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摘要：随着现代物流的快速发展，物流自动化和信息化程度不断提高，近几年现代物流信息技术和物联网等技术在物流系统中得到应用，集成各类物流信息技术和自动化技术的自动化立体仓库在国内各行业得到了广泛应用和迅猛发展，并成为现代物流系统的重要组成部分。
关键词：自动化立体库 传统仓库 现代物流系统
自 1980 年我国第一座自行研制的自动化立体仓库投入使用以来，自动化立体仓库在我国得到了迅速的发展，其在烟草行业、医药行业、机器制造业、电器制造业、航空港、轻工业、商储业、军需等部门得到了普遍应用。近年来，随着现代物流的快速发展，物流自动化和信息化程度不断提高，以及现代信息技术、物联网等技术的不断进步，自动化立体库实现了井喷式的发展，成为现代物流系统的重要组成部分。
自动化立体仓库的构成及特点
自动化立体仓库一般指采用几层、十几层甚至几十层高的货架，并用自动化物料搬运设备进行货物出、入库作业的仓库，一般由高层货架、物料搬运设备、控制和管理设备及公用设施等部分组成。自动化立体仓库除了具有传统仓库的基本功能外，还具有分拣、理货的功能，以及在不直接进行人工处理的情况下，自动存储和取出物料的功能。可以说，自动化立体仓库基本集成了现代物流输送设备、自动控制系统、现代物流信息采集系统、计算机网络
与管理信息系统等高新现代物流技术，能够将信息流与物流进行有机结合，从而全面提高企业的综合物流能力。
自动化立体仓库的分类
自动化立体仓库大体可以分为以下几类：
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分类标准 |
具体分类 |
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按建筑形式分 |
整体式和分离式 |
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按库房高度分 |
高层（12m 以上）、中层（5-12m）和低层（5m 以下） |
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按库存容量分 |
大型（5000 推盘（货箱）以上）、中型（2000-5000 托盘）和
小型（2000 托盘以下） |
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按控制方法分 |
手动控制、自动控制和遥控 |
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按货物存取形式分 |
单元货架式、移动货架式和拣选货架式 |
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按货架构造形式分 |
单元货架式、贯通式、水平循环式和垂直循环式仓库 |
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按所起的作用分 |
生产性仓库和流通性仓库 |
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按与生产联接的紧密程度分 |
独立型，半紧密型和紧密型仓库 |
作为现代物流系统中的重要物流节点，自动化立体仓库在物流中心的应用已越来越普遍。目前世界上最高的立体仓库高度已达 50 米。立体仓库单位面积的储存量可达 7.5(t / m )，是普通仓库的 5～10 倍。自动化立体仓库通过高层货架存储货物，存储区可以大幅度地向高空发展，以充分利用仓库地面和空间，这就大大节省了库存占地面积，提高了空间利用率，同时由于使用机械和自动化设备，运行和处理速度快，提高了劳动生产率，有效降低了操作人员的劳动强度。而与计算机管理信息系统联网以及与生产线紧密相连的自动化立体仓库更是当今 CIMS(计算机集成制造系统)及 FMS(柔性制造系统)必不可少的关键环节。可以说，自动化立体仓库是当代货架储存系统发展的最高阶段，它与自动分拣系统和自动导向车并称为物流技术现代化的三大标志。具体而言，自动化立体仓库与传统仓库相比，其优势主要体现在：
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对比 项目 |
自动化立体库 |
传统仓库 |
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空间利用率 |
充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量 需
远远大于普通的单层仓库（一般是单层仓库的
4-7 倍）。 |
占用大面积土地，空间利用率低。 |
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储存形态 |
动态储存：不仅使货物在仓库内按需要自动存 静
取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机 物
连接，使仓库成为企业生产物流中的一个重要
环节；通过短时储存使外购件和自制生产件在
指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，
从而形成一个自动化的物流系统。 |
态储存：只是货物储存的场所，保存货
是其唯一的功能。 |
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作业效率和人工 高
成本 |
度机械化和自动化，出入库速度快；人工成 主
本低。 |
要依靠人力，货物存取速度慢；人工成
本高。 |
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准确率 |
采用先进信息技术，准确率高。 |
信息化程度很低，容易出错。 |
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可追溯性 |
采用条码技术与信息处理技术，准确跟踪货物 物
的流向。 |
料的名称、数量、规格、出入库日期等
信息大多以手工登记为主，数据准确性和
及时性难以保证。 |
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管理水平 |
计算机智能化管理，使企业生产管理和生产环 计
节紧密联系，有效降低库存积压。 |
算机管理很少，企业生产管理和生产环
节紧密度不够，容易造成库存积压。 |
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对环境要求 |
能适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。 受 |
黑暗、低温、有毒等特殊环境影响很大。 |
综上所述，自动化立体仓库在最大限度利用空间，最大限度满足生产要求，减轻工人劳动强度，提高生产效率，加强生产和物资管理，减少库存积压资金等方面具有传统仓库所无可比拟的优势，其通过采用计算机等现代信息技术更是有力地推动了企业现代化管理水平的提高。此外，在存储成本方面，自动化立体仓库与传统仓库相比，其优势也很明显。以下是经过协会最新调研的目前国内一个典型物流系统项目中自动化立体库与传统仓库的成本对比：
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目标 |
1.8867个托盘位；
2.人力成本按照6.5万/年进行计算； |
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类别 |
项目 |
普通横梁式平库 |
自动立库 |
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需求托盘数（个） |
8000个货位 |
