物料储运是研究有关工件、工具、配套件等的位置及堆置方式变化（移动和存储）的技术。物料系统主要完成两种工作：一是零件毛坯、原材料、工具和配套件等由外界搬进系统，以及将加工好的成品和换下的工具从系统中搬走；二是零件、工具、配套件等在系统内部的移动和存储。前者在一般情况下需要人工干预，而后者可以在计算机的统一管理和控制下自动完成。这种搬运和存储都必须按计划进行，采用计算机制定物料的搬运和存储计划是企业信息化的一项重要内容。
自动化物流系统执行运输的设备主要有3种：传送带、运输小车以及搬运机器人。
物料的存储设备主要有：自动化仓库（包括堆垛机）、托盘站和刀具库。这些存储设备的选择与生产系统的布局和运行直接相关，且要与生产流程和生产设备类型相适应，对生产系统的生产效率、复杂程度、占用资金多少和经济效果都有较大的影响。
4.4.3.2物流系统信息处理
除此之外的物流信息系统包括以下4个部分：自动化仓库控制系统、物料识别控制系统、自动物料运输设备控制系统和上下料站控制系统。
4314企业信息的管理和处理
对物流信息进行处理主要涉及如下工作：
a.完成毛坯、毛坯组件、零件、在制品、成品等和各种托盘的信息管理；b.根据上级计算机的指令和下级设备（如自动仓库、缓冲站等）的反馈，指挥自动导引小车、堆垛机等装置准确适时地把物料送到指定位置；c.对物料进行识别、统计并将所得信息及时传给数据库。
4.4.3.3物料搬运系统
（1）有轨自动导引小车
有轨自动导引小车（RGV——Rail Guided Vehicle）是在轨道上行驶的运输器械，它可以由车上的电动机驱动，也可以用链索牵引。
轨道有的铺在地上，像火车的轨道一样，称为地轨；有的架在头顶上，称为高架轨道或天轨。
RGV的特点是：
a.加速过程和移动速度都比较快，适合搬运重型零件；
b.因轨道固定，行走平稳，停车时定位比较准确；
c.控制技术相对成熟，可靠性比无轨小车好；
d.缺点是轨道不便改动，转弯的角度不能太小，直线布置比较好。
（2）传送带
传送带主要是从传统的机械式自动线发展而来的，它的可靠性高、制造成本低。在组合机床自动线中，输送随行夹具、箱体零件等，大多采用带有棘爪或摆杆的步伐式工件传送带。工作时，它能完成向前输送和向后退回的往返动作。向前输送时，棘爪伸进工件的引导孔内，推动工件前进；向后退回时，棘爪被工件压下，直至回到下一个工件的导向孔。每往返一次完成一个步距的输送动作。
在装配线上的传送带往往采用单向回转的工作方式，上层传送带的运动方向是输送工件，下层传送带作返回运动。不管什么形式的传送带，每一组传送带的输送距离都不可以太长，也不便于拐弯。较远距离的传输则可以由多组传送带组合起来完成。
（3）自动导引小车
自动导引小车（AGV——Automatic Guided Vehicle）系统是目前自动化物流系统中具有较大优势和潜力的搬运设备，是高技术密集的产品。AGV与RGV的根本区别在于AGV将导引轨道（一般为交流电缆）埋在地面下，由AGV自动识别轨道的位置并按照中央计算机的指令在相应的轨道上运行。AGV可以自动识别轨道分岔，因此AGV比RGV的柔性更好。
AGV的特点是：
a.具有较高的柔性；
b.能实时监视和控制；
c.安全可靠；
d.维护方便。
AGV的缺点是制造成本较高，技术难度较大。
为了确保AGV系统可靠运行，最大限度地提高物料运输量，使生产效率达到最高水平，对AGV系统要进行管理。AGV的管理需要解决以下3方面的技术问题：交通管制、车辆调度和系统监控。在多车系统中必须有交通管制，才能避免车辆之间的碰撞。交通管制通常采用区间控制法，它将导引回路分为若干区间，控制的原则是每一时刻只允许一辆车位于一个给定的区间。
