文/本刊記者 趙皎云

密集存儲(chǔ)系統(tǒng)具有多種實(shí)現(xiàn)形式，可滿足不同類型企業(yè)的多樣化存儲(chǔ)需要。特別是在土地資源緊缺、用地成本攀升的今天，密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用前景十分廣闊，并表現(xiàn)出由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、應(yīng)用形式日漸多樣的發(fā)展特點(diǎn)。

所謂密集存儲(chǔ)系統(tǒng)，一般是指利用特殊的存取方式或貨架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)貨架深度上貨物的連續(xù)存放，達(dá)到存儲(chǔ)密度最大化的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。該類應(yīng)用主要是根據(jù)倉(cāng)庫(kù)面積、存放貨物種類、期限要求等因素，選擇不同的貨架類型，以實(shí)現(xiàn)貨物的機(jī)械化或自動(dòng)化存儲(chǔ)，提高存儲(chǔ)密度及作業(yè)效率。目前，密集存儲(chǔ)系統(tǒng)有多種實(shí)現(xiàn)形式，可滿足不同類型企業(yè)的多樣化存儲(chǔ)需要。

技術(shù)特點(diǎn)分析

在密集存儲(chǔ)系統(tǒng)中，貨架是最重要的組成主體。最初的密集存儲(chǔ)系統(tǒng)主要是指各類貨架形式，包括：駛?cè)胧截浖?、壓入式貨架、重力式貨架、移?dòng)式貨架等。此外，有些人也把具有密集存儲(chǔ)功能的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（AS/RS）作為密集存儲(chǔ)的一種實(shí)現(xiàn)方式。但需要指出的是，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)主要是以提高空間利用率為目的，跟前面提到的各種貨架形式的密集存儲(chǔ)方式有著本質(zhì)區(qū)別。

密集存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)穿梭車的軟硬件都提出更高要求

表1：主要的穿梭式密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的組成與技術(shù)特點(diǎn)

在一系列外部因素促動(dòng)下，具有密集存儲(chǔ)功能的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)不斷涌現(xiàn)

穿梭式貨架系統(tǒng)非常適合冷庫(kù)等極端條件倉(cāng)庫(kù)

受近年來(lái)我國(guó)土地成本和人工成本上漲、電子商務(wù)高速發(fā)展、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等多重外部因素帶動(dòng)，倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)裝備市場(chǎng)需求旺盛，集中體現(xiàn)在密集存儲(chǔ)、自動(dòng)化、安全、穩(wěn)定、可靠、智能等。在此背景下，一些新的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)及應(yīng)用方式不斷出現(xiàn)。在密集存儲(chǔ)領(lǐng)域，穿梭式貨架系統(tǒng)、多深位自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)等技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速，這也從一個(gè)側(cè)面反映出市場(chǎng)對(duì)于自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的需求正在不斷升級(jí)。

穿梭式貨架系統(tǒng)集成了多種貨架的特點(diǎn)，既有貫通式貨架的密集特色，又可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制需要。對(duì)于叉車的要求相對(duì)低，比壓力式與重力式貨架存儲(chǔ)密度更高，可根據(jù)實(shí)際情況靈活地選擇先進(jìn)先出或先進(jìn)后出功能。并且由于其運(yùn)輸貨物實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，非常適用于冷庫(kù)等極端條件倉(cāng)庫(kù)，以減少人員活動(dòng)，提高人員工作效率及作業(yè)安全性。穿梭式貨架由于安裝了自動(dòng)控制的臺(tái)車等，在造價(jià)上比一般的貨架成本高，其精度上與維護(hù)上也有著相對(duì)較高的要求。

與其他密集存儲(chǔ)系統(tǒng)相比，穿梭式貨架系統(tǒng)和多深位自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)貨架系統(tǒng)的突出特點(diǎn)在于應(yīng)用了穿梭車（也叫穿梭板）。穿梭車是一種在軌道上作業(yè)的智能機(jī)器人，可以在系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)出入庫(kù)、盤點(diǎn)、放置等任務(wù)，并可與上位機(jī)或WMS系統(tǒng)進(jìn)行通訊或者通過(guò)手持終端控制，結(jié)合應(yīng)用RFID、條碼等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)存取等功能。

