世界第一套AS/RS系统投运记（智能仓储60年进化史-2）

导语

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在上期内容中，我们见证了1962年贝塔斯曼配送中心工人汉斯·穆勒的困境，以及Demag工程师沃尔夫冈·施罗德那个改变历史的灵感时刻——"为什么不能让货物自己'走'到人面前？"

18个月的设计与制造后，这个看似疯狂的想法即将接受现实的检验。

今天，我们将深入解析世界第一套AS/RS系统的核心技术架构，以及那个载入史册的历史时刻——1963年10月15日的首次投运。

这不仅仅是一次技术演示，更是整个仓储自动化行业标准的奠基时刻。

从立体货架的钢结构设计，到堆垛机的三维精确定位，再到继电器控制系统的逻辑架构，每一个技术细节都将影响后续60年的行业发展。

让我们回到那个决定性的秋日上午，看看±3mm的定位精度是如何实现的，2分15秒的存取时间意味着什么，以及为什么这套系统的成功运行会让现场所有人屏住呼吸...

第一次技术突破：AS/RS的诞生

1963年春天，德马格公司位于杜塞尔多夫的工厂车间里，一个前所未有的"机械巨人"正在悄然成形。

这就是世界上第一套自动化立体仓库系统——AS/RS（Automated Storage and Retrieval System）的原型。

工程师们给它起了个形象的比喻：货物的摩天大楼。

但这座"大楼"和普通摩天大楼有个根本区别：住在里面的不是人，而是成千上万件商品，而"电梯"则是一台能够精确移动的机械手臂。

要理解这套系统的革命性，我们得先明白传统仓库的根本问题在哪里。

传统仓库的存储方式本质上是"平面思维"——货物平铺在地面上，最多堆叠几层。即使建造多层仓库，每一层仍然是平面存储的重复。

这种方式的根本问题在于，它完全受限于人的生理极限：人能够到达的高度、能够搬运的重量、能够行走的距离。

AS/RS系统彻底打破了这个限制。它的核心理念是将存储空间从二维扩展到三维，创造一个真正的"立体存储矩阵"。

想象一下，这就像是把传统的平房改造成了摩天大楼，存储容量瞬间提升了几十倍。

这套系统由三个核心部分组成，每一个都是当时的技术突破。

第一个突破是立体货架系统。整个货架系统采用高强度钢材焊接而成，形成一个巨大的三维网格。

每个网格就是一个存储位置，可以容纳标准化的托盘或货箱。这就像是一个巨大的立体停车场，但停放的不是汽车，而是货物。

每个"停车位"都有精确的三维坐标：X轴表示排数，Y轴表示列数，Z轴表示层数。

为了实现机械化操作，所有的存储单元都必须标准化。德马格团队设计了统一的托盘规格：1200mm×800mm×150mm。

这个尺寸既能容纳大部分商品，又便于机械抓取。

这种标准化的意义远超技术层面——它为后来的全球物流标准化奠定了基础。

今天我们在世界各地看到的标准托盘，其尺寸规格很大程度上源于这个最初的设计。

贝塔斯曼项目的立体货架系统高达15米，相当于5层楼，拥有40000个存储位置，存储密度比传统仓库提升了300%，空间利用率从不到40%提升到85%。

第二个突破是堆垛机系统。

如果说立体货架是"货物的摩天大楼"，那么堆垛机就是这座大楼里的"智能电梯"。

但与普通电梯不同，这个"电梯"不仅能上下移动，还能左右移动，更重要的是，它有一双"手"——能够精确地抓取和放置货物。

堆垛机的底部安装在地面导轨上，通过电机驱动实现水平移动。

这就像火车在铁轨上行驶，但精度要求更高——定位误差必须控制在±5mm以内。

为了实现如此高的精度，工程师们采用了齿轮齿条传动系统，并配备了机械编码器进行位置反馈。

