密集存储系统对比研究

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　　【摘要】目前由于仓储用地审批难、仓库人工成本高等原因，密集型仓库系统逐渐成为仓库系统发展的新方向。本文分析了穿梭式密集存储系统、AutoStore系统和基于AGV的自动化仓储系统三种密集型仓储系统的运作流程，这三种密集型仓储系统的优缺点和应用场景进行了对比和分析。
　　【关键词】密集存储系统  仓储用地
　　 随着电子商务的快速发展，电商企业之间的竞争愈发激励，如何实现订单的快速准确的拣选，保障高效的仓库处理速度对于电商企业而言具有很重要的战略意义。于是，能够实现高效拣选和空间利用率高的密集存储系统逐渐走进人们的视线，常见的密集存储系统有穿梭式密集存储系统、AutoStore系统和基于AGV的自动化仓储系统，本文详细介绍了这三种系统的运作流程和优缺点。
　　一、密集存储系统研究现状
　　 目前，由于国内市场环境的变化，密集型存储仓库有着良好的应用前景，我国已经有很多学者展开了对于密集存储系统的研究。赵皎云通过分析密集存储的技术特点和技术发展趋势以及未来市场的分析，指出由于仓储用地拿地难、租金和劳动力成本不断上涨等因素的影响，密集存储系统，特别是以穿梭车为核心的自动化密集存储系统市场需求巨大。牟善栋分析了多层穿梭车仓储系统的设备调度与任务完成的时间顺序的特点，建立多层穿梭车仓储系统的出库作业时间模型，并对多层穿梭车的任务调度和储位分配进行了优化。杨玮等提出一种堆垛机与多层穿梭车相结合的密集存储系统，以订单处理时间最小为目标函数构建该密集存储系统的调度数学模型，采用改进的遗传算法对该模型进行求解。纪寿文，通过分析AGV小车的技术特点和AGV小车的种类，指出AGV小车在仓储业、制造业、烟草业等行业具有很广泛的应用前景，并对AGV小车的路线和调度问题的解决方法进行了总结。葛世恭，在对仓储搬运机器人的設备特点进行分析后，对仓储搬运机器人在汽车工厂物流领域的应用前景进行了展望。Swisslog公司创建的AutoStore轻载存储拣选系统，将料箱堆叠起来存储于铝制立式货格内，而搬运机器人在立式货格上方行走进行搬运。
　　二、三种密集存储系统运作流程分析
　　 穿梭车系统主要由立体货架、穿梭车、提升机等组成，出库货物由穿梭车运载进行水平方向上的运动，再由提升机运载进行垂直方向上的运动，这样待出库货物在提升机与穿梭车的共同作用下运输到拣货站台，再由拣选人员进行拣选。穿梭车式密集存储系统的存取货任务是通过提升机和穿梭车小车相互配合完成的，当订单任务到达时，穿梭车进行水平方向上的运动，运动到目标货位取货，取完货后前往提升机等待区，等待提升机到达进行取货，再由提升机将货物运输到底层传送带上，由传送带将货物运往拣选站台处进行拣选。
　　 基于AGV（物流机器人）的自动化仓储系统，是以自动导引小车、存储货架为主体，自动导引小车运载存储货架在计算机系统的调度下，沿着预设的导引路径行驶，根据订单信息将装有订单货物的货架运输到拣选台处进行拣选。AGV上装备有自动导向系统用来确保AGV能够沿着预定的路线自动行驶，将装有目标货物的货架自动的从起点运输到拣选台处
　　 AutoStore轻载拣选系统是由仓库内堆叠的料箱和在料箱上行走的机器人组成，将数千只标准料箱相邻堆叠，每16个料箱堆垛在一个密集货格中，省去巷道，形成一个高密度的存储区，而在堆叠的料箱上方由机器人在立式存储货格的顶端的轨道上水平行走，存取料箱，每台机器人配有伸缩提升装置，能够将料箱从垂直提升到货格顶部，然后将相应的目标料箱运输到出库位，由提升索将其运输到相应的拣选站台处进行拣选。
　　三、优缺点对比分析
　　 （一）穿梭式密集存储系统的优缺点
　　 优点：由穿梭车和提升机相互配合来实现货物的出入库，能够快速灵活的存取货物，系统运作效率高，具有较高的自动化程度。货架之间仅设置穿梭车轨道，省去了传统货架中的巷道结构，存储系统的空间利用率得到了提升，可以通过增加提升机的数量和穿梭车的数量来提高系统的运作效率，系统可扩展性高。
　　 缺点：穿梭式密集存储系统，一个小车一次运输只能够运输一个托盘的作业，并且每次执行出入库操作的时候都需要由穿梭车和提升机相互配合来完成，提升机的数量会限制系统的出入库效率，同时由于需要建设专门的穿梭车轨道，系统造假成本也相对较高。
　　 （二）基于AGV的自动化仓储系统的优缺点
　　 优点：AGV系统以AGV小车为核心，在有订单任务时通过AGV小车将订单货物所在的货架运输到拣选站台处进行拣选，小车能够根据货架的位置选择最近的拣选站台，系统运转灵活。 “货到人”的拣选方式使拣选效率得到了很大的提升，并且减少了仓库内的人工成本，拣货准确，能够最大限度的保证货物的安全性，系统的空间利用率高，存储能力提高了。
　　 缺点：AGV系统属于货架到人的拣选方式，在进行仓库货物拣选过程中AGV会将存放有目标货物的货物及其所在货架一起搬运到拣选台，这样会影响搬运速度，同时会限制货架的高度，为了方便拣选人员进行拣选货架的高度不能太高，使得每个货架的存储货物的数量有限。在建设仓库的时候需要对仓库地面进行设计，在地面上设计标识码，方便AGV小车定位够顺利的对货架进行搬运。
　　 （三）AutoStore系统的优缺点
　　 优点：模块化设计使得系统更加灵活，能够增加系统的可扩展性，系统空间利用率高，货箱式的拣选方法使得订单拣选效率变高，订单与机器人小车的绑定确保了订单拣选的准确率。标准的货箱式存储结构，方便小件多类型的货物存储，在货箱顶端同时有多个机器人同时进行工作，系统的鲁棒性好。
　　 缺点：标准的货箱存储，限制了存储货物的规格，不适用于大量整箱的取货操作。如果取同一件货物就需要多次进行取货操作，时间效率低。由于机器人在货箱顶端行走进行取货，对于机器人进行调度时要解决机器人之间的碰撞问题。
　　四、总结
　　 密集存储系统具有空间利用率高、高效率和低人工成本的特点，在经济结构升级，人工成本和用地成本不断上升的环境下，密集存储系统具有广阔的应用前景。本文通过对比分析了现有的三种密集存储系统的优缺点，对密集存储系统未来的发展和改进有一定的借鉴作用。
　　参考文献：
　　[1]赵皎云.密集存储系统及其市场需求分析[J].物流技术与应用，2018.
　　[2]牟善栋. 多层穿梭车仓储系统建模与优化[D].山东大学，2014.
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