廣告 | 點擊查看

隨著智能制造和信息化技術迅猛發展，智能倉儲物流設備在中草藥行業中逐漸得到廣泛應用。本文針對某中草藥供應商立體倉庫存儲的需求，對其入庫、存儲、揀選等關鍵流程進行了深入研究與分析，旨在為中草藥倉儲物流系統的建設提供科學依據和技術參考，助力行業實現智能化轉型與發展。

金愛萍 朱紹林 廖宗德

蘇州德力智慧物流科技有限公司

國內中藥材市場規模龐大，但在從藥材采收、初加工、炮制到包裝儲運的整個流程中，物料管理仍然主要依賴人工操作，缺乏系統化的管理和高效的信息追蹤手段，從而會增加管理成本，并容易導致信息滯后、錯誤頻發，進而影響生產效率和產品質量。

在此背景下，發展智慧存儲和信息化管理顯得尤為重要。通過引入智能化倉儲物流設備和信息化管理系統，可以實現對中藥材全流程的精細化管理，包括實時監控物料狀態、自動記錄處理信息、優化庫存管理等。這不僅有助于提高工作效率、減少人為錯誤，還能確保藥品質量和安全追溯，為中草藥行業的可持續發展提供堅實保障。

某中藥材供應商的物料存儲與揀選發貨現狀

01

某中藥材供應商憑借自身的不懈努力與優質產品，業務規模得以不斷拓展。然而，隨著業務蒸蒸日上，原有的存儲與揀選模式逐漸暴露出諸多弊端，無論是存儲量方面，還是信息管理環節，都已經難以滿足日益龐大的物料運轉需求。

1.物料存儲現狀

現階段，中藥材的存儲方式為隔板貨架存儲，并按照中藥材的分類層級（涵蓋大類、小類）以及生產批號進行了分區規劃存儲。然而，伴隨業務規模持續擴張，業務量不斷攀升，當前庫區的存儲容量已無法適配日益增長的存儲需求，如圖1所示。

圖1 某中藥材供應商中藥材存儲現狀

圖2 某中藥材供應商中藥材發貨區

圖3 某中藥材供應商中藥材發貨訂單

與此同時，在訂單揀選環節，依賴人工操作的模式面臨諸多困境。一方面，揀選工作的難度系數隨著業務量增加而逐步增大；另一方面，該模式下整體工作效率堪憂，處于較低水平，且在操作過程中較易產生人為失誤，對業務的精準性及流暢性造成不利影響。

2.揀選發貨現狀

在進行改造之前，藥材發貨訂單揀選采用“人到貨”模式，工作人員需要憑借人工操作前往貨架處取出所需的中藥材，在此過程中，要反復對訂單信息進行核對，之后再按照客戶的不同分類進行打包處理，最后將打包好的藥材暫時存放在發貨區，如圖2所示。

藥材揀選的訂單是以客戶為單位來進行合并的（如圖3所示），既沒有信息提示，也缺乏“貨到人”揀選裝置，這就導致人工揀選面臨著工作量極大、工作效率低下以及容易出現差錯等諸多問題。

中藥材自動存儲立體倉庫的規劃設計

02

1.存儲單元及載具設計

經過溝通調研得知，藥材品規約500～600種，常用藥材為400種左右，每種藥材3～8種包裝規格，總SKU約為3000多種（不完全統計）。中藥材密度各不相同，一般密度為0.2噸/m3，一箱藥材約為10～20kg不等，多次方案調整后，采用籠框（見圖4）與料箱（見圖5）兩種載具進行入庫存儲。

圖4 料框載具示意圖

（尺寸為1000×1000×1300mm）

圖5 周轉箱載具示意圖

（尺寸為600×400×300mm）

2.流量分析

經過全面溝通調研，對中藥材廠內運轉流程及流量進行了細致梳理（見圖6），并將其與載具尺寸共同作為整個立體倉庫存儲設計的基礎依據。與此同時，充分考量升級改造后各作業流程的作業方式，確保其能夠契合實際需求，從而實現立體倉庫存儲與揀選達到高存儲量、高效率以及高準確率的目標。

圖6 中藥材廠內運轉流量分析

3.系統功能分區及配置

為滿足中藥材存儲和揀選作業的高效需求，同時兼顧未來業務發展的靈活性，立體倉庫的設計基于兩種主要的存儲單元類型，即托盤堆垛機立體庫和箱式四向穿梭車立體庫（如圖7）。此外，考慮到業務擴展的需求，特別規劃了可靈活擴展的箱式存儲區域（如圖8）。

圖7 兩種類型立庫物料規格及貨位數

圖8 兩種載具類型立庫區域及擴展區規劃

托盤堆垛機立體庫設計適用于大批量、整托盤形式的藥材存儲（詳見表1），充分利用垂直空間，實現高密度存儲。主要用于長期存放大量中藥材原材料或成品，如根莖類、果實類等不易變質且需要大容量存儲的藥材。

