深入研究七项主要的ASRS技术

作者:卡迪斯物流设备(北京)有限公司 文章来源:MM《现代制造》 点击数:457 发布时间:2019-08-13
几家物料处理设备制造商设计制造了各种独立的、货物到人的自动化仓储和检索系统(AS/RS)。随着焦点从分拣盘和物料箱转移到拣单个物品或“eaches”,为了帮助仓储、分销和制造业务实现这一转变,市面上可用的ASRS技术出现了爆炸式增长。
深入研究七项主要的ASRS技术

市面上的ASRS技术以不同的速度处理不同数量、类型和周转速度的非托盘化库存,以适应不同的吞吐量需求。用户在考虑这些选项时,需时刻牢记设备所需的仓储密度以及吞吐量目标。

三种“类型”的自动仓储和检索系统(ASRS)

ASRS技术可以根据其交付货物的方式分为三大类(和7种不同的技术):

基于货架的分拣:将整个托盘的产品交付至操作员;

基于储物箱的分拣:单个储物箱或周转箱交付至操作员;

机器人分拣:机器人在封闭的货架系统内操作,将货物交付至操作员。

基于货架和托盘分拣的ASRS技术

技术1:垂直回转式仓储系统

垂直回转式仓储系统已经存在几十年了。由一系列连接在链条驱动装置上的载物架组成,电机驱动载物架在类似于摩天轮的轨道上以垂直循环的方式双向移动。这种自动仓储和检索系统可以安全、快速地将中低周转速度的货物送到操作员指挥的符合人体工程学的工作台。制造商在每次修订时都会添加新配置,但核心技术仍然是相同的。

通过以每小时100~400条订单行的速度提供吞吐量,可以通过添加轻型定向分拣技术和允许同时分拣多个订单的配料站轻松实现更快的速度。垂直回转式仓储系统提供1650 lb(约748.43 kg)的运输能力,是可靠且经济有效的解决方案,不应忽视。

图 1 利用SAP EWM扩展的仓库管理系统直接在AKL小件仓库中进行配货
图 1 利用SAP EWM扩展的仓库管理系统直接在AKL小件仓库中进行配货

技术2:水平回转式仓储系统

水平回转式仓储系统由安装在椭圆形轨道上的高密度储物箱组成,椭圆形轨道将中低周转速度的产品仓储位置以水平旋转运送至操作员,这类自动仓储和检索系统可处理重量高达200 lb(90.72 kg)的物品和箱子。

为了产生最高的拣选速度和吞吐量,设备通常多台成组安装,称为pods。该系统能够满足拣货人员从一台水平回转式仓储系统存取产品,与此同时在另一台则旋转运行下一项货物以排队等候分拣的工作模式,从而使吞吐量高达每小时600订单行,通过灯光定向分拣技术和批次拣货站实现多个订单同时完成。此外,水平回转式仓储系统提供了良好的空间利用率和高存储密度。这种设备还可以配备自动门系统,创建一个封闭独立的解决方案。

技术3:垂直升降式仓储系统

垂直升降式仓储系统是这一类别中最灵活的技术,可在用户的库存出现变化时自动进行调整。这种封闭式动态仓储解决方案的托盘能够承受高达2200 lb(约998 kg)的重量,由两列托盘组成,中间有一个托盘提取器。托盘提取器自动定位并检索仓储于两列托盘中的中低周转速度货物,并以每小时125~475件的速度在齐腰高的拣货口将货物其交付给操作员。

用于仓储最重物品的系统可配备自动托盘提取器、高架起重机和起重机,以帮助操作员处理和辅助他们的分拣。由于货物被放进每个仓储托盘时会进行高度测量,垂直升降式仓储系统动态地将仓储托盘以间距约1 in(约25 mm)进行存放,实现仓储密度最大化,节省了多达85%的占地空间。对于库存规模不断变化的企业,垂直升降式仓储系统是一个卓越的技术选择。

基于储物箱和周转箱交付的ASRS技术

技术4:起重型迷你堆垛机的AS/RS

迷你堆垛系统轻松处理轻型货物。通过一个单独的、安装在吊车上的货物处理装置,专门运行于极度密集的仓储通道,迷你堆垛系统可以处理在220~750  lb(约99.8~340 kg)之间的储物箱、周转箱或托盘中的货物。起重吊车在轨道或机轮上以极高的加速度行驶,以将产品交付给操作员。

对于低周转速度的货物来说,迷你堆垛系统能够每分钟交付1次货物,吞吐量为每小时60~100订单行。如果你有5000多个周转箱需要仓储,这是一个很好的高密度仓储解决方案。

图2 使用SAP EWM/MFS软件系统的自动化仓储设备
图2 使用SAP EWM/MFS软件系统的自动化仓储设备

技术5:垂直缓冲式仓储系统

垂直缓冲式仓储系统是专门用于小型应用的储物箱处理系统,这不能视为庞大而昂贵的解决方案。垂直缓冲式仓储系统由一个封闭的货架系统组成,可移动桅杆沿中央过道来回运行,用于分拣和仓储周转箱。该装置设计能够在运行快于操作员,在分拣台后方排队等待下一次分拣,以实现系统的最大吞吐量。

周转箱可以运输到符合人体工程学的转盘分拣站,也可以通过往返传送带自动处理。该机器还可以配置一个手动工作站,用于在分拣操作过程中补充周转箱。补货操作无需中断分拣。

多台设备可以通过传送带连接,周转箱可以运输到远程分拣站。该系统的设计是模块化、可扩展和高能效的。

基于机器人交付的ASRS技术

技术6:机器人穿梭机

这一动态仓储解决方案使用机器人穿梭机独立地运行于不同仓储层,行驶在每个仓储层的狭窄轨道。它们高速检索仓储的货物,吞吐量为每小时200~700订单行不等。

处理35~65 lb(约15.9~29.5 kg)重的储物箱、周转箱或托盘,这种货物到人的自动化仓储系统基于引入系统的机器人穿梭机的数量,可以提供越来越高的吞吐量。

这些系统是模块化的、可扩展的和灵活的,这意味着随着业务需求的变化,它们可以通过最小的结构修改进行扩展。

技术7:地面机器人

当货架可以找你的时候,为什么要找货架呢?该解决方案将库存仓储在便携式仓储架上,由一组自主移动机器人将其从仓储架中取出并运输到操作员存取区域。操作员从货架上选择所需的一件或多件物品后,机器人将其送返回仓储区。非常适用于中低周转速度的库存,吞吐量范围为每小时100~300订单行。通过添加更多机器人,吞吐量也可以轻松扩展。

标准承重力为1000 lb(约453.6 kg)每台的货架系统可以与重型货物处理系统搭配,增加高达3000 lb(约1360.8 kg)每台的承重力。

那么,到底哪种自动化仓储系统是最好的呢?其实理想的解决方案通常包括两种或多种不同的货物到人的自动化技术,从战略性地将系统与不同的库存配置文件相匹配,以及创建完整的混合解决方案所需的处理特性,因此用户在选择时应根据实际需求结合进行综合考量。