1.贯通式货架和驶入式货架:叉车可以驶入贯通式货架或驶入式货架存取货物,这样就减少了叉车所需要的通道,能够在有限的仓库空间内放下更多的货架,大大提升了仓库的空间利用率和存储能力。贯通式货架两边都有通道,可以实现先进先出(FIFO)的存储策略;而驶入式货架只配备单边通道,所以只能实现后进先出(LIFO)的存储策略。
2.后推式货架:这种货架与载货小车配套使用,托盘货物通过载货小车依次逐个后推进入货架,当第一个货位上的货品取走后,后一个货位上的货品会被自动回到第一个货位。在这类货架系统中,叉车不必驶入存储巷道,作业效率较高,只能实现LIFO的存储策略。
3.重力式货架:利用重力实现货物的存取。重力式货架是通过在存储巷道内布置无动力滚筒,安装出一个向下倾斜的小角度,货物靠自重自动从入库端滑移到位置较低的出货端。第一个货位上的货物取走后,后一个货位上的货物自动到位,实现FIFO的存储策略。
托盘穿梭板存储系统是一种半自动化仓储技术,与贯通式货架和驶入式货架不同,叉车不必进入货架巷道作业,而是与托盘穿梭板协同,在通道上作业。这样就大大降低了叉车撞击货架的事故率,巷道的长度也可以相应增加,进一步提高仓储密度。
垂直和水平旋转自动货柜也是高密度仓储物流技术的分支,其中垂直自动货柜应用比较广泛。垂直自动货柜分为垂直旋转或者垂直升降两种主要方式,适合小型零部件的高密度存储以及符合人体工程学的入库和拣选作业。定制的垂直自动货柜可以充分利用仓库从地面到屋顶之间的高度,从而在最小的占地面积上提供最大的仓储能力。与固定货架传统的仓储技术相比较,自动货柜可以节约高达75%的占地面积。
AutoStore是一种新型高密度仓储技术。通常情况下,标准尺寸的料箱(600mm×400mm×310 mm/220mm)存放在立式货格内,从仓库地面垂直向上堆叠;一组机器人在立式存储货格顶部的铝制轨道上水平行走,存取料箱;每台机器人有8个轮子,其中4个沿X轴方向行走,另4个沿Y轴方向行走;每台机器人配有4条钢索提升装置,能将每一垛中最上方的料箱垂直提升至货格顶部;立式存储货格每垛可存储最多16个料箱(高度达4.9米),每个料箱中可存储单一品项或多个品项的货物;料箱能够根据系统内的存储需求,简易地向X轴和Y轴方向扩展;数千只料箱彼此相邻,每16个一垛存放在密集货格中,省去了巷道,存储密度高。AutoStore可以实现自动化存取和“货到人”拆零拣选解决方案,场地使用比较灵活。因为垂直码垛方式只能实现LIFO存储策略,必须依靠合适的存取策略和优化算法来减少机器人的倒货作业,提高出入库效率。
三、拣选作业的无纸化和自动化
拣选是仓储物流中劳动密集的作业环节,在一些电商物流中心里,拣选作业甚至占仓库运营成本的50%。为了提高拣选效率、降低仓储物流总成本,近年来拣选方式和技术不断创新,拣选作业更加动态化,部分领域还实现了拣选的自动化。
传统的“人到货”(PTG)拣选仍然是常见的拣选方式,尤其是在产品种类众多的电商物流中心里,“人到货”拣选是客户订单履行的重要组成部分。为了提高拣选效率、降低差错率,无纸化拣选已经成为大趋势,常见方式如下:
1.PDA手持扫描器
2.灯光拣选系统 Pick-to-Light(电子标签拣选系统)
3.语音拣选系统Pick-by-Voice (声控拣选系统)
4.增强视觉拣选系统Pick-by-Vision(增强现实拣选系统)
灯光拣选系统是一种主要依靠电子数字显示牌和各种指示灯来显示拣选信息的拣选方式,应用最为广泛。其常规模式为:在订单驱动下,系统在需拣选商品的货位上的电子标签亮起,指示操作员到准确的货位拣取准确的数量。操作员通过确认将拣选信息实时传送回系统,使拣选作业方便、高效和无误。灯光拣选系统除了用在固定货架上,还可以配备在拣选小车上。灯光拣选车一般还会配备车载平板电脑和扫描枪,能够引导操作人员同时拣选多个订单,正确选择货架上的货物,并放在拣选车上指定的容器里。灯光拣选车还可加装扬声器系统,用语音引导人员拣货。
PDA手持扫描器应用广泛,是实现出入库和拣选作业无纸化和信息实时化的重要技术。然而在大件物品拣选时,操作员需要双手拣取货物,手持扫描器会影响作业。语音拣选系统便可以很好地解决双手作业的问题,通过语音识别和合成技术,使仓库作业人员可以直接与仓库管理系统(WMS)进行对话沟通。作业员无需观看PDA手持扫描器的屏幕,直接按照语音指令到指定区域库位拣选货物,并通过语音进行动作确认。仓库管理系统直接识别作业人员语音,进行相应的数据处理。语音拣选系统可将多个订单放在一起批处理,提高拣选效率。在商品周转慢的仓库区域(C类商品拣选区),也可将多个订单批处理到一个语音拣选小车,以提高综合作业效率,降低仓库运营成本。
增强视觉拣选系统配备有智能数据眼镜和相关控制软件,该系统与仓库管理系统实时无缝交互。根据拣选策略制定的拣选列表和优化后的行走路径将被实时发送到作业人员佩戴的智能数据眼镜上,引导作业人员拣选。订单完成后,增强视觉拣选系统会进行确认,同时索取下一个新的拣选列表。
随着仓储物流技术的发展,“货到人”(GTP)拣选系统的应用越来越广泛。“货到人”拣选系统最早与传统自动立体库(ASRS / Miniload)对接,主要用于供应产线的原材料的拣选作业。堆垛机将需要拣选的托盘/周转箱从立体库中自动取出,交到连续输送机或其他搬运设备上,货物被送到拣选站,由操作工人完成拣选后再次存入自动立体库。这种“货动,人不动”的拣选方式,大幅度减少了拣选人员的行走距离,可以实现高于“人到货”模式数倍的拣选效率,并且按照人体工程学设计的拣选站可以大幅度降低劳动强度和拣选差错率。
随着四向穿梭车自动立体库的推广,“货到人”拣选系统的效率和灵活性得到大幅度提升,初步往智能化方向发展。高端的四向穿梭车运行速度超过4m/s,可以为拣选站快速补给和运回系统所需的周转箱。基于四向穿梭车的“货到人”拣选系统不仅适用于制造企业,在电商和商超物流中心的应用也日益普及。