车辆调度的目标是使AGV系统实现最大物料通过量。这里需要解决两方面的问题：一是实现车辆调度的方法；二是车辆调度应遵循的法则。实现车辆调度的方法可分为车内调度系统、车外招呼系统、遥控终端、中央计算机控制以及组合控制等。广东华宝空调器厂CIMS工程采用组合控制方法实现AGV的调度，正常情况下由物流工作站和车外招呼系统配合完成自动调度，当出现意外故障时，遥控终端可以代替物流工作站进行半自动化调度。车辆调度法则对于系统整体的运行品质具有很大的影响。国内外学者提出了不少法则，例如，从任务申请角度出发，有最大输送排队长度法则（MOOS）、最短行驶时间/距离法则（STT/D）、最小剩余输送排队空间法则（MROOS）、先来先服务法则（MFCFS）等；从任务分配给哪一辆车的角度出发，有最近车辆法则（NV）、最快车辆法则（FV）、最长空闲车辆法则（LIV）等。至于何种法则为好，这与车间布置、加工工件、AGV数量等多种因素有关，需要通过仿真试验才能确定。
AGV系统监控是许多实用系统需要考虑的重要因素。简单的系统不需要广泛的监控，但是对于高级系统，监控可以带来很大的效益。高级系统通常自动化程度高、物料流通量大，系统易出现故障或运行速度减慢，如不及时检测，有可能引起严重问题。目前实现监控可有以下3个途径：定位器面板；摄像机和CRT彩色图像显示器；中央记录和报告。
（4）搬运机器人
搬运机器人一般由4部分组成：机械主体、肘节、手、控制器。机械主体是搬运机器人的支撑者，是动作的基础部件，由它支撑机器人的手。机械主体有移动型和固定型两类。传动部件和驱动部件都安装在机械主体内。肘节是支持手做灵巧动作的一个环节，可以弯曲任意角度，也可以回转90°、180°或明或暗70°。手是搬运机器人的工作部件，手还有手指和安全机械。随着作业对象的不同，有不同的手供使用者选择。控制器是机器人的大脑，它接受并记忆指令，进行控制和运算，指挥机械主体、肘节和手执行作业命令。机器人控制器（RC——Robot Controller）大部分采用CNC的基础技术。
4.4.3.4自动化立体仓库
自动化仓库在制造自动化系统中占有非常重要的位置，以它为中心组成了一个原材料、毛坯、半成品、配套件或成品的自动存储、自动检索系统。
（1）组成和结构
自动化立体仓库主要包括库房、堆垛起重机、控制计算机、状态检测器等部分，若有必要，还要配备信息输入设备，例如条形码扫描器等。库房由一些货架组成，货架之间留有巷道。每条巷道都有专用的堆垛机。堆垛机可采用有轨或无轨方式，为了增加工作的稳定性和定位精度，一般都采用有轨方式。堆垛机的控制原理与运输小车类似。堆垛机上有检测横向移动和提升高度的传感器，以辨认货位的位置和高度，有时还可以阅读货物箱内零件的名称及其他有关零件的信息。堆垛机上装有电动机，带动堆垛机的移动和托盘的升降，一旦堆垛机找到需要的货位，就可以将零件或者货物箱自动推入货架，或将零件和货物箱从货架拉出。
（2）计算机控制
自动化仓库的含义有两层：仓库管理自动化和出入库作业自动化。仓库管理自动化包括对货架、货箱、账目及其他信息的计算机管理。出入库作业自动化包括货箱物料的自动识别、自动寻址、货架状态的自动检测以及堆垛机各种动作的自动控制。因此，要求自动化仓库具备如下功能：
a.信息输入和预处理
包括对货箱进行条形码识别，寻址检测器、货架状态检测器信息的输入，以及对这些信息的预处理。在货箱或零件的适当部位，贴上条形码，当货箱或零件通过入库口时，用条形码扫描器自动扫描和识别条形码，将货箱零件的有关信息自动录入计算机。为了提高可靠性，可采用3路组合，向控制器发出的寻址信号以三取二的方式判断准确后，再控制堆垛机的停车、正反方向和点动等动作。
b.信息管理系统
信息管理系统是全仓库进行物资管理、账目管理、货位管理及信息管理的中心。入库时它将货箱合理分配到各个巷道作业区，并向相应的数据库文件写入物料的数据记录；出库时则根据出库请求，按照一定的出库原则指挥堆垛机把物料取出，并在相应的数据记录上作删除标记。信息管理系统还要定期或不定期地打印报表。当系统出现故障时，可以通过总控制台的操作按钮进行运行中的动态改账及信息修正，并判断出发生故障的巷道，及时封锁发生机电故障的巷道，暂停该巷道的出入库作业。
