自動倉儲是什麼?了解自動倉儲概念、優點及設備規劃

自動倉儲系統,猶如一個精準無誤、高效運作的智慧大腦,它在現代物流與供應鏈管理中扮演著舉足輕重的角色。這項創新技術,就好比是一個不眠不休的機器人工人,能夠無間斷地對貨物進行存放與取出,大幅提高倉庫的運營效能。在這篇文章中,我們將深入探討自動倉儲系統(Automated Storage and Retrieval System,簡稱ASRS)的奧秘,揭開它如何轉變傳統倉儲管理的面貌。

一、自動倉儲是什麼?跟上熱門的自動化倉儲趨勢!

隨著全球化的蓬勃發展,國際貿易就像繁忙的蜂巢,日夜不停地運送著各式各樣的貨物,使得供應鏈的網路愈加錯綜複雜,就像綿密的蜘蛛網,其需求也隨之水漲船高。在這樣的背景下,提升物流效率,就像是為蜂巢注入新的活力,不僅能節省成本,更能加快運輸速度,使整個物流系統更加高效而有力。

正如同自動化科技的崛起,自動倉儲系統在這片繁忙的物流海洋中顯得尤為重要。它就像是一位高效率的倉庫管理者,擁有提升存儲效率和降低作業成本的雙重利器,使得整個倉儲系統運作起來既流暢又高效。自動倉儲系統不僅大幅降低人力物力的浪費,更是當代物流產業的一盞明燈,指引著業界向著更加智慧化、自動化的未來邁進,成為現代物流產業中不可或缺的關鍵技術之一。

(一)自動倉儲是什麼?自動倉儲系統詳細概念介紹

自動倉儲系統(AS/RS),全名為 Automatic Storage Retrieval System,它就像是一個高科技的智慧大腦,透過先進的控制系統,整合了倉儲的儲存、取出、運輸以及分揀等一系列繁複的步驟,從而有效地提升了倉儲作業的效率。這種系統能夠實現貨物的自動存取,從而達到智慧化管理的效果,就像是一個自動化的物流指揮中心,確保每件商品都能準確無誤地被存放和取用。

要建立一座完整的自動倉儲系統,我們需要組合多種設備和技術。這些包括:高大的貨架用來存放商品、高架存取機(Stacker Crane)在貨架間高效運行、穿梭車(Shuttle System)在各層之間快速移動商品、輸送線設備(Conveyor System)連接各個作業區域,以及出入庫管理軟體來控制整個系統的運作。這些設備可以根據不同的產業需求進行靈活的調整和配置,以有效管理不同規模和特性的商品存儲作業。

在自動倉儲系統的幫助下,企業可以利用先進的感測技術和出入庫系統,精確地掌握每項商品的存儲位置、數量以及存貨狀態。這樣的系統不僅可以提高倉儲效率,還能幫助企業及時處理商品過期、庫存不足等問題,確保物流運作的高效率和準確性。

自動倉儲

(二)哪些產業適用自動倉儲系統?

自動倉儲系統以其高效率和精準性提供了現代化的倉儲解決方案,但考慮到其所需的資金和人力成本,包括硬體設備、軟體系統的購置,以及後續人力培訓和維護等,選擇投入自動倉儲系統的產業應該根據自身特性和需求進行周全的評估,以避免不必要的資源浪費。以下是兩個重要的考量點:

  • 貨物需頻繁且穩定地出入庫:適合於需要頻繁且穩定出入庫的產業,如電商、製造業和電子產品等。這些產業的商品流通頻繁,自動倉儲系統的迅速、準確、高效的特點能夠得到充分發揮。若產業的貨物存取頻率較低,則自動倉儲系統可能會因空轉而造成資源的浪費。
  • 商品種類繁多且數量龐大:對於需要管理大量且多樣化商品的產業,例如零售業、食品業、醫藥業等,自動倉儲系統能有效提升管理效率。通過出入庫軟體的統一管理,不僅能減少人工盤點的錯誤,同時也能提升整體倉儲的運作效率。

