针对某小型企业当前仓储系统所存在着许多不足进行了分析，并对相关的中小型企业进行大量调研，总结出当前传统的仓储形式主要存在以下几个问题：（1）产品以托盘形式堆积于仓库地面，不便存取，空间利用率低；（2）用人工操作平衡重式叉车作业，作业时，必须留有较大的转弯半径，通道面积大，场地利用率低；（3）没有使用仓储管理软件，仅对堆放物品进行人工识别后存入电脑，没有对物品堆放位置进行管理，入出库时凭经验和记忆寻找货位，费时费力，多次人为操作环节的叠加使得出错的概率大大增加，而且出错时责任不明确。针对以上这些问题，对现有仓储系统进行了改进设计。
1 旧库设备叉车改造
目前中小企业普遍采用平衡重式叉车来进行入出库作业，该类型叉车采用传统条状货叉结构，只能往前取货，仓库规划设计时，必须为叉车转弯留足转弯半径。本文为该类型叉车设计一种能两侧取货的特殊的备用货叉，采用齿轮齿条的差动机构，大大缩短通道宽度，充分利用仓库面积，节省空间，提高了仓库面积的有效利用率，提高旧库库存量。
齿轮齿条差机机构由滚动齿轮 3、从动齿条 1 和固定齿条 2组成，如图 1 所示。图中齿条 1 为从动齿条，位于滚动齿轮 3上方，由相对运动可知，滚动齿轮 3 与固定齿条 2 的节点为其速度瞬心。当滚动齿轮 3 在固定齿条 2 上运动时，从动齿条 1的速度将为滚动齿轮 3 中心速度二倍，且位移也为其二倍，从而达到行程增倍的效果，为叉车货叉的伸缩提供了理论依据。【图1】
备用货叉工作原理和结构如图 2 和图 3 所示，安装在下叉的齿轮通过液压油缸的驱动，通过差动结构使中叉运动，中叉又通过链轮和链条带动上叉沿着中叉的工字型轨道运动，从而实现双向伸缩。【图2-3】
2 无线终端设计
为实现数据采集终端与上位机信息管理系统之间的数据交换，使仓储系统摆脱只能在固定地点对其作业进行控制，并将从无线终端采集到的信号在显示屏上自动显示，从而对相应的入出库作业进行控制。
为实现所需要的功能，无线终端硬件应包括以下几个模块，硬件结构图及其下位机单片机程序控制流程图分别如图 4 和图 5 所示。【图4-5】
3 面向作业的动态信息管理系统设计
为实现高效作业，提高入出库速度、准确度以及设备的利率，可使用动态信息管理系统来对货品入出库进行管理，从而实时正确地显示货位和货品情况。
3.1 货位动态管理
货位的动态信息记录着货位的存储信息和货位存储状态等。为了直观地了解仓库信息，本文根据货位所在的排、列、层信息设计了货位动态显示系统，并实时对系统数据进行动态更新。在对货位进行动态管理时，系统可通过无线通信的方式对叉车的作业状况进行信息采集，从而获取货位的状态变化，实时对变化情况进行动态更新。
3.2 入出库货位分配与作业调度
设计了手动货位分配和自动货位分配两种货物分配方式，以便在系统存在多个空闲货位时，采用全库随机存取的方式存储为入库产品分配最佳货位。其入出库作业过程中对货位分配应遵循入库时就近入库端，先左后右，先上后下，多个巷道可同时入库；出库时就近出库端，先右后左，先下后上，多个巷道可同时出库原则。
改造后仓储系统的作业方式主要为托盘单元式，作业时为避免叉车间相互碰撞，对入出库各终端进行分区，并为每个作业叉车分别指定工作区间，为避免交叉作业则工作区间不能相互交叉。
3.3 联机入出库无线通信设计
上位机与下位机之间的通信方式采用主从式结构，信号由上位机发出、下位机只对上位机发出的信号进行处理和响应，并不主动发送数据。
上位机根据装在叉车上的下位机反馈的叉车信息进行相应调度，并用无线方式向叉车发送工作指令，调度各叉车执行入出库任务。
不论入库还是出库操作，上位机一旦发出工作指令，则实时地接收叉车上下位机返回的状态信息，并对返回信息进行处理，作出相应反馈从而进行下一步调度处理任务。
4 结束语
针对某企业仓储现状，在保持旧库容积不变的情况下，对其旧库进行再规划设计，使得改造后的仓库由多层托盘式货架、托盘、带有备用货叉的叉车和计算机管理和控制系统组成。
（1）平衡重式叉车的备用货叉的设计。为平衡重式叉车设计了备用货叉，该货叉能两侧取货。对该企业进行旧库再规划设计和对多个方案比较，本备用货叉能大大减少了叉车作业的通道面积，且仓库单位面积库存量比托盘式货架方式增加 10％左右。
（2）叉车的下位机无线终端的设计。在硬件平台上，通过对其进行调试，实现了仓储入出库基本功能，并可在该平台上进行相应的功能拓展。
（3）面向作业的仓库动态信息管理系统的设计。将面向作业和信息管理结合，实现作业过程中数据动态更新，通过与下位机无线终端调试，能满足联机作业的基本要求。
参考文献
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