表1 托盤堆垛機庫設備配置表

箱式四向穿梭車立體庫設計適用于中小批量、多品種的藥材存儲（詳見表2），能夠精確管理到單個藥箱，提升庫存準確性。四向穿梭車可以在貨架內自由移動，無需固定通道，極大提高了存儲密度和存取效率。結合自動分揀系統，可以快速響應揀選需求，減少揀選時間，提升工作效率。適合于頻繁出入庫的小包裝藥材、貴重藥材以及需要精細管理的特殊藥材，如草藥飲片、中藥配方顆粒等。

表2 料箱四向庫設備配置表

通過以上設計，立體倉庫不僅能滿足當前中藥材存儲和揀選的需求，還能為未來的業務發展提供強有力支持。這種綜合性的解決方案，可顯著提升企業的物流效率和管理水平。

4.雙層料箱揀選線設計

雙層料箱揀選線包括揀選站與雙層輸送線。揀選站臺配置手持終端等輔助揀選工具，結合揀選臺大屏提示，設置條碼掃描、重量檢測、燈光提示等多種驗證方式，防止誤揀和漏揀。

為提高輸送效率，設計雙層輸送線（如圖9），通過雙層結構優化空間利用，減少搬運距離，提升揀選效率。上層輸送線用于存放和傳輸待揀選的料箱，支持多種規格料箱的自動識別與分揀。下層輸送線負責已揀選物料的傳輸及空料箱的回收，確保作業區域整潔有序，實現料箱在存儲區與揀選區之間的高效運輸（雙層揀選線前視圖見圖10）。

圖9 雙層箱式揀選輸送線立面設計圖

圖10 雙層箱式揀選輸送線

中藥材自動化立體倉庫的作業流程

03

出入庫流程設計結合了先進的自動化控制技術和嚴格的調度邏輯，以確保所有出入庫物品的安全性、準確性和高效性。整個過程中，倉儲管理系統（WMS）全程監控并協調各環節的操作，保障物流運作的順暢進行（庫前輸送設備應用圖見圖11）。

圖11 庫前輸送設備應用

1.自動化立體倉庫入庫流程

（1）堆垛機立體庫入庫流程

圖12 自動化立體倉庫入庫流程

堆垛機立體庫的入庫流程如圖12所示，具體如下：

創建入庫任務。通過WMS系統啟動新的入庫任務。

托盤運輸至入庫口。使用電動搬運車（地牛）將裝載貨物的托盤安全運送到指定的入庫口。

初步檢查與數據采集。對托盤進行外形、條碼及重量的全面檢查。若不合格，系統自動觸發警報，并引導托盤返回入庫口進行人工處理；若合格，托盤將被標記為“已驗證”，準備進入下一階段。

輸送至堆垛機取貨區。經過驗證的托盤通過自動化輸送線精準傳輸至堆垛機的取貨區域。

物料存儲。堆垛機依據預設算法選擇最優存儲位置，并將托盤高效存放到指定貨位。

（2）四向穿梭車立體庫入庫流程

四向穿梭車立體庫入庫流程如圖12所示，具體如下：

發起入庫指令。通過WMS系統正式開始入庫操作。

料箱放置于入庫站臺。工作人員或自動化設備將待入庫的料箱準確放置于入庫站臺。

質量與數據核驗。對料箱進行詳細的外形、重量和條碼掃描，確保信息無誤。若檢測結果不符合標準，系統會立即通知相關人員進行干預，并將料箱退回入庫口；若檢測通過，系統將記錄相關數據并為料箱分配唯一標識。

輸送至提升機接口。經核驗的料箱由自動化輸送帶運送至與四向穿梭車對接的提升機處。

智能存儲分配。四向穿梭車根據實時庫存情況和最優路徑規劃，將料箱精確放置在指定貨位上。

這兩種入庫流程，均配備嚴格的質量控制節點和先進的自動化技術，以確保所有入庫物品的安全性、準確性和高效性。整個過程中，WMS系統全程監控并協調各環節的操作，保障物流運作的順暢進行。

