自动化物流系统规划设计方案

导语

大家好，我是社长，老K。专注分享智能制造和智能仓储物流等内容。欢迎大家使用我们的。

神器工具：【智仓项目库：智能仓储从业者的「】

专业书籍：《》|《》|《》|《》|《》

完整版文件和更多学习资料，请球友到自行下载

今日【知识星球】分享内容如下：

总目录

一、总体方案介绍
二、系统作业流程
三、主要设备说明
四、物流管理与控制系统（LOG++）
五、项目实施详细步骤
六、结束语

一、总体方案介绍 1.1 物流规划依据及设计

库房规格：南北方向长度100m，东西向宽度35m，屋顶横梁下弦总高度不超过24m，建筑面积6000±2%平方米。

库房内设置：3个巷道，2台堆垛机。

自动分拣线：1套。

托盘标准规格：1200×1000×160mm。

存放单元：1200×1000×1300mm；400×600×280mm。

总货位数：6排54列13层共4212个。

额定载荷：不少于350个拣选点，1750个货位；500kg/盘；20kg/盒。

入库时间：8小时/天（假设）。

出库时间：8小时/天（假设）。

系统高峰出入库作业能力：高架区不低于87盘/小时；自动分拣系统分拣能力不低于200周转箱/小时，同时进行3个订单的分拣。

功能区：收货待验区、发货备料区。

特殊存储区：低跨区一层为大型器械存储区；低跨区二层为特殊品库一区、二区、三区。

1.2 存储单元设计 1.2.1 托盘物品

存放对象：外购品。
存放位置：AS/RS系统、地面平置区。
物料尺寸：1200×1000×1300mm。
物料重量：500kg。
托盘规格：木制，1200×1000×160mm；物品不能超出托盘尺寸。
存储单元规格：1200×1000×1300mm，含托盘高160mm。
每托盘存放对象：外购品，重量500kg，包括托盘重量。

1.2.2 空托盘垛

存放对象：空托盘，1200×1000×160mm。
存放位置：AS/RS系统中。
每垛空托盘数量：8个。
物料尺寸：1200×1000×1280mm。
物料重量：750kg。
存放位置：货架顶层或其他随机货位。
顶层高度：2100mm。

1.2.3 小件存储盒

存放对象：拆零物品及存量很少的C类物品。
外形尺寸：400×600×280mm。
存放位置：四层流力货架系统。
载重量：≤20kg。

1.3 库容量规划 1.3.1 AS/RS货架系统实际库容量规划

总货位数：2×3=6排；2×27=54列；13层。
合计货位数：6×54×13=4212个。
实际规划货位数与招标文件要求相同。

1.3.2 拆零拣选区货架系统实际库容量规划

存储单元尺寸：400×600×280mm。
巷道：1。
排数：2。
层数：4。
货格数：11。
单元货格横向货位数：4。
单元货格纵向货位数：5。
拣选点小计：2×4×11×4=352。
货位数小计：1760货位，大于1750货位。

1.4 特殊存储区、功能区及辅助区域规划

特殊存储区方面，大型器械存储区位于低跨区一层，数量2，总面积468平方米；物品库一、二、三区位于低跨区二层，数量3，总面积1283平方米。

功能区方面，收货办公室位于低跨区一层，数量1，面积17平方米；发货办公室位于低跨区一层，数量1，面积15平方米；保安室位于低跨区一层，数量1，面积9平方米；中央控制室位于低跨区二层，数量1，面积88平方米；办公室位于低跨区二层，数量2，面积107平方米；资料室位于低跨区二层，数量1，面积70平方米；卫生间位于低跨区二层，数量2，面积19平方米。

辅助功能区方面，电梯间位于低跨区一、二层，数量1，面积14平方米；楼梯间位于低跨区一、二层，数量2，面积23平方米；配电室位于低跨区一层，数量1，面积34平方米；消防控制室位于低跨区一层，数量1，面积23平方米；消防阀组间位于低跨区一层，数量1，面积32平方米。