總而言之,自動倉儲系統對於那些需要高效率、高準確度管理大量商品的產業來說,是一種極為適合的解決方案。然而,每個產業在考慮是否導入自動倉儲系統時,都應該基於自身的運營特性和需求進行細致的評估,以確保投入能夠帶來預期的效益。

二、跟上自動倉儲趨勢:五大自動倉儲優點報你知

自動倉儲系統具備許多優點,使其成為提升企業競爭力和效率的關鍵工具。以下是幾個主要的優勢:

  • 提升空間使用率:自動倉儲系統的立體化設計充分利用了垂直空間,讓儲存空間得到最大化的利用。這種設計搭配堆垛機的垂直移動和運輸功能,能夠靈活地存取高層貨架上的貨物,進而提高了倉儲效能,對於有限的空間資源來說,這種利用方式極為重要。
  • 電腦自動化倉儲管理:通過電腦系統完整記錄儲位、數量、入庫日期等資訊,企業能夠隨時了解庫存狀態,並進行快速的決策。這種即時數據更新的功能讓企業能夠靈活應對市場的變化,及時調整策略。
  • 簡化作業流程,降低勞動成本:自動倉儲系統以自動化設備取代了許多傳統人力所需執行的繁瑣作業,如上架、取貨、揀貨等。這種轉變不僅降低了勞動成本,還能提升倉儲效率,同時減少了人為錯誤的風險。
  • 提升操作效能,降低作業成本:自動化特性減少了人工勞動的需求,並減少高重複性的人工作業。透過與自動化搬運系統和智能機器人的協同作業,提高了人員操作的效能,使倉儲作業更具經濟效益。
  • 提升管理效率,增強企業競爭力:利用電腦自動化的管理、分析和監控,大幅提升了倉儲管理的效率。這種高效的管理方式使企業更具靈活性和競爭力,能夠快速適應市場變化,更好地滿足客戶需求。

自動倉儲系統的優勢不僅在於提高空間效益和降低成本,更重要的是它提高了企業在快速變化的市場中的靈活性和競爭力,成為現代物流和倉儲管理不可或缺的一部分。

自動倉儲

三、兩大主流 ASRS 自動倉儲系統詳介:棧板式&料盒式

(一)自動倉儲系統1:棧板式

棧板式自動倉儲系統

棧板式自動倉儲系統是一種專為大型貨物設計的高效倉儲解決方案,這種系統以標準化的棧板作為承載工具,並搭配高架存取主機、堆高機等專業硬體設備來存取和移動貨物。此外,透過先進的倉庫管理軟體系統,可以精準地指定儲存位置、管理庫存數量等,即時掌握每個儲位的狀況,確保倉儲管理的精準性和效率。

高架存取主機在棧板式自動倉儲系統中扮演著核心的運輸角色。它能夠進行橫向和縱向的移動,並配備有伸縮貨叉,使其能夠存取不同高度貨架上的商品。這種設計充分利用了垂直空間,實現了高密度的存儲,同時確保了貨物的有效管理。

作業方式有哪些?

在作業過程中,大型貨物會被放置在棧板上,以及透過堆高機運送到貨架的入口。隨後,工作人員透過倉庫管理系統指定儲位,高架存取主機接收到指令後,便會移動到入口處,將貨物安全地運送到指定的位置。

適用哪些產業類型?

