冷链物流中自动化仓储的发展趋势及技术应用

时间：2023-06-15 08:38:13来源：admin01栏目：冷链新闻阅读：

　　针对传统冷库的弊端，提出冷链物流将呈现自动化仓储的趋势，并分析了目前市场上智能密集仓储系统产品的分类、特点、适用性和方案设计，突出了智能密集仓储系统在冷链物流仓储中的应用价值。

中国冷链物流起步于20世纪60年代。为了保证市场供应，调节淡季需求，开始在始发地和枢纽城市建设大型冷库。20世纪90年代以来，随着终端零售业的兴起，冷链的市场需求进一步扩大，现代冷链在中国获得了发展契机，这也促进了冷链各环节设备和技术的开发、制造和建设。

　　一、传统冷库的弊端和自动化仓储的趋势

冷库的建设和使用成本远高于普通仓库。为了保证空间的合理分配，降低能耗，传统冷库大多采用建筑、多层、多隔间的结构，在一定程度上可以满足业主的需求，但仍然存在很多弊端:

　　传统冷库的使用有很多弊端。

　　1.建设成本高。建筑仓库与单体仓库相比，建筑成本更高，建设周期更长。由于库区分散分隔，后期仓储物流设备成本也会高于单一冷库。

2.运营成本和投资高。由于多楼层非自动化操作，需要投入更多的管理和运营人员，尤其是2020年初，全国疫情高发，招工难，人力成本上升，将再次推高企业人力成本。运行中频繁开关冷门，集中出入库期间长期打开冷门等。，也容易造成能源消耗的大量损失，并对库存商品的质量保证存在隐患。

3.自动化程度低。传统的冷库都是堆存或者智能货架，或者采用免下车货架、穿梭货架等非自动存取方式。劳动力仍然是决定运营效率的主导因素。对于运营效率需求较高的工作时间，即使增加工作人员的运营强度，也很难解决效率需求。

4.信息化程度低。传统的冷链冷库管理多采用人工记账的方式，货位管理依靠仓库保管员的经验，往往导致货物积压、批次发货不及时等。，导致实际产品损失，或者间接导致客户体验降低，二次损失。

在当前科技和生活水平飞速发展的时代，传统的物流仓储模式已经远远不能满足冷链行业的仓储要求。冷链行业也对供应链优化、智能制造、物流仓储的智能化和信息化提出了更高的要求。因此，以天津万事达物流设备有限公司为代表的物流设备制造商近年来深耕高密度自动存取技术的研发和创新，并陆续向冷链行业推出先进的系统解决方案。

　　二、智能密集存储系统的产品分类

纵观目前市场上的智能密集存储系统产品，主要有以下几类:

　　1.班车智能密集存储系统:

　　2.穿梭四路车智能密集存储系统(托盘货物存储);

　　3.穿梭立体仓库系统智能密集仓储系统(托盘货物存储);

　　4.双深堆垛机智能密集存储系统:

5.多层穿梭智能密集存储系统(弹匣存储)。

　　智能密集存储系统描述如下:

　　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驶入式货架必须通过叉车进入货架区才能存取托盘的风险，但仍不是自动化解决方案。物流厂商利用梭车的特性，使用巷道堆垛机在X轴和Z轴方向搬运物料。该方案实现了冷库的自动化和无人化操作，同时大大提高了冷库的空间利用率。合理布局的穿梭式立体仓储系统，空间利用率一般会超过80%。经过几十年的发展，隧道堆垛机的性能和质量都比较稳定，很少发生因堆垛机故障导致冷库运行瘫痪的情况。

　　2.亲子车高密度存储系统

由于巷道堆垛机的工作效率是恒定的，穿梭式立体仓库系统很难解决效率要求大，对未来工作效率有扩展要求的方案。子车和子车的高密度存储系统可以有效解决这两个问题。X轴的物料搬运由母车完成，Z轴的物料搬运由提升机完成。子车、母车和提升机通过WCS调度协同工作，各进程互不等待，大大提高了设备利用率，有效提高了系统的整体工作效率。

　　子车高密度存储系统适用于产品较少、单件批量较大的托盘货物存储。

子车高密度存储系统的空间利用率可达90%。设备数量可根据业主长期和短期作业效率要求合理规划，分车和提升机数量可根据近期效率要求进行配置。未来可以根据产能和销量的增长来分配子车和其他子车等硬件设备，达到提高经营效率的目的。母轿厢可以通过电梯到达任意楼层运行，一个母轿厢可以同时对应几个子轿厢的同一楼层运行。如果选用换层/载货一体式电梯，可以进一步节省空间。与穿梭式立体仓库系统相比，亲子车的高密度存储系统具有高效性和可扩展性的特点，自动化硬件设备互为容错，使系统或单个车道不会因为单个设备故障而无法工作，母车的多车道共享功能可以通过中转设备实现。

