某大型醫藥配送中心自動化立體倉庫系統的規劃與設計

X醫藥有限公司是國內最大的醫藥流通企業之一，為滿足不斷增長的業務發展需求，該公司計劃在某地建設醫藥基地物流項目，將其建成現代醫藥物流樞紐。項目占地約70畝，由單層高倉及多層倉庫構成，內部配置自動化存儲和分揀設備，并結合信息設備實現全區域無縫信息化運作，將其建成安全、優質高效、節能環保、規劃前瞻的通過國家《藥品經營質量管理規范》（GSP）認證的醫藥終端拆零分揀樞紐，實現高自動化、高智能、高效率，并營造安全、綠色、人性化的氛圍，并為醫藥生產企業提供有償的成品倉儲及相關的物流服務。

本項目規劃結合整體工藝布局，綜合考慮倉儲區域內部物流走向，合理劃分功能區域，保證各個區域之間的物流順暢。圖為補貨流程

圖1 標準托盤

圖2 件箱實托盤

圖3 空托盤組

圖4 藥品原箱

圖5 周轉箱

圖6 拆零訂單紙箱

圖7 箱蓋

圖8 拆零包裝箱

圖9 訂單紙箱

一、規劃設計

1.建筑概況

項目建筑面積約70000m2，包含2棟獨立建筑，分別為立體倉庫和五層庫，其中立體倉庫總長142m，總寬62.5m，建筑標高22.4m。立體倉庫東側為立體貨架區，長約107m，分為三個消防分區。五層倉庫，總長135m，總寬73.5m，建筑標高29.3m。立體倉庫與五層倉庫之間有2層連廊連通；底層連廊與多層倉二樓同高，用于物流設備的安裝。

表1 存儲原則

表2 揀選原則

表3 主要指標

表4 物流量

表5 件箱物流量

2.物料單元

托盤材質：木質托盤。

標準托盤（如圖1）外形尺寸L×W×H：1200×1000×160（mm）。

承重：1000kg。

信息載體：一維條碼。

條碼黏貼位置：四側中間。

堆碼物料類型：件箱實托盤（如圖2）。

最大外形尺寸L×W×H ：1200×1000×1450（mm）（含托盤高度，物料在托盤上需堆碼穩定，物料不超出托盤邊）。

單重：≤1000 kg。

空托盤組（圖3）：9個/組。

最大外形尺寸L×W×H：1200×1000×1440（mm）。

單重：≤450 kg。

根據昆明智能實施的醫藥配送行業經驗，所用物料單元設備信息如下：

● 用于自動化處理的藥品原箱（如圖4）的尺寸規格如下：

紙箱規格：藥品原箱L×W×H：（300～650）×（250～450）×（150～500）(mm)。

重量：2kg～30kg。

信息載體：條碼。

尺寸超出的收貨原件，統一更換為標準容器裝載后輸送、存儲。

● 用于拆零物料的輸送及存儲。

塑料周轉箱（如圖5），外形尺寸L×W×H：600×400×300(mm)；

空周轉箱重量不大于1.5kg。

單箱承載：≤30kg。

信息載體：一維條碼。

條碼黏貼位置：周轉箱兩側面。

● 用于拆零物料的揀貨，揀貨完成后自動加蓋、封箱，發貨。拆零訂單紙箱（如圖6），箱蓋（如圖7），拆零包裝箱（如圖8）。

成型紙箱，長、寬規格統一，外形尺寸L×W：550×400×（150/200/300）(mm)，高度根據訂單揀貨數量選取適應規格。

單箱承載：≤30kg。

信息載體：一維條碼。

條碼黏貼位置：紙箱兩側面。

● 用于承載拆零訂單紙箱（如圖9）。

塑料托板，外形尺寸L×W×H：570×420×50(mm)。

單箱承載：≤25kg。

信息載體：無。

3.存儲和揀貨要求

（1）物資存儲原則，如表1。

（2）發貨物料按揀選原則：整托盤發貨（PP）、整箱出庫（PTB）、拆零出庫（PTT），處理方式如表2。

4.主要指標要求(如表3)

5.流量要求

其中AS/RS托盤庫區物流量，如表4。

shuttle件箱各庫區物流量，如表5。

二、方案設計

1.總體布局

項目規劃結合整體工藝布局，綜合考慮倉儲區域內部物流走向，合理劃分功能區域，保證各個區域之間的物流順暢，按照物料的形態確定高架立體庫和多層倉、件箱庫之間的關系，達到最佳存儲配送方式，既滿足功能需要又符合消防、安全等有關規范和規定。