棧板式自動倉儲系統特別適用於那些需要處理大型貨物的產業,例如汽車業、冷鏈業、製造業、化工業、機械業、高科技業等。在這些產業中,因為貨物的體積和重量較大,傳統的倉儲方法不僅效率低下,而且成本高昂。棧板式自動倉儲系統能夠有效解決這些問題,提供一種安全、高效、成本可控的倉儲解決方案。

(二)自動倉儲系統2:料盒式

料盒式自動倉儲系統

料盒式自動倉儲系統是一種高效的倉儲解決方案,針對不同的運輸需求和貨物特性,可細分為以下幾種類型:

  1. 垂直型自動倉儲:這種系統以托盤為存儲單位,透過中心軸的升降和水平移動來存取貨物,並利用掃描二維碼來執行出入庫作業、檢視庫存狀態。此方式實現了「貨到人」的物流作業模式,大幅提升存取效率。垂直式結構設計使得倉儲空間的高度被最大化利用,節省場地成本,同時還具備模組化的設計,方便進行拆遷和擴充。
  2. 料盒式穿梭式自動倉儲:此系統以料盒為主要承載工具,透過穿梭車在貨架間水平移動,配合升降機實現貨品的垂直運輸。這種設計能夠實現「先進先出」或「先進後出」的存儲原則,非常適用於品項眾多的小型貨物,便於庫存供給和分揀配貨作業。系統也具有彈性,能夠根據貨物存取需求的變化增加穿梭車的數量。
  3. 料盒式高空存取機型自動倉儲:此類系統以高空軌道為主要運輸路線,搭配無人搬運車和機械手臂來存取貨物。透過有效利用倉儲上方空間,無人搬運車沿著高空軌道的指定路線移動,將貨物運送至目標區域。
  4. 多層機器人自動倉儲:這種系統利用「多層料箱機器人」進行貨物運輸,可一次搬運多個貨箱。機器人會自動進行揀選和搬運,載著貨箱自動導航到指定位置,並將其放置到貨架上。這類系統的機器人靈活度高,能夠根據貨物規格和倉儲環境調整運輸方式。
  5. 貨架頂升式 AGV 自動倉儲:這種系統的頂升式無人搬運車會移動到貨架底部進行頂升,然後將貨架抬起並移動到指定位置。系統以「貨架」為單位進行搬運,實現了「貨架到人」的物流模式,員工可以在固定位置進行作業。

在料盒式自動倉儲系統的作業方式上,料盒通常用來承載零件、日用品等小型貨物,並常與揀貨、分貨系統結合,以滿足即時配送和高效分揀的需求。當工作人員透過系統確定貨物的儲存位置後,自動運輸設備會移動到目標區域取出貨物,然後運送到指定位置,最後由揀貨、分貨系統完成後續作業。

料盒式自動倉儲系統特別適用於電商、零售業、食品業等產業,這些產業通常需要處理大量的小型貨物,且對於揀選和配送的效率要求較高。透過這種系統,可以有效提升倉儲和配送的效率,減少作業時間,並提高整體倉儲管理的精確度。

四、自動倉儲設備介紹|自動化倉儲的核心設備

(一)硬體設備

  • 貨架

在自動倉儲系統中,貨架是重要的硬體設備之一,其設計和選擇對於整個倉儲系統的效率和安全性具有關鍵影響。貨架主要分為以下兩種形式:

  1. 獨立式貨架:這種貨架結構相對簡單,便於安裝和拆遷。由於其結構較為輕巧且靈活,獨立式貨架特別適合於中小型倉庫,或者那些需要頻繁調整倉儲配置的產業。例如,對於那些貨物種類和存儲需求經常變化的企業,獨立式貨架可以提供足夠的靈活性,以快速適應這些變化。
  2. 一體式貨架:與獨立式貨架相比,一體式貨架不僅用於存儲貨物,同時也是倉儲建築物的主要結構部分。一體式貨架常見於大型倉庫或事先規劃好的自動倉儲系統中。這種貨架在倉儲建造前需要進行詳細的評估和設計,以確保具備足夠的穩定性和結構強度。一體式貨架的設計使得整個建築物的結構更加穩固和安全,特別適合於那些需要大量存儲空間和高度結構穩定性的應用場景。

選擇合適的貨架類型取決於特定倉儲的需求、空間大小、貨物特性以及預算等因素。獨立式貨架由於其靈活性和相對輕巧的特點,更適合於動態變化較大的倉儲環境;而一體式貨架則適用於需要穩定、大量存儲空間的固定倉儲環境。這些貨架的選擇和配置對於提升倉儲效率和確保安全運營至關重要。