c.机电设备的计算机控制
机电设备的计算机控制主要包括堆垛机的计算机控制、入库运输机的计算机控制等。堆垛机的主要工作是入库、搬货、出库。从通信监控机得到作业命令后，在屏幕上显示作业的目标地址和起运地址，以及实际水平移动速度和垂直升降速度的大小、方向。工作方式和顺序一般都是随机安排。为了安全行驶，控制系统还要考虑货岔站位报警、取货失败报警、存货站位报警。系统还应具有暂停功能，以便堆垛机或其他机电设备发生短时小故障时，暂时停止工作，故障排除后系统仍继续运行。同时，控制系统还应具有变速控制功能，以便选择合理的速度并快速安全地接近目的地，然后慢速到位以保证足够的定位精度。入库运输机的计算机控制也是采用相类似的方式。从通信监控器接受一批作业命令后，取出作业命令中的巷数据，完成对这些数据的处理，以便控制分岔点的停止器，最终实现入库运输机的自动分岔。
4.4.3.5物料管理的条形码技术
（1）条形码的特点和组成
对物料准确而迅速的识别并将信息输入管理信息系统是现代物流系统的前提。物料识别及信息传输的方法很多，例如人工识别键盘输入、光字符识别、磁字符识别、磁条识别以及采用CCD器件等的机器视觉识别等，这些方法各有特点。
条形码识别技术的优点是成本低、可靠性高、对环境要求不严格、抗干扰力强、保密性好、速度快及性能价格比高，因而广泛应用于各种自动识别场合。条形码是由一组宽度不同、平行相邻的黑色“条“（bar）和“空”（space）组成，并按照预先规定的编码规则组织起来，以表示一组数据符号。这组数据可以是数字、字母或某种符号。条形码阅读装置由扫描器（例如光笔等）和译码器组成。当扫描器扫描条形码时，从条和空得到不同的光强反射，经光敏元件转换成电模拟量，再经整形放大器输出TTL电平。将此信号输入译码器，根据编码和译码原理转换成计算机可以识别的信号。条形码技术就是一种如何将计算机所需的数据用一组条形码来表示，以及如何从条形码中采集到它所代表的计算机能够接受的信息的技术，是一种简便而可靠的计算机数据自动采集和输入的方法。
（2）条形码的实施方法
物料在制造自动化系统中不停地运动，是一种处于运动状态的物流：从存储等待位置到加工位置，从一个加工位置到另一个加工位置，从加工位置再送到存储位置。物料不断加工，因而其性质和数量在运输过程中不断发生变化。变化的物料需要跟踪识别并及时传给计算机。一个印刷好的普通条形码组，所标识的物料信息是固定不变的，无法简单地拿来标识运动中的物料。这是采用条形码管理物料首先遇到的技术难点。物料的大小和形状各异，存储、运输的方式和数量又很不相同，如果直接将其作为条形码的载体则必然会给条形码的固定扫描和更换带来很多困难，将影响其优点的发挥。这是用条形码管理物流应考虑的一个问题。
把物料的条形码装在托盘或货箱的某一个易于扫描的地方是一种较好的解决办法。例如以托盘为主的条形码固定法，基本做法是：每个托盘都有一个惟一的编码，即托盘号；托盘号与其中的物料种类和数量对应。简单的对应在操作上过于死板，不利于实际使用。进一步可以将条形码进行以下分段：
a.托盘号固定在托盘上，这种对应关系是永久性的一一对应关系。
b.反映物料性质及加工顺序的条形码可拆式地装在托盘上的条形码夹持器中，它随着物料装入托盘而插入夹持器。每个毛坯的加工顺序通过条形码的加工顺序段输入计算机，托盘携带着物料进入某一加工设备时，计算机根据此加工顺序判别物料当前状态，用这种方法简单而有效地实现对变化中的物料进行跟踪。
c.标识物料数量和有关装夹信息的条形码不装在托盘上而置于安放扫描器的工作台上。将这种标识变化信息的条形码与条形码的信息段分开将大大简化物料编码，否则，对反映物料所有特征数量的条形码码段进行排列组合将对物料的编码造成极大的困难。
