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铁路车辆检修中自动化立体库的需求与应用

自动化立体库在现代工业得到了广泛应用．随着中国铁路的快速发展，自
动化立体库逐步应用于铁路机车车辆检修环节中。本文汇总了铁路机车车辆检修
过程中立体库的需求种类和应用的环节及对象，重点说明了特定物品存放的立体
库，如转向架库、轮对库、轴承库等。
自动化立体库是现代物流系统的重要组成部分，出现于20世纪60年代，我
国自动化立体库出现于20世纪70年代。自动化立体库在制造业、服务业、物流
业等得到了广泛应用，如医药、汽车、烟草、机场、服装、乳制品、日化、冶金
等行业，越来越多的自动化立体库应用于工业与服务业领域。自动化立体库具有
节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管
理和操作人员素质、降低储运损耗、有效减少流动资金的积压、提高物流效率等
优点。随着信息技术、网络技术的进步，自动化立体库与企业计算机管理信息
系统相结合或与制造生产线紧密结合，在企业资源管理、生产自动化方面发挥了
日益重要的作用。
铁路机车车辆检修过程对物流和自动化的需求与一般制造业有相似之处。随
着我国铁路的快速发展，铁路机车车辆检修量逐渐增大，机车车辆检修过程中的
零配件智能管理需求逐步增强。自l996年，自动化立体库逐渐被引入到铁路机
车车辆检修领域，在零配件管理方面发挥了重大作用。进入21世纪，高速铁路
的快速发展催生出许多铁路机车车辆检修专用立体库设备，如转向架立体库、轮
对立体库、轮饼立体库、车轴立体库、轴承立体库等。特定物品存储成为了立体
库在铁路机车车辆检修领域应用的一大特色。此外，特定物品存储往往与检修环
节结合紧密，是检修环节的重要组成部分。
1立体库构成及特点
从组成结构上看，自动化立体库可以分为3个基本逻辑层次：管理层、监
控层和执行层。管理层通常是基于Intranet构建的智能管理信息系统，涵盖了整
个自动化立体库的库存、物料管理等信息，直接面向管理人员，并可以与企业
ERP相连，在铁路机车车辆检修领域内一般可与信息化系统相连。监控层主要是
立体库内部机械设备的逻辑控制层，由监控计算机与PLC两级共同完成，用于
完成立体库操作指令的转换与发送，与管理层相连，接收管理层下达的指令，经
解释后转换为机器指令，并最终由PLC控制执行层完成终端的机器操作。
从硬件功能上分，立体库可看作由高层货架、托盘、堆垛机、输送系统、出
入库接口设备、仓库管理系统、通讯系统、自动识别系统等构成的集成自动化系
统。与制造业中应用的自动化立体库相比，铁路机车车辆检修中采用的特定物品
存储立体库对货架、托盘、堆垛机、输送系统、出入库接口设备等具有一些特殊
的需求。
除自动化程度较高、节省劳动成本等特点外自动化立体库还具有一些其他显
著的特点。首先，自动化立体库能显著节约平面空间，提高单位土地面积的物品
存储量，有效利用了立体空间；其次，自动化立体库本身具备存储物品管理功能，
能够有效用于铁路车辆零配件的智能选配与管理，提高检修工作效率，与检修工
艺结合后，可记录零配件的工艺过程信息，实现零配件工艺过程管理及零配件生
命周期全程管理。零配件的智能信息化管理对于铁路安全保障具有重要意义。
2检修中的应用需求
铁路机车车辆检修工作大致可分为车体检修与转向架检修两方面，转向架检
修在铁路机车车辆检修中占有重要的地位，且其检修工作量与难度均较高，是机
车、动车、货车、客车、工务车等车辆检修中必不可少的环节。我国铁路机车车
辆均采用轨行式结构，各类型车辆转向架检修环节有一定程度的相似性，分为构
架检修与轮对检修两部分，所需零配件有特征可循，如轮对、车轮、车轴、轴承
等基本组成形式类似，尺寸差异不大，均属于铁路机车车辆特定存储物品。各类
型车辆的车体检修环节存在较大的差异，所需零配件形式与尺寸差异较大。
就检修过程的零配件需求种类来看，车体检修环节所需零配件种类繁杂，形
式各异，需要大型的库存管理系统集中管理零配件，以确保零配件的供给与发放。
转向架检修过程所需的零配件种类较少，形式较统一，零配件常常可以以集成的
形式存在，如轮对总成等。
就检修过程中零配件的互换性来看，车体检修过程中的零配件往往通用性较
强，零配件仅需要进行生命周期的追溯即可；转向架检修过程中零配件通常都具
有较强的选配需求，如转向架整体与车体的选配、轮对与转向架构架的选配、轴
承与车轴的选配、车轴与车轮的选配。在转向架检修环节中，零配件管理的重要
过程之一就是零配件的选配，自动化立体库的应用可以替代人工选配工作，提高
转向架检修的工作效率。
从以上分析可以看出，在车体检修环节，需要的是大容量通用性自动化立体
库，能够兼容车体检修过程中种类繁多的零配件，并实现零配件的智能管理；在
转向架检修环节，需要的则是一些针对铁路机车车辆检修而定