陳滌新

（北京市自動(dòng)化物流裝備工程技術(shù)研究中心，北京 100007）

0 引言

十三五期間國(guó)家的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，物流倉(cāng)儲(chǔ)裝備產(chǎn)業(yè)，近年來發(fā)展的如火如荼。技術(shù)活躍、供需旺盛、資本集聚。新技術(shù)、新產(chǎn)品、新方法、新模式，不斷涌現(xiàn)，呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的繁榮景象。

近來，人們消費(fèi)習(xí)慣的發(fā)生了改變，個(gè)性化、定制化的需求急劇增加，加速了消費(fèi)品的迭代。外加電商的迅速崛起，分揀與配送需求大幅增加。在工業(yè)領(lǐng)域，伴隨著傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，智能制造的快速推進(jìn)，生產(chǎn)物流需求也大幅增加。急劇擴(kuò)大的物流需求，給物流裝備企業(yè)帶來了新的發(fā)展空間。多層穿梭車系統(tǒng)就是為了滿足小件的箱式物料儲(chǔ)存和揀選，應(yīng)運(yùn)而生的新系統(tǒng)、新產(chǎn)品，眾多的主流物流裝備供應(yīng)商都參與其中，技術(shù)發(fā)展迅猛，是在新需要下，對(duì)傳統(tǒng)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域補(bǔ)充和拓展。

1 技術(shù)的起源

傳統(tǒng)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，產(chǎn)生于60～70年代，是第二次工業(yè)革命的產(chǎn)物，滿足大批量生產(chǎn)的需求，解決集約化生產(chǎn)任務(wù)，大宗存儲(chǔ)，批量入出。其立體貨架中存儲(chǔ)貨物的存取，主要是依靠巷道堆垛機(jī)。而堆垛機(jī)每次作業(yè)，只能取一個(gè)到兩個(gè)單元的貨物。雖然堆垛機(jī)速度的不斷提升，但單臺(tái)車的出入庫(kù)頻率很難突破90盤/小時(shí)。

為了滿足小件物品的存取需求，2000年左右出現(xiàn)了MINLOAD貨庫(kù)，同樣基于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的原理，只是載貨器具由托盤變成了料箱，堆垛機(jī)的一次作業(yè)，取一箱或雙箱，或是同時(shí)入出，共計(jì)四箱。單臺(tái)車的出入庫(kù)頻率接近200箱/小時(shí)。但無(wú)論多少，每次的作業(yè)循環(huán)，都只有一臺(tái)堆垛機(jī)在運(yùn)作，取放的頻率受限，無(wú)法大幅度提高。

市場(chǎng)上急劇增加的小訂單需求，促使人們改變傳統(tǒng)的思維方式。分解堆垛機(jī)的取貨動(dòng)作，讓立體倉(cāng)庫(kù)中每一層都能出入，巷道口連續(xù)輸送。近年來，一種新的模式——多層穿梭車系統(tǒng)逐步走入人們的視野，能夠高度滿足當(dāng)前的需求。系統(tǒng)中的一個(gè)核心組成設(shè)備為穿梭小車：用于存取貨物的小型快速車輛。小車的作用代替了堆垛機(jī)的載貨臺(tái)，而且每次都可以獨(dú)立運(yùn)行，解決了同層平面上的存取。通常在貨架系統(tǒng)的端部，配備提升機(jī)，解決垂直方向上的動(dòng)作?？傮w分解了原有堆垛機(jī)的動(dòng)作，巷道口的工作改成了連續(xù)的工作制，水平方向上的運(yùn)行，都變成了系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)間，大大提高了系統(tǒng)的出入能力。再有可以在同一通道使用多臺(tái)穿梭車，因此此種系統(tǒng)的處理能力比傳統(tǒng)的處理能力高出許多倍。是滿足縮短生產(chǎn)時(shí)間和更快交貨的新興解決方案。

