超長、超重類產品在航空航天、造船、金屬加工、機械、家居建材等行業普遍存在，其搬運與倉儲等作業目前主要采用人工+機械方式，企業面臨勞動強度大、工序復雜搬運次數多、安全隱患大、信息數據復雜、占用設備投資多、耗費人力資源大、搬運過程中物料損耗較大等問題。這些痛點亟待解決。

隨著中國制造業加快轉型升級，近年來長大材料自動化倉儲物流技術發展與應用受到關注。但是，與使用普通托盤裝載的物料在倉儲、搬運、分揀等方面采用的形式有所不同，長大物料需要采用特定倉儲形式、特定物流設備，來提高存儲密度，降低倉儲成本及搬運成本，使自動化、智能化倉儲系統規劃建設更具難度。

本期專題，我們采訪了沈陽飛機工業集團物流裝備有限公司總工程師王中軍，請他介紹長大物料倉儲作業特點與難點、自動化物流系統構成與核心技術設備，以及市場需求變化。

沈飛集團物流裝備有限公司總工程師 王中軍

記者：首先請您介紹一下長大物料的種類及其倉儲作業特點，對倉儲物流設備有哪些要求？

王中軍：長大物料常見的種類一般有板材、棒材、型材、工裝模具等，材質包含黑色金屬、有色金屬及非金屬等，其中金屬原材料占較大比重。

長大物料在屬性上的主要特點體現在貨位尺寸和載荷兩方面。以原材料為例，如型材在長度上一般分3m、6m、8m、12m等，對應的單元貨位承載一般在3~5噸，貨位高度多數在300~400mm以下；板材一般尺寸規格有1x2m、1.5x3m、2x4m、2x6m等，在貨位載荷3~5噸的情況下有效貨位高度在60~200mm之間居多，以冷板為例，規格2x6m的貨位高度在60mm左右，規格2x4m的貨位高度在90mm左右。貨位高度較低是此類物料存儲設備的共性之一，在采用常規自動化立體庫存儲此類物料時，由于貨叉高度、橫梁高度以及托盤自身高度的比例很大，在高度空間利用率方面很不理想，所以需要倉儲效率更高的產品。

目前部分廠家針對長大物料的立體存儲，開發出針對不同物料特點的特殊立體倉儲設備。與常規采用伸縮貨叉的托盤立體倉儲設備相比，此類長大物料立體倉儲設備具有倉儲容量大、存儲密度高、適應物料品類多以及出入庫方式靈活等特點，在物流作業過程中機械化、自動化及信息化集成度較高，與生產系統可無縫銜接。

以我公司為例，在已經建設完成的此類項目中，板材立體庫的倉儲容量基本在100噸起步，棒材立體庫的倉儲容量基本在300噸起步，最大的棒材立體庫單體項目設計倉儲容量已經超過了5000噸，每平米建筑面積的倉儲能力最多達到50噸以上，出入庫作業方面常采用行吊、三坐標機械手、關節機械手以及其它輔助搬運機械等設備集成到倉儲系統中，多數的倉儲系統與企業的ERP或MES等信息化系統進行了對接。

記者：在制造企業中，長大物料（特指原材料）的存儲與生產加工的關系是怎樣的？

王中軍：我以航空制造業為例來具體說明，原材料的存儲與生產制造之間的銜接關系主要分為三種模式。

第一種模式為傳統方式，其特點在于原材料在一級倉庫（專用）存儲，同時在生產車間配置二級庫房，二級庫房給車間內加工設備配料。

第二種模式為配送制方式，和傳統方式相比在于取消了生產車間的二級庫房，一級庫房升級為具有一定粗加工能力的原材料配送中心，在提供倉儲功能的同時增加下料和配送作業，毛坯件直接提供給生產車間。這種模式有效提高了材料的總體利用率，簡化了原車間的生產環節，提高了原制造車間的生產率，自“十一五”以來在老廠區的升級改造過程中有較大范圍的應用，包括部分企業的新建廠區。

第三種模式為一體化生產模式，即原材料的倉儲區與加工區合并，原材料倉儲以線邊庫的方式存在。這種模式消除了倉儲區與加工區之間的物流輸送工作，簡化了生產環節，是圍繞棒材、板材加工的數字化車間建設的一種典型方式，也是工業4.0的典型代表。

現階段，長大物料（特指原材料）倉儲要求主要體現在大密度的立體存儲、自動化出入庫及揀選方式以及倉儲信息化系統與企業生產系統的融合等方面。近年來，隨著物流技術的發展以及生產模式的變化，特別是《中國制造2025》的推進以及當下國際大環境的影響，原材料的立體倉儲需求逐年增多，倉儲物流系統中的自動化搬運、揀選設備大量使用，倉儲管理系統與企業ERP或MES系統深度集成。圍繞原材料自動化立體庫進行倉儲、加工一體化生產布局的生產模式也已經進入應用階段，用戶通過使用材料線邊庫布局的棒材加工車間、板材柔性生產線等，提高生產效率，節省占地面積，提高生產收益。

