，仓储单量上升，设备规模太小又满足不了需要，直接面对更大的一笔自动化扩容支出；相对于人工可以召之即来，挥之即去的灵活性来说，优势并不明显。

6、公司内部各运作系统是否有能力匹配影响自动化顺利实施。

订单系统，库存管理系统，输送系统，叉车导航系统，PBL(Pick By Light)/PTL(Put To Light)系统等等及其数据交换网络连接，包括信号强度（尤其在压力下）是否能一直保持实时透明度，以及应急预案。是否能在目前的生产环境和要求中战略性地预见未来长期的环境模式和策略，比如Bulk/PickFace/PBL-PTL占比的弹性，输送系统承重/尺码的容忍度，逆向物流的处理，系统的升级空间等等，都很考验设计者和实施者。

一家采用AS/RS的民企物流中心，这套设备几千万，老总在用模拟视频给你播放介绍自己仓储中心自动化程度，感觉就企业“不差钱，相当有钱。”但走一圈下来，实际很不一样，设备确实很先进，拣货自动而迅速，对于需要拆箱的散货，工人和设备配合得也不错，但是由货运公司的货车跟不上，出货dock也很少，拣好的货物在出货区堆积如山，设备不得不停下来，工人也只能在边聊天边等着装车，所以不能让自动化设备在仓库某一个节拍上异军突起，整个仓库的节奏平衡也很重要。

7、设施设备管理能力及供应商的管理能力同样影响自动化是否顺利实施。

比如响应时间，服务成本，协调配合度。越是自动库，潜在瓶颈会越多，与通常只需要建造厂商的定期维修相比，日常预防措施和测试就成了必备的功课，目前国内此类服务供应商的能力和可选择范围也会成为一个挑战。

8、人员的培训，维护和纪律执行同样是自动化必须面对的挑战。

自动化是一把双刃剑：一方面要求经培训的熟手来操作，另一方面却要求人作重复的机械式动作，要求人在操作时有如机器一般纹丝不差的频率，幅度，以现在90后劳动力大军的特性来看，寻找合适的运作团队是管理者的一大挑战。

9、对安全的认知程度也在影响自动化的进程。

欧美成熟老牌企业认为“安全”在仓储中心永远是第一需要考虑的。国内一些欧美企业，即使计算出来的投资回报率很难看，一些跨国企业在中国成立仓储中心，无论从设计还是运行多少会带上国外总部的仓库影子，参考其全球仓储中心的设计标准及要求，比如NIKE在太仓的物流中心设计中按照LEED绿色标准设计的，也获得了铂金认证，投资回报率在安全面前“退居二线”。

自动化立体仓库完美无缺？

自动化立体仓库的优点

1、由于能充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远远大于普通的单层仓库(一般是单层仓库的4-7倍)。目前，世界上最高的立体仓库可达40多米，容量多达30万个货位。

2、仓库作业全部实现机械化和自动化，一方面能大大节省人力，减少劳动力费用的支出，另一方面能大大提高作业效率。

3、采用计算机进行仓储管理，可以方便地做到"先进先出"，并可防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。

4、货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业的自动控制，而且能够进行信息处理。

5、能更好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。例如，胶片厂把胶片卷轴存放在自动化立体仓库里，在完全黑暗的条件下，通过计算机控制可以实现胶片卷轴的自动出入库。

6、采用托盘或货箱存储货物，货物的破损率显著降低。

缺点

1、由于自动化立体仓库的结构比较复杂，配套设备也比较多，所以需要的基建和设备的投资也比较大。

2、货架安装精度要求高，施工比较困难，而且工期相应较长。

3、存储弹性小，难以应付高峰的需求。难以应付包装多类型的仓储需求。

4、对可存储的货物品种有一定限制，需要单独设立存储系统用于存放长、大、笨重的货物以及要求特殊保管条件的货物。

5、自动化立体仓库的高架吊车、自动控制系统等都是技术含量极高的设备，维护要求高，因此必须依赖供应商，以便在系统出现故障时能得到及时的技术援助。这就增强了对供应商的依赖性。

6、对建库前的工艺设计要求高，在投产使用时要严格按照工艺作业。

7、过度依赖自动化也会有很大的风险，比如当意外停电，夏季限电，或者系统意外当机的时候怎么办？

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