文｜莫建军92980部队

Tray 雷敏 陆慧超 李书峰 刘畅 李成友 孙明伟

摘要：本文以某自动化物料设备立体立体仓库的规划设计与改造为例。 结合现有仓库现状，采用多种形式的自动化物流仓储技术，以及物联网、3D数字孪生、可视化等新技术，最终完成该项目。 自动化立体仓库的整体规划与实施应用。 本文可为未来军事物资装备仓储自动化方案的总体规划设计提供科学的理论和参考依据。

关键词：物资装备，自动化物流技术，立体仓库，物联网，数字孪生

加快建设现代军队后勤体系和现代军队资产管理体系，已纳入国家和军队重点建设战略规划。 物资装备仓库是现代军事物流体系建设的关键环节。 现有配套设施和管理方式相对落后，现代化和技术改造亟待推进。 立足现有条件和任务要求，引进本土先进成熟的技术方案，对老旧仓库进行现代化升级改造，以更快融入现代军队后勤体系，取得良好的军事经济效益。

据实地调查，现有在用仓库大多采用平仓存储方式，普遍空间利用率低、规模小、设备陈旧。 储备少，占地面积大，物资信息化管理落后，应急响应速度慢。 等待是不够的。 仓库物料设备堆放杂乱，传统粗放式管理模式，出入库、盘点等操作全部由人工完成，劳动强度大，收发效率低。 落后的仓储管理和装卸模式成为制约装备保障快速发展的最大瓶颈。 将现有仓库改造为智能化、信息化系统，以机代人、减员增效，已成为军方的普遍共识。

大众娱乐本文以某自动化物资装备立体库的规划设计与改造为例，介绍并分析了多形态仓储系统在军用物资储备旧库改造中的应用。

1.设计目标

在系统规划方面，综合装备保障的未来发展趋势，兼顾装备保障业务和管控功能，突出装备精细化和信息化管理优势； 有针对性地提出相应的创新设计，使物流系统更加模块化、标准化、智能化，实现自动化物流系统“平时保障、战时响应、应急响应”的多种模式； 结合先进的现代设备管理理念，充分利用功能区和应急保障措施，以信息化为重点，突出智能化仓储和自动化 输送和托盘统一搬运和输送，从而减轻劳动强度，提高效率装备支撑，打造先进领先的示范工程。

二、设计范围

本项目规划内容包括4个仓库（2号、6号、7号、9号）仓储、运营、管理全系统现代化改造； X楼既有仓库仓库管理信息系统的应用； 该项目内容还包括相应的配套土建地面改造、消防系统及中控室建设等。

三、总体规划设计

本系统的流程设计基于先进性、功能性、未来发展的可扩展性，结合当前需求，基于空间布局。 整合营地业务流程、物流线路、运营节点等关键管控要素。 根据作业特点设置业务流程活动区，既实现了设备的分类管理，又增加了作业面积，实现了建筑空间的最大化利用。

大众娱乐一、关于二库改造实施情况

大众娱乐2号仓库建于1975年，建筑长53.55米×宽17.5米×高3.8米，面积约950平方米。 库内设施陈旧，地面条件、库高等条件较差。 仓储作业采用传统的“固定货架+人工叉车”仓储搬运方式，仓储空间利用率和出入库效率低。

图一：2号仓库现状

针对仓库的条件和存储物料的特点，按照空间利用率最大和存储物品数量最多的原则，常规的自动化立体仓库解决方案，如堆垛机、四向车等，排除，最终选择电动移动货架作为实施方案。 电动移动式货架一般安装应用在高度为3-6米的仓库空间内。 适用于样本量少、频率低的大量设备的存储。 存取各项目的方便的同时仓库塑料托盘，不受设备存放顺序的影响，可由电脑控制。 操作简单，库存管理方便，现场操作省力省时，可提高管理水平和生产效率。

大众娱乐改造后的仓库以电动移动式货架为主要仓储设备，标准尺寸塑料托盘为主要载体，托盘承重能力强。 库房内共设计21排电动移动货架，货位774个，可存放物料800余立方米。

图2：2号库实现效果图

正常作业模式下，仅留出一条约3.5米的作业通道，另一区域用于存放托盘货物，既实现了集约化仓储，又实现了在任意位置及时存取托盘。 仓库改造后，设计库容是原仓库的3倍，可节省70%的仓库工作空间，地面利用率达到80%。 同时，货架底部安装了电机驱动，可实现计算机控制和自动化运行，大大提高了仓库管理水平和作业效率，降低了工作强度。

二、关于六号仓库改造实施情况

6号仓库建于80年代。 大楼长53米x宽19.5米x高11米，面积约1035平方米。 库内仓储作业采用“平面堆垛+人工叉车/行车”模式，垂直空间实际利用率不足30%，作业效率低，管理模式陈旧。

