为物流中心设计安全的骨架

自动化立体库和货架存储系统通常是物流中心重要的组成部分，是实现存储功能的主要场所，二者对于安全性的要求又是十分突出的。江苏六维物流设备实业有限公司在几年来的物流系统建设项目中积累了丰富的经验，对于物流系统的安全性也随时进行着深入的分析。公司总经理徐正林先生在结束了20多天的美国学习考察后接受记者采访时说：“货架存储系统就像骨架一样时刻支撑着整个物流中心，因此存储系统的安全性在整个物流系统中的作用是显而易见的。”

记者：六维在货架设计、制造领域有着深厚的功底，在物流系统集成方面也已形成了成熟的经验。拥有这种双重身份，在存储系统乃至物流系统设计中对于安全性的考虑是比较全面的。六维在进行存储系统设计时，要从哪些方面来考虑系统整体的安全问题?

徐正林：存储系统是物流中心重要的组成部分，也是实现储存功能的主要场所，因此存储系统设计的安全性对于物流中心是非常重要的。可以说，货架存储系统就像骨架一样时刻支撑着整个物流中心。

货架看起来是是静态的，但使用的过程是动态的，它不断地承受各种力的作用，所以在设计时，除了正常的强度计算，还要考虑疲劳强度和地震这两个重要条件。在设计过程中，货架的疲劳强度主要从钢材的理化性能和客户的使用频率来考虑，它直接影响到货架的使用寿命和安全隐患；其次要考虑货架的防震性。我国地域辽阔，不论哪个地区都有发生地震的可能性，在国家的相关资料中列出了不同地区所对应的地震等级、发生的频率。而由于货架的使用寿命较长，在使用期内发生地震的几率具有不确定性，在设计中也必须考虑防震性。防震主要是从整个结构方面进行加固，包括在货架顶部、背部设置拉杆，强化货架与地面的连接等。

货架与地面的连接方式目前主要有两种方案。国内大多采用预埋螺栓的方法，这种方式对于安装精度要求很高，安装效率则相对较低，但其安全性能更好。而在国外，如日本，可以采用膨胀螺栓进行货架与地面的连接，从施工的角度来看，这种方法比较简单，安装效率也较高，但在国内应用还存在一些无法控制的因素，如：国内生产的膨胀螺栓质量难以达到统一标准，对建筑地面的强度也无法做出准确的判断，因此，对于总体结构较高、承载力较大的货架系统，我们一般采取预埋螺栓的方法，以确保存储系统总体结构的安全性，而对于总体结构不太高、承载力不大的系统可以考虑使用膨胀螺栓法。

在物流中心，虽然货架是静态的，还有许多动态的设备在其间运行，如堆垛机，这些设备进行存取作业时，会对货架系统产生一定的冲击力，造成震动，这也是系统设计时要考虑的因素。

记者：在许多周转量大的物流中心，货物在货架上是频繁出入的。在存取过程中，如何保证货物的安全?

徐正林：货物存放在货架中，当然存在对货物的安全保护问题。通常，我们会在货架上加一些安全装置，如后挡、隔挡、搁板，确保一旦有误操作发生时，托盘不会从货架上跌落，避免由此而造成的人员、设备、货物的损伤。

类似的安全装置在日、美等国家的货架系统中是必不可少的，而在我国还没有大规模的应用，许多用户对此也不以为然。尤其是增加这些安全装置会增加用户的成本，用户在没有遇到问题时想象不到安全装置的作用。

不久前在国外一个较为知名的企业就发生了这种事故，满载货物的托盘从空中掉下，后果的严重性是可以想见的。目前这一事件在行业内引起了不小的震动。

记者：在存储系统的周边需要关注哪些安全因素?