母车的供电方式可以根据实际需要进行配置。母车可以用电车线或电瓶供电，子车可以用电瓶或超级电容供电。灵活多样的供电方式，适用于各种运营场景，如母车使用电车线，子车使用超级电容，尤其适用于生产企业的生产线运营模式，可满足365天× 24小时不间断运营模式。

　　3.四向托盘穿梭车高密度存储系统

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。特别适用于异形仓库布局、高密度存储、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需求。

　　四向托盘穿梭的高密度存储系统更加灵活。

在同一楼层运行多个四向托盘穿梭器是四向托盘穿梭器高密度存储系统的基本运行模式。完善的WMS水平和设备调度能力(WCS)保证了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，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将托盘交给缓冲输送线进行转移作业，提高了作业效率。在整体规划中，可以充分发挥四向托盘班车的优势，通过开墙开道，将所有库区连接起来。四路托盘班车通过系统调配可以进入任意库区，达到设备共享的目的。

4.双深度梁式立体仓库系统

　　该系统主要由巷道堆垛机、货架系统、输送设备、提升机、WMS仓库管理软件、WCS控制软件等组成。堆垛机负责垂直和水平物料搬运。该系统具有高度的灵活性和可分类性。

　　5.多层穿梭智能仓储系统

该系统主要由多层穿梭巴士、货架系统、输送设备、电梯、WMS仓库管理软件、WCS控制软件等组成。电梯负责垂直物料搬运，多层班车负责水平物料搬运。多层穿梭巴士是自动化物流系统中使用的智能搬运设备，具有动态移载的特点。可以使不同工位之间的物料运输更加紧凑简单，从而提高物料的运输效率。可以非常方便地实现与其他物流系统的自动连接，如出入库平台、各种缓冲站、输送机、电梯、机器人等。，并根据计划进行材料的运输。此外，它不需要人工操作，运行速度快，从而大大减少了仓库管理员的工作量，提高了劳动生产率。同时，班车的应用可以使物流系统变得非常简单。

多层穿梭巴士的结构设计非常紧凑，与普通和传统方案相比，可减少30% ~ 50%的占地面积。多层穿梭巴士的单/双深位布局可以应用于高密度存储系统，大大增加了所需的存储空间。在相同的空间布局系统中，多层穿梭智能仓储系统的出入库处理能力比传统仓储系统高5 ~ 10倍，货物可以以准确的顺序呈现给拣货站或堆码人员。智能模式适用于不同的货物尺寸，每条巷道可配备多辆多层穿梭巴士进行单深度/双深度货物存储作业。

　　三、智能密集存储系统的适用性分析

穿梭立体仓库系统适用于产品少、单件批量大的托盘货物存储，单个托盘的载重可达1500kg。在仓储实际效率较低，未来对效率的需求不变的情况下，穿梭式立体仓库系统的性价比显得尤为突出。

母车高密度存储系统适用于产品少、单件批量大的托盘货物存储，单个托盘的载重可达1500kg。对于仓储效率高的项目，更能体现分公交系统的性价比优势，而且由于对地面负荷要求低，更适合传统建筑。

四向托盘穿梭高密度仓储系统不仅适用于产品少批量大的托盘货物仓储，也可用于作业多批量小的托盘货物仓储。与亲子车的高密度存储系统相比，更加灵活，可以为异形仓库提供更好的方案布局。

双深梁式立体仓库系统适用于物品多、批次少、分拣量大、能量存储要求低的托盘货物存储。单托盘货物重量通常≤4000kg(可无标准定制)。

　　多层穿梭智能仓储系统，适用于箱柜、纸箱的货物存储，额定载重50kg以下，广泛应用于冷链、食品、汽配、电子商务、烟草、医药等行业。

　　四、合理的方案布局和选型

如何进行合理的方案布置和系统选择，是项目后期可行性和经济性的关键。

　　1.初步研究

　　首先进行详细的客户需求调查和数据分析，根据客户产品特点和个性化需求，结合各种自动化系统的特点，进行合理的方案选择。

　　2.项目规划的考虑因素

投资、土木工程、定位、周期、设备、流程、数据、消防、暖通空调