颠覆传统 | 地堆仓储也能实现自动化！
颠覆传统 | 地堆仓储也能实现自动化！
托盘类的仓储，最常见的是地堆式的，顾名思义就是将托盘物料不上货架或者其他存储设施，而是直接将托盘摆放到地面上。
传统地堆存储
作为传统的地堆存储方式在某些应用场景下非常适合：
- 在仓库或者工厂内直接在地面划定区域，无需做任何基建就可以变为存储设施，所谓“划地为仓”，可以快速投入使用；
- 毋庸置疑，投资低；
- 使用灵活，柔性强，无配套设施限制；
- 若布局合理，人工出入库效率高；
- 便于人工物理清点；
自动化地堆存储
地堆存储方式，最常见的是人工驾驶叉车将托盘放到某处地面位置上，即为入库。基于现代技术的进步和仓储物流自动化技术的应用的创新，用智能自动化的方式代替人工叉车做地堆仓储，也逐渐的出现了：
- 自动化设备代替人工的所有操作，使地堆出入库作业规范化；
- 地面上的货位由系统来分配和管理，实现地面货位电子化和智能化；
- 自动化设备完成地面存放动作，重复精度高，整体地堆外形整齐统一；
- 自动化设备与仓储信息管理系统WMS可以直接对接，全面实现仓库无人化；
在不同的行业和不同的应用场景下，地堆方案也各有差别。有些应用场景比如仓库建筑较低、无高位存储需求、现有地堆方案有简易自动化改造且不影响现有工艺生产的需求等等，则可以考虑自动化地堆方案。
由于地堆方式可以直接“划地为仓”，因此可以根据存储工艺的要求来设置地面存储原则：
- 品类较多，需要随时能存取任何一个托盘，可以采取自由拣选的划分方式：
- 品类中等，地面区域不是非常充足，可以采取双存位的划分方式：
- 品类较少，地面区域有限，可以采取先入先出或者先入后出的密集存储：
社长老King将在各应用场景下常见的几种自动化地堆存储方案整理给大家分享。
01-AGV地堆
由于传统地堆方式是人工驾驶叉车朝地面存放托盘的过程，因此最直接的自动化方式就是将叉车无人化，即可考虑采用AGV代替人工叉车。
传统的叉车AGV比如堆高车类的AGV可以直接投入使用，如下图所示：
激光导引AGV可以将托盘自动存放到系统指定的地面存储位置，完成入库。
特别指出1：
如果地堆的存放方式为密集类的地面划分方式，则激光导引AGV可能在进入某个区域内后会被周围的托盘货物挡住AGV的“眼睛”：激光导航扫描仪，如下图所示：
因此AGV需要在此场景下，将“眼睛”即激光扫描仪安装的位置要高一些，不至于被周围的货物挡住激光扫描而导致AGV自身位置丢失的现象。
参考视频如下：
另外，如果由于建筑高度或者工艺的某些特殊要求，需要采用复合导引的方式来帮助AGV在进入周围有托盘货物的区域内完成自身定位和行走导航。
参考视频如下：
特别指出2：
如果托盘需要互相叠摞，则AGV需要对第二层托盘和以上的托盘位置进行定位后才能搬运。
如果托盘货物为硬质不变形的物料，并且物料种类尺寸统一，并且互相叠摞起来不发生变形，则可以认为每层托盘的位置是固定的，每次AGV只需要在固定的第二层或者更高层的默认高度作业就可以。
而如果物料是软性的，或者托盘物料互相叠摞后会有变形或者高度上有沉降，则对于AGV处理第二层和以上的托盘是个挑战，需要给AGV配备专门的高度识别系统来定位当前要操作的托盘位置，常用的比如有视觉识别系统。
高度识别主要有两个方面：
- 一个是往已有托盘上上堆叠时（入库），要识别出本托盘物料的上沿高度
- 一个是取走堆叠的最高处托盘时（出库），要识别出本托盘的托盘特征孔的高度位置
特别指出3：
传统的AGV在物料搬运时适合平稳节奏的生产效率，不适合有临时有较大波动量的物料搬运。不过为了尽量的提升AGV的地堆搬运效率，可以从如下几个角度入手：
- 1.提升单次AGV的搬运量，间接提升整体搬运效率
比如每次可以让AGV搬运不止一个托盘，如下图所示：
亦或
2.尽量单层存储，托盘不堆叠，缩减动作时间
如存储工艺允许的条件下，让AGV只做出入库的移动动作，减少AGV的提升动作，也能一定程度上提升一定的存储效率。
02 特制搬运机器人
在某些应用场景下，地堆的托盘不需要互相叠摞或者工艺上不允许互相叠摞，则传统的叉车类AGV的货叉提升功能是多余的，那意味着该类标准设备与实际场景需求不完全匹配，这会导致无谓的成本投入和一定的资源浪费。
针对此类无需堆叠的地堆式的场景需求，某些特制的仓储搬运机器人能很好的胜任此类任务。
- A:地牛类的搬运机器人
如果只是用来搬运托盘到仓库的某个位置而无需提升，在传统纯人工作业的情况下，我们最常用的工具是地牛。
而如果将地牛叉车进行自动化改造，则可以替代人工，完成地堆式的自动化仓储过程。
目前地牛式的AGV在一些行业已经有所应用，比如：
还有两个货叉分离同步型的：
有货叉可以伸缩的
由于地牛类机器人只处理单个托盘，因此机器人的机身比较小巧且机身的主要部分贴着地面行走，比较适合采用地面上的介质作为导航依据，比如可以采用二维码惯性导航或者Slam导航。
参考视频如下：
- B: Kiva类的搬运机器人
Kiva类的机器人被广泛的应用在电商行业的仓库中，主要形式表现为机器人可以钻到四腿支撑的托架底部，机器人顶升托架后并可带着托架移动到仓库的任意位置。
如果将托盘物料放置在上边所述的托架上，Kiva机器人连带托架和托盘物料一起搬运，则也可以将托盘自动化的搬运到仓库的任何地面位置上。此类自动化方案中的托盘要随着托架一起地堆。参考如下图所示：
