自动仓储系统在铁路部门中的应用

葛祥俊/上海铁路局

自动仓储系统在铁路部门中的应用

葛祥俊/上海铁路局

仓储管理是铁路运用部门的重要组成部分，加强铁路仓储的科学建设与现代化的管理可促进铁路企业的市场竞争力，提升铁路部门的经济效益，具有十分重要的现实意义。

动车运用所；自动仓储系统；立体仓库；堆垛机

近几年，随着中国铁路的高速发展，为适应不同的运输环境满足市场的需求，越来越多的高铁列车车型也随之诞生，这就大大增加了各个动车运用所日常检修的复杂程度。而仓储材料配给是铁路动车运用部门的重要组成部分，所以也就对动车所的仓储配给提出了极高的要求，铁路物资仓储部门原有的由计划调拨的“收发供应型”模式已不能满足动车运用所对车辆日常检修维护工作要求，在这样的背景之下，自动仓储系统在动车配件物资流通环节中的作用愈发明显。自动化的立体仓库加速了配件的调取，减少了物资在调取环节中的损坏，提高了仓库的土地面积使用率，节约了人力、财力的同时提高了库存的周转率和灵活性以及库管员的工作效率。

一、自动仓储系统的发展背景

在过去长期的计划经济体制下，仓储业形成了以部门管理为主的管理体制，这种分散的各自为政的管理体制下资金分散，管理落后，设备陈旧，仓库利用率低，后果是仓库管理水平低、储存条件差、服务质量低，致使储存物资损坏变质、失窃等，使国家和企业遭受不应有的损失。随着我国高铁事业的发展，必然要求与之配套的仓储业也需要一个快速发展以适应这一新的形势需求。在这样的大背景下，铁路部门现代化的仓储系统也随之诞生。

1959年，美国开发了世界上最早的自动化立体仓库并在1963年使用计算机对其进行控制，之后日本、德国等发达国家也相继开发了本国的自动化立体仓库。由于特殊的历史背景，我国在这一方面起步比较晚。1974年我国建成了第一座自动化立体仓库，随着现代化控制技术的不断发展，自动化立体仓库进入了一个快速的发展时期。

二、自动仓储系统的组成

自动仓储系统(AS/RS)是采用高层货架储存货物，用起重、装卸、运输机械设备进行货物出库和入库作业，采用信息系统进行管理的自动化物流系统。AS/RS主要通过高层货架充分利用空间进行货物自动存取，所以称为“自动化高架仓库系统”，也称为“自动化立体仓库系统”。高架仓库的最大高度可以达到40多米，最大库存量可达数万甚至10多万个货物单元，可以做到无人操纵，实现按计划入库和出库的全自动化控制，并且对于仓库的运作与管理可以实现计算机网络管理。

以上海铁路局南京动车段辖下的南京南动车运用所内的为例自动仓储系统一般由以下部分组成：

（一）高层货架

高层货架是AS/RS的主要组成部分之一，其货物单元可以是托盘，也可以是抽屉或者盒子/箱子，这取决于所存取货物的大小和特点。货架也分不同种类，比如悬臂式、重型流利式，或者是经过特殊设计的货架。通常都使用标准货架，如果是非标准、定制化的，成本会更高。此外，货架可以独立于建筑物，也可以嵌在建筑内部。

（二）自动存取设备

AS/RS中的存取设备有高位叉车、工业机器人、有轨式单双立柱巷道堆垛机等，完成物料搬运、提升、堆垛等操作。其中最常见的自动存取设备是堆垛机。堆垛机接受计算机指令后，能在高层货架巷道中来回穿梭，把货物从巷道口的出入库货台搬运到指定的货位中，或者把需要的货物从仓库中搬运到巷道口出入库货台，再配以相应的转运、输送设备，通过计算机控制实现货物的自动出入库。

堆垛机在巷道内运行，通常每个巷道配备一台堆垛机，也有一台堆垛机运行在多个巷道的情况。这时，巷道末端通常都配有一台输送车，用于将堆垛机送到另一个巷道。到底选择哪种设备取决于成本和处理量。按照控制方式，堆垛机可以分为人工操作和无人操作两种，如果是前者，则每次从存储货位取出的货物可以少于一个货物单元(即，可以完成拣货功能)。

除了堆垛机，也有一些AS/RS系统并不使用运行于巷道内部的自动存取设备。其中比较典型的应用是自动导引车(AGV)。AGV有时会被用来代替运行于巷道内部的堆垛机，它不仅能实现制造、配送区与仓库之间的货物传送，还能从存储货位取出货物。在这种情况下，通常需要铺设轨道，引导AGV小车进入巷道内部，同时，轨道还能保持小车的平稳运行。提升装置用于小车的升降操作，有时，AGV能替代无人驾驶叉车。AGV的局限性在于货物提升的高度受限。

（三）出入库工作站

存取暂存站是用于将货物摆放成适合堆垛机处理形式的工作站，它可以很简单，仅仅由一台叉车或穿梭车、一个传输单元或者是一台自动导引车(AGV)组成。每个AS/RS都至少有一个存取暂存站，通常位于巷道末端。有时，存取暂存站堪称存储区与工厂、配送协同运作的中枢神经。

（四）地轨

先进的地轨有特殊的抓紧装置，大大提升安全性与可靠性。有些地轨可以偏向于巷道的一边，这样可以为堆垛机手动模式作业情况下流出足够的行走空间，也可以便于维护。

（五）货位控制软件与堆垛机控制软件

这些控制软件与仓库管理软件或企业资源管理软件相连。控制软件可提供可视化管理与用户友好操作界面。采用中间件控制除了控制自动化仓储系统中的堆垛机，还能集成其它的自动化物流设备的控制系统。

三、自动仓储技术发展趋势

随着社会的发展，产品越来越趋向个性化，生产批次越来越小，产品品规也越来越丰富。同时，随着分销网络的扁平化，销售中间环节的消除，更大型、更集中的配送中心已经成为主流趋势，货物会从配送中心直接送到用户手中。同时，为了缩短交货时间，加快资金周转，订单结构也逐渐趋向于更少的批量和更多的频次，这就需要配送中心能够处理“小批量、多频次”的订单。实际上，仓储自动化的主要增长领域就在于订单拣选。未来订单拣选不再是劳动密集型产业，而是更加灵活，更加模块化。更集中、更大型的配送中心越来越多。因为企业意识到，与其在不同地区开设几个小型仓库，不如将其合并集中，在某个区域开设一个大型配送中心，实现统一配送。而更快、更可靠的运输系统为此提供了必要条件。生产力如何提高，准确率如何保持，人体工程学如何考虑，是每一个企业都必须面对的问题。

四、结束语

对于铁路系统来说，高效合理地利用现代化的仓储技术，可以帮助动车所加快物资流动的速度，降低成本，保障检修任务的顺利进行，并可以实现对资源的有效控制和管理。随着信息技术与网络技术的快速发展以及人力成本的上升，仓储技术已经从人工和机械化阶段，向自动化、智能化发展，从而对整个铁路系统做出最大的贡献。

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[2]张三省，郝渊晓.仓储与运输物流学[M].广州:中山大学出版社，2007:2.

[3]徐常凯，郑金忠，自动化仓库系统的关键技术[J]，物流科技，2002，（03）

葛祥俊，上海铁路局，南京动车段，南京动车运用所，工号：435150 。