三維漢界機器(山東)股份有限公司 國家高新技術企業,具有自主知識產權并獲得多項國家發明專利!【全自動噸袋包裝機、全自動裝車機、自動碼垛、AGV智能立體庫】
智能立體倉儲(也稱為智能立庫、AS/RS)是現代物流系統的核心,它通過一系列先進技術的集成,實現了倉儲空間利用最大化、作業效率最大化、人力成本最小化和管理智慧化。其關鍵技術可以從 “硬件執行”、“軟件大腦”、“數據神經”和“系統集成” 四個維度來理解。
一、硬件執行層技術(身體的“骨骼與四肢”)
這是最直觀可見的部分,負責具體的存儲、搬運和存取操作。
1.高層貨架系統:
技術要點:采用冷軋型鋼、高強度鋼材,通過精密設計和計算,實現高密度、高承重、高穩定性的存儲結構。貨架高度可達20米以上,是立體倉儲的基礎。
2.有軌巷道堆垛機:
技術要點:在貨架間的巷道內高速運行,負責在三維空間(X、Y、Z軸)內精準存取貨物。關鍵技術包括:
精確定位技術:采用激光測距、條形碼定位、RFID識別等方式,實現厘米級甚至毫米級的停準精度。
高速穩定控制技術:采用伺服驅動和變頻控制,保證高速運行下的平穩性和貨物安全性。
雙深位/雙工位存取:提高單次存取效率。
3.各類自動化輸送系統:
技術要點:連接立庫與生產/分揀環節的“動脈”,包括輥筒輸送機、皮帶輸送機、提升機、穿梭車(RGV)、空中懸掛輸送系統等。
穿梭車技術:包括子母車系統、四向穿梭車,可在二維平面靈活移動,實現高密度存儲和靈活出入庫。
4.自動導引運輸車:
技術要點:AGV/AMR是柔性化搬運的關鍵。AMR(自主移動機器人)比傳統AGV(自動導引運輸車)智能程度更高,無需預先鋪設磁軌,可通過SLAM技術自主導航和避障,路徑靈活,更適合復雜多變的作業環境。
5.自動分揀系統:
技術要點:包括擺輪分揀機、交叉帶分揀機等,與立庫系統對接,實現出庫貨物的快速、準
二、軟件控制層技術(系統的“大腦與中樞神經”)
這是智能立庫的指揮中心,決定其智能化水平。
1.倉庫管理系統:
核心作用:WMS是上層管理大腦,負責全面的倉庫業務管理,如庫存管理、訂單管理、批次管理、策略管理(如上架策略、揀選策略、盤點策略)、績效分析、與上層ERP系統對接等。
關鍵技術:基于規則引擎的智能業務策略、數據可視化看板、大數據分析等。
2.倉庫控制系統:
核心作用:WCS是中層控制中樞,是連接WMS和自動化設備的橋梁。它接收WMS的指令,并將其分解、優化和調度給具體的設備(如堆垛機、輸送線、AGV)執行,同時實時監控設備狀態。
關鍵技術:任務調度算法(解決多設備協同作業的路徑規劃和任務排隊問題,避免擁堵和死鎖)、設備接口集成(與不同品牌的設備進行通信)。
3. 設備管理系統:
核心作用:監控設備的健康狀態,進行預測性維護,減少意外停機時間。
三、數據感知與交互層技術(系統的“眼睛與神經末梢”)
這是系統感知物理世界、實現數字孿生的基礎。
1.自動識別技術:
條碼技術:最成熟、成本最低的應用,用于物料和貨位的標識。
RFID技術:射頻識別,無需可視、可批量讀取、數據可更新,是實現自動化 inventory (盤點) 和快速出入庫的關鍵技術。
機器視覺:通過攝像頭和圖像處理算法,進行貨物外形檢測、尺寸測量、條碼識別、無人叉車導航等。
2.物聯網技術:
技術要點:通過各種傳感器(光電、接近、重量、溫度傳感器等)將設備、貨物、環境狀態全面聯網,實時采集數據,是實現系統狀態實時可視化的基礎。
四、系統集成與智能算法(系統的“智慧與靈魂”)
這是將以上技術融合,并賦予系統智能的關鍵。
1.系統集成技術:
核心作用:通過中間件、標準協議(如OPC UA)和API接口,將WMS、WCS、自動化設備、ERP、MES等異構系統無縫連接,實現信息流與物流的統一。
2.數字孿生技術:
核心作用:在虛擬空間中構建一個與物理倉庫完全對應的數字模型,實現實時監控、流程模擬、方案驗證和預測性維護。可以在實施前進行“沙盤推演”,大幅降低試錯成本和風險。
3.人工智能與大數據算法:
庫存優化:通過歷史數據預測需求,智能設定安全庫存和庫位分配。
智能預測:預測訂單波峰波谷,提前調度資源。
路徑優化:為AGV集群計算最優路徑,避免碰撞和擁堵。
機器學習:讓系統從歷史作業數據中學習,不斷優化存儲和揀選策略。
總之,智能立體倉儲不是一個單一的技術,而是一個集機械、自動化、軟件、信息技術于一體的高度復雜的系統工程。其發展的趨勢是:
從自動化到智能化:不再僅僅是執行命令,而是能夠自主決策和優化。
從剛性到柔性:通過AGV/AMR、四向穿梭車等,系統布局和功能可隨時調整,適應業務變化。
從孤立到融合:與生產、銷售等環節深度集成,成為智能制造和智能供應鏈的核心一環。
對企業而言,成功引入智能立庫的關鍵不僅在于選擇先進的技術,更在于明確的業務需求分析、科學的流程設計以及技術與管理的完美結合。