堆垛机是一种自动化设备，它在货架巷道内行驶，机上无操作人员，可在任意货位存入或取出货物。它用导向运行取代了叉车的往返行走，并能在叉车已无法作业的高度上存取货物。
堆垛机由哪些部件组成，每个部件决定什么
本文讲六件事：设备的组成部件、工作循环、现有的两种类型、承载能力、优点与缺点，以及在仓库中何时适用。
立柱，也就是机架，是货物沿之升降的垂直结构。设备分单立柱和双立柱两种：当载荷更重或存储高度更高时采用双立柱。立柱决定了设备能达到的高度，而这一类系统的工作区间是 7 至 40 米的存储高度。
载货台是沿立柱上下运行、承载货物的平台。货叉装在载货台上，它是伸入货架、取出或放入托盘或料箱的机构。采用哪种货叉——伸缩货叉、夹抱还是链式——由您所搬运的载荷单元决定，而不是相反。
导轨，地面一条、顶部一条导向轨，使设备保持对中。正因如此，堆垛机的巷道比叉车所需的巷道更窄：不必留出转弯作业的空间。
还有控制系统。堆垛机自己不做任何决定：它接受 WCS 的指令——WCS 是告诉每台设备搬什么、按什么顺序搬的软件——而 WCS 的指令又来自 WMS，也就是掌握仓库里每件货物位置的系统。
堆垛机的工作流程，一步一步来看
整个循环始于软件，也终于软件。共五步。
第一步，下达指令：WMS 收到一项需求，或是把刚到的货物入库，或是把要发运的货物出库，并把它转化为一条具体指令。第二步，任务分配：WCS 决定由哪台设备执行、按什么顺序执行，并把动作两两组合，使设备不空载返回。
第三步，行走。设备沿巷道行驶的同时，载货台上升或下降。两个动作同时进行，因此循环时间并不是两段距离之和。
第四步，取货或放货：货叉伸入货架，取走或放下货物。第五步，回传确认：动作结果回到 WMS，库存在动作发生的当下即刻更新，而不是等到交接班时才更新。
最容易被低估的是接驳点：系统把货物放下、以便其继续流转的输送位、输送机或工作站。自动化仓库正是在这里与其余作业衔接。
两种类型：托盘堆垛机与料箱堆垛机（miniload）
区分这两个类型的不是仓库大小，而是载荷单元。
托盘堆垛机，也称 unit-load，搬运整托盘。当进出库的就是整托盘、品项不多而每个品项量很大、并且有高度可以利用时，它是合适的选择。它天然按 FIFO 出库，也就是先入先出，无需任何人记住这件事，并且可在低至 −30 °C 的冷冻库中作业。
料箱堆垛机，通称 miniload，搬运的是纸箱、料盘或塑料周转箱，而不是托盘。当有成千上万个小品项、订单按零散单件拣选时，它才是答案。它把传统仓库的原则反了过来：不是操作员走到货位，而是系统把料箱送到拣选工位。
实际差别在于各自解决什么问题。如果瓶颈是空间、搬运的是托盘，方向是托盘式；如果瓶颈是订单拣选、搬运的是零散小件，方向是 miniload。同一栋建筑里两者并存也很常见。
堆垛机的承载能力取决于什么
承载能力不是一个通用数字。它取决于三件事，而这三件事都要在您的建筑里实测。
第一是所选设备。每个型号都有自己的单次最大载荷，这个数值来自该设备制造商的技术参数表，而不是某条通用规则。双立柱堆垛机比单立柱承载更大，两者并存的原因正在于此。
第二是货架，因为真正承重的是它：每个货位和每层的容许载荷，由结构供应商依据项目设计计算得出，并在安装前校核。
第三是地坪。所要求的平整度数值和楼板容许载荷，由所选设备的制造商确定，其符合性由持证专业人员通过相应测量予以核验，时间在现场勘查期间、设计之前。这两项都不是谁能在电话里给出的数字：它们要在您的仓库里实测。
如果三项中有一项达不到，项目不会就此作废，而是随之调整：按实测人员的意见处理地坪、调整系统配置，或改选另一种架构，而这部分工作会连同其费用和工期一并纳入方案。
优点与缺点，不加修饰
堆垛机并不是所有仓库的正确答案。下面是两份清单，第二份和第一份一样重要。
它带来什么。它利用了头顶上闲置的空间：相对于常规横梁式货架，密集化最多可达 3 倍，这也是 STOKA 做方案设计时使用的上限。具体某个仓库能实现其中多少，要通过现场勘查得出——实测净高、载荷单元和真实周转率。此外，它无需专人管理即可维持周转顺序，在动作发生的当下记录每一次搬运，并把人从巷道里撤出来——那里正是起升设备事故的发生地。
它的代价。它是资本性投入，而不是运营支出，并且建筑本身要能配合，这一点在设计前就要核验。它给灵活性设了上限，因为改动自动化仓库的布局，比挪动货架要贵得多。它还依赖软件：集成没做好，每天都会显现出来。
毁掉最多项目的缺点是另一个。如果作业在此之前没有理顺，自动化不会替您理顺，只会让它跑得更快。自动化系统只执行您交给它的流程，货位分配混乱的话，结果就是同样的混乱，更快，也更难纠正。
何时值得上堆垛机，以及事先要测什么
值得的情形是：建筑已无可用容积而仍有高度可以利用；作业搬运整托盘且品项少、单品量大；或者作业在冷库中进行，那里每一个工时都昂贵且消耗人。不值得的情形是：日均作业量低或极不稳定；品项结构频繁更换；或者真正的问题是秩序而不是容量——这种情况下，重新梳理货位和周转规则解决得更多，花费也更少。
在做这个决定之前要取三个数据。一是真实净空高度，即到最低妨碍物为止的高度，含梁、管道和喷淋头，而不是图纸上的那个数字；如果建筑低于 7 至 40 米这个区间，适用的就是另一类系统，比如垂直升降柜或高密度货架。
二是载荷单元，要按在您仓库里流转的最差情况来量，而不是按标准托盘：外伸的缠绕膜、歪倒的纸箱、破损的托盘。三是作业曲线：您有多少个品项、高峰时段每小时需要维持多少次作业，以及出库中整托盘与零散单件各占多大比例。
自动化系统的投产周期为自订单起 3 至 4 个月，含制造、海运、安装和调试。在此之前还有现场勘查和设计，其所需时间取决于作业数据整理得如何。
第一步是测量您的作业，而不是先要一份报价
这个决定不是从价格开始的，而是从弄清这套系统是否适合您所搬运的货物开始。STOKA 会用您的数据评估您的作业，并告诉您建筑目前具备多大能力。如果现在还不适合做自动化，我们会直说，并解释还需要什么条件。
常见问题
堆垛机沿巷道行驶，把货物举升到货位；穿梭车机器人在货架巷道内部作业，靠纵深获得密度。冷库条件也不同：托盘堆垛机可低至 −30 °C，穿梭车机器人为 −25 °C。
可以，而且这是最常见的情况。事先要核验的是到最低妨碍物为止的真实净空高度、地坪状况，以及实际流转的载荷单元。这些测量在现场勘查期间于建筑内完成，您会在决策之前拿到结果。
取决于所选设备：单次最大载荷由该设备制造商的技术参数表给出。此外还要货架和地坪都能配合——货架是真正承重的部件，而地坪的容许载荷由持证专业人员在安装前核验。
miniload 是搬运纸箱、料盘或塑料周转箱而非托盘的堆垛机。它在更窄的巷道内作业，把料箱送到拣选工位，操作员不用走动即可完成拣选。选型依据是载荷单元。