存儲技術(shù)

        概述

        存儲技術(shù)的發(fā)展集中表現(xiàn)在存儲技術(shù)的多樣性、密集存儲技術(shù)和高速存儲技術(shù)等方面。存儲的多樣化時代可能會很快到來，除經(jīng)常采用的高層貨架外，AS/RS系統(tǒng)有了更多的形式，其中MINILOAD、雙深度堆垛機、重力式立體庫等是典型代表。此外，貨架的形式也表現(xiàn)出多樣性，如隔板貨架，流利貨架，旋轉(zhuǎn)貨架，懸臂貨架，壓入式貨架等等，存儲的多樣化給市場有了更多的選擇。

密集存儲系統(tǒng)

        密集存儲技術(shù)一直是研究的重點。自動化立體庫是一個典型的密集存儲的例子。此外還有重力式貨架，通廊式貨架，移動式貨架，閣樓式貨架等多種形式。最近幾年，穿梭式貨架的新產(chǎn)品誕生，將托盤密集儲存技術(shù)推到了一個新的高度。AUTOSTORE系統(tǒng)的出現(xiàn)，對料箱的密集存儲技術(shù)提出了新思路。

        在高速儲存技術(shù)方面，自動化立體庫的誕生，大大改變了存儲技術(shù)的面貌，大幅度增加了存儲的密度，以及存取速度。近年來，歐洲和日本先后推出多層穿梭車立體庫和旋轉(zhuǎn)立體庫SCS技術(shù)，將存儲效率提高到一個新的高度。

        智能存儲系統(tǒng)將在未來得到初步應(yīng)用。智能存儲將存儲、揀選、訂單組合和排序等功能進行組合，實現(xiàn)多功能的智能組合，以滿足電子商務(wù)配送高效訂單處理。

        存儲設(shè)備的市場需求非常巨大，目前約占市場的30-40%。隨著自動化水平的逐步提升，對存儲設(shè)備的要求也相應(yīng)提高。以多層穿梭車系統(tǒng)貨架為例，不僅對材料的性能提出了更高的要求（如材料的均勻性、力學(xué)性能等），還對貨架的生產(chǎn)設(shè)備，如軋機、噴涂設(shè)備的性能等提出新的要求。

        近期目標(biāo)（2020年），存儲設(shè)備的多樣性會有充分的發(fā)展，尤其是面對電子商務(wù)、服裝和冷鏈的需求，新型的存儲設(shè)備將會產(chǎn)生，其中智能存儲系統(tǒng)將很快被開發(fā)出來。

        遠期目標(biāo)（2030年），高密度、高自動化、快速的存儲設(shè)備將成為市場的重要選擇，受限于原材料的品質(zhì)，高品質(zhì)的鋼材將大量從國外進口，進而提升產(chǎn)品的品質(zhì)，以符合系統(tǒng)的需求。

        典型產(chǎn)品：AS/RS、MINILOAD、多層穿梭車系統(tǒng)、AUTOSTORE系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)貨架SCS系統(tǒng)等。

AS/RS系統(tǒng)

        關(guān)鍵技術(shù)

        一）密集存儲技術(shù)

        ?  1. 現(xiàn)狀

        在很多情況下，用戶希望存儲密度越大越好，這樣可以充分利用空間，從而節(jié)約成本。因此，誕生了立體庫、壓入式貨架、流利式貨架、穿梭板等各種高密度存儲設(shè)備。

        立體庫（主要是自動化立體庫）是典型的高密度存儲系統(tǒng)。目前世界上的立體庫高度已經(jīng)超過40米，但并不是越高越好，保持合理的綜合造價是關(guān)鍵。立體庫有多種形式，每種形式的存儲密度各不相同。目前應(yīng)用最廣泛的還是普通托盤式立體庫系統(tǒng)。

        近年來興起的穿梭板存儲系統(tǒng)，大大改變了傳統(tǒng)存儲的概念。但目前的應(yīng)用主要以叉車作業(yè)為主，采用堆垛機自動化的作業(yè)方式有一些應(yīng)用案例，總體還在嘗試之中。

        高密度存儲技術(shù)在冷鏈、食品、化工產(chǎn)品、煙草、科研等方面有廣大的應(yīng)用市場。

        ?  2. 挑戰(zhàn)