穿梭式貨架系統(tǒng)由穿梭車、貨架加上高精度導(dǎo)軌與管理軟件組成，其作業(yè)原理是：通過(guò)在貨架深度方向設(shè)置穿梭車導(dǎo)軌，存貨時(shí)只需將貨物放在導(dǎo)軌的最前端，導(dǎo)軌上的無(wú)線遙控穿梭車會(huì)自動(dòng)承載托盤在導(dǎo)軌上運(yùn)行，將其放置于導(dǎo)軌最深的貨位；取貨時(shí)穿梭車會(huì)將托盤貨物放置于導(dǎo)軌最前端，叉車取走即可。穿梭車貨架系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出，也可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)后出。該系統(tǒng)的作業(yè)原理與傳統(tǒng)的駛?cè)胧截浖芟嗨?，但又不局限于巷道進(jìn)深數(shù)，其空間有效利用率最多可以提高到90%，場(chǎng)地利用率也可達(dá)到60%以上，能實(shí)現(xiàn)單位面積最大的裝載密度。

行業(yè)發(fā)展情況

資料顯示，穿梭式貨架系統(tǒng)由瑞典EAB公司發(fā)明。大福、DEMATIC、KNAPP、TGW等國(guó)外物流系統(tǒng)集成商都有各自的貨架穿梭車產(chǎn)品。2009年前后，穿梭車產(chǎn)品開(kāi)始涌入中國(guó)，以EAB、BT、勝斐邇、十通、歐導(dǎo)、德仕安等為主要供應(yīng)商代表，他們大多采取與國(guó)內(nèi)貨架企業(yè)合作的方式進(jìn)行市場(chǎng)拓展；也有少數(shù)幾家國(guó)內(nèi)企業(yè)（如世倉(cāng)）自主研發(fā)該技術(shù)。2012年以后，不斷有國(guó)內(nèi)企業(yè)推出自主品牌的穿梭車產(chǎn)品，并出現(xiàn)了以英鋒為代表的專業(yè)穿梭車設(shè)備制造商。

雖然國(guó)外企業(yè)的穿梭車產(chǎn)品相對(duì)成熟，但他們?cè)谥袊?guó)大多依靠貨架企業(yè)代理銷售的方式發(fā)展，缺乏完善的售后服務(wù)制度和專業(yè)的運(yùn)維服務(wù)團(tuán)隊(duì)，加上產(chǎn)品價(jià)格偏高，因此市場(chǎng)拓展的效果并不明顯。相比之下，國(guó)內(nèi)企業(yè)則在這條路上越走越穩(wěn)。目前，大多數(shù)主流貨架企業(yè)都推出了以穿梭車為核心的密集存儲(chǔ)系統(tǒng)，并拓展出了子母車穿梭系統(tǒng)、穿梭車立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)、四向穿梭車系統(tǒng)等自動(dòng)化程度更高、集成性更強(qiáng)的系統(tǒng)類型。

在密集存儲(chǔ)系統(tǒng)供應(yīng)商里，物流系統(tǒng)集成商的優(yōu)勢(shì)在于，可以提供更為復(fù)雜的整體解決方案（包括存儲(chǔ)、輸送、揀選等物流系統(tǒng)），穿梭車以及以穿梭車為核心的密集存儲(chǔ)系統(tǒng)一般僅是其整體解決方案中的一部分，且占比較小。尤其是國(guó)內(nèi)的系統(tǒng)集成商，貨架及穿梭車基本都為外采。因此在以貨架及穿梭車設(shè)備為主或占比較大的解決方案中，貨架廠商以及穿梭車設(shè)備廠商更具成本優(yōu)勢(shì)，并且具備該類設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)能力，是推動(dòng)密集存儲(chǔ)技術(shù)及應(yīng)用的創(chuàng)新主力。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，在市場(chǎng)需求增加與國(guó)內(nèi)穿梭車設(shè)備廠商技術(shù)升級(jí)的雙重作用下，密集存儲(chǔ)系統(tǒng)表現(xiàn)出由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、應(yīng)用形式日漸多樣的發(fā)展特點(diǎn)，出現(xiàn)了子母車穿梭系統(tǒng)、穿梭車立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)、四向穿梭車系統(tǒng)等多種類型。其特點(diǎn)如下：

子母車穿梭系統(tǒng)：母車在橫向軌道上運(yùn)行，并自動(dòng)識(shí)別作業(yè)巷道，釋放子車進(jìn)行存取作業(yè)，一定程度上提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度。