  • 高架存取機(Crane)

高架存取機(Crane)是自動化倉儲系統中的核心設備之一,特別針對向上延伸的倉儲空間設計。高架存取機的功能類似於一部高效的電梯,它能夠將貨物在不同高度的貨架間上下移動,讓高處的貨物也能被輕鬆存取。這種設備通常配備有先進的感應和定位技術,確保能夠準確地抓取和放置貨物,從而提高整個倉儲系統的效率和安全性。

根據不同的荷重需求,高架存取機可以分為「輕型」和「重型」兩種類型:

  1. 輕型高架存取機:這種存取機適合於存取小型貨物,其最大荷重通常在 50 公斤以下,機身高度低於 10 公尺。輕型高架存取機由於體積較小、移動速度快,特別適合於那些需要快速存取輕量級貨物的倉儲場景,如電子產品、日用品等輕型商品的倉儲。
  2. 重型高架存取機:這種存取機主要用於存取大型貨物,最大荷重可達 10,000 公斤,機身高度則低於 20 公尺。重型高架存取機擁有更強大的承載能力和結構穩定性,適用於那些需要存取重型貨物的倉儲場景,如機械設備、大型原材料等。

高架存取機的選擇應根據貨物的種類、重量、倉儲高度以及倉儲系統的整體設計來決定。通過與倉庫管理系統的整合,高架存取機可以大幅提高倉儲效率,實現貨物管理的自動化,減少人力成本,同時提升倉儲空間的利用率。

  • 運輸設備

在自動倉儲系統中,運輸設備扮演著關鍵角色,用於高效地搬運和存取貨物。以下是一些常見的運輸設備及其特點:

  1. 穿梭車:主要用於貨架之間的水平移動,通常搭配升降機使用,能夠靈活地存取高密度倉儲中的貨物。
  2. 雙向穿梭車:僅能沿著軌道進行縱向移動,可搭配升降機進行換層作業,但靈活性相對較低。
  3. 四向穿梭車:能夠沿著軌道進行橫向與縱向移動,實現跨巷道運輸,並能搭配升降機到達不同層的貨架,靈活性較高。
  4. RGV(Rail Guided Vehicle):軌道導引車,運行於固定導軌上的自動化載具,適合於需要定點運輸的環境,如製造廠或自動倉儲。
  5. 無人搬運車(AGV):自動導引車,具有自主導航能力,能按照預設路線行進。利用雷射、視覺、磁帶等技術感知周圍環境,規劃路徑並避開障礙物,適用於複雜的運輸需求。常見類型包括電動堆高機 AGV、牽引式 AGV 和潛伏頂升式 AGV。
  6. 往復式提升機:能垂直往返輸送的升降設備,能在不同高度設置出入口,存取不同高度貨架的貨物,實現多層輸送。
  7. 多層料箱機器人:機器人能自動揀選、搬運貨物至指定位置。多層設計可存放更多貨物,提升運輸效率。
  8. 運輸線:能連續、高效率運輸不同貨物的設備,提升整體倉儲效率。常見形式有滾筒式輸送線和鏈條式輸送線。滾筒式適用於底部平坦且有一定重量的貨物;鏈條式則適用於各種類型的貨物,運輸過程較為平穩。

這些運輸設備的選擇應根據倉儲系統的具體需求和貨物特性來決定,以確保高效、安全的運輸和存取作業。透過精心規劃和合理配置這些運輸設備,可以大幅提高自動化倉儲系統的整體效率和性能。

(二)軟體控制系統

1. WMS 倉儲管理系統

倉儲管理系統(WMS,Warehouse Management System)是自動化倉儲系統的大腦,扮演著至關重要的角色。WMS 系統的主要職責包括:

