摘要：随着智能制造和信息化技术迅猛发展，智能仓储物流设备在中草药行业中逐渐得到广泛应用。本文针对某中草药供应商立体仓库存储的需求，对其入库、存储、拣选等关键流程进行了深入研究与分析，旨在为中草药仓储物流系统的建设提供科学依据和技术参考，助力行业实现智能化转型与发展。

随着智能制造和信息化技术迅猛发展，智能仓储物流设备在中草药行业中逐渐得到广泛应用。本文针对某中草药供应商立体仓库存储的需求，对其入库、存储、拣选等关键流程进行了深入研究与分析，旨在为中草药仓储物流系统的建设提供科学依据和技术参考，助力行业实现智能化转型与发展。

金爱萍 朱绍林 廖宗德

苏州德力智慧物流科技有限公司

国内中药材市场规模庞大，但在从药材采收、初加工、炮制到包装储运的整个流程中，物料管理仍然主要依赖人工操作，缺乏系统化的管理和高效的信息追踪手段，从而会增加管理成本，并容易导致信息滞后、错误频发，进而影响生产效率和产品质量。

在此背景下，发展智慧存储和信息化管理显得尤为重要。通过引入智能化仓储物流设备和信息化管理系统，可以实现对中药材全流程的精细化管理，包括实时监控物料状态、自动记录处理信息、优化库存管理等。这不仅有助于提高工作效率、减少人为错误，还能确保药品质量和安全追溯，为中草药行业的可持续发展提供坚实保障。

某中药材供应商的物料存储与拣选发货现状

01

某中药材供应商凭借自身的不懈努力与优质产品，业务规模得以不断拓展。然而，随着业务蒸蒸日上，原有的存储与拣选模式逐渐暴露出诸多弊端，无论是存储量方面，还是信息管理环节，都已经难以满足日益庞大的物料运转需求。

1.物料存储现状

现阶段，中药材的存储方式为隔板货架存储，并按照中药材的分类层级（涵盖大类、小类）以及生产批号进行了分区规划存储。然而，伴随业务规模持续扩张，业务量不断攀升，当前库区的存储容量已无法适配日益增长的存储需求，如图1所示。

图1 某中药材供应商中药材存储现状

图2 某中药材供应商中药材发货区

图3 某中药材供应商中药材发货订单

与此同时，在订单拣选环节，依赖人工操作的模式面临诸多困境。一方面，拣选工作的难度系数随着业务量增加而逐步增大；另一方面，该模式下整体工作效率堪忧，处于较低水平，且在操作过程中较易产生人为失误，对业务的精准性及流畅性造成不利影响。

2.拣选发货现状

在进行改造之前，药材发货订单拣选采用“人到货”模式，工作人员需要凭借人工操作前往货架处取出所需的中药材，在此过程中，要反复对订单信息进行核对，之后再按照客户的不同分类进行打包处理，最后将打包好的药材暂时存放在发货区，如图2所示。

药材拣选的订单是以客户为单位来进行合并的（如图3所示），既没有信息提示，也缺乏“货到人”拣选装置，这就导致人工拣选面临着工作量极大、工作效率低下以及容易出现差错等诸多问题。

中药材自动存储立体仓库的规划设计

02

1.存储单元及载具设计

经过沟通调研得知，药材品规约500～600种，常用药材为400种左右，每种药材3～8种包装规格，总SKU约为3000多种（不完全统计）。中药材密度各不相同，一般密度为0.2吨/m3，一箱药材约为10～20kg不等，多次方案调整后，采用笼框（见图4）与料箱（见图5）两种载具进行入库存储。

图4 料框载具示意图

（尺寸为1000×1000×1300mm）

图5 周转箱载具示意图

（尺寸为600×400×300mm）

2.流量分析

经过全面沟通调研，对中药材厂内运转流程及流量进行了细致梳理（见图6），并将其与载具尺寸共同作为整个立体仓库存储设计的基础依据。与此同时，充分考量升级改造后各作业流程的作业方式，确保其能够契合实际需求，从而实现立体仓库存储与拣选达到高存储量、高效率以及高准确率的目标。

图6 中药材厂内运转流量分析

3.系统功能分区及配置

为满足中药材存储和拣选作业的高效需求，同时兼顾未来业务发展的灵活性，立体仓库的设计基于两种主要的存储单元类型，即托盘堆垛机立体库和箱式四向穿梭车立体库（如图7）。此外，考虑到业务扩展的需求，特别规划了可灵活扩展的箱式存储区域（如图8）。

图7 两种类型立库物料规格及货位数

图8 两种载具类型立库区域及扩展区规划

托盘堆垛机立体库设计适用于大批量、整托盘形式的药材存储（详见表1），充分利用垂直空间，实现高密度存储。主要用于长期存放大量中药材原材料或成品，如根茎类、果实类等不易变质且需要大容量存储的药材。