一樓布局，如圖10。

一樓布局功能規劃(如表6)。

二樓布局，如圖11。

二樓布局功能規劃，如表7。

三樓布局，如圖12。

三樓布局功能規劃(如表8)。

四樓布局，如圖13。

四樓布局功能規劃(如表9)。

五樓布局，如圖14。

五樓布局功能規劃(如表10)。

2.工藝流程說明

整托盤收貨上架流程，如圖15。整件收貨上架流程，如圖16。整件補貨至原件貨架流程，如圖17。向拆零區補貨流程，如圖18。整托盤發貨及補貨至側向揀選區流程，如圖19。整件發貨流程，如圖20。拆零揀選—訂單發起流程，如圖21。拆零揀選—訂單揀選流程，如圖22。

表6 一樓布局功能規劃

表7 二樓布局功能規劃

表8 三樓布局功能規劃

圖10 一樓布局

圖11 二樓布局

圖12 三樓布局

圖13 四樓布局

圖14 五樓布局

圖15 整托盤收貨上架流程

圖16 整件收貨上架流程

圖17 整件補貨至原件貨架流程

圖18 向拆零區補貨流程

圖19 整托盤發貨及補貨至側向揀選區流程

復核包裝流程，如圖23。

三、總結

本醫藥分撥中心以拆零和單箱發貨業務為主，總發貨量是中等規模物流中心的5倍。在設計方案時需處理好單箱揀貨、拆零揀貨、補貨、復核包裝、訂單集貨這5個主要環節。本文從物料入手，結合物流動線、建筑布局以及工藝流程，對整個配送中心做出了合理性規劃，最大化的讓各個環節實現了自動化作業，現將方案特點總結如下：

1.容器標準化

庫存周轉箱標準化

表9 四樓布局功能規劃

表10 五樓布局功能規劃

圖20 整件發貨流程

圖21 拆零揀選—訂單發起流程

圖22 拆零揀選—訂單揀選流程

圖23 復核包裝流程

拆零訂單紙箱標準化

2.作業自動化

采用環形穿梭車、庫存巷道堆垛機、揀選堆垛機實現整托盤收貨及補貨自動化。

采用件箱輸送線、件箱提升機、螺旋輸送機、補貨穿梭車等設備實現件箱收貨及補貨的自動化。

采用揀選堆垛機、件箱輸送線、螺旋輸送機、件箱分合流設備實現PTB的A類整件物料的自動化輸送。

采用庫存堆垛機、直行穿梭車、拆垛機器人、件箱輸送線、螺旋輸送機、件箱分合流等設備實現PTB的B類整件物料的作業自動化。

采用Shuttle箱式立庫系統、貨到人工作站實現庫PTT的B類物料揀選作業自動化。

采用輸送線、補貨穿梭車、亮燈電子標簽等實現PTT的A類物料揀選作業自動化。

采用語音揀選系統復核批號、稱重復核揀選數量、條碼掃描復核SKU信息，自動加蓋、自動封箱設備等實現復核包裝作業自動化。

采用自動翻轉裝置、托盤碼分機、輸送線、揀選堆垛機、環形穿梭車、庫存堆垛機等實現空閑容器回收作業自動化。

3.盤點即時化

通過對庫存托盤和庫存周轉箱的重量即時檢測，實現即時盤點功能。

4.緩存在線化

空庫存周轉箱、空訂單周轉箱、發貨包件各類物料均設置在線緩存工位，應對作業流量不均勻和峰值處理的需求。

5.拆零揀貨靈活化

在PTL和貨到人的拆零揀貨區均設置有空訂單紙箱的緩存線，支持在任意地點發起揀貨任務。

PTL區域和貨到人區域的訂單紙箱通過輸送主線和支路連接，即支持兩個區域之間的接力揀選，也支持在某一區域訂單箱揀貨完成后通過支路直接輸送至自動包裝區包裝。

6.排序精確化

采用Shuttle箱式立庫備貨緩存，將物料緩存在垂直于穿梭小車巷道方向的發貨件箱輸送線上。各條發貨件箱輸送線的發貨包件按批次合流到發貨輸送主線上，實現出貨貨物的嚴格排序。