圖1 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)到小車系統(tǒng)示意圖

2 系統(tǒng)組成

多層穿梭車系統(tǒng)，通常是有組合式貨架、多層穿梭車、提升機(jī)、箱輸送機(jī)線、揀選臺(tái)、輔助檢修維護(hù)平臺(tái)（升降平臺(tái)、控制柜平臺(tái)和人員通道平臺(tái)）等設(shè)備組成。并配有設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)及物料管理系統(tǒng)，可同ERP、SAP等上位系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)高密度存儲(chǔ)，高效分揀。系統(tǒng)可以按照根據(jù)用戶需求的儲(chǔ)存量、出入庫(kù)頻率，模塊式組合和擴(kuò)展。當(dāng)前主流的布局形式有兩種，如下文所述。

圖2 系統(tǒng)布局方式

2.1 以雙向小車為核心的系統(tǒng)

每個(gè)巷道，每層都要求布置有穿梭車，小車只能延巷道方向水平運(yùn)行，并存取貨物。單通道貨架，可以根據(jù)需要布置雙深貨位，小車每次運(yùn)行可以取一個(gè)或兩個(gè)貨物。而貨物的垂直運(yùn)行要通過提升機(jī)才能轉(zhuǎn)運(yùn)到平面輸送，到揀選臺(tái)。

小車不僅將貨物從車上輸送到提升機(jī)，也可以車與貨物一同通過提升機(jī)，換到另外一個(gè)層面，繼續(xù)存取作業(yè)，即實(shí)現(xiàn)了不同層間的貨物存取，但這樣會(huì)影響效率。

2.2 四向小車為核心的系統(tǒng)

小車可以在同層，通過特殊的軌道（俗稱轉(zhuǎn)彎板），實(shí)現(xiàn)90度平移，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)巷道間的移動(dòng)，而貨物從貨格中取出以后，要通過提升機(jī)才能轉(zhuǎn)運(yùn)到平面輸送，到揀選臺(tái)?；蚴且部蓪⒇浳锱c車一同通過提升機(jī)，換入另外一個(gè)層面。理論上講，只有一臺(tái)車，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)貨架內(nèi)的所有空間物品的存取，完全是全方位的。而這種方式，用戶只需擴(kuò)展貨架，就可以滿是存儲(chǔ)空間的需求，對(duì)于高峰訂單的需求，可以通過增加小車來滿足出入庫(kù)頻率的需求，非常方便而經(jīng)濟(jì)。

2.3 以垂直軌道小車為核心的系統(tǒng)

每個(gè)巷道，布置有多臺(tái)穿梭車，小車不僅能延巷道方向運(yùn)行，而且能夠沿著貨架的垂直方向上下運(yùn)動(dòng)，從貨格中存取的貨物，直接由小車自身可以運(yùn)輸?shù)捷斔蜋C(jī)、揀選臺(tái)，省去提升機(jī)中間環(huán)節(jié)，非常直接高效。揀選臺(tái)與相應(yīng)的通道對(duì)應(yīng)。

需求不同，系統(tǒng)的組成方式不同，內(nèi)部的設(shè)備也有多種組合。存儲(chǔ)箱或盒的貨架，可以分為單、雙存儲(chǔ)位貨架。小車可分為，雙向、四向、單深位、雙深位、三深位等多種形式。提升機(jī)有：箱式提升機(jī)和載車提升機(jī)；揀選臺(tái)通?？梢园凑?:1、1:2、2:4等符合人體工程學(xué)比例配置；箱式輸送線更是可以分單層箱線或雙層箱線；人機(jī)交互方式，可以采取觸摸屏和電子標(biāo)簽結(jié)合的方式。組合靈活、方便、高效，是當(dāng)今滿足箱式物品存儲(chǔ)和揀選的主流系統(tǒng)，適用于生產(chǎn)制造、電子商務(wù)、醫(yī)藥、食品、電力電氣、家電五金等等多種行業(yè)，應(yīng)用面非常廣。

3 核心設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)