表1 托盘堆垛机库设备配置表

箱式四向穿梭车立体库设计适用于中小批量、多品种的药材存储（详见表2），能够精确管理到单个药箱，提升库存准确性。四向穿梭车可以在货架内自由移动，无需固定通道，极大提高了存储密度和存取效率。结合自动分拣系统，可以快速响应拣选需求，减少拣选时间，提升工作效率。适合于频繁出入库的小包装药材、贵重药材以及需要精细管理的特殊药材，如草药饮片、中药配方颗粒等。

表2 料箱四向库设备配置表

通过以上设计，立体仓库不仅能满足当前中药材存储和拣选的需求，还能为未来的业务发展提供强有力支持。这种综合性的解决方案，可显著提升企业的物流效率和管理水平。

4.双层料箱拣选线设计

双层料箱拣选线包括拣选站与双层输送线。拣选站台配置手持终端等辅助拣选工具，结合拣选台大屏提示，设置条码扫描、重量检测、灯光提示等多种验证方式，防止误拣和漏拣。

为提高输送效率，设计双层输送线（如图9），通过双层结构优化空间利用，减少搬运距离，提升拣选效率。上层输送线用于存放和传输待拣选的料箱，支持多种规格料箱的自动识别与分拣。下层输送线负责已拣选物料的传输及空料箱的回收，确保作业区域整洁有序，实现料箱在存储区与拣选区之间的高效运输（双层拣选线前视图见图10）。

图9 双层箱式拣选输送线立面设计图

图10 双层箱式拣选输送线

中药材自动化立体仓库的作业流程

03

出入库流程设计结合了先进的自动化控制技术和严格的调度逻辑，以确保所有出入库物品的安全性、准确性和高效性。整个过程中，仓储管理系统（WMS）全程监控并协调各环节的操作，保障物流运作的顺畅进行（库前输送设备应用图见图11）。

图11 库前输送设备应用

1.自动化立体仓库入库流程

（1）堆垛机立体库入库流程

图12 自动化立体仓库入库流程

堆垛机立体库的入库流程如图12所示，具体如下：

创建入库任务。通过WMS系统启动新的入库任务。

托盘运输至入库口。使用电动搬运车（地牛）将装载货物的托盘安全运送到指定的入库口。

初步检查与数据采集。对托盘进行外形、条码及重量的全面检查。若不合格，系统自动触发警报，并引导托盘返回入库口进行人工处理；若合格，托盘将被标记为“已验证”，准备进入下一阶段。

输送至堆垛机取货区。经过验证的托盘通过自动化输送线精准传输至堆垛机的取货区域。

物料存储。堆垛机依据预设算法选择最优存储位置，并将托盘高效存放到指定货位。

（2）四向穿梭车立体库入库流程

四向穿梭车立体库入库流程如图12所示，具体如下：

发起入库指令。通过WMS系统正式开始入库操作。

料箱放置于入库站台。工作人员或自动化设备将待入库的料箱准确放置于入库站台。

质量与数据核验。对料箱进行详细的外形、重量和条码扫描，确保信息无误。若检测结果不符合标准，系统会立即通知相关人员进行干预，并将料箱退回入库口；若检测通过，系统将记录相关数据并为料箱分配唯一标识。

输送至提升机接口。经核验的料箱由自动化输送带运送至与四向穿梭车对接的提升机处。

智能存储分配。四向穿梭车根据实时库存情况和最优路径规划，将料箱精确放置在指定货位上。

这两种入库流程，均配备严格的质量控制节点和先进的自动化技术，以确保所有入库物品的安全性、准确性和高效性。整个过程中，WMS系统全程监控并协调各环节的操作，保障物流运作的顺畅进行。