8000个货位 |
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早班流量要求 |
276个作业/小时 |
276个作业/小时 |
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晚班流量要求 |
76个作业/小时 |
76个作业/小时 |
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需求与规格 |
平面示意图 |
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托盘规格（米） |
1.3L*0.9W*1H
300kg/PL |
1.3L*0.9W*1H
300kg/PL |
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方案 |
8970托盘 |
8970托盘 |
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地面面积使用率 |
40% |
50% |
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实际托盘数（个） |
8970 |
8970 |
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层数 |
3 |
13 |
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巷道宽（米） |
4 |
1.5 |
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单位货架长（米） |
3.14 |
3.14 |
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单位货架宽（米） |
1.3 |
1.3 |
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单位货架托盘数 |
3 |
3 |
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货架面积（平米） |
4068 |
939 |
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总面积（平米） |
10171 |
1878 |
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建筑地面承重 |
建筑承重要求设定为1t/m2 |
建筑承重要求设定为3t/m2 |
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建筑单价（万/平米） |
0.36 |
0.45 |
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建筑成本（万） |
3661.554 |
844.974 |
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单位用地成本（万/亩） |
100 |
100 |
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总用地成本（万） |
762 |
141 |
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基建总成本（万） |
4424 |
986 |
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货架数量 |
8190 |
8190 |
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货架单位成本 |
350 |
350 |
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硬件投资 |
货架投资（万元） |
286.65 |
286.65 |
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堆垛机数量（台） |
0 |
5 |
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堆垛机单位成本 |
0 |
280 |
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平库立库投资对 比表
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堆垛机投资（万元） |
0 |
1400 |
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其他配套设备（输送及控制
系统） |
0 |
1500 |
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信息系统（仓储管理系统软
硬件） |
150 |
150 |
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叉车数量 |
15 |
3 |
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叉车单位成本 |
35 |
35 |
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叉车投资（万元） |
525 |
105 |
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硬件总投资（万） |
961.65 |
3441.65 |
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运作及维护 |
人力 |
25 |
6 |
费用
单位人力成本（万/年） |
162.5 |
39 |
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硬件年维护费用（万/年） |
20 |
100 |
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合计（20年费用合计） |
9036 |
7207 |
从上表中可知，假定人工成本（6.5 万元/年）和土地成本（平均 100 万元/亩）一定的前提条件下，目前自动立体库前期投资已经明显低于传统库，从长远来看，随着中国土地和人工成本的不断上升，自动化立体库较传统库的优势将日趋明显，从经济性以及发展性来看，自动化立体库将是未来仓储发展的首选。
目前，自动化立体仓库的上述优点已经为越来越多的国内企业所重视，并日益成为企业内部物流特别是其打造现代物流系统当中不可或缺的组成部分，成为衡量企业物流运作与管理水平的重要指标。
发展及展望
2012 年，国内建成的自动化立体库近 130 多座，共生产了 580 多台不同规格型号的有轨巷道堆垛机产品，自动化立体库的累积总产值超过 58 亿元人民币。截至 2012 年底，全国累计建成的自动化立体库接近 1300 座，在役的自动化立体库超过 1200 座。 目前建设的自动化立体库规模越来越大，平均货位数在 1 万个左右，高度均在 20 米以上，系统更加复杂，设备数量越来越多，应用领域也越来越广。
随着自动化物流及配送的理念开始为越来越多的企业所认可，以及现代企业规模化、集约化生产的不断发展，未来自动化物流系统项目将不断增多，自动化立体仓库由此将得到更广泛的应用，其在现代物流系统当中的地位将不断提升，市场空间也将不断增大甚至出现成倍增长。 (文章执笔:吴菁芃) |