多層穿梭車系統(tǒng)的配置，是基于大量的仿真驗(yàn)算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立在科學(xué)的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)之上，使得用戶投資成本與產(chǎn)出比最佳。

3.1 組合式高層密集貨架

組合式高層密集貨架是多層穿梭車系統(tǒng)中存儲(chǔ)主體，除了滿足儲(chǔ)存以外，因小車的軌道與貨架的配合，無(wú)論軌道是否與橫梁或立柱一體或分體，軌道的精度要求都高于普通貨架要求，尤其是四向車轉(zhuǎn)彎軌道，是對(duì)一個(gè)平面的要求。小車軌道是小車高速運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。

3.2 形式多樣的多層穿梭車

多層穿梭車的結(jié)構(gòu)形式，多種多樣，但車體的結(jié)構(gòu)則需要經(jīng)過精確計(jì)算與仿真研究，以解決車體輕、車速快，剛性強(qiáng)、定位精等相互之間的矛盾，尋求好的材料與設(shè)計(jì)的良好結(jié)合，才能達(dá)到最佳的效果。如：除了鋼板以外，也有采用纖維增強(qiáng)高性能塑料來做外殼，以減輕總量。

3.2.1 抱夾式貨叉

小車的貨叉，是車的關(guān)鍵核心部件，軌道式樣的抱夾貨叉，需要解決伸縮行程、移動(dòng)監(jiān)測(cè)、寬度調(diào)節(jié)等問題，針對(duì)不同箱、盒，不同尺寸要求的貨物準(zhǔn)確存取問題，貨叉需要設(shè)有寬度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，也是影響小車效率和造價(jià)的因素之一。

3.2.2 供電方式

高速移動(dòng)多層穿梭車的供電方式，即可用設(shè)計(jì)緊湊，安裝方便快捷的滑到線供電的，如VAHLE的VKL2和SLS產(chǎn)品。也可用鋰電池、超級(jí)電容供電。

從滑導(dǎo)線發(fā)展為鋰電池到超級(jí)電容，硬件成本逐步降低，電源管理尤為重要，既要滿足遠(yuǎn)距離運(yùn)行，又能在最短的時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充。特殊低溫環(huán)境的應(yīng)用，更要克服鋰電池和電容對(duì)低溫環(huán)境的極限，延長(zhǎng)使用壽命。

3.2.3 控制方式

車的大小直接影響到系統(tǒng)布局，因而多層穿梭車內(nèi)的布置，都盡可能密集緊湊，留給控制系統(tǒng)的空間盡可能小，通常采用緊湊的直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)?？刂破鞑捎每删幊坛炭刂破鱌LC或更節(jié)省空間的專業(yè)控制板。

3.2.4 檢測(cè)方式

對(duì)于快速且高度靈活的穿梭車來說，滿足動(dòng)態(tài)性，精確性、可靠性和高靈活性要求的智能傳感器是必須的保障，通常選用即節(jié)省空間又安全的測(cè)量距離傳感器，來進(jìn)行精確定位，檢測(cè)開放空間，動(dòng)態(tài)控制或防碰撞保護(hù)。

圖3 布置在小車中的傳感器

3.2.5 通訊方式

移動(dòng)通訊是必不可少的，每臺(tái)小車都通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)小車的實(shí)時(shí)控制和動(dòng)態(tài)調(diào)度。多采用定向天線，以避免網(wǎng)格狀金屬網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)的屏蔽問題。

3.3 提升機(jī)

多層穿梭車系統(tǒng)中的提升機(jī)，有用于小車換層用載車提升機(jī)和用于出入庫(kù)的箱式提升機(jī)兩種，提升速度是系統(tǒng)的瓶頸，因而提升機(jī)控制多采用伺服控制系統(tǒng)，加快提升速度和加強(qiáng)定位精度。箱式提升機(jī)的載貨臺(tái)多采用多箱載貨臺(tái)、雙側(cè)載貨臺(tái)、上下雙層載貨臺(tái)等方式，來提升效率。而載車提升機(jī)由于小車的入出，雖然不如料箱提升機(jī)那樣要求高速上下，安全性和穩(wěn)定性方面要求更高，毫米級(jí)的精確定位確保保持車平穩(wěn)出入，輔助相應(yīng)的安全聯(lián)鎖裝置。