穿梭車自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)：即穿梭車與堆垛機(jī)配合使用，自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)也可以應(yīng)用穿梭車來(lái)提高倉(cāng)儲(chǔ)利用率。堆垛機(jī)自動(dòng)識(shí)別穿梭車并分配作業(yè)巷道，由穿梭車在巷道內(nèi)存取貨物，再由堆垛機(jī)完成出入庫(kù)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)出入庫(kù)和系統(tǒng)管理。

四向穿梭車系統(tǒng)：四向穿梭車可以在橫向和縱向軌道上運(yùn)行，貨物的水平移動(dòng)和存取只由一臺(tái)穿梭車來(lái)完成，系統(tǒng)自動(dòng)化程度大大提高。

主要的穿梭式密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的組成與技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比詳見(jiàn)表1。

隨著上述系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目不斷落地，穿梭式密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始得到市場(chǎng)的認(rèn)可。其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：

（1）存儲(chǔ)容量明顯增加

在密集存儲(chǔ)情況下，儲(chǔ)存的容量比平面庫(kù)提高3～5倍，比托盤式自動(dòng)立體庫(kù)（AS/RS）也要提高30%以上。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)展性好

在控制系統(tǒng)不變的情況下，可以很容易地通過(guò)增減穿梭車或提升機(jī)數(shù)量，提高系統(tǒng)出入庫(kù)效率。

（3）綠色節(jié)能

由于穿梭車作業(yè)的有效載荷與設(shè)備自重比值較小，大大降低了每個(gè)存儲(chǔ)單元存取作業(yè)的能耗。同時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)備使用的繁忙度，讓多余的穿梭車“休息”，以減少電力消耗。

不過(guò)需要強(qiáng)調(diào)的是，穿梭式密集存儲(chǔ)系統(tǒng)并不能適用于所有類型的倉(cāng)儲(chǔ)，也不存在取代AS/RS系統(tǒng)的可能，而是現(xiàn)有密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的一種補(bǔ)充形式。

挑戰(zhàn)與對(duì)策

縱觀密集存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展不難發(fā)現(xiàn)，從最初的穿梭式貨架，到穿梭式自動(dòng)化立體庫(kù)、子母車穿梭、四向穿梭車，都是以穿梭車作為核心設(shè)備解決一些節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。而隨著系統(tǒng)復(fù)雜程度不斷攀升，如何實(shí)現(xiàn)穿梭車產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定，設(shè)備之間的高效配合等，已經(jīng)成為擺在相關(guān)企業(yè)面前的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

結(jié)合穿梭車的應(yīng)用特點(diǎn)，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括運(yùn)行速度、供電技術(shù)、智能程度3個(gè)方面。

運(yùn)行速度：穿梭車的行駛速度一定程度上決定了整個(gè)貨架倉(cāng)庫(kù)的作業(yè)效率。

供電技術(shù)：穿梭車的供電方式、持續(xù)運(yùn)行能力等決定了貨架倉(cāng)庫(kù)安裝施工的難度。

智能程度：穿梭車的智能程度決定了貨架倉(cāng)庫(kù)的智能化程度以及設(shè)計(jì)難度。

據(jù)了解，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，目前國(guó)產(chǎn)穿梭車在速度、定位精度等方面還存在一定差距。不過(guò)我們也看到一些企業(yè)在努力改進(jìn)產(chǎn)品，比如，世倉(cāng)圍繞系統(tǒng)安全、作業(yè)效率、實(shí)現(xiàn)無(wú)人化作業(yè)、避免數(shù)據(jù)差錯(cuò)等實(shí)際應(yīng)用需求，不斷升級(jí)產(chǎn)品和系統(tǒng)功能，推出了智能穿梭系統(tǒng)；天津萬(wàn)事達(dá)針對(duì)穿梭車在低溫環(huán)境下的應(yīng)用特點(diǎn)，與電池供應(yīng)商合作，開(kāi)發(fā)了24小時(shí)軌道供電+快充技術(shù)，并著力克服冷凝水導(dǎo)致短路、充電塊氧化等各種問(wèn)題；音飛儲(chǔ)存則在穿梭車的電源管理技術(shù)（電池、超級(jí)電容、滑觸線）、無(wú)線充電技術(shù)、無(wú)線布點(diǎn)技術(shù)、控制技術(shù)等方面不斷發(fā)力。