2.自動化立體倉庫出庫流程

（1）堆垛機立體庫出庫流程

堆垛機立體庫出庫流程如圖13所示，具體如下：

生成出庫任務。通過WMS系統依據先進先出（FIFO）原則，自動生成并分配出庫任務給指定托盤。

物料搬運至出庫站臺。堆垛機根據系統指令，將指定托盤從存儲貨位高效搬運至出庫站臺，并通過LED顯示屏提供實時庫存信息反饋。

輸送與對接處理。經過驗證的托盤通過自動化輸送線精準傳輸至出庫口，并自動降至地面高度與電動搬運車（地牛）無縫對接，確保人工取貨的便捷性和安全性，最終完成出庫操作。

（2）四向穿梭車立體庫出庫流程

圖13 自動化立體倉庫出庫流程

四向穿梭車立體庫出庫流程如圖13所示，具體如下：

啟動出庫流程。通過WMS系統正式發起出庫指令，四向穿梭車根據系統分配的任務，準確無誤地將指定料箱運輸到提升機處。

貨物運輸至出庫站臺。料箱經由提升機運送至出庫站臺，并通過LED顯示屏同步顯示庫存信息，確保操作人員對當前庫存狀態有清晰了解。

人工取貨與出庫確認。工作人員根據顯示屏提示，在出庫站臺進行人工取貨，并在系統中確認完成出庫操作，確保每一步驟都可追溯和記錄。

中藥材自動化立體倉庫的信息管理系統

04

自動化立體倉庫的信息管理系統的架構和功能如圖14所示，層次結構從下至上分為設備執行層（ECS）、調度監控層（WCS）、接口層（API）和外圍系統層（ERP/MES/WMS等系統），各層之間存在明確的邏輯關系和數據交互。整個架構通過各層之間的緊密協作和數據交互，實現了自動化倉儲物流系統從任務下達、設備調度到任務執行的全流程智能化管理，保障倉儲物流作業的高效、準確、穩定運行。

圖14 信息管理系統層次結構及功能模塊

設備執行層（ECS）：主要負責具體的設備操作。包含堆垛機、輸送機、四向車、提升機等物流設備，以及對這些設備進行控制的模塊，如堆垛機控制、輸送機控制、四向車控制、提升機控制。該層接收來自調度監控層的指令，驅動設備執行相應動作，如搬運貨物、提升貨物等，是整個系統實現貨物存儲和搬運的基礎保障。

調度監控層（WCS）：系統的調度和監控核心。該層通過控制接口下達設備指令、獲取設備狀態，實現對設備執行層的管理。具體功能包括物流路徑管理，規劃貨物的搬運路徑；任務調度，分配入庫、出庫等任務給相應設備；物流監控，實時監測設備運行狀態和物流任務執行情況；異常維護，處理設備故障等異常情況；搬運段管理，對不同搬運階段進行協調；指令下達，向設備發送操作指令；狀態接收，獲取設備反饋的狀態信息；日志管理，記錄系統操作和設備運行日志。它根據上層的任務需求，合理調度設備執行層的設備，確保物流作業的高效有序進行。

接口層（API）：該層作為中間橋梁，連接調度監控層和外圍系統層。提供物流數據接口，向上與外圍系統層的ERP、MES、WMS等信息系統進行數據交互，接收入庫任務、出庫任務、調庫任務等指令，并反饋設備狀態等信息；向下與調度監控層的WCS進行對接，將來自上層的任務指令傳遞給WCS，同時把WCS反饋的設備狀態等信息上傳給外圍系統層，實現了系統內外的數據互通和信息共享。

外圍系統層：位于系統最上層，主要包含 ERP、MES、WMS等信息系統。這些系統從企業整體運營和管理的角度出發，生成并下達各種物流任務指令，如生產所需的物料出庫指令、采購入庫指令等，同時接收來自下層的數據反饋，用于企業的生產、庫存、銷售等管理決策，是整個自動化倉儲物流系統與企業其他業務系統進行協同工作的關鍵環節。

自動化立體倉庫在中藥材存儲及揀選中的應用成效

05

經過改造后，該中藥材供應商的存儲能力得到質的飛躍，達到800噸之多，并且能夠嚴格按照批次遵循先入先出的原則進行物料管理，確保中藥材的存儲質量與流轉秩序。同時，在日常運營中，立庫吞吐量穩定保持在20噸/天。此外，新引入的自動化系統還能實現自動化輔助揀選功能，優化訂單揀選的效率，減少人工操作可能帶來的失誤，使訂單揀選的準確率也得到顯著提高（如表3）。

表3 自動化立體倉庫建成后的存儲、揀選效率

料框和料箱的兩種存儲形式，既滿足物料的大批量存儲，也能滿足訂單的小批次揀選，充分利用垂直空間，提升存儲容量，滿足業務增長的需求，同時數字化信息分析與顯示，直觀展示庫存信息等數據（見圖15）。雙層料箱揀選線及人工處理站臺的設計，實現“貨到人”高速運輸，縮短揀選時間，光電控制系統與多維度驗證機制提高揀選的準確率，強化質量控制能力。同時，揀選站臺配置操作終端、燈光揀選提示等，大幅降低人力成本及揀選錯誤率（如表3）。

圖15 庫前中控系統展示大屏

結論

06

如果中藥材的物料管理依賴人工完成，將存在管理成本高、信息滯后、易出錯、影響產品質量等問題。傳統的存儲與訂單揀選方式弊端明顯，包括易受環境影響、管理效率低、信息追溯難、資源浪費問題等。為此，某中藥材供應商引入自動化立體倉庫，根據存儲及揀選需求分別采用籠框與料箱作為載具；通過全面流量分析，設置托盤堆垛機和箱式四向穿梭車立體庫，同時預留可擴展區，雙層料箱揀選線提升了揀選效率。

實踐表明，自動化立體倉庫成效顯著，能夠有效提升存儲容量、揀選效率和準確率，降低人力成本和錯誤率，提高企業運營效益，推動中草藥行業的現代化與智能化轉型。

———— 物流技術與應用 ————

編輯、排版：王茜

本文內容源自，有刪改。

歡迎文末分享、點贊、在看！轉載請聯系后臺。

廣告宣傳