3.4 調(diào)度系統(tǒng)

多車的調(diào)度系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂，各家都有自己的核心算法與物料管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，優(yōu)劣從系統(tǒng)的效率，設(shè)備的利用率、揀選的差錯(cuò)率、工人的工作時(shí)間、系統(tǒng)的繁忙度等多方因素可以衡量。

簡(jiǎn)單的系統(tǒng)很難區(qū)分高低，只有和訂單系統(tǒng)結(jié)合在一起，誰(shuí)的系統(tǒng)設(shè)備少，投資低，產(chǎn)出高，就體現(xiàn)出來了。而這是需要大量的工程經(jīng)驗(yàn)與運(yùn)算，對(duì)用戶業(yè)務(wù)的了解，才能達(dá)到最優(yōu)，也是該系統(tǒng)的核心所在。

3.5 人機(jī)交互揀選臺(tái)

圖4 信息系統(tǒng)框圖

存儲(chǔ)系統(tǒng)中的貨物，最終是要依靠人工來揀選的，設(shè)備與人之間的交互，是通過揀選臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的。揀選臺(tái)可以通過燈光提示、圖像觸摸屏提示，電子標(biāo)簽確認(rèn)等，來完成人與設(shè)備的對(duì)話?？梢杂幸粚?duì)一，也可以是一對(duì)二，或二對(duì)四。揀選臺(tái)的設(shè)計(jì)需要符合人體工程學(xué)，讓操作工人減少疲勞，而提高準(zhǔn)確率。

4 國(guó)內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展情況

多層穿梭車存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展，主要起源于歐洲企業(yè)，發(fā)展至今技術(shù)日趨成熟。全球排名前20的企業(yè)，都在這個(gè)領(lǐng)域有所建樹。并對(duì)自己的穿梭車給予命名，將典型應(yīng)用的快速揀選系統(tǒng)，都注冊(cè)專有商標(biāo)。如FlashPick、RapidPcik?、Pick-it-Easy、OSR Shuttle?等等。知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)和對(duì)用戶的粘合度極強(qiáng)。

多層穿梭車系統(tǒng)迅速發(fā)展主要集中在近十年左右，德馬泰克（DEMATIC）于2010年推出了一代多層穿梭車，依靠滑導(dǎo)線供電的雙向小車，運(yùn)行速度僅2m/s。到2015年，就推出DEMATIC II代小車，速度提高到3m/s，具有雙深位抱夾貨叉，可以取遠(yuǎn)端料箱。至今與提升機(jī)、控制系統(tǒng)相結(jié)合形成RapidPcik?系統(tǒng)，可每小時(shí)完成1400次揀選[1]。已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

勝斐爾（SSI SCHAEFER）公司最著名的是大倉(cāng)儲(chǔ)密度下的高性能CUBY小車系統(tǒng)?？梢噪p深位存取，為客戶提供全自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)周轉(zhuǎn)箱和紙箱的解決方案，貨架系統(tǒng)可靈活擴(kuò)展最多達(dá)40層，100米長(zhǎng)[2]。而今年則推出了Flexi小車系統(tǒng)，為用戶提供自動(dòng)存儲(chǔ)、緩沖、集成、排序的高度動(dòng)態(tài)的解決方案。進(jìn)一步擴(kuò)展了應(yīng)用面。

特格威（TGW）公司的STINGRAY可直接處理各種尺寸的存儲(chǔ)貨物，而無(wú)需額外的裝載設(shè)備，最大限度降低投資和工藝成本以及交貨時(shí)間。也可用于-30℃的冷藏倉(cāng)庫(kù)。貨架系統(tǒng)高達(dá)25米，巷道100米長(zhǎng)[3]。

