1970-1989年 啟蒙階段
1972-1973年,原一機部和四機部聯合立項,圍繞汽車制造,提出十大技術創新課題,其中自動化立體庫系統作為十項課題之一,由北京起重運輸機械研究所負責研究設計,總工程師虞和謙擔任總負責人,參與單位包括北京自動化研究所、長春汽車廠設計處、北京汽車制造廠等。
第一座自動化立體庫設計在參考資料極其缺乏的艱苦情況下完成。項目組僅憑幾張圖片和零星報道資料即開始進行設計,確定高度15米,托盤承載能力為1000kg,采用PLC進行控制,行走和提升均采用雙速調速,歷時7年完成。期間,一機部胡光部長和孫有余副部長給予了大力支持,并在1975年利用參加倫敦15屆物料搬運展覽會的機會,派項目組成員赴歐洲進行考察。該成果被應用到北京汽車制造廠。
1980年,北起所在北京低壓開關廠又生產了兩臺堆垛機,并參加1980年在北京農展館舉行的全國礦山機械展覽會,這是全國改革開放后的一次盛會。1981年,北京自動化研究所將成果應用到湖北二汽備件庫,是國內第一次規模應用,有5個巷道。太原五一機器廠作為第一個成果轉讓單位,承擔了80年代初期的幾個項目的生產制造工作,太原五一機器廠是太原剛玉的前身。
1985年,結合寶鋼的技術改造,引進德國西馬格(SIEMAG)全套物流自動化技術,我國自動化立體庫研究上了一個新的臺階。作為引進消化的主要參加單位,原蘇州起重機器廠參與了寶鋼堆垛機的生產制造和圖紙轉化工作,并在1986-1987間年生產出第一臺德國引進技術的堆垛機。
1985-1989年間,自動化立體庫在有限的幾個領域得到應用。比較有名的是保定樂凱膠片廠,無錫感光膠片廠,有多個自動化立體庫投入使用。自動化立體庫作為一種新興的物流存儲系統,逐步得到有關行業的重視。截止到1989年,行業應用還非常有限,如化工、感光膠片、汽車、化纖、造紙等,尤其是特殊領域的應用成為重要切入點。
此外,在整個國家“七五”期間(1986~1990),自動化立體庫關鍵技術作為重機裝備的關鍵技術之一,由北京起重運輸機械研究所申請立項,結合引進技術的消化,在堆垛機的完整技術,尤其是安全性和系統優化設計方面,進行了大量的研究和試驗,取得了一批研究成果,各種相關標準也在此期間順利完成,為我國自動化立體庫技術發展奠定了堅實的基礎。
與此同時,作為物流倉儲系統中的其他重要裝備——輸送機和分揀機系統,則發祥于郵電部的下屬企業,郵電部519廠和539廠即是其中的突出代表,他們在1975年前后即開始研究和從事郵包處理技術,并在輸送分揀領域取得了重要進展,成為我國最早研究交叉帶分揀機的企業。但最初的用戶僅局限于郵政包裹處理系統。
這一時期的叉車企業,則主要是以北京起重運輸機械研究所作為技術歸口,全國各地開始生產制造,但社會需求有限,產量都很低。
整個啟蒙階段的技術是相對落后的,尤其受限于相關基礎技術,材料,以及自動控制技術,計算機還很少應用到物流管理中來,很多情況下還只能實現單機自動,全自動控制的系統寥寥無幾。
1990-1999年 探索與發展階段
這一階段可以細分為兩個小階段:即1990-1994的應用階段,1995-1999年的新一代堆垛機研究階段。
自動化立體庫在美國從50年代即開始研究應用,60年代日本、歐洲已經大量應用,但技術受限于控制技術和計算機技術,其規模都不是很大。1970-1990年是日本自動化立體庫發展的高峰期,總計有近20000套自動化立體庫系統被應用到各個領域。這一現象的背后原因,應該是日本國土面積小,自動化立體庫在提升空間利用方面起到了至關重要的作用。
從1990年起,自動化立體庫在我國的應用逐步展開,參與的單位也逐漸多起來,如沈飛62廠就在航空生產系統內開始進行立體庫的研究與應用,太原剛玉、蘇起廠等單位依靠前期生產優勢,逐步掌握了立體庫的關鍵設備技術,開始獨立承接項目,北京自動化研究所也將自動化立體庫系統作為關鍵技術,在生產領域尋求應用,機械設計總院開始介入該領域,尤其在機場行李系統中尋求應用。
位于天津開發區的德國威娜化妝品公司立體庫是1990年前后投入使用的,這是第一座采用組合式貨架的自動化立體庫,此前的立體庫均采用焊接式貨架。上海金星貨架廠(即現在的上海精星倉儲設備工程有限公司)成為國內第一個生產立體庫用的組合式貨架的單位。
順便指出的是,90年代初期的CIMS系統應用研究,對于我國自動化立體庫的研究應用起到了巨大的推動作用,它是現代制造業的前身。可惜的是,這一政策沒有延續下來,以至于很多年以后,德國實施工業4.0時,中國到很久以后還不明白是怎么回事。
到了1995年,西門子PLC控制技術被首次應用于自動化立體庫,這是一個劃時代的變化,宣告了過去以單片機為代表的控制技術的結束。引領這次變革的是北京起重運輸機械研究所以陸大明為代表的團隊,代表項目是康師傅杭州下沙項目。許多年以后,當時參加項目實施的王欣旭頗為感慨,那時候的下沙,蘆葦遍布河灘,秋風瑟瑟,曠野中渺無人煙,其實這就是中國自動化物流技術發展的大環境縮影。1996年,北京首都機場物流系統進行改造,也為北起所提升其技術創造了條件。新一代的物流倉儲設備得到了成功應用。
北京伍強科技有限公司總裁
研究生畢業后于北京起重運輸機械研究院工作多年,歷任計算機研究室副主任、主任,物流工程部副主任,市場二處處長,副總工程師等職務。1999年獲教授級高工職稱,2002年受聘北京交通大學客座教授,2013年兼任北京物資學院人生導師。現任北京伍強科技有限公司董事長、總經理。擔任中國物流與采購聯合會常務理事,中國物流標準化委員會管理與技術分會副主任,中國重機協會物流與倉儲裝備分會副理事長等社會職務。
主要研究方向: 起重運輸機械、物流機械產品的計算機輔助設計和有限元分析;2 物流中心與配送中心總體規劃;3 物流中心關鍵設備計算機優化;4 物流中心庫存管理系統(WMS)和控制系統(WCS)研究開發;5 物流中心動態仿真系統研究。
主要榮譽和著作論文: 獲原機械工業部優秀青年論文特等獎一次;2 獲原機械工業部科技成果一等獎一次,二等獎兩次;3 獲北京市科技進步二等獎一次。4 發表各類科技論文60多篇,參與編寫科技圖書3本(部)。5 在1991年提出“二次懲罰法”優化設計理論,并成功應用于離散型優化系統6 在2005年 提出建設“合適的”物流系統理論。7 在2008年提出評價物流系統先進性的12項指標。8 獲2013年度中國物流技術年度人物獎。