徐正林：存储系统的安全问题不仅关系到货架本身，系统周边的安全也是需要关注的方面。

我们为用户设计存储系统时，一般要在货架端头设立防护栏、防护柱，并且在每个系统立柱的转角设置护角。在物流中心内，叉车、堆垛机等动态设备在运行时，有可能会与货架系统发生碰撞，碰到防护装置是没有问题的，而碰到立柱就比较危险了，因为立柱是货架系统的支撑杆件，发生碰撞后会使其变形，从而影响系统的整体结构，产生安全隐患，并且随时会有爆发的可能。

记者：我们知道，原材料的质量对成品质量的影响是很大的。那么货架在选材时应遵循哪些原则，以确保存储系统的安全性?

徐正林：目前，我国还没有针对货架设计强度的统一标准，因此大多数生产企业都参照日本或欧洲的标准。日本是多震的国家，其标准中各项参数要求较高，而欧洲的标准深圳到百色物流则相对低一些。其实，参照哪个标准并无大碍，但问题是，我国的钢材与国外同等产品存在一定的差距，欧洲标准之所以能够将参数要求降低，是因为其钢材本身的质量就很高。因此，货架系统参照的标准和选材也关系到系统的安全性。

在10年前，货架设计的强度是比较保守的。经过几年来的技术引进、消化理解，并且通过有限元的方法进行计算，经过破坏性试验进行校核，可以找到相关的计算公式来校核货架系统的强度。

目前，六维主要是使用标准的材料生产出标准的产品，经过相关试验后，形成系列化的标准产品。对于新型的材料、新型的货架结构，我们要在TC中反复进行承载试验、破坏试验，以确保系统不存在安全隐患。

记者：不同的存储物品对于货架系统的安全性存在哪些不同要求?危险品对于货架系统及其存放环境有哪些特殊要求?

徐正林：前面谈到的是常规的货架系统需要考虑的安全因素。货架还可能会应用在特殊的环境中，此时就对货架的设计提出了特殊要求。

例如，冷冻库中使用的货架需要特别注重选材问题。冷冻深圳到徐州物流库中韶关到莆田物流的温度一般在25％以下，而-25％-是普通碳素钢的冷脆临界值，低于25％以后，碳素钢会变脆，对货架的承载力、抗冲击力尤其是抗疲劳能力产生致命影响。货架是频繁使用的设备，货物频繁地存入、取出，使货架反复处于受力与不受力的交替之中，在疲劳状态下频繁的使用，普通碳素钢会逐渐出现裂纹，从微裂纹慢慢会发展到断裂，为整个系统埋下安全隐患。因此，我们为冷冻库设计货架系统时一般要选用耐候钢，这种钢材耐低温性能较好。同时，在施工过程中还要注意，如果现场的温度已经达到25％时，不能进行焊接作业，因为低温条件下焊接的质量是无法保证的。

电子产品通常都有防静电的要求。针对这种产品特性，我们使用防静电粉末、或者镀锌的方法，将电荷导引至接地装置。以前在帮助苏州明基公司设计存储系统时，我们还给货架配置了铜导线，将货架与接地装置连接起来，以便更好地释放静电。

化工产品也是比较特殊的产品，这类产品对于货架系统最直接的要求通常是耐腐蚀性。货架是金属构件，在设计中需要关注如何使

金属表面暴露在空气之中而不被氧化、腐蚀。如果在耐腐蚀方面不能对货架起到保护作用，那么货架系统的安全隐患随时随地都会存在，并且随着时间的推移，这种隐患会逐步显现。对此我们会非常慎重地进行考虑。一般情况下，我们能够为货架提供双重保护，即先给钢材镀锌，然后再进行喷涂，或者在进行预处理时，采用防腐能力强的前处理液对金属表面进行保护，使货架系统在危险的环境中获得安全的保障，并延长系统的使用寿命。

记者：堆垛机是自动化立体库的主体设备，堆垛机的运行安全是如何保证的?