瑞士格（SWISSLOG）同樣也有CycloneCarrier箱式穿梭車系統(tǒng)，適用于電子商務(wù)、醫(yī)藥和生鮮食品，-45℃密集儲(chǔ)存庫(kù)等行業(yè)。CycloneCarrier單條巷道每小時(shí)的出入庫(kù)能力高達(dá)1000箱[4]。

科納普（KNAPP）早在2002年第一個(gè)推出OSR穿梭?系統(tǒng)，配置貨到人原則的，通過軟件KiSoft SRC對(duì)OSR Shuttle?進(jìn)行控制，利用節(jié)能和智能存儲(chǔ)策略，實(shí)現(xiàn)高性能，自動(dòng)存儲(chǔ)和分揀。今年又推出Shuttle?Evo新車，貨架系統(tǒng)高達(dá)24米，巷道200米長(zhǎng)[5]。

范德蘭德（VANDERLANDE）自2010年推出多層穿梭車以后，今年推出了四向雙深位的小車ADAPTO，實(shí)現(xiàn)了理論上由單臺(tái)車完成貨架區(qū)域內(nèi)全空間的存儲(chǔ)，將這一技術(shù)推到了一個(gè)新的高度。

日資企業(yè)的多層穿梭車系統(tǒng)，似乎沒有像大福公司的同軌道雙堆垛機(jī)伺服協(xié)同控制技術(shù)，村田的高速雙箱堆垛機(jī)系統(tǒng)那么著名，但同樣也有自己的產(chǎn)品。如：

村田（MURATEC）公司的Uni-SHUTTLE HP自動(dòng)化的梭式存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)。系統(tǒng)中的穿梭車每層獨(dú)立行駛，以每秒21英尺的速度運(yùn)行，可處理各種尺寸的箱子和盒，若雙側(cè)配備雙垂直升降機(jī)，可提供每小時(shí)高達(dá)1350箱的最佳存儲(chǔ)和檢索能力[6]。

國(guó)內(nèi)企業(yè)近年來發(fā)展的思路，是追隨國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)理念，迅速跟進(jìn)。在近5年來，以貨架廠為引領(lǐng)的，大量發(fā)展托盤式穿梭板車。多層穿梭車技術(shù)，在國(guó)內(nèi)集中爆發(fā)于2015年CEMAT展會(huì)，多家廠商展出多穿車產(chǎn)品。雖然少有幾家為自己開發(fā)的產(chǎn)品，多為OEM產(chǎn)品，但已經(jīng)呈現(xiàn)群雄逐鹿的場(chǎng)景。同樣也說明市場(chǎng)的需求熱點(diǎn)和業(yè)界對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)同。相比歐洲前進(jìn)企業(yè)晚5年左右。這也折射出國(guó)內(nèi)外的技術(shù)差距。但龐大的市場(chǎng)需求，將會(huì)迅速催熟這項(xiàng)技術(shù)。

對(duì)于車研究，現(xiàn)在多數(shù)實(shí)現(xiàn)了雙向小車，并有部分規(guī)模應(yīng)用。而四向小車依然是外企的市場(chǎng)。主要是受限于多車的調(diào)度算法。在系統(tǒng)的規(guī)劃方面的研究，也缺乏理論的支持，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范急待出臺(tái)。對(duì)于小車的控制，多采用標(biāo)準(zhǔn)PLC產(chǎn)品，對(duì)車體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，缺乏細(xì)致的核算與驗(yàn)證。如系統(tǒng)的安全防范措施，維修平臺(tái)設(shè)置等，往往因?yàn)閲?guó)內(nèi)要最求高貨位儲(chǔ)存量，而省去了這類空間或減少了防護(hù)，帶來后續(xù)的使用維護(hù)成本偏高。

