如何实现物流仓储系统的柔性化设计
发布时间：2024-11-14 14:03:27
柔性化的概念
柔性（FLEXIBLE）一词，已经有一定的历史。早在上世纪六七十年代提出的柔性制造系统（FMS）是对机械制造行业的一次革命，它主要是引入数控加工中心、物料自动输送系统和计算机系统等，解决连续24小时生产问题，从而大幅度提升对于小批量产品生产的效率。在FMS系统中，自动化物流系统是重要一环，用于加工件的自动供应和产成品的储存，以及加工刀具的自动更换和储存。我国在上世纪90年代大举引入FMS系统，取得了一定效果。
物流仓储系统的柔性化显然与FMS有很大差异。总体来说，物流仓储系统的柔性化要解决的是装备和系统的适应性问题，以便提高设备和系统的应用水平。如典型设备叉车，本身可以适应于很多应用场合，通过更换属具，还可以适用于搬运多种形状的物料。再比如一个自动化立体库系统，它可以适应于多种领域产品的储存和管理等。这应是物流仓储设备和系统柔性的基本内容。
此外，物流仓储设备的柔性化还存在于产品本身。包括产品的可互换性，产品对于场地的适应性等，均可归于柔性的范畴。但这一点在实际应用中通常不太会受到重视。
与之对应的是物流系统的柔性化。这里系指物流系统的适应性问题，包括产品选型、单元化物流、以及标准化等。单元化本身是现代物流的标志。一个符合柔性化标准的系统必然选择具备柔性化的设备和软件，这样的系统会具有很高的可塑性和适应性，在实际应用中将发挥更大的作用。
众所周知，物流系统在很大程度上是一个非标系统。它的设计和设备选型总是有非常明确的目标和有针对性的。这就为柔性化设计提出了挑战。
物流仓储系统的柔性化体现
物流仓储主要设备种类大致可以分为存储设备、搬运设备、输送设备、分拣设备等，他们的柔性化问题具体体现在以下几个方面：
存储设备：包括托盘货架、搁板货架、自动化立体库、托盘等。作为存储设备，其柔性化重点体现在对不同物料种类完成储存的适应性。由于物料种类繁多，形态各异，要做到这一点并不容易。从技术上讲，组合式货架的设计理念是非常符合柔性的需求的。此外，单元化作业起到了规范产品外形的作用，因此，我们看到的存储装备，尤其是托盘货架（包括自动化立体库），在长期的应用中，已经具备一定的柔性。
搬运设备：主要包括各种叉车、托盘搬运车、地牛等。搬运设备在设计过程中，产品已经成系列化和标准化，已经很好的考虑了多种情况下的适应性问题，可以说是柔性化执行得最好的物流装备之一。叉车通过变换属具，已经变得非常通用。只有特别少的情况不能适应。另一方面，搬运设备的标准化和系列化，也约束了系统设计者在系统设计中，必须符合产品的标准。这是非常有意义的。
输送设备：主要包括多种形式的输送机、提升机、穿梭车、AGV等。输送设备由于对输送产品的宽度、高度、重量等参数反应敏感，适应性方面将变得比较困难。尽管如此，输送设备在设计中，采用可变高度支腿的设计思想，不仅解决了安装现场的地面不平等问题，也为将来搬迁的适应性提供了帮助。尽管这种帮助非常有限。而AGV的设计，本身在路线设计上就具有很大的柔性。早先AGV采用电磁感应技术，其路线相对比较固定，过去10多年来，采用激光导引的AGV系统，其路线设计完全可以由软件完成，这是产品柔性化设计的经典之作。
分拣设备：主要包括多种形式的分拣机，如滑块式分拣机、交叉带式分拣机、跃起轮式分拣机等。分拣设备的适应性问题与输送设备基本一致。主要受尺寸和重量的限制比较大，影响了产品的柔性化。然而，分拣设备采用单元化设计——尤其是交叉带分拣设备，可以对场地的依赖逐步降低，也是其柔性的基本体现。另外，鉴于分拣效率和设备的速度存在一定的关系，在实际应用中，通过调节设备速度从而适应不同效率需求的例子也累见不鲜。
关于物流系统的柔性化问题，除了体现在设备选型以外，还在于单元化的设计理念的实施。典型的如三方物流系统，因配送产品和用户的多样性，必须具有统一的单元才能适应多变的物料的需求。这时，托盘的标准化变得非常重要。此外，从物流系统软件的来看，其柔性则体现在对于流程的设计的多样性。收货、上架、拣选、包装、分拣、集货，这些典型的物流仓储过程的一致性和标准化，也是系统实现柔性化的基础。
