一、调查分析

应在对规划对象进行全面调查的基础上，进行货架设计，发现问题，以便做好准备工作，进行后期的规划设计。主要对贮存物品的类型、特点等；不同类型的物品的质量以及数量等进行调查分析。立足于宏观视角对整体货架规划系统进行深入分析，结合单位的具体情况来明确科学的设计方案(可对多样化的方案进行对比，优先选择更为可靠的货架规划方案，进而实现减少资金投入、快速取得效果、便于使用的目标。

二、对立体货架型式的选择

可采用以下方式来选择立体货架型式。

（一）单元货架仓库

这种仓库已得到普及应用，具备良好的通用性。其优势在于在宽度、长度方向上，货架分别被划分成多排、多列。在宽度方向上，每两排或单排构成一组，中间分布有一条巷道，并使用一些机械进行作业。在长度方向上，货架沿着垂直方向被划分为不同层，进而生成大量用于储存货物的货格。

图1 单元式货架仓库示意图   

（二）贯通式货架

相较于单元式仓库，这种货架并未设有巷道，而是将货架合并起来，使相同层、列的货架保持贯通，构成一个通道进而实现对大量货物单位的一次性存放，并在另一端进行取货。这种仓库可按照通道内货物单元的移动方式进行进一步划分。

（三）循环货架仓库

这种仓库的货架，自身是一台在垂直方向上取货的垂直提升机或沿着水平方向的环行路线往复运行并进行拣货的输送机。

图2 水平式和立式旋转货架  

(1)水平式旋转货架(2)立式旋转货架

根据备品备件存储特性以及单元货架的特点，南钢优先选择了单元货架作为备品备件的立体货架。

三、对货架立柱的选择

在仓储货架中，货架立柱能进行有效支撑，在货架高度不断提升，层数渐渐增加的情况下，立柱会承受较大的荷载，受力情况较为错综复杂，因此在整体货架系统中，立柱的设计与选择使用极为关键，会对结构的成本以及安全性带来一定影响。在实践阶段，往往会按照货架的层数、高度等来选择货架立柱，当前各厂家已生产出T1000货架等系列产品。

四、货架加工及安装要求

第一:货架立柱部分的加工及安装要求。(1)立柱相临孔距误差、全长调节孔距累计误差分别应小于0.02mm、不大于±1mm;(2)货架全高尺寸极限偏差不应超出±2mm;(3)立柱片弯曲误差在L/1000mm以下；(4)立柱与安装地面垂直偏差在L/1000mm以下；(5)柱片安全系数在1.92以上。

第二:货架横梁部分的加工及安装要求。(1)长度误差在0.5mm以下；(2)装配后两端误差在2mm以下；(3)横梁部分承载达到极限时，其挠度、安全系数分别不应超出L/250、不低于1.65。

第三:货架导轨部分的加工及安装要求。在直线度、截面扭曲度方面，导轨分别应符合每3米不超出±1mm，每2米不超出±1mm，总长范围内均不超出2mm的要求；截面方向相同的情况下，两导轨的高度误差小于3mm；另外，其垂直面误差为1～2mm；应对端头板处进行合理安装，以免对堆垛机的后期运行带来不良影响；侧面处应保持平滑，避免出现凹凸不平的情况，以免对导轨的对接带来不良影响，另外滑行面的安装也应符合这一要求；(7)在温度为20℃的情况下，其自由间隙介于0.5至1.5m之间。

五、立体货架的运行

上货：将叉车存放在通道边，利用顶升起载货物，利用输送辊道传输、堆垛机搭载货物运行至货位，再将货物存放至货位上，堆垛机运行往复形成一个循环。货物按系统指示分配货位，保留8%的空货位应对双伸位货架正常周转。

卸货：将叉车放在通道边，通过系统（ERP与WMS）查找货物，分别使用堆垛机顶升装置来起载货物，运行至通道边时，将货物卸下，使用叉车取走货物，形成循环。

六、存在的核心问题

普通货架主要存在以下问题。(1)在较高位置处使用叉车来取出货物、存入货物，往往较为缓慢，会降低工作效率。此外，在叉车将货物运输至高处时，货物易于失衡、发生倾倒，极易对他人造成伤害，并使货物受损，存在较大的安全风险；(2)大量在库房内运行的叉车极易引发交通事故；(3)因仓库面积较大，取送货叉车需绕行较远的距离，进而需消耗较大的运行成本。

七、针对问题解决方案

第一:使用传输辊道、堆垛机，将ERP系统与WMS系统连接起来；在电脑的控制下，可使用堆垛机来对货物进行存取，实现库区封闭式管理。满足仓储管理中的入库、出库、储位管理等基本的管理功能；支持多种入库方式，包括条码扫码入库；能够满足各种出库方式，包括料单出库、移库出库、拣选出库及其它出库的要求；执行作业计划管理、批次管理功能。

第二:配合业务系统的入库请求分配合适库位（含按照多种货位分配方式、分配给不同用户）并完成入库作业流程，实时反馈入库作业执行结果。系统支持动态分配库位或者在指定库位列表中分配。货位分配逻辑：

(1)量化出入库任务，根据出入库频次将货位分为ABC类；

(2)根据巷道均衡存储分配货位；

(3)根据实际需求分配货位（指定货位数量、指定货位等原则）；

配合业务系统的出库请求完成出库作业流程，实施反馈出库作业执行结果。系统支持常规出库作业、紧急出库作业、出库作业任务人工修正、先进先出原则等模式；

配合业务系统的数据查询功能描述；

数据查询对存储时间、库存、货位（含空货位）等数据进行查询和统计。查询结果均支持打印。

八、自动化立体仓库的功能

通常情况下，高层货架、管控设施等共同构成了自动化立体仓库。一般，这种设备的控制方式为电力驱动，也可采用手动或自动的方式进行控制，应使用极为可靠的集约系统。仓库仅配备了一组输送机系统，一旦失败，将会对整体仓库的工作带来不良影响。为此，输送系统中的设备应便于维护，并具备良好的可靠性。

九、结语

对仓库的垂直空间进行科学使用是自动化立体仓库的优势之所在，相较于一般的单层货架，其单位面积的存储量更大（通常情况下，其存储量是前者的4至7倍)，可采用自动化或机械化的方式进行仓库作业，以免在劳力、人力方面产生大量支出，进行高效作业，可采用自动化的方式进行仓储管理，能够便捷地实现货物的“先进先出”，使优先存入仓库的货物，能够优先从仓库中取出，以免使货物因存入时间过久，而出现老化或锈蚀等不良状况，防止货物因此遗失。通过电子计算机的使用对货位进行集中管控，采用自动化的方式进行控制作业。在后期的建设中，可继续优化库管系统，使货物能够自行出入仓库，而不存在人力操作的需要，为操作人员提供有力的安全保障。

南钢通过立体货架的建设，减少了“鸡窝库”存在，使分布在厂区各个区域的6个备件仓库整合为2大库区，在提升仓储管理的同时，减少了管理及劳务人员，搬迁的库房置换为生产用库房，老企业土地紧张问题得以重新规划。