1.5 系统构成

货架系统：横梁式货架系统4212个货位，6排×54列×13层；流力式货架系统352个拣选点，1760个货位。

有轨巷道堆垛机：高性能巷道堆垛机1台，H=21000mm；传统型转弯堆垛机1台，H=21000mm。

巷道设备：天、地轨2套；安全滑触线2套。

出库输送机系统：1套，负责完成托盘出入库及拣选操作，包括37台输送机、1套尺寸检测条码阅读系统、1套重量检测系统、1套自控系统。

自动分拣线：1套，负责将整箱拣选或拆零拣选的物料进行出库输送，并按目的地不同送到不同拣选口。

集成化计算机管理和监控系统：1套高性能集成化物流管理控制系统LOG+++，支持与ERP系统连接。

无线射频系统：1套，5台无线手持射频终端、3台无线基站、1套无线通讯软件协议及1套LOG++--RF系统，负责现场信息采集和自动提示。

辅助设备：1套电线电缆桥架供电柜，2000个木制托盘，500个小件存储箱。

其他：以上设备的设计、制造、运输、安装调试、培训及相关服务内容；物流系统总体规划设计与其他系统的土建配合。

二、系统作业流程 2.1 收货作业

操作人员首先通过RF确认验收作业，获取收货信息，然后扫描物品外包装上的条形码，获得物品唯一标识信息。通过工作站调用入库计划信息，对比检查品种、规格是否正确、质量是否达到要求。验收信息的回填可通过网络同步传输到LOG++系统。

系统根据不同种类物品信息自动形成入库方案，提示物品存放到不同区域，包括巷道货架区、拆零拣选区、特殊存储区。

送往AS/RS区域的物品需要进行组盘操作。操作人员使用RF终端依次扫描物品箱条码，然后扫描托盘条码并确认，从而建立托盘与托盘上物品的一一对应关系。

2.2 入库流程 2.2.1 AS/RS入库流程-空托盘垛准备

入库作业以离线方式进行组盘，组盘形式分为单项组盘和多项组盘。单项组盘即一个托盘内只存放一种物品；多项组盘即多种物品分装到特制专用箱内，然后对特制专用箱进行组盘。物品组盘前检查包装箱条形码标签，缺损的补打、补贴。系统根据包装箱的尺寸、重量提供组盘方案，通过无线手持终端扫描包装箱的条形码进行组盘，最后扫描托盘条形码，将托盘编号及对应的物品编码、数量、效期、批号等信息记录到数据库。系统根据不同种类物品信息自动形成入库方案，提示物品存放到不同区域，包括巷道货架区、拆零拣选区、特殊存储区。入库作业分为巷道货架区入库、拆零拣选区入库、特殊存储区入库三种方式。

空托盘垛准备流程为：接到指令后堆垛机将空托盘垛调集出库；输送机系统自动输送；成垛空托盘由叉车叉往组盘区。

2.2.2 AS/RS入库流程-托盘入库流程

叉车将信息登录组盘完毕的托盘放置于入库口；托盘自动往前输送；进行尺寸检测、重量检测及条码阅读；合格时托盘继续往前输送到指定巷道口，不合格时输送到不合格整理区，再次不合格时再次不合格品退出；按提示信息整理后入库；堆垛机将托盘入库到指定货位。

2.2.3 拆零拣选区入库流程

操作人员将验收完毕的物料搬运到拆零拣选区；操作人员根据RF终端信息提示，将物料存放到相应货位；然后操作人员用RF终端扫描货位条码，并输入物料数量等数据更新此货位的库存信息。

2.2.4 特殊存储区入库流程

操作人员进行收货作业。其中，大型器械被搬运到大型器械存储区，操作人员根据RF终端信息提示，将器械存放到相应货位，然后操作人员用RF终端扫描货位条码，并输入物料数量等数据更新此货位的库存信息。其它特殊品通过电梯被搬运到低跨区二层的特殊品存储区，操作人员根据RF终端信息提示，将器械存放到相应货位，然后操作人员用RF终端扫描货位条码，并输入物料数量等数据更新此货位的库存信息。

2.3 出库流程 2.3.1 AS/RS区域-整盘出库

接到指令后堆垛机将出库托盘调集出库；输送机系统按照系统指令自动按指定路线往整盘出库口输送；出库托盘由叉车叉往出库备料区进行汽车发货。

2.3.2 AS/RS区域-整箱拣选出库

接到指令后堆垛机将拣选托盘调集出库；输送机系统按照系统指令将托盘器材按照指定路线自动输送到相应拣选站台；操作人员用RF扫描托盘条码，按照提示信息进行拣选操作；操作人员将拣选出的物料放入空周转箱中，并建立其对应关系，然后推入自动分拣线；拣选完毕后的托盘，经操作人员整理后重新回库；拣选出的物料在自动分拣线上输送，并根据目的地的不同分流到相应分拣口；拣选出的物料如果批量大，则将拣选后的物料通过搬运设备直接送到出库备料区。