图3：6号仓库现状

大众娱乐鉴于仓库的条件和存储物料的特点，根据空间利用率最大和存储空间数量最多的原则，经过与存储的比较，最终选择了四向托盘车作为实施方案。巷道堆垛机方案的空间、效率和灵活性。 四向穿梭车板式自动化密集仓储系统的核心设备包括托盘四向穿梭车、专用垂直升降机和配套货架。 四向穿梭车结构紧凑，运行速度快。 它采用无线通信。 不仅可以在支撑货架导轨上四向行驶，还可以利用垂直吊车在货架内进行换层，改善了货架布局和仓库作业。 灵活性。 四通车适用性广，适用于不同高度的仓库、立柱过多的仓库、形状不规则的仓库的自动化改造，具有充分的灵活性和可扩展性。

改造后的仓库采用穿梭式货架作为主要存储设备，托盘四通车作为主要运输工具，标准尺寸塑料托盘作为主要载体，托盘承载能力为 . 仓库设计10排穿梭式货架，垂直高度6层，货位1602个，可存储物料2245多立方米。

图4：六号库实现效果图

大众娱乐在空间扩展方面，仓储空间可以任意方向扩展，充分利用仓库的立体空间。 垂直空间扩展后空间利用率可达90%以上（原仓库利用率约30%）； 在存储容量方面，可以随时通过增加或减少四向穿梭车的数量来改变运行效率。 改造后，以6辆四向穿梭车为主要存取设备，实行托盘化存储和转运，极大地提高了收发设备的速度，与原来的人工相比，作业效率提高了近4~ 5次; 在存储密度和货物类别方面，仓库的存储密度和货物类别可以动态变化，更好地满足快速增长的军事装备需求。

大众娱乐三、关于实施7号仓库改造

7号仓库新建，建筑长度192米×

宽27米x高12米，面积约5200平方米。 仓库的土建工程是根据高架仓库的要求进行设计和实施的。 仓库布局结构合理，土建结构良好，为实现自动化改造提供了有利的基础条件。

图5：7号仓库现状

大众娱乐仓库目前采用“固定式高位货架（约11米）+手动高位叉车”的仓储搬运形式。 考虑到高层货架人工操作的不便和危险，目前整体高层货架仅利用底层进行物料存放，造成竖向空间的大量浪费。 同时，与扁平化仓库管理模式相比，该仓库的仓管人员数量并没有大幅减少，劳动强度仍然很高。

兼顾资金投入和改造的简便性，对仓库进行信息化、自动化改造，加固现有货架结构，采用高位叉车AGV取放物料。 与普通的叉式AGV不同，高位叉车AGV在作业时，门架带动货叉向前移动，伸出前轮之外，进行设备的取放。 这种前移式叉车AGV具有操作灵活、负载高的优点。 具有更好的平衡性和稳定性，可以节省空间，减小转弯半径。 适用于搬运通道狭窄、高度较高的高架仓库。 对于装卸作业，设备可以提升到 9 米的高度进行存储。

大众娱乐改造后的仓库保持现有货架和托盘不变，采用高位叉车AGV作为主要运输工具，具有高度的智能化、自动化和灵活性，不仅提高了现有仓库（改造后的仓库）的空间利用率改造仓储能力可在现有基础上翻一番），实现仓库的智能化、无人化、自动化和信息化，也缓解了仓储管理人员减少和设备数量激增的突出矛盾。 当前的需要，也适应未来的发展。

大众娱乐图6：七号库实现效果图

库房改造后，库房管理人员可减少至1、2人，操作安全性高。 将现有的“人找货”模式转换为“货找人”，不仅大大减轻了仓管人员的劳动强度，缩短了步行距离，还大大提高了仓库的物流转换效率。 目前仓库配备4台AGV，可根据订单要求同时作业，比原来人工收发作业效率提高近4至5倍。

现有的10米高货架，人工操作叉车时，经常会出现货物因高度下降、高位物料位置偏移、叉车意外碰撞等情况； 改造后完全可以避免，大大提高了仓库的操作安全性。 安全，最大限度地保护货物和人员的安全，将风险因素降到最低。

四、关于实施九号库改造

大众娱乐9号仓库建于80年代。 大楼长52米x宽12米x高6米，占地面积约625平方米。 主要用于存放五金配件等小物件。 仓库目前采用“固定货架货架（约3米）+人工攀爬车”的仓储搬运形式。 考虑到高层货架人工操作不便，将成品纸箱拆包后形成的零件按面积人工放置在货架货架上存放。 对于高层货架上的物料取放，需要借助爬升设备进行辅助作业，作业难度极大。 不方便。 目前，仓库仓储状态严重饱和，大量物资设备堆放在门口，无法存放。 急需对仓库进行改造，解决无处存放设备的情况。

图7：9号仓库现状

鉴于仓库的条件和存储物料的特点，按照空间利用率最大和存储空间数量最多的原则仓库塑料托盘，选择四路车+“货到人”系统作为最终实施方案。

改造后的仓库采用料箱四向穿梭车作为主要存储设备，标准尺寸塑料周转箱为主要车辆，料箱载重50kg。 库房内共设计9排穿梭式货架，垂直高度共9层仓储。 货舱数量为5760个，可存放物资415多立方米。

