自動化物流系統(tǒng)是集光、機、電技術(shù)為一體的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，能夠?qū)崿F(xiàn)物料傳輸、識別、分揀、堆碼、倉儲、檢索和發(fā)售等各個環(huán)節(jié)的全程自動化作業(yè)。該系統(tǒng)主要包括：自動化高架立體倉庫系統(tǒng)、自動化輸送系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和計算機集成化物流管理系統(tǒng)等，涉及人工智能、圖像識別、計算機模擬仿真、網(wǎng)絡(luò)、無線電通訊、紅外通訊、激光導(dǎo)航與定位、機器人等技術(shù)領(lǐng)域。自動化物流系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機械、電子、汽車、家電、治金、建材、煙草等行業(yè)和工業(yè)、商業(yè)、流通、軍事等國民經(jīng)濟各領(lǐng)域，可大大提高企業(yè)的核心競爭力。
現(xiàn)代物流系統(tǒng)的先進水平主要體現(xiàn)在物流系統(tǒng)高度集成化和自動化、物流設(shè)備多樣化且具有速度快可靠性高等特點，以及物流管理系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)(典型的如ERP系統(tǒng))集成等方面。
北京起重運輸機械研究所作為中國最早開發(fā)研究自動化物流技術(shù)的單位，歷經(jīng)20多年，累計建成100多個自動化物流系統(tǒng)，廣泛采用了自動仿真技術(shù)、自動控制技術(shù)、自動檢測尋址技術(shù)、條碼自動識別技術(shù)等。下面結(jié)合實際工程介紹自動化技術(shù)的具體使用。
自動仿真技術(shù)
計算機仿真是利用計算機運算系統(tǒng)的數(shù)學模型來達到對被仿真系統(tǒng)的分析、研究、設(shè)計等目的。目前應(yīng)用于我國正在興建的自動化物流系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、模擬、演示和分析之中。它可以通過計算機技術(shù)進行精確計算和驗證分析，提高系統(tǒng)方案的可行性。根據(jù)物流系統(tǒng)的工藝設(shè)備參數(shù)和工藝流程建立起來的計算機自動仿真系統(tǒng)，可以形成直觀立體的三維仿真動畫，科學計算物流系統(tǒng)的流量，尋找和確定瓶頸位置，校驗物流系統(tǒng)設(shè)計的合理性。
適于物流仿真的軟件有許多，目前廠家普遍采用的是美國物流仿真軟件AutoMod平臺或日本樂龍公司推出的仿真軟件。北起所在大型復(fù)雜物流系統(tǒng)的方案確定前均進行仿真，利用仿真的結(jié)果對系統(tǒng)進行優(yōu)化，并在項目實施后進行測試對比，符合度在90％以上。
現(xiàn)場總線技術(shù)
現(xiàn)場總線技術(shù)自上個世紀70年代誕生至今，由于它在減少系統(tǒng)線纜，簡化系統(tǒng)安裝、維護和管理，降低系統(tǒng)的投資和運行成本，增強系統(tǒng)性能等方面的優(yōu)越性，引起人們的廣泛注意，得到大范圍地推廣，引發(fā)了自動控制領(lǐng)域的一場革命。
在現(xiàn)場總線技術(shù)誕生的初期，它的主要功能是將當時的可編程邏輯控制器(program mable logiccontroller，PLO)以一種較簡潔的方式連接起來。隨著計算機技術(shù)引入PLC，計算機通信技術(shù)被引入現(xiàn)場總線；PLC功能的增強對現(xiàn)場總線提出了更高的要求，計算機通信技術(shù)的引入大大增強了現(xiàn)場總線的功能，成為現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。
現(xiàn)場總線不僅傳輸速度快，而且響應(yīng)快和巡回時間短，即實時性強。現(xiàn)場總線技術(shù)傳入中國已經(jīng)有好幾年，北起所是國內(nèi)較早采用現(xiàn)場總線的廠家，一直采用西門子公司的PROFIBUS產(chǎn)品，從聯(lián)想集團的項目開始，至今已有5年時間，共有20多個項目采用了該項技術(shù)，并取得明顯效果，除減少了現(xiàn)場安裝的工作量，縮短了安裝周期外，真正實現(xiàn)了信息處理的現(xiàn)場化，提高了系統(tǒng)故障的自我診斷能力，也降低系統(tǒng)投資成本和減少了運行費用。
變頻調(diào)速技術(shù)
交流變頻調(diào)速具有調(diào)速平滑、過載力矩大和起動力矩大等特性和優(yōu)點，能使設(shè)備啟動平滑，消除機械的；中擊力，達到保護機械設(shè)備和延長機械部件壽命的目的。最近幾年，隨著自動化立體庫規(guī)模越來越大，80％以上的新建倉庫高度在20米左右，堆垛機自重大大增加，而且由于要求作業(yè)頻率高，堆垛機運行參數(shù)需不斷攀升，為保證堆垛機的高速運行和快速停準，只能采用變頻調(diào)速。近10年來，北起所的堆垛機均采用變頻調(diào)速技術(shù)，最近幾年結(jié)合編碼技術(shù)實現(xiàn)了更加先進和可靠的閉環(huán)調(diào)速技術(shù)，使產(chǎn)品質(zhì)量和性能又上了新臺階。其工作原理如下：
1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器測量反饋的當前速度信號，適時調(diào)整變頻器的輸出驅(qū)動頻率值，從而保證變頻電機能以要求的速度平穩(wěn)運行。
2)根據(jù)初始運動加速度與加速控制時間、平穩(wěn)運行速度與距離、減速運動加速度與控制時間等，進行變頻器的適時調(diào)整，確保堆垛機運行及控制反饋運行過程的平穩(wěn)，消除不穩(wěn)定形成的超差故障。