2.3.3 拆零拣选区拣选出库

LOG++系统根据周转箱的容量以及存储区域的不同进行订单的拆分，然后将其信息传输到现场终端上，并打印订单标签；操作人员使用RF系统建立起周转箱与订单标签的对应关系，并将标签放入空间转箱中，然后将周转箱放置于空间转箱积放线上；拣选区操作人员拾取一个空间转箱，使用RF系统扫描周转箱条码，从而获得其拣选信息，操作人员根据信息的提示进行拣选操作；当本区域拣选任务完成后，操作人员将周转箱推到下一个拣选区进行操作，直至本周转箱的拣选任务完成，然后操作人员将周转箱推入自动分拣线；周转箱在自动分拣线上输送，并根据目的地的不同分流到相应分拣口；没有正确分流的周转箱将被输送到溢出口另行处理。

2.3.4 特殊存储区出库流程

LOG++系统将出库信息发送到负责本区域作业的操作人员RF终端上，操作人员根据信息提示到指定库区进行出库操作，完成后用RF终端扫描货位条码，更新库存信息。其中大型器械存储区的物料直接搬运到出库备料区；其它在二层的特殊品则通过电梯先被搬运到一层，然后再被送到出库备料区。

2.4 补货流程

拆零拣选区的某种物料如果低于最低限，LOG++系统会自动生成补货任务，也可以人工申请，并在正常作业闲暇时段触发。操作人员将补货物料搬运到拆零拣选区，并存放到相应货位，然后操作人员用RF终端扫描货位条码，并输入补货数量等数据更新此货位的库存信息。存储在AS/RS区域中的相应托盘将被自动输送到整箱拣选口，操作人员用RF终端扫描托盘条码，根据信息提示进行拣选操作。

2.5 盘库和倒库流程

盘库作业方面，盘库作业可对物品进行全盘或零盘，以零盘为默认方式。零盘即只盘检有零箱的托盘。对于托盘存储的物品，系统根据用户的要求，把需要盘检的托盘送到盘检台，即整箱拣选台，利用RF扫描箱条码进行盘检。正确的物品托盘按下相应按钮，自动送回货架；不正确的物品托盘，生成错误清单，重新打印物品箱条码，再送回货架，待上级审批后，修改系统信息。拆零拣选区物品的盘库作业，以系统提示、利用RF进行人工盘检的方式进行。盘库同时检查物品质量，有质量问题的物品，系统自动标识，并提供同批次物品货位信息，以便统一盘检。

倒库作业方面，为了提高物品分发效率改善货架的承重分布，可在物品大批量分发之后，或是物品存储严重违反某几项存储原则时进行倒库作业。倒库作业同样要遵循下重上轻、就近存放、均匀存放、分区存放等各项原则，以及GSP所规定的物品存储原则。一般以系统提示、人工确认的方式确定倒库方案，托盘存储的物品由系统自动完成；拆零拣选区的物品由人工完成。

三、主要设备技术参数及介绍 3.1 系统能力计算

计算结果为：堆垛机的繁忙率为99%；输送机系统A点的繁忙率为59.18%；输送机系统B点的繁忙率为84.31%；输送机系统C点的繁忙率为34.76%；自动分拣线的繁忙率为20.83%。

数据表明，堆垛机、输送机系统A点、B点和C点关键点以及自动分拣线的实际作业能力都比需求值高。其中，堆垛机系统的繁忙率最高，为整个系统的瓶颈，计算机仿真结果也验证这一结论。该瓶颈问题可以通过延长高峰作业区段的时间，降低该时段的作业量来加以调整，将设备的繁忙率降至合理水平。

总体来看，各设备效率匹配较合理，基本发挥了最大效率。物流通畅合理，完全满足系统的要求，还有一定的能力冗余。在实际运行过程中，集成化物流管理控制系统还可根据历史记录及实际运行状况，对运行进行相应调整，从而最大限度地发挥系统的能力。