改造后的立体仓库可以最大限度地利用现有仓库的垂直空间，使存储容量最大化，比原来的存储容量增加300%，自动化设备可以使所需物料到达指定位置，实现“货到人”的操作理念，无需人工取放和搬运，可最大程度地降低操作人员的劳动强度，提高工作效率（单人工作效率提高约10倍），降低拣选错误率，满足日益增长的材料和设备需求。

图8：九号库实现效果图

4.物料信息系统设计

一、仓库信息化管理现状

目前，仓库管理信息化程度不高，主要采用手写地位卡和物料卡管理，人工记入账簿。 这需要大量的人力物力。 仓库，这样的管理方式显得捉襟见肘，不仅降低了出入库的效率，还大大增加了出错的概率，对管理人员的综合素质和稳定性要求很高。

针对上述情况，对区域内具体改造的仓库进行信息化管理和建设，逐步向库区内的其他仓库进行扩容改造。 对物料和周转箱进行二维条码和RFID信息管理，使标签成为集二维条码信息、RFID信息和文字信息于一体的综合管理载体。

图 9：WMS 系统架构

大众娱乐2. 智能物资信息系统设计

大众娱乐物资装备信息系统是自动化物流系统的调度核心和信息存储、处理中心。 它运行在计算机网络环境和数据库系统上，上联军队信息管理系统，下联工业实时控制系统。

物资装备信息管理系统总体设计思路主要考虑系统的可扩展性、稳定性、二次开发、易操作性。 当业务扩展或业务发生变化时，可快速增加新功能，满足部队业务需求。

（一）系统架构

大众娱乐根据自动化物流系统的功能分析和自动化物流系统的设计原则，将自动化仓储系统的架构分为三个层次：外围信息层、TIMMS层（TINF信息接口层、物流管理层、物流调度层）、设备执行层。 下面是各个层次的功能分析：

.. ..外围信息层

大众娱乐外围信息层是军队上层物资信息管理系统。

. .外围接口层

大众娱乐TINF信息接口层实现了TIMMS与外围信息层之间的各种系统信息接口，实现了信息的自动流转，为存储物料的流转提供了高度的可追溯性。

. .物流管理

大众娱乐物流系统管理层主要实现物流系统的管理功能，通过调整配置参数和定义基础数据实现对仓库的管理。

.. .物流调度层

物流调度控制层接收管理层下达的任务指令，分解后通过作业接口层发送给具体的作业执行层。 通过对象转换插件的设计方法，集成不同类型的物流设备。

. .设备执行层

作业执行层是集成各种执行设备的工业控制网络或专用控制系统。 本系统包含的主要设备有：电控输送设备、四向小车、AGV等。

（二）主要功能

① 仓库管理系统（WMS）

大众娱乐WMS系统实现了仓库管理的功能。 通过对设备托盘、库位的全面信息化管理和调度模块信息的采集、分类、整理、分析，实现仓库设备及时、准确的自动入库和出入库。 反映仓库装备的收发情况和入库状态，有效控制装备入库成本，为军队装备入库决策提供准确、快速的物资和数据支持。

大众娱乐WMS系统主要功能包括基础数据管理、货位管理、组盘管理、进出库管理、批次管理、质量状态管理、库存管理、转库管理、盘点管理、综合查询报表管理、用户权限管理、任务管理、自定义功能等。

②仓库调度系统（WCS）

调度控制系统是连接业务管理层和设备执行层的枢纽，与WMS系统通信，接收WMS系统的任务指令，分解到各个执行设备，并将设备的执行状态反馈给为上层管理系统提供数据支持。 系统采用数字孪生3D技术，实现自动化三维立体仓库中设备监控场景的缩放、旋转和平移。 可根据需要调整监控视角，使监控无死角。 同时，场景中的设备可以根据位置数据模拟运动，反映设备的当前位置。 通过颜色直观反映设备状态，点击设备即可了解设备的详细状态和任务信息，有效提升用户体验，可实现实时监控可视化，设备监控可视化、设备管理可视化、设备故障可视化、库存位置可视化与仿真、仿真优化等。

图10：托盘四通车系统3D数字孪生监控界面

五、总结

本项目根据原有仓库的基本情况和作业要求的特点，有针对性地采用4种不同的自动存取方式，主要包括电动移动货架立库、标准塑料托盘四向立库、标准料箱四向车立式仓库和高起重AGV立式仓库通过改造可以满足现代军事后勤对装备大幅持续增加的要求。 同时，在信息化建设方面，智能仓储系统WMS的应用，使得仓储信息的维护管理简单易操作。 该项目率先将3D数字孪生技术应用于军用存储系统，在提升信息化管理水平的同时，也最大限度地降低了操作人员的工作难度，实现了操作零差错，从而大大提高了工作效率.

本文对军用物资装备仓储自动化改造进行了深入研究，对军用物资装备物流体系的建设和实现起到了推动作用，对军用物资装备仓储自动化改造也具有一定的指导作用和现实意义。同类型的军用仓库。

结尾

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