3)根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的脈；中測量數(shù)，反饋當前堆垛機各電機的位移信號，以及預(yù)先設(shè)定的控制方案，實時調(diào)整變頻器的輸出驅(qū)動頻率值，使變頻電機先以較高的速度運行到接近目標地址的位置后，將速度平穩(wěn)降到較低的速度準確制動停準，必要時可采取機械抱閘來輔助快速定位。
4)在工作過程中，PLC控制實時采集運行數(shù)據(jù)，并不斷地與存放在軟件控制數(shù)據(jù)塊中的標準位置參數(shù)值進行比較和控制，從而達到快速準確定位、提高出入庫作業(yè)效率的目的，并與監(jiān)控交換數(shù)據(jù)以實現(xiàn)作業(yè)的全面動態(tài)管理。
自動檢測尋址技術(shù)
激光測距是通過對被測物體發(fā)射激光光束，并接收該激光光束的反射波，記錄該時間差，來確定被測物體與測試點的距離。激光測距精度高，我們在高速堆垛機運行和起升時尋址定位時普遍采用，再結(jié)合以上旋轉(zhuǎn)編碼器和閉環(huán)變頻調(diào)速技術(shù)，使堆垛機的停準精度控制在5毫米以內(nèi)。
自動識別技術(shù)
自動識別技術(shù)近幾十年在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展，條碼技術(shù)更是獲得了巨大的成功。條形碼的普及，極大地提高了商品的流通效率，也為零售企業(yè)創(chuàng)造了新的利潤增長點。在當今社會生活中，條碼可以說是無處不在。從1998年開始，我們在自動化物流系統(tǒng)中采用條碼技術(shù)，在個別項目中還采用了二維條碼，取得良好效果。但是，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，條碼技術(shù)由于自身存在的缺陷，越來越不能適應(yīng)當前社會經(jīng)濟發(fā)展要求，RFID技術(shù)便應(yīng)運而生。RFID技術(shù)與條碼技術(shù)的功能對比，具有以下優(yōu)勢：
1)標簽信息容量大；
2)一次多個讀??；
3)讀取距離遠；
4)標簽信息可反復(fù)讀寫
5)可高速移動讀?。?
6)全方位穿透性讀?。?
7)適應(yīng)性強(在惡劣環(huán)境下仍可讀取，全天候工作)。
RFID技術(shù)擁有良好的功能特性，能滿足當前社會經(jīng)濟發(fā)展對商品處理的高效性需求。射頻識別技術(shù)作為一種快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標準化的基礎(chǔ)，通過對實體對象(包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝、生產(chǎn)零部件等)的惟一有效標識，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、零售、物流、交通等行業(yè)。RFID技術(shù)已逐漸成為企業(yè)提高物流供應(yīng)鏈管理水平，降低成本，實現(xiàn)企業(yè)管理信息化，增強企業(yè)核心競爭能力不可缺少的技術(shù)工具和手段。
RFID技術(shù)自出現(xiàn)以來，由于其生產(chǎn)成本一直居高不下，所以長期以來沒有得到廣泛應(yīng)用。RFID技術(shù)的成功應(yīng)用，不僅需要硬件(標簽和閱讀器等)制造、無線數(shù)據(jù)通訊與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)加密、自動數(shù)據(jù)收集與數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，還必須與企業(yè)的企業(yè)資源計劃(ERP)、倉庫管理系統(tǒng)(WMS)和運輸管理系統(tǒng)(TMS)結(jié)合起來，同時需要統(tǒng)一的標準以保證企業(yè)間的數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作，否則就很難充分體現(xiàn)這項技術(shù)帶來的利益。隨著新的制造技術(shù)的快速發(fā)展，RFID的生產(chǎn)成本不斷降低；無線數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展都已經(jīng)日益成熟，而且在SAP和IBM等IT技術(shù)巨頭的直接推動下，其支持技術(shù)已經(jīng)達到了實際應(yīng)用水平。成立于1999年的美國麻省理工學院(MIT)的自動識別技術(shù)中心(AUTOIDCENTER)，提出了EPC(電子產(chǎn)品編碼)概念，致力于解決各國技術(shù)標準不統(tǒng)一的問題?？梢哉f，RFID的軟件和硬件技術(shù)應(yīng)用壞境日漸成熟，為大規(guī)模的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
北起所目前在自動化物流配送中心廣泛采用條碼識別技術(shù)和無線射頻技術(shù)，密切關(guān)注RFID技術(shù)，并且在管理軟件開發(fā)中預(yù)留了與RFID接口，確保物流系統(tǒng)的拓展性。到目前為止，北起所承建了國藥控股上海物流配送中心、神州數(shù)碼上海物流中心、新疆新特藥、雙鶴藥業(yè)、總裝裝甲器材物流中心等大型自動化配送中心，累計使用無線射頻終端(簡稱RF)超過100個，居行業(yè)領(lǐng)先地位。隨著RFID技術(shù)的日臻成熟和成本的不斷降低，該項技術(shù)將會大量應(yīng)用于物流項目中，并進一步提高中國物流系統(tǒng)的自動化水平。
（轉(zhuǎn)載）