3.2 组合式货架系统

横梁式货架方面，货架型式为组合横梁式成品，货位数4212个，6排×54列×13层。立柱下段120×96×2.5mm，立柱上段120×96×2.0mm，横梁2350×100×1.5mm。表面处理为酸洗磷化，表面喷塑，颜色用户自选。

流力式货架方面，存储单元尺寸400×600×280mm，货架类型为流力式货架，巷道1，排数2，层数4，货格数11，每货格列数4，单列纵伸方向列数5，小计2×4×11×4×5=1760，总计352。表面处理为酸洗磷化，表面喷塑，颜色用户自选。

3.3 堆垛机系统 3.3.1 高性能快速堆垛机

设备数量1台；载重能力500kg；运行速度0~150m/min，变频调速，激光测距仪+旋转编码器；起升速度0~40m/min，变频调速，齿形带+旋转编码器；货叉速度0~20/40m/min，变频调速，齿形带+旋转编码器；单立柱结构，整体结构优化设计，结构轻便合理；规范设计，安全设施齐全，设备安全可靠；控制形式为闭环调速，使用激光、齿形带和旋转编码器结合使用的绝对增量认址方式；控制方式采用手动、单机自动及联机自动控制方式；驱动电机德国SEW；PLC德国SIEMENS；变频器德国SEW；继电器日本IDEL；交流接触器德国SIEMENS；红外光电开关日本OMRON；行程开关日本OMRON；空气开关德国SIEMENS；激光测距仪德国Sick；旋转编码器德国kulber；表面涂装喷漆。

3.3.2 转弯型堆垛机

设备数量1台；载重能力500kg；运行速度4~100m/min，变频调速，光电认址；起升速度4~20m/min，变频调速，光电认址；货叉速度4~20m/min，变频调速，旋转编码器；单立柱结构，整体结构优化设计，结构轻便合理；规范设计，安全设施齐全，设备安全可靠；控制形式为开环调速，运行和起升使用光电认址方式，货叉使用旋转编码器认址方式；控制方式采用手动、单机自动及联机自动控制方式；驱动电机德国SEW；PLC德国SIEMENS；变频器德国SIEMENS；继电器日本IDEL；交流接触器德国SIEMENS；红外光电开关日本OMRON；行程开关日本OMRON；空气开关德国SIEMENS；旋转编码器德国kulber；表面涂装喷漆。

3.4 入出库输送机系统

载重能力500kg；运行速度16/4m/min；整体结构优化设计，结构轻便合理；系统构成包括输送机37台，1套尺寸检测称重条码阅读系统和一套自动控制系统；控制方式采用手动、单机自动及联机自动控制方式；输送机系统容错包括尺寸超差及超重、托盘条码故障、系统自检、系统自恢复功能；PLC控制元器件采用德国西门子产品S7-300系列产品；安全措施为两侧装有保护导向装置，具有完整的连锁保护装置；所有光电开关及检测器件采用进口产品；电机减速机德国SEW；PLC德国SIEMENS；继电器日本和泉；交流接触器德国SIEMENS；红外光电开关日本OMRON；空气开关德国SIEMENS；表面涂装喷漆。

控制系统结构为：监控计算机采用CP5613通讯模块；现场总线采用PROFIBUS-DP；输送机系统采用SIEMENS S7-300 CPU315-2DP；操作终端为OP27；并连接电机I/O、光电开关I/O。

3.5 自动分拣系统

内容为设备图片展示，此处略。

3.6 辅助设备系统

内容略。

精品阅读：

--海外项目英语手册--

--仓储物流自动化项目避坑手册--

--智能仓储项目实施指南：甲方必读--

--12大行业智能仓储实战指南--

-智能仓储物流技术研习社-

建立智能物流系统甲方、集成商与周边配套商

共同技术语言，填埋沟通鸿沟
提供高校物流专业教学现实素材

搭建可实际应用、接地气的

智能物流技术交流分享平台

立体库 | AGV | 机器人 | 拣选 | 分拣 | 仿真

| WMS | WCS | 输送 | 包装

|规划| |报告| |趋势| |历史|

制造业| 电商 | 快递 | 鞋服 | 家具 | 商超

| 零售 | 医药 | 冷链 | 第三方

欢迎大家到本文底部评论区留言。