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未来的多层穿梭车系统将全面颠覆现有技术

发表时间:2020-06-09 00:00

多层穿梭车货到人系统近年来越来越受到客户青睐,原因一方面在于拆零拣选作业的重要性,它既是整个物流中心的重点和难点,也是占用物流成本最高的环节;另一方面则在于多层穿梭车货到人技术非常成熟,且性价比较高。


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多层穿梭车系统应用现场


“货到人”系统凭借其在提高拣选效率、降低劳动强度、减少用工数量等方面的显著优势,逐渐成为行业关注的焦点。其中,穿梭车“货到人”系统以能耗低、效率高、作业灵活等突出优势成为拆零拣选的最佳方式,近两年得到快速发展和大范围应用。


多层穿梭车系统尽管不是为了仓储而生,但凭借速度和效率优势,确是最佳的拆零拣选作业方式,这也是它的最大价值所在。


随着人力成本、用地成本的不断提高,市场对省人力、高效率仓储系统的需求日益增加,货到人系统受到越来越多的关注。货到人系统是提高物流中心拆零拣选作业效率的主要方式之一,自上世纪80年代便出现了以旋转货架系统、mini-load系统为代表的货到人系统。但是,这类货到人系统难以满足电商物流对更加高效的拆零拣选作业需求,因此,以多层穿梭车系统、类kiva机器人系统为代表的更加高效的新型货到人系统开始出现。


多层穿梭车货到人系统近年越来越受到客户青睐,一方面原因在于拆零拣选作业的重要性,它既是整个物流中心的重点和难点,也是占用物流成本最高的环节;另一方面原因则在于多层穿梭车货到人技术非常成熟,且性价比较高。


多层穿梭车货到人系统市场需求越来越旺盛,如今不仅项目数量迅速增加,近三年增长率均超过50%,而且项目金额也越来越大,全部都是千万元级别。从行业需求来看,无论医药、电商、传统零售,还是制造业,均释放出更多的项目需求,如受智能制造的影响,产线补货效率要求提高,制造业对多层穿梭车系统的需求愈发强烈。从全球市场来看同样如此,美洲和欧洲的流通业及制造业开始拥有越来越多的客户。


多层穿梭车货到人系统不同于托盘穿梭车系统和mini-load堆垛机系统,它并非密集存储系统。Mini-load堆垛机系统可以做到三伸位,高度可以达到60米左右,而多层穿梭车系统最多为双伸位,高度大多为6~18米,显然mini-load系统的高存储密度是多层穿梭车系统难以企及的。当然,穿梭车系统中的托盘穿梭车和子母车系统属于高密集存储系统,具有高密度、低速度的特点。而多层穿梭车系统则是高速度的存储解决方案。


与其他自动化物流系统相比较,多层穿梭车系统拥有毋庸置疑的速度和效率,其吞吐效率大约高出10倍,拣货效率是传统作业方式的5~8倍,可以节省大量的人力成本,多层穿梭车系统较高的性价比正是体现在此。从这个角度来说,多层穿梭车系统尽管不是为了仓储而生,但凭借速度和效率优势,确是最佳的拆零拣选作业方式,这也是它的最大价值所在。因此,客户在选择多层穿梭车系统时,一定要明确自己的业务类型。


穿梭车系统关键技术主要体现在运动控制和设备可靠性两方面,即如何使穿梭车跑得快、跑得稳,兼顾效率与可靠性,这也是评价穿梭车系统性能的两大重要指标。


运动控制主要是指提升机、穿梭车如何更好地加减速及精准定位。例如,多层穿梭车系统中的提升机加速度达6m/s2,在如此高速运动下如何控制设备更加精确地作业,这无疑是一个技术难点。


设备可靠性涉及设计工艺、器件选型和系统冗余等,包括故障率、设备全生命周期运行时间、完备性等一系列评价指标。


之所以说设备可靠性而非速度、算法等是最大难点,原因在于设备速度可以通过选用更好的零部件和电气元器件等来实现;算法则可以通过专业人员来优化控制,其方案的可行性也可以通过明确的数据和模型加以判断;而可靠性则需要依靠控制系统、设计与制造、以及系统长期运行反馈回来大量数据对各个性能参数进行优化。换句话说,既要系统设计得好,又要控制得好,还要经历长期的运行,不仅要通过实验室测试,还要通过真实的客户项目实现长期应用获得可靠的结果,其难度显而易见。


例如,设备可靠性即便提高0.1个百分点,也需要进行大量的实验,需要各个环节的改进,同时对所有的部件进行检测,甚至所有的设计都有可能推翻再实验,而每一次改进都很难保证结果,所以要付出巨大的资金成本和时间成本。


除了技术资金难点,穿梭车系统在具体实施过程中也多多少少面临以下几方面的难题。首先,客户仓库地面承重没有达到建筑承重的要求,因为通常一个多层穿梭车系统需要至少每平米两吨的地面载荷能力,否则有可能影响系统整体的安全性;其次是客户的一些特殊要求,如客户环境对系统高度的要求过高或者过低,部分客户甚至要求做几米高的多层穿梭车系统,如果这样无疑是不划算的;另外,多层穿梭车系统是轻载型系统,一般小车载荷在50kg以下,但是部分客户的产品载重高于此限制,因此客户的特殊要求也成为多层穿梭车系统实现过程中的挑战。


为了满足越来越庞大的市场需求,各物流设备商及集成商纷纷将穿梭车系统作为主打产品,我们在技术上主要从三个方面严格要求:


第一,最优秀的工艺造型设计,包括设备的外形设计以及制造工艺等各个方面,保证系统的可靠性和工业美感;


第二,最能满足客户需求的复杂功能设计,如在目前简单的单伸位功能基础上推出双伸位甚至多伸位产品,增加系统功能;


第三,最高的运行效率。


技术优势也主要体现在系统的可靠性及运行效率两个方面。在可靠性方面,始终以国际标准来要求产品,同时,有上千台成功运行的多层穿梭车,产品及系统稳定性成为明显的优势;在系统效率方面也始终保持行业最高水平,达到每个巷道1000~1200箱/小时,今年下半年还计划推出1500~2000箱/小时的新产品。


除了大幅度提升效率,该多层穿梭车新品还将提高系统的存储密度。现有系统中,同一个货位上可以存放规格不同的两种箱子,如果货位用来存放小箱子,那么系统的存储密度自然就降低了,而我们的新产品则可以解决连mini-load堆垛机系统目前都未能解决的大小箱子兼容造成的存储空间利用率降低问题,将存储密度至少提高30%,接近mini-load堆垛机系统的存储密度。


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