對(duì)于簡(jiǎn)單小系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品也可以滿足用戶需求，而且價(jià)格更有優(yōu)勢(shì)。但復(fù)雜系統(tǒng)（幾十量小車的系統(tǒng)）多車的調(diào)度，國(guó)外的系統(tǒng)更加成熟，調(diào)度算法更優(yōu)。尤其是與揀選系統(tǒng)的配合，國(guó)內(nèi)仍然處于摸索階段。尤其是國(guó)內(nèi)裝備企業(yè)，IT人才的短缺，更制約了企業(yè)在這方面的發(fā)展。

5 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)——機(jī)器人系統(tǒng)

當(dāng)前，物流裝備行業(yè)正在歷經(jīng)一場(chǎng)巨大的行業(yè)變革，客戶的新需求，市場(chǎng)的新模式，新興的市場(chǎng)進(jìn)入者，不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)都推動(dòng)著這場(chǎng)變革，滿足密集存儲(chǔ)、快速揀選的多層穿梭車系統(tǒng)就是其中熱點(diǎn)之一，呈現(xiàn)快速多變發(fā)展趨勢(shì)。

多層穿梭車系統(tǒng)的發(fā)展，可以從軌道小車的發(fā)展的角度折射出來，從平面到空中，再?gòu)目罩谢氐狡矫?，從直軌到彎道，最終脫離有形軌道，進(jìn)入自由運(yùn)動(dòng)空間，如今的人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，支撐著該系統(tǒng)的迭代升級(jí)。 目前，國(guó)外已經(jīng)有幾家公司的產(chǎn)品，提供了前瞻的產(chǎn)品，向機(jī)器人方向發(fā)展。

5.1 彎道小車——SERVUS為代表智能機(jī)器人系統(tǒng)

軌道小車的發(fā)展，從往復(fù)式到四向小車，都沒有擺脫直線運(yùn)動(dòng)，而現(xiàn)實(shí)中需求更加多樣，尤其在工廠、車間和樓宇間的穿越，曲線可以節(jié)省更多的空間，帶來更加靈活的應(yīng)用場(chǎng)景。

奧地利科技公司SERVUS Intralogistics公司開發(fā)的自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人ARC（Autonomous Robotic Carrier），則是將小車運(yùn)動(dòng)軌道由直線改成了曲線。

ARC也可看成一種穿梭車，可以在一定弧度的軌道上自由運(yùn)動(dòng)。此舉讓小車從貨架中應(yīng)用領(lǐng)域，拓寬到車間層，將物流和生產(chǎn)連接起來，并可自動(dòng)完成從收貨到出貨的整個(gè)過程的物流。所有內(nèi)部物流流程（從倉(cāng)庫(kù)，辦公室，生產(chǎn)，裝配或揀配到貨物發(fā)貨的收貨）都可以連接到一起。在頻率要求不高的場(chǎng)合可以代替連續(xù)輸送，可以在空中運(yùn)輸，彌補(bǔ)了AGV地面輸送機(jī)的空間局限性，在工廠中不失為一個(gè)嶄新的選擇。而且成本大幅度下降。目前，已經(jīng)成功推出“Servus ARC3”承載可達(dá)50公斤，可以運(yùn)輸大量產(chǎn)品和材料。

表1 國(guó)外企業(yè)的典型穿梭車產(chǎn)品列表

圖5 SERVUS公司機(jī)器人揀選[7]

5.2 軌道小車的終結(jié)發(fā)展方向——無(wú)軌

美國(guó)的OPEX公司在2015年的芝加哥物流展上推出的快速揀選系統(tǒng)-IBOT，從整體上推進(jìn)了貨到人揀選技術(shù)，極大地提高了揀選的準(zhǔn)確率，改善了操作工人的工作環(huán)境。分析其中核心設(shè)備即貨架+多層穿梭小車，只是改變了貨架結(jié)構(gòu)，將小車的軌道與立柱相結(jié)合，使得穿梭車可以垂直上下運(yùn)動(dòng)。而不依賴于提升機(jī)，循環(huán)往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)，完成貨架中箱式貨物的存取，每小時(shí)可以循環(huán)1000次[8]。該技術(shù)，讓軌道小車由水平變成了垂直。