        （1）高密度存儲技術(shù)的不斷突破。

        （2）多種形式的融合技術(shù)是重點。

        箱式存儲系統(tǒng)：多層旋轉(zhuǎn)貨架、多深度存儲堆垛機、輕型穿梭板、MINILOAD技術(shù)和Autostore技術(shù)的綜合應(yīng)用是一個重點。

MINILOAD系統(tǒng)

        托盤存儲系統(tǒng)：單深度、雙深度堆垛機系統(tǒng)、穿梭板堆垛機系統(tǒng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用，將在提升系統(tǒng)的適應(yīng)性方面發(fā)揮重要作用。

        （1）多種形式的融合與提升是近期的重點，并有望取得突破。

        重點領(lǐng)域，如冷鏈、食品、化工產(chǎn)品、煙草、制造業(yè)等領(lǐng)域采用密集存儲技術(shù)的機會大增，自動化穿梭板立體庫將大量涌現(xiàn)；

        提升穿梭板的作業(yè)能力和持續(xù)工作能力將是近期研究的重點；

        多種密集存儲方式的結(jié)合將是應(yīng)用的重點。

        （2）新的密集存儲技術(shù)的研究

        重點突破存儲品種數(shù)、存儲密度、效率、以及可靠性，實現(xiàn)高作業(yè)效率下的高密度存儲。

        （二）高速存儲技術(shù)

        ?  1 現(xiàn)狀

        目前的單個巷道內(nèi)通常使用一臺堆垛機進行存取作業(yè)，作業(yè)效率成為系統(tǒng)瓶頸，為提高存儲效率，對于高速存儲設(shè)備尤其是超高速堆垛機的需求會日益增加。

        ?  2 挑戰(zhàn)

        （1）現(xiàn)有堆垛機技術(shù)在提升存儲能力方面遇到瓶頸，過高的速度不僅在安全性、噪音方面存在問題和挑戰(zhàn)，而且其存取能力也受到限制?？梢灶A(yù)見，單一靠提升速度已經(jīng)不能滿足實際需求；

多層穿梭車系統(tǒng)

        （2）多層穿梭車技術(shù)是實現(xiàn)快速存儲的有效手段，但是輕量化和低成本是需要解決的技術(shù)問題；

        （3）研究新型的并行系統(tǒng)將有助于大幅度提升存取效率。

?  3 目標(biāo)

        （1）開發(fā)超高速的堆垛機，比如：托盤堆垛機達到300米/分，料箱堆垛機達到500米/分；

        （2）開發(fā)應(yīng)用新型的高速堆垛機系統(tǒng)（比如多貨叉的矩陣式取貨系統(tǒng)、并聯(lián)或者串聯(lián)取貨系統(tǒng)等）；

        （3）應(yīng)用較低成本的多層穿梭車系統(tǒng)，實現(xiàn)快速作業(yè)；

        （4）開發(fā)出新型的并行式存儲系統(tǒng)（比如一巷道多臺堆垛機的存儲系統(tǒng)等）。

        （三）智能存儲技術(shù)

        ?  1 現(xiàn)狀

        目前市場競爭日益激烈，成本控制對企業(yè)來說至關(guān)重要。如何在滿足存儲量和存取速度的基礎(chǔ)上降低成本是目前的關(guān)注焦點。

        智能存儲技術(shù)將極大改變存儲概念。針對不同的貨物需求，選擇最合理的存儲環(huán)境、存取手段和存儲貨位，如近年來對裝載容器直接進行立體堆碼、自動堆碼和揀選，改貨架存儲方式為無貨架的立體存儲方式，一方面將大幅度提升存儲水平和降低成本，另一方面，進一步提升物流服務(wù)水平。目前，智能存儲系統(tǒng)的巨大效益還沒有被充分挖掘。

        ?  2 挑戰(zhàn)

        （1）可自動調(diào)節(jié)貨架技術(shù)是智能存儲的基礎(chǔ)，包括貨物尺寸的調(diào)整，環(huán)境（如溫度）的調(diào)整，此外還包括擺放位置的調(diào)整等。