徐正林：在自动化物流系统中，堆垛机是非常关键的设备，也是比较容易存在安全隐患的设备，一旦堆垛机运行不正常，将会产生很大的危险。在使用过程中，堆垛机发生的问题主要表现为：1从巷道中冲出，导致人员和设备损伤，2存取货物时，货又伸出深度不到位就进行存取操作，导致托盘倾斜，3．货叉伸出时高度位置不准确，撞到横梁或托盘。一般情况下，在巷道端头必须要设置防撞设施，但因为堆垛机的运行速度最高可达每分钟200米，动载荷很大，仅仅依靠这种设施还不能完全起到保护作用，因此我们进行电气系统设计时，设立了两级保护程序，能够有效地避免类似事故的发生。

另外，堆垛机的升降台出现故障时可能会整体掉落。为了避免这种事故，我们在系统中设置了相应的装置，使升降台由于停电或者程序紊乱而以加速度向下掉落时，系统自动将其锁紧，避免事故的发生。

当然，系统的保障是一方面，另一方面，用户在使用的过程中还应注意定期进行检修、维护保养，避免链条、钢丝绳断裂而出现事故。

记者：在自动化物流系统中，自动化设备的相互衔接使整个物流流程得以完成。在设备交汇处，如何保障安全性?

徐正林：为了保证各种自动化设备的正常运行，首先要有合理的流程，使各种设备之间不存在相互干扰。另一方面，AGV等设备本身大多设有安全保护装置，如红外线、激光扫描等，进行相互之间的保护。

在合理的流程下，我们会考虑到设备交叉点的安全措施。如堆垛机运行时，巷道中本不应有人员活动，而一旦有人员或货物在巷道中，堆垛机的检测功能就能发挥作用，立即给控制系统发出指令，使堆垛机紧急刹车、减速、停止运行。

又如，货物从输送机出来时，会检测近旁是否有人员活动，或者是否有货物没有离开，一旦检测出这种情况，输送机也会停下来，从而保证人员、货物的安全。

记者：您如何看待物流系统中信息的安全？为了保障信息的安全，六维采用了哪些技术手段?

徐正林：对于物流中心来说，不仅硬件设备的安全非常重要，信息的安全也同样重要。我相信，信息的安全可能会是物流中心在未来遇到的最大问题。

我们进行自动化物流中心的管理系统和信息系统设计时，将系统分为若干个级别管理，主机与服务器及时进行数据拷贝，并设置相应的软件保护，保证在任何情况下信息不会丢失、泄露。即使系统出现故障，也能够自动恢复，查找问题所在，随时诊断并解决问题。

在物流中心的实际运营中，由于种种原因。货物可能没有经过扫描或代码输入就送进仓库，此时系统中没有这些货物的信息，其所在的货位也是空闲的。由于系统中这些货位是可以使用的，有可能会再次将其指定给新的货物，因此这种情况也是比较危险的。对此我们在系统中设计了盘点功能，由堆垛机对每个货位进行盘点，并上传到信息系统中，保证了系统数据的准确性。

记者：我国企业对物流中心安全性的重视程度如何?您认为物流系统设讨的安全要素在今后的发展趋势是怎样的？

徐正林：在国外，物流系统的安全性通常是系统建设时考虑的第一位的要素，而在我国则恰恰相反。在多年的物流系统建设项目中，我们发现绝大多数用户并没有把安全性作为物流系统建设中的首要问题进行考虑，而首先考虑的是成本、技术水平、使用效率等。总的来说，国内物流中心对于系统的安全性是不够重视的。另外，国内建设的自动化物流系统总体数量尚不多，使用时间还比较短，许多问题还处于隐性阶段，很多用户没有亲眼目睹事故发生也就难以认识到安全的重要性。但是随着时间的推移，目前使用的物流系统中可能会有一些设备显现出问题。

从总体趋势来看，随着社会的进步和经济的发展，安全因素必将得到应有的重视，而物流中心的安全状况也会得到较大的改观。我相信，随着市场的成熟和行业的成熟，安全终将成为物流系统中的首位要素，因为生命无价。