基于FAST法的智能仓储装备功能模块化设计
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摘 要：通过智能仓储装备的功能分析，实现装备整体功能的模块化分区，研究如何选取合适的设备组合来满足用户复杂存储需求。利用FAST功能分析法划分整体装备功能层级，构建用户-子功能-功能区的映射模型。将智能仓储装备复杂的功能分解为子功能模块，为用户设计不同存储需求的一体化智能仓储提供参考思路。
关键词：智能仓储装备;功能分析;用户需求
中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）07-0042-02
Abstract： Through the function analysis of intelligent storage equipment， the modular partition of the overall function of the equipment is realized， and how to select the appropriate equipment combination to meet the complex storage needs of users is studied. The functional level of the whole equipment is divided by FAST functional analysis method， and the mapping model of user-subfunction-functional area is constructed. The complex functions of intelligent warehousing equipment are divided into sub-functional modules， which provides a reference idea for users to design integrated intelligent warehousing with different storage requirements.
Keywords： intelligent warehousing equipment; functional analysis; user requirements
仓储装备是指在整个物流存储领域中，为了实现“仓储”这一环节所需要使用的全部设备与器材的总称，是现代物流运行中最重要的枢纽[1]。2016年国家发展改革委印发《“互联网+”高效物流实施意见》提出，提升仓储装备智能化水平，完善智能仓储配送设施网络，支持企业建设智能化仓储，应用智能化物流装备提升仓储、运输、分拣、包装等作业效率和仓储管理水平[2]。由此可见，智能仓储是智能制造发展中一个发展空间巨大的领域。
1 智能仓储的研究现状
智能仓储装备包括储存设备，搬运设备，输送设备，拣选设备，分拣设备等，表1为市场上出现最多的仓储装备产品分类。仓储行业的发展经历了人工生产、机械化、自动化，到21世纪已经进入智能化的第四个阶段，智能仓储也已经超越了传统仓库的功能，成为了集存储、运输、搬运、装卸、分拣及信息处理为一体的综合系统。近年来，我国智能仓储装备的固定资产投资规模增长迅速，到2013年已超过4200亿元，年平均增长率在30%左右[2]。
智能仓储现有问题分析：
在全球化科技水平的进步和电商行业迅猛发展的推动下，我国的智能仓储装备经过20年的高速发展与创新，取得了令人瞩目的成就，但与西方发达国家相比仍存在较大差距。市场具备多层次的产品结构，装备整体行业发展参差不齐[3]，主要存在以下问题：
（1）功能的可拓展性较差。智能仓储装备应用的存储物的种类复杂繁多，不同企业的发展过程要求智能仓储具备柔性发展，但行业发展方向倾向于单一产品创新，缺少集成化发展。
（2）空间兼容性差。在仓储使用中过多的依赖于土地和人力资源，缺少系统的规划，空间利用率较低，占地广阔造成成本过高。
2 基于FAST的智能仓储功能分析
2.1 FAST-功能系统分析法
FAST是功能分析系统技术的简称，最早是由美国通用电气的工程师迈尔斯提出来的。它是在描述项目的功能的基础上建立的，主要采用自上而下的系统化的逻辑顺序，分析，定义，理解产品的功能，从而确定各功能之间的主从关系[4]。
2.2 智能仓储装备功能系统图
FAST功能分析法分析智能仓储设备的整体功能，绘制功能系统图，对产品功能进行层级细化，明确各功能之间的逻辑关系。按照入库流程将仓储整体规划为分拣区，运输区和存储区，根据功能树图和货物存储的运行流程，将仓储整体功能按照存储这一核心功能，进行功能系统的分析（图1）。在功能整理中发现，存储区和运输区存在重合的二级子功能“设备运输”，通过实际调研验证，运输设备在收到信息指令运送存储物前往存储地点时，会在货架中间穿梭，因功能分析后的二级子功能共六个，分别为货架存放、设备运输、存储信息录入、货物放置、信息识别、扫描拣选。
3 智能仓储功能模块化设计实现
3.1 用户需求分析
依据功能分析的结果，以核心功能“存储”为目的，对目标用户（有存储需求的企业）展开问卷调研，并按照需求的重要性、紧迫性进行评价，得到目标用户的存储需求及重要度排序。
3.2 用户需求映射功能模块
针对用户需求的调研结果，将用户需求与重组的二级子功能（货架存放、设备运输、存储信息录入、货物放置、信息识别、扫描拣选）相对应，并列举用户需求与对应子功能的影响，之后对子功能选择相对应的存储设备，找到适应的功能区，建立用戶-子功能-设备-功能区的映射模型（表2）。前文功能分析时已将二级子功能“设备运输”合并，因此输送设备同时映射运输和存储两个功能区。
3.3 实例分析
目标企业是一家零件制造企业，存储对象主要是军工设备的部分组装零件，物品特点如下：（1）数量多，单个基数较大，种类分散;（2）大小不一，长短不一，形状各异;（3）材料以金属材质居多，出入库频率较高。
针对以上特点判断，该物品偏向小型密集存储的需求，所以依据表2的用户-功能模块映射模型，选择最佳的设计方案。以料箱为存储放置单元，配合以密集货架的立体仓库、穿梭车作为主要输送设备，传送带为辅助输送设备、配合MES系统作为中央控制系统，设计使用流程，建立符合用户需求的智能仓储。
4 结束语
基于“中国智能制造”这一大的行业发展背景，智能仓储未来的发展速度会更快，行业规模将不断变大，且更倾向于智能化和集成化的发展[5]。面对巨大的市场潜力和复杂的用户需求，文章提出了一种针对智能仓储的功能模块划分方式，为不同需求的企业设计合适的智能仓储，为相关研究提供基础思路。
参考文献：
[1]张可薇，王亚臣，范红岩，等.智能仓储研究与应用进展[J].中国市场，2017（08）：166-169.
[2]编辑部.CeMATAsia2015：智能物流引领创新发展[J].物流技术与应用，2015，20（12）：60-85.
[3]吴爱萍，徐志灵，曾文怡.京东现代物流模式下的仓储管理[J].市场研究，2018（08）：44-46.
[4]李君华，苗梦宇.基于FAST法的城市救援车模块化设计[J].包装工程，2018，39（08）：177-181.
[5]杨松.Y物流公司智慧仓储实施研究[D].北京交通大学，2018.
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