每移动1mm，编码器就会产生一个脉冲信号，控制系统通过计算脉冲数量来确定精确位置。

堆垛机的立柱可以沿着垂直方向升降，原理类似于电梯，但结构更加复杂。

由于需要承载货物的重量，升降机构必须具备足够的强度和稳定性。工程师们采用了钢丝绳和配重系统，类似于电梯的设计，但增加了多重安全保护措施。

即使在最坏的情况下，比如钢丝绳断裂，货叉也不会自由下落，而是通过机械制动系统缓慢降落。

最精巧的部分是货叉伸缩机构——一对可以伸缩的机械臂，能够深入货架内部抓取货物。

货叉的设计借鉴了叉车的原理，但精度要求更高。

它必须能够精确插入托盘底部的叉孔，承载最大500公斤的重量，在狭窄的货架通道中操作，还要适应不同高度的货物。

第三个突破是控制系统。这是整套系统的"大脑"，虽然按今天的标准来看还很原始，但在1960年代已经是相当先进的技术了。

要知道，那个时代没有计算机，没有传感器，甚至连集成电路都刚刚发明。

德马格的工程师们只能依靠继电器、接触器和机械开关来构建控制系统。

整个控制系统由数百个继电器组成，形成复杂的逻辑电路。

每个继电器就像一个开关，通过不同的组合来实现不同的功能。

想象一下，这就像用数百个电灯开关来控制一个复杂的机器——每个开关的状态都会影响其他开关，最终形成预定的动作序列。

控制系统与堆垛机之间通过电缆连接，传输控制信号和状态反馈。由于堆垛机需要移动，电缆必须采用特殊的拖链设计，确保在频繁移动中不会损坏。

为了实现精确定位，系统采用了机械编码器。这是一个带有刻度的圆盘，通过光电传感器读取位置信息。虽然原理简单，但在当时已经是相当先进的技术。

将立体货架、堆垛机和控制系统整合成一个协调工作的整体，这本身就是一项艺术。工程师们需要解决无数的技术细节。

安全保护是重中之重。由于设备庞大且运行速度较快，系统设计了多重安全措施：机械限位开关防止超程，重量传感器检测货物状态，急停按钮可立即停止所有动作，安全围栏防止人员误入。

考虑到设备的复杂性，系统还设计了便于维护的结构：关键部件采用模块化设计便于更换，设置专门的维护通道和平台，配备故障诊断指示灯，建立定期保养制度。

仓库环境复杂多变，系统必须能够适应温度变化（-10°C到+40°C）、湿度变化（相对湿度30%-80%）、灰尘和污染，以及电压波动。

这套系统的诞生标志着仓储技术的一个重要转折点。它不仅仅是技术的进步，更是思维方式的革命。

从人适应机器到机器适应人——传统仓库要求工人适应仓库的布局和流程，而AS/RS系统则让机器来适应人的需求。

从二维到三维的跨越——立体存储的概念彻底改变了人们对仓库空间的认知，为现代物流中心的设计奠定了基础。

从手工到自动化的转变——这是仓储领域第一次实现真正意义上的自动化，开启了智能仓储的新时代。

标准化理念的确立——系统的成功运行证明了标准化在自动化中的重要性，这一理念后来成为现代物流的基本原则。

当第一台堆垛机在贝塔斯曼的仓库中开始运行时，没有人能够预见到这项技术将如何改变世界。

但有一点是确定的：仓储自动化的潘多拉盒子已经打开，再也无法关闭。

一个新的时代即将开始。

历史性的第一次运行

1963年10月15日，德国居特斯洛，秋日的阳光透过贝塔斯曼配送中心巨大的玻璃窗洒在地面上。

这一天，注定要被载入仓储物流的史册。

上午9点整，随着一声清脆的电铃响起，世界上第一套自动化立体仓库系统正式启动。在场的所有人——Demag的工程师、Bertelsmann的管理层、德国工业界的代表，甚至几名记者——都屏住了呼吸。

历史，就在这一刻开始改写。

未完待续。。。

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