記者：請具體介紹目前長大物料立體存儲系統的常見類型及其適用性。

王中軍：根據長大物料的單件尺寸、材質、倉儲數量、品規以及生產模式的不同，有多種針對長大物料的立體化倉儲系統解決方案。按存儲物料類型可分為板材庫和棒材庫系列產品，按結構和規模可分為單體庫和立體庫，按物料或托盤的存取方式也可分為多種模式。常見的長大物料立體倉儲產品如下：

1.單體板材庫和棒材庫

此類系統設備由貨架、升降取送貨裝置以及出入庫系統構成，可適應于常用板材（規格3000x1500mm、4000x2000mm、6000x2000mm等）、棒材（長度3～8m）的立體存儲，貨位數量一般在100個以下，貨位載荷在5噸以下，整套系統載荷一般不大于200噸。該類設備常布置于生產車間，解決線邊緩存物料的占地面積不足問題，可與加工設備集成使用。單體板材庫案例如某航空板材加工中心，參見圖表1。

2.板材立體庫和棒材立體庫

由貨架、堆垛機以及出入庫系統構成，特點在于可實現物料的高密度存儲，巷道堆垛機采用非標準類型，適用于典型棒材、板材等原材料的存儲，在物料存儲量較多的情況下選用。典型案例如沈飛規劃建設的某航空板材加工中心，參見圖表2。

3.頂部軌道棒材立體庫

此類型設備由貨架、頂部軌道堆垛機以及出入庫系統構成，特點在于可實現棒材的大密度存儲，適應存儲的物料最大長度可達8m以上，設備高度最大可達20m。目前應用中的單個項目的最大貨位數量超過了1000個，總儲量超5000噸。典型案例如某電機制造公司項目，參見圖表3。

4.蜂窩立體庫

此類型是立體庫的一種特殊形式，設備由蜂窩式貨架、蜂窩堆垛機以及出入庫系統構成，特點在于可實現長物料的高密度存儲，適用于長度較長（大于6m）、數量、品種較多的棒材、板材的立體存儲。典型案例如某航空制造企業原材料配送中心，參見圖表4。

記者：請介紹一下長大物料自動化倉儲系統的關鍵技術設備，以及方案規劃要點。

王中軍：長大物料自動化倉儲系統基本由貨架、堆垛取送貨系統、出入庫設備等構成，關鍵設備為貨架和堆垛取送貨系統。長大物料物流系統的產品細分性很強，單一物料屬性變化即可影響設備類型的選擇，如僅物料材質不同，選擇的倉儲設備類型就有可能發生變化，搬運揀選設備的選擇也可能不同。進行方案規劃時，應根據長大物料的單件尺寸、材質、數量、品規以及生產模式的不同，從存儲密度（空間利用率）、與生產模式的配套以及經濟性等方面考慮設備及布局。

記者：長大物料自動化物流系統國內市場狀況是怎樣的？目前國內外長大物料自動化物流系統供應商發展情況如何？

王中軍：國外可提供長大物料解決方案的廠家主要集中在歐洲，大約20年前已經有多個成熟的針對長大物料立體存儲的解決方案供應商，其應用案例較為豐富，產品線較為齊全。近年來，部分全球行業頭部企業通過對該類公司采用并購或合作等方式擴充自己的產品線，這也反映出國際市場對此類設備需求的變化。

在國內，基于設備類型多、非標性強以及市場容量現階段較小的特點，該類設備還屬于小眾產品，目前能夠提供全面解決方案的廠家還不多。

在技術上短期內還屬于國外技術消化和應用經驗積累階段，技術的原創性還不高，受知識產權保護等因素的影響，發展速度受限。

沈飛公司作為國內一流的物流裝備研制基地，擁有齊全的、世界先進的生產加工設備、一流的高素質人才和豐富的專業經驗，主導產品包括數控回轉庫、數控升降庫、電動密集庫、自動化立體倉庫以及針對長大物料倉儲的多類板材庫和棒材庫。其中長大物料倉儲產品是我們非?？春玫念I域，公司從2008年開始進行相關關鍵技術的研究和技術積累，近年陸續開發出適用于不同場景的板材庫、立體庫及工裝模具庫等特殊設備或系統，完成了全系列典型產品的開發，已具備從方案規劃、設備開發與生產、安裝實施與售后服務的整體服務能力，可以為客戶量身提供針對長大物料的自動化立體倉儲解決方案，目前已在多個行業擁有多個落地項目，未來我們將在這個領域持續發力。

隨著中國制造業加快轉型升級，國內有色金屬行業近年來開始采用長大物料自動化立體庫。本文以山西迎才為某鋁材企業實施的整廠自動化物流系統項目為例，詳細介紹了解決方案規劃要點、系統構成、業務流程、項目難點與應用效果。