        （2）電商等新商業(yè)模式的出現(xiàn)，必然要改變原有的大進大出的模式，導(dǎo)致單次存取貨的次數(shù)需求大幅上升，如何通過智能存儲概念在滿足作業(yè)需求情況下降低成本成為必須要解決的問題。

        （3）與智能存儲技術(shù)相應(yīng)的控制技術(shù)，計算機管理技術(shù)的配套研究將是重點。

        （4）新的商品配送模式下，直接面向終端客戶的低成本高智能化的柔性存儲終端裝備的開發(fā)也將成為研究的重點。

        ?  3 目標(biāo)

        （1）預(yù)計到2020年設(shè)計出多種形式的智能型貨架，并投入使用。

        （2）預(yù)計到2020年電子商務(wù)系統(tǒng)將首先應(yīng)用智能存儲系統(tǒng)，如配送環(huán)節(jié)中的最后一公里應(yīng)用環(huán)節(jié)；產(chǎn)生多種柔性智能存儲終端裝備及系統(tǒng)。

        （3）預(yù)計到2030年進行智能存儲系統(tǒng)的全面研究，重點在于提升存儲效率，降低成本。

        （四）產(chǎn)品多樣化技術(shù)

        ?  1 現(xiàn)狀

        隨著現(xiàn)代物流技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，根據(jù)不同行業(yè)的特點，為了適應(yīng)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)的特性，物流裝備有了多樣化的發(fā)展趨勢。如：

        藥房：藥房用的微型AS/RS自動配藥系統(tǒng)；

        汽車：長大件（如車身）的存儲系統(tǒng)，整車自動化存儲系統(tǒng)；

        集裝箱：航空集裝箱AS/RS系統(tǒng)，碼頭集裝箱立體堆場；

        冷庫：各種溫度場的冷鏈自動化存儲系統(tǒng)；

        鋼廠：各種板材自動化儲存系統(tǒng)，單元貨物噸位可達幾十噸；

        航空：各種長大件物料的自動化儲存系統(tǒng)；

        服裝：適用于掛裝的懸掛輸送系統(tǒng)；

        …………

        另一方面，基于場地和應(yīng)用的限制，各種極端化的產(chǎn)品也有需求，如超高度和超高速的存儲設(shè)備，有特殊防護要求（如防腐、防爆）的存儲設(shè)備等，構(gòu)成了產(chǎn)品多樣化的市場需求。

        這些多樣化的產(chǎn)品，有些已經(jīng)有應(yīng)用案例，如長大件堆垛機、微型堆垛機、超高堆垛機等，有些還需要研發(fā)，以解決很多預(yù)想不到的問題。

堆垛機

        此外，熱插拔技術(shù)還基于設(shè)備的模塊化技術(shù)支持。可自成系統(tǒng)的模塊，可能是一組輸送設(shè)備，一臺AGV，通過簡單組合，即將構(gòu)成一套新的系統(tǒng)。隨著電池性能的大幅提升，可移動設(shè)備會成為未來設(shè)計的一個趨勢。

        ?  2 挑戰(zhàn)

        （1）在存儲場地受限制，以及多種惡劣環(huán)境下，對于存儲產(chǎn)品提出了多樣化的需求。

        （2）由于制造設(shè)備加工能力、現(xiàn)有的工藝設(shè)計能力等限制，現(xiàn)有的很多產(chǎn)品難以滿足復(fù)雜的需求，往往需要定制化開發(fā)。

        （3）現(xiàn)有堆垛機自重較大，運行能耗巨大，低成本、低能耗、綠色環(huán)保性堆垛機的需求也將不斷涌現(xiàn)。

        ?  3 目標(biāo)

        （1）短期（2020）多樣化和極端化的非標(biāo)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。目標(biāo)主要集中在藥房、航空運輸、造船、飛機制造、冷鏈等領(lǐng)域。

        （2）短期（2020）開發(fā)基于綠色環(huán)保等特殊需求的新產(chǎn)品，例如綠色環(huán)保的帶能量回收系統(tǒng)的輕量化新型堆垛機系統(tǒng)。

        （3）遠期（2030）開發(fā)出跨界于VNA叉車和傳統(tǒng)堆垛機之間的新型堆垛機系統(tǒng)。比如基于電池驅(qū)動的離線移動式堆垛機系統(tǒng)。