  • 庫存追蹤:系統能追蹤倉庫內每件商品的實際位置、數量和狀態,從而確保入庫、出庫和庫內轉移等作業的順利執行。
  • 訂單管理:WMS 系統能有效管理訂單,搭配即時的庫存數據來處理訂單,從而提高處理效率。這對於應對快速變化的市場需求和客戶期望尤為重要。
  • 進出貨控制:系統管理進出貨作業,確保貨物的正確存取和運輸,從而提高整體倉儲的效率。
  • 貨架管理:透過WMS系統可以有效管理貨架的配置和空間利用,確保貨物的合理存放和輕鬆取用。
  • 庫存報告:系統提供詳細的庫存報告和分析,幫助企業更好地理解庫存動態,優化庫存水平,減少庫存積壓。

通過WMS系統,企業能夠提升對商品庫存的掌握度,有效降低庫存成本,加速訂單處理流程,提高客戶滿意度。此外,WMS系統還能夠與其他企業資源計劃(ERP)系統集成,實現更高效的供應鏈管理和資源優化。這麼來說,WMS系統是現代自動化倉儲系統中不可或缺的一部分,為企業帶來更高的營運效率和競爭優勢唷。

2. WES 倉儲執行系統

倉儲執行系統(WES,Warehouse Execution System)是自動化倉儲系統中的另一關鍵組件,專注於優化倉庫內的物流作業流程。WES 系統的主要職能包括:

  • 智慧化任務分配:WES 系統根據庫存狀況和訂單需求,智慧化地分配任務給自動化設備。這種智慧化的分配方式能夠最大程度地減少設備的空轉時間,提升設備的運作效率。
  • 優化揀貨方式和運輸路徑:系統針對揀貨作業和運輸路徑進行優化,確保運輸過程更加流暢和高效。這包括確定最佳的揀貨順序、路徑規劃,以及協調不同設備之間的工作,以減少整體的運輸時間和提高準確性。
  • 提高整體倉儲效率:透過有效的任務分配和流程優化,WES系統能夠提高整體的倉儲效率。這有助於快速響應市場變化,滿足客戶的即時需求。
  • 降低運作成本:優化倉庫內的物流作業流程不僅提高了效率,也有助於降低整體的運作成本。這包括降低能源消耗、加快作業時間,以及降低對人工操作的依賴。

WES 系統與倉儲管理系統(WMS)相輔相成,共同確保自動化倉儲系統的高效運作。WES 系統專注於物流作業流程的即時執行和優化,而 WMS 則負責長期的庫存管理和策略規劃。這種結合使用的方式,使得自動倉儲系統更加智慧化和高效,為企業帶來更高的運營效率和競爭優勢。

3. WCS 倉儲控制系統

倉儲控制系統(WCS,Warehouse Control System)在自動化倉儲系統中扮演著實時控制和協調自動化設備的關鍵角色。WCS 系統的主要功能包括:

  • 管理和協調自動化設備:WCS 系統對各種自動化設備進行實時管理和協調,包括無人搬運車(AGV)、輸送帶、機械手臂等。
  • 整合 WMS 和 WES 的指令:WCS 系統整合來自倉儲管理系統(WMS)和倉儲執行系統(WES)的指令,以確保自動化設備的運作與整體倉儲作業流程的一致性。
  • 控制運輸流程:WCS 系統向自動化設備發送具體的指令,以有效控制運輸流程。這包括確定無人搬運車的行動路徑、控制輸送帶的速度和方向,以及指揮機械手臂進行揀貨等作業。
  • 實現高效物流運輸:透過WCS系統的精準控制,各式自動化設備能夠協同完成工作,從而實現高效的物流運輸和整體作業流程的優化。

WCS 系統作為自動化倉儲系統中的實時控制中心,橋接了WMS和WES系統與實際運作的設備之間的溝通,確保作業流程的順暢和效率。

這種系統對於提高自動化倉儲系統的反應速度、提升作業效率和精確度具有重要作用,是自動倉儲系統不可或缺的一部分。透過精確控制和協調各種自動化設備,WCS系統能夠有效地提高倉儲作業的整體效率和性能。

五、智慧化物流已然是世界趨勢!自動倉儲系統的下一高度是什麼?

