本文对两种作业模式的穿梭车系统进行了对比，分析了跨层作业模式所面临的问题，提出了提高穿梭车换层可靠性的有效措施。

随着电子商务的蓬勃发展，规模化定制引导着物流发展趋势。现代物流中心的规模变得越来越大，所处理的品规也越来越多，小订单比例越来越高，拣选和配送速度越来越快。

与传统的“人到货”拣选模式相比，穿梭车密集仓储系统的作业效率及拣选正确率大大提高，同时节约了大量人力成本和土地成本。

目前，件箱密集仓储系统中采用的穿梭车，主要有普通穿梭车、自动换层穿梭车、子母穿梭车、四向穿梭车等。子母穿梭车、四向穿梭车可在水平方向换道，适用于存在多条巷道的场合；普通穿梭车+换层提升机组合，穿梭车可实现在竖直方向换层。两种方式均可提高穿梭车的设备利用率，系统柔性。

自动换层穿梭车沿货架立柱自动爬升方式，对货架的制造、安装精度要求较高。本文仅讨论提升机自动换层模式。

根据是否可跨层作业，穿梭车系统可分为单层作业和跨层作业两种模式。

1.单层作业模式

单层作业模式通常由出、入库提升机、存储货架、多层穿梭车组成。

在单层作业模式下，一条巷道内，每层货架配置一台穿梭车。其平面布局图和立面图，如图1、图2。

2.跨层作业模式

跨层作业模式下，一条巷道内，n层货架只需配置m台穿梭车（m<n）。同时，在单层作业模式穿梭车系统的基础上，跨层作业模式多配置了一台穿梭车换层提升机。其平面布局图，如图3。

3.两种作业模式对比

单条巷道，n层货架。单层作业模式配置n台穿梭车；跨层作业模式配置m（m<n）台穿梭车，1台穿梭车换层提升机。当穿梭车系统出入库流量很大时，即便采用单层作业模式，穿梭车闲置率也很低，这种情况只适宜采用单层作业模式。两种模式的对比分析，只针对存在一定的穿梭车闲置，适宜采用跨层作业模式的情况。

（1）经济性对比

通常情况下，密集仓储系统出入库端均设有一定数量的缓存工位，用于出入库物料的排序暂存。穿梭车连续完成某层的出入库任务后，即可转入另一层继续执行出库任务，从而减少穿梭车空闲时间，提高设备利用率。对于设置有合理数量的出入库缓存工位的多层穿梭车系统，当穿梭车数量m满足总出入库流量时，增加穿梭车数量来增加系统效率的作用逐渐转弱，即出现穿梭车闲置。

单层作业模式与多层作业模式在设备配置及控制系统方面均有差别，二者的经济性，取决于系统采用单层作业模式时，穿梭车的闲置率。当闲置穿梭车的成本大于换层提升机的成本时，采用跨层作业模式更为经济。

（2）扩展性对比

“一轨多车”模式下，需考虑穿梭车之间的相互避让，效率提高效果不佳，且控制复杂，所以单层作业模式几乎没有扩展性；而跨层作业模式可随出入库流量的增加，而增加穿梭车数量。

（3）系统柔性对比

当某巷道穿梭车出现故障或其他意外情况时，对单层作业模式来讲，该层该巷道的所有货物都不能进行出入库作业，这就对出入库作业产生了极大影响，给企业带来了一定损失；而对跨层作业模式，某一小车出现故障时，可以调度其他小车至该层完成出入库作业，可以有效地将某一小车出现故障所带来的影响降至最低，保证了系统整体性能。

1.限位装置的自动开合

单层作业模式下，穿梭车轨道端头的限位装置为死挡。跨层作业模式下，走行轨道靠换层提升机一侧需设置为能自动开合的活动限位装置。不需要换层时，活动限位装置能起到防止小车冲出轨道的作用；需要换层时，活动装置应能自动打开，让出穿梭车上下换层提升机升降台的通道。

2.升降台错位

（1）错位的分类

①高度错位：升降台处于水平状态，只存在y方向存在高差，导轨两侧高差相等，即ΔH1=ΔH2。

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