2.自动化立体仓库出库流程

（1）堆垛机立体库出库流程

堆垛机立体库出库流程如图13所示，具体如下：

生成出库任务。通过WMS系统依据先进先出（FIFO）原则，自动生成并分配出库任务给指定托盘。

物料搬运至出库站台。堆垛机根据系统指令，将指定托盘从存储货位高效搬运至出库站台，并通过LED显示屏提供实时库存信息反馈。

输送与对接处理。经过验证的托盘通过自动化输送线精准传输至出库口，并自动降至地面高度与电动搬运车（地牛）无缝对接，确保人工取货的便捷性和安全性，最终完成出库操作。

（2）四向穿梭车立体库出库流程

图13 自动化立体仓库出库流程

四向穿梭车立体库出库流程如图13所示，具体如下：

启动出库流程。通过WMS系统正式发起出库指令，四向穿梭车根据系统分配的任务，准确无误地将指定料箱运输到提升机处。

货物运输至出库站台。料箱经由提升机运送至出库站台，并通过LED显示屏同步显示库存信息，确保操作人员对当前库存状态有清晰了解。

人工取货与出库确认。工作人员根据显示屏提示，在出库站台进行人工取货，并在系统中确认完成出库操作，确保每一步骤都可追溯和记录。

中药材自动化立体仓库的信息管理系统

04

自动化立体仓库的信息管理系统的架构和功能如图14所示，层次结构从下至上分为设备执行层（ECS）、调度监控层（WCS）、接口层（API）和外围系统层（ERP/MES/WMS等系统），各层之间存在明确的逻辑关系和数据交互。整个架构通过各层之间的紧密协作和数据交互，实现了自动化仓储物流系统从任务下达、设备调度到任务执行的全流程智能化管理，保障仓储物流作业的高效、准确、稳定运行。

图14 信息管理系统层次结构及功能模块

设备执行层（ECS）：主要负责具体的设备操作。包含堆垛机、输送机、四向车、提升机等物流设备，以及对这些设备进行控制的模块，如堆垛机控制、输送机控制、四向车控制、提升机控制。该层接收来自调度监控层的指令，驱动设备执行相应动作，如搬运货物、提升货物等，是整个系统实现货物存储和搬运的基础保障。

调度监控层（WCS）：系统的调度和监控核心。该层通过控制接口下达设备指令、获取设备状态，实现对设备执行层的管理。具体功能包括物流路径管理，规划货物的搬运路径；任务调度，分配入库、出库等任务给相应设备；物流监控，实时监测设备运行状态和物流任务执行情况；异常维护，处理设备故障等异常情况；搬运段管理，对不同搬运阶段进行协调；指令下达，向设备发送操作指令；状态接收，获取设备反馈的状态信息；日志管理，记录系统操作和设备运行日志。它根据上层的任务需求，合理调度设备执行层的设备，确保物流作业的高效有序进行。

接口层（API）：该层作为中间桥梁，连接调度监控层和外围系统层。提供物流数据接口，向上与外围系统层的ERP、MES、WMS等信息系统进行数据交互，接收入库任务、出库任务、调库任务等指令，并反馈设备状态等信息；向下与调度监控层的WCS进行对接，将来自上层的任务指令传递给WCS，同时把WCS反馈的设备状态等信息上传给外围系统层，实现了系统内外的数据互通和信息共享。

外围系统层：位于系统最上层，主要包含 ERP、MES、WMS等信息系统。这些系统从企业整体运营和管理的角度出发，生成并下达各种物流任务指令，如生产所需的物料出库指令、采购入库指令等，同时接收来自下层的数据反馈，用于企业的生产、库存、销售等管理决策，是整个自动化仓储物流系统与企业其他业务系统进行协同工作的关键环节。

自动化立体仓库在中药材存储及拣选中的应用成效

05

经过改造后，该中药材供应商的存储能力得到质的飞跃，达到800吨之多，并且能够严格按照批次遵循先入先出的原则进行物料管理，确保中药材的存储质量与流转秩序。同时，在日常运营中，立库吞吐量稳定保持在20吨/天。此外，新引入的自动化系统还能实现自动化辅助拣选功能，优化订单拣选的效率，减少人工操作可能带来的失误，使订单拣选的准确率也得到显著提高（如表3）。

表3 自动化立体仓库建成后的存储、拣选效率

料框和料箱的两种存储形式，既满足物料的大批量存储，也能满足订单的小批次拣选，充分利用垂直空间，提升存储容量，满足业务增长的需求，同时数字化信息分析与显示，直观展示库存信息等数据（见图15）。双层料箱拣选线及人工处理站台的设计，实现“货到人”高速运输，缩短拣选时间，光电控制系统与多维度验证机制提高拣选的准确率，强化质量控制能力。同时，拣选站台配置操作终端、灯光拣选提示等，大幅降低人力成本及拣选错误率（如表3）。

图15 库前中控系统展示大屏

结论

06

如果中药材的物料管理依赖人工完成，将存在管理成本高、信息滞后、易出错、影响产品质量等问题。传统的存储与订单拣选方式弊端明显，包括易受环境影响、管理效率低、信息追溯难、资源浪费问题等。为此，某中药材供应商引入自动化立体仓库，根据存储及拣选需求分别采用笼框与料箱作为载具；通过全面流量分析，设置托盘堆垛机和箱式四向穿梭车立体库，同时预留可扩展区，双层料箱拣选线提升了拣选效率。

实践表明，自动化立体仓库成效显著，能够有效提升存储容量、拣选效率和准确率，降低人力成本和错误率，提高企业运营效益，推动中草药行业的现代化与智能化转型。

———— 物流技术与应用 ————

编辑、排版：王茜

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来源：健康养生聚焦点