智慧化物流確實已成為全球趨勢,而自動倉儲系統作為智慧物流的核心部分,其未來的發展趨勢和可能達到的新高度包括:

  • 更深度的數據分析和預測:透過應用大數據分析和人工智慧技術,自動倉儲系統未來將能更精確地預測庫存需求,優化庫存水平,減少浪費。
  • 更緊密的供應鏈整合:自動倉儲系統將與供應鏈的其他環節(如製造、配送、零售等)進行更緊密的整合,實現更加無縫的供應鏈管理。
  • 進一步的自動化和機器人應用:倉儲機器人和自動化技術將進一步發展,提高自動倉儲系統的操作效率和智能化水平。
  • 物聯網(IoT)的應用:透過物聯網技術,自動倉儲系統能夠實時監控設備狀態和貨物流動,提高系統的透明度和可靠性。
  • 可持續性和綠色物流:自動倉儲系統將更加注重能源效率和可持續發展,減少對環境的影響。

關於自動倉儲系統的實際案例,以下是一些著名的例子:

  • 亞馬遜(Amazon)的機器人倉庫:亞馬遜使用了成千上萬的Kiva機器人來自動化其倉庫作業,這些機器人能夠自動搬運貨架,將商品運送到揀貨工作站,大幅提升了倉庫的操作效率。
  • 阿里巴巴的智能倉庫:阿里巴巴集團在中國運營著一些高度自動化的倉庫,其中使用了機器人來協助揀貨和包裝作業,並通過先進的數據管理系統來優化倉庫的運營。
  • 德國大眾汽車(Volkswagen)的自動化零件倉庫:大眾汽車在德國的一些工廠使用自動倉儲系統來存儲和搬運汽車零件,這些系統提高了零件管理的效率和準確性。

這些案例展示了自動倉儲系統在不同行業中的應用,以及它們如何幫助企業提升效率、降低成本,並應對日益複雜的供應鏈挑戰。隨著技術的不斷進步,我們可以預見自動倉儲系統將繼續發展,達到更高的智慧化和自動化水平。

這邊也新增一個台灣近期非常熱門的韓國第一電子商務平台『酷彭(Coupa)』的案例:

酷彭(Coupa)是一家提供雲端支出管理解決方案的公司,其自動倉儲系統的案例展示了如何通過先進的技術來優化倉儲和物流操作。

在酷彭的案例中,公司採用了自動倉儲系統來改善其供應鏈管理和庫存控制。系統集成了以下元素:

  • 先進的倉儲管理系統(WMS):酷彭使用WMS來追蹤和管理庫存,確保庫存數據的準確性和即時更新。這有助於公司更有效地應對市場變化和客戶需求。
  • 自動化設備和機器人技術:酷彭的倉庫內部署了自動化設備,如自動存取系統(AS/RS)、機器人和自動導引車(AGV),這些設備提高了庫存存取的速度和準確性,降低了人工錯誤。
  • 數據分析和預測工具:酷彭運用數據分析工具來分析庫存趨勢和消費模式,從而進行更準確的需求預測和庫存優化。
  • 物聯網(IoT)技術的應用:通過IoT技術,酷彭的倉儲系統能實時監測設備運行狀態和庫存流動,提高了操作透明度和系統的可靠性。

通過這些技術的集成和應用,酷彭的自動倉儲系統不僅提高了物流效率,還幫助公司降低運營成本,提升客戶服務水平。此外,系統的智慧化和自動化也為公司帶來了更高的運營靈活性和市場競爭力。

酷彭的案例是智慧物流和自動倉儲在現代企業中應用的典型例子,展示了如何透過技術創新來應對更繁瑣的供應鏈挑戰,實現高效和可持續的運營。

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