2017年底，法國(guó)AI機(jī)器人技術(shù)初創(chuàng)公司Exotec Solutions推出Skypod Robots訂單機(jī)器人，則是將 “機(jī)器人”軌道小車作業(yè)從高空延伸到了地面，同AGV技術(shù)相結(jié)合，使得小車能夠脫離軌道，變成“移動(dòng)機(jī)器人”。

Skypod目前能將30公斤物料箱，在基于優(yōu)化算法的導(dǎo)航控制系統(tǒng)下，完成空中的立體存儲(chǔ)和水平的自由移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在三維空間中自由移動(dòng)。省去了傳統(tǒng)的提升機(jī)、箱輸送線，極大地減少了設(shè)備的投入，但活動(dòng)空間卻更加靈活自由。

圖6 EXOTEC貨到人解決方案[9]

5.3 與機(jī)器手的完美結(jié)合

多層穿梭車系統(tǒng)解決了貨到人的輸送，但揀選還是由人工完成。隨著人工的成本增加，揀選系統(tǒng)必將被機(jī)器手代替，搬運(yùn)與揀選的無(wú)縫銜接。因而車與機(jī)器手的協(xié)同一致，也是未來的主攻方向，視覺識(shí)別技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，讓揀選更加精確與方便，配合車的靈活輸送。無(wú)論在智能工廠的車間還是在配送中心的揀選系統(tǒng)中，小車與機(jī)器人的結(jié)合系統(tǒng)，都將在成為未來系統(tǒng)中的主流。

作為有軌小車的技術(shù)發(fā)展演變，已經(jīng)幾乎淋漓盡致，從水平直道，到垂直直道，到彎道，到無(wú)軌，已經(jīng)都有所涉足。要想繼續(xù)發(fā)展，恐怕只有脫開現(xiàn)有的硬件思路。也許不久的將來，就可以在空中實(shí)現(xiàn)取貨了。

6 結(jié)束語(yǔ)

縱觀箱式物流存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，作為新興技術(shù)的發(fā)展，發(fā)展非常迅速，而且前景廣闊。

系統(tǒng)呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

1）可配置型產(chǎn)品化，系統(tǒng)小型化是物流儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。靈活而可配置。對(duì)供應(yīng)商和使用者都有更多的選擇，適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需求。顛覆傳統(tǒng)的非標(biāo)設(shè)計(jì)的局限，更好的為客戶提供選擇。

2）設(shè)備產(chǎn)品化，簡(jiǎn)單易換，而且數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，作為一個(gè)單體，隨時(shí)可以連入網(wǎng)絡(luò)，而可以退出網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需要變更結(jié)構(gòu)。

3）部分裝配的可能性，可擴(kuò)展和模塊化，得益于標(biāo)準(zhǔn)化的模塊化設(shè)計(jì)，各種系統(tǒng)和連接方式可以簡(jiǎn)單而快速地實(shí)現(xiàn)，具有極高的規(guī)劃可靠性。根據(jù)客戶的要求，可以全部或部分加載系統(tǒng)。

4）整體系統(tǒng)對(duì)軟件的依賴度加大，設(shè)備簡(jiǎn)單化，系統(tǒng)復(fù)雜化，對(duì)開發(fā)者的要求變高，對(duì)使用者的要求變低。系統(tǒng)的軟件成本加大。符合當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展規(guī)律。智能能源管理和最高性能控制，智能存儲(chǔ)和檢索策略以及智能路線管理功能可以優(yōu)化使用小車的路線。

在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，中國(guó)的物流倉(cāng)儲(chǔ)裝備作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)年增幅保持在20%以上，是技術(shù)高速發(fā)展和資本追捧的市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)外物流裝備企業(yè)雄心勃勃，紛紛加大投入，更有很多跨界的企業(yè)也紛紛進(jìn)入，勢(shì)必迎來技術(shù)的充分發(fā)展。隨著人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的應(yīng)用，將迎來新的一輪技術(shù)變革。