一想到大型物流仓库，人们脑海中首先浮现的往往是叉车在高大的货架之间来回穿梭，作业人员拿着清单在通道里走来走去的场景。然而如今，在有些仓库的通道里几乎看不到人影。这是因为机器会在高耸至天花板附近的货架之间自行奔走，把货物存进去、再取出来。
像这样由机器按照计算机的指令，把货物存放到指定位置、在需要时再取出来的设备，就是“自动化立体仓库系统（Automated Storage and Retrieval System）”。它通常取英文首字母简称为AS/RS，指的是一种改变仓库作业方式的技术——不再是人去找货，而是让货物来找人。
本文将依次介绍自动化立体仓库系统诞生的背景和基本工作原理、根据货物大小和用途划分的多种类型，以及引入后的优点和需要权衡的局限。
由机器存取货物的仓库：结构与应用
自动化立体仓库系统的诞生
仓库工作比看上去更费工夫。从货物入库、确定位置存放，到接到订单后再找出来取走，整个过程中人和设备都必须不停地来回奔忙。
(1) 想利用高度的仓库
地价越高的地方，越难把仓库建得宽敞，于是人们会把货架往高处堆叠来利用空间。但货架越高，人或叉车就越难安全、快速地搬运货物。
(2) 始于20世纪60年代
自动化立体仓库系统最早出现于20世纪60年代。初期主要用于搬运沉重的托盘单元货物，随着技术发展，处理的货物逐渐变小，扩展到箱子和小零件。
(3) 由计算机记住的库存
自动化仓库的核心与其说在机器，不如说在计算机。计算机记录着哪个货位存放着什么、有多少，因此即使没人记住仓库布局，也能准确找到想要的物品。
存取的基本原理
自动化立体仓库系统大致由存放货物的货架、搬运货物的机器，以及指挥全局的计算机组成。
(1) 入库
把托盘或箱子放到入库点并输入物品信息后，计算机会挑选合适的空货位，指示机器存放。机器把货物运到该货位放进去，计算机随即更新库存记录。
(2) 出库
指定要取出的物品种类和数量后，计算机会找到存放该物品的货位并安排作业顺序。机器从相应货位取出货物，放到指定的出库点。
(3) 与周边设备的衔接
出入库点常常与输送机或自动导引车相连。因此，从仓库取出的货物几乎无需经过人手，就能流向生产线或装车区。
因货物而异的多种类型
自动化立体仓库系统没有唯一的标准答案，而是根据所处理货物的大小、数量和所需速度来选择合适的方式。
- 堆垛机（Stacker Crane）：沿固定通道在轨道上水平行驶，同时顺着立柱上下移动来存取货物，是最具代表性的方式。
- 单元货载式（Unit-Load AS/RS）：整体存放和搬运托盘等大而重的单元货物的大型系统。
- 轻载式（Mini-Load AS/RS）：处理装在箱子或托盘里的小零件和商品的系统。
- 穿梭车式（Shuttle System）：每层货架各有一台穿梭车负责水平移动，由固定的提升机负责上下移动，处理量比堆垛机方式更高。
- 垂直升降模块（Vertical Lift Module）：由机器从高大的柜体中取出托盘，送到作业人员面前窗口的小型设备。
- 回转式货架（Carousel）：货架本身水平或垂直旋转，把所需货位转到作业人员面前的方式。
近来，把箱子层层堆放在网格中、由在顶部行驶的机器人把箱子提起来的立方体式存储方式也被广泛使用。挪威的AutoStore是代表，于2005年安装了首套商用系统。
优点与需要权衡的局限
自动化立体仓库系统在货物吞吐量大、空间狭小、对准确性要求高的地方尤其能发挥作用。反过来说，它并不是适合所有仓库的答案。
(1) 节省空间和人力
通道可以做得更窄、货架可以堆得更高，因此同样的土地能存放更多货物。省去了走来走去找货的时间，出入库所需的人力也大幅减少。
(2) 准确的库存管理
所有出入库都伴随着计算机记录，因此把物品放错货位或数错数量的失误会减少。存放昂贵或难以处理的物品时尤其有利。
(3) 高昂的初期成本与灵活性
配备设备需要大笔资金和宽敞的安装空间，对小企业来说是负担。一旦建成就很难改变结构，而且机器一停，整个仓库都可能停摆，因此还必须同时做好检修和应对预案。
自动化立体仓库系统正越来越广泛地应用于图书馆、工厂、网购物流中心等需要快速、准确地处理大量物品的地方。不过，首先要做的是仔细权衡成本和吞吐量，选出适合自家仓库的方式。
准确知道物品在哪里，并能在需要的那一刻把它取出来——这正是智慧仓库运营的第一步。