除了硬件升級(jí)外，密集存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)也對(duì)穿梭車的控制系統(tǒng)提出了更高要求。因?yàn)殡S著系統(tǒng)中穿梭車數(shù)量的更加，控制系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算也呈幾何倍數(shù)增加，系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。

同時(shí)，密集存儲(chǔ)項(xiàng)目的個(gè)性化需求很強(qiáng)。不僅是不同行業(yè)企業(yè)對(duì)密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求特點(diǎn)存在一定差異性，即使在同一個(gè)項(xiàng)目中，可能會(huì)同時(shí)使用多種密集存儲(chǔ)形式，以適應(yīng)不同的倉(cāng)儲(chǔ)條件（如倉(cāng)庫(kù)的層高、承重、位置等）與不同的貨品類型的存儲(chǔ)要求。因此對(duì)設(shè)備和解決方案提供商的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)和能力也提出了較高要求，需要具備相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目實(shí)施及管理能力，引導(dǎo)并滿足客戶的個(gè)性化需求。

此外，隨著密集存儲(chǔ)系統(tǒng)復(fù)雜程度的不斷提高，設(shè)備企業(yè)要參與這類項(xiàng)目還需要配備系統(tǒng)規(guī)劃、電控、機(jī)械、實(shí)施、軟件等方面的專業(yè)人才，打造系統(tǒng)規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施、售后服務(wù)等系統(tǒng)集成服務(wù)能力。對(duì)此，不少企業(yè)也展開(kāi)了積極探索，比如，世倉(cāng)就推出一項(xiàng)十分有特色的售后培訓(xùn)工作，每隔兩個(gè)月會(huì)針對(duì)全國(guó)各地用戶企業(yè)的設(shè)備操作人員開(kāi)設(shè)一次穿梭車技術(shù)培訓(xùn)班，提供免費(fèi)的培訓(xùn)指導(dǎo)。世倉(cāng)也通過(guò)這項(xiàng)服務(wù)與客戶建立了更加緊密的聯(lián)系，并根據(jù)客戶反饋不斷完善自身的產(chǎn)品和服務(wù)。

客觀看待未來(lái)發(fā)展

受倉(cāng)儲(chǔ)用地拿地難、租金和勞動(dòng)力成本不斷上漲等外部因素影響，密集存儲(chǔ)系統(tǒng)，特別是以穿梭車為核心的自動(dòng)化密集存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨著巨大的市場(chǎng)需求，因此吸引了越來(lái)越多的物流裝備及相關(guān)企業(yè)的關(guān)注。但對(duì)于該技術(shù)的市場(chǎng)應(yīng)用趨勢(shì)，此次采訪中不少企業(yè)都認(rèn)為應(yīng)該客觀看待。

首先，以穿梭車為核心的自動(dòng)化密集存儲(chǔ)系統(tǒng)具有特定的適用范圍，且通常項(xiàng)目規(guī)模不大，物流裝備企業(yè)很難將其作為一個(gè)主要贏利點(diǎn)看待，而是一項(xiàng)提高自身項(xiàng)目接單能力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)來(lái)培養(yǎng)。

其次，作為密集存儲(chǔ)的核心設(shè)備，穿梭車技術(shù)還尚未成熟。任何技術(shù)的發(fā)展都要經(jīng)歷起步—市場(chǎng)爆發(fā)—出現(xiàn)問(wèn)題—解決問(wèn)題—改進(jìn)提升的必然過(guò)程，目前大多數(shù)國(guó)內(nèi)穿梭車企業(yè)都處于“出現(xiàn)問(wèn)題—解決問(wèn)題”階段，需要在市場(chǎng)應(yīng)用中不斷提升技術(shù)水平，完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造，最終形成一種技術(shù)穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)鏈成熟的產(chǎn)品。

第三，市場(chǎng)對(duì)密集存儲(chǔ)存在多層次、多樣化、多方面的需求，現(xiàn)有的產(chǎn)品和系統(tǒng)應(yīng)用類型還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，未來(lái)還有很大的創(chuàng)新發(fā)展空間。比如隨著市場(chǎng)需求的不斷升級(jí)和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富，靈活高效、兼顧存儲(chǔ)量與處理能力的平衡性、前后續(xù)作業(yè)順暢銜接也將成為密集存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的新目標(biāo)，從而助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)更加高效的倉(cāng)儲(chǔ)管理。