一是自动化分拣系统的一次性投资很大。自动分拣系统本身需要建设短则40～50米、长则150～200米的机械传输线，还有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等。这一系统不仅占地面积大，动辄2万平方米以上，而且一般自动分拣系统都建在自动主体仓库中，这样就要建3～4层楼高的立体仓库，库内还需要配备各种自动化的搬运设施，这丝毫不亚于建立一个现代化工厂所需要的硬件投资。这种巨额的先期投入要花10～20年才能收回，还要求有可靠的货源作保证，所以这种系统大多由大型生产企业或大型专业物流公司投资，小企业是无力进行此项工程的。
二是对商品外包装要求高。自动分拣机只适于分拣底部平坦且具有刚性的包装规则的商品。袋装商品，包装底部柔软且凹凸不平，包装容易变形、易破损、超长、超薄、超重、超高、不能倾覆的商品都不能使用普通的自动分拣机进行分拣。因此为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣，必须采取两条措施：一是推行标准化包装，使大部分商品的包装符合国家标准；二是根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定的分拣机，但是要让所有商品的供应商都执行国家的包装标准是很困难的，而且定制特定的分拣机又会使硬件成本上升，越是特别的其通用性就越差。所以公司一定要根据经营商品的包装情况来确定是否建或建什么样的自动分拣系统。
自动分拣系统至少包括5个关键要素：
①多个转向点和多个分拣装置的动力输送线用以输送货物，并将货物从主输送线分拣到对应支线的指定位置；②包装上的分拣标识或信息，如条形码等；③分拣信息辨识、读取装置，如条形码扫描仪等；④控制系统，在小规模系统中可使用可编程序控制器（PLC），在大型系统中，接收主控计算机指令，并用来控制相应的分拣装置；⑤数据信息，给计算机提供分拣控制决策信息。
在配送作业的各环节中，分拣作业是非常重要的一环，是整个配送作业系统的核心。
在配送搬运成本中，分拣作业的成本约占90%，分拣时间约占整个配送中心作业时间的30%～40%。因此，合理规划、设计分拣系统，对提高配送中心以至整个物流仓储系统的作业效率和质量、提高运行速度、扩大系统运行能力、降低系统硬件及运作成本具有决定性的影响。日本一位物流专家认为，在用户需求表现为多品种、小批量的时代，物流技术的三大关键自动化系统是自动分拣机、自动化仓库和AGV。自动化仓库（AS/RS）是基本成熟的产品，AGV是发展中的产品，自动分拣机是接近于成熟的产品。这是国外物流专家对于自动分拣系统在物流技术中的地位和现状的一个较好的概括。
5.3.2 自动分拣系统的分类
自动化分拣系统主要分为堆块式分拣系统、交叉带式分拣系统、斜导轮式分拣机、轨道台车式分拣机、摇臂式分拣机、垂直式拣选系统等。各种自动分拣系统的差别仅在于所用的分类装置可针对不同种类的货物酌情选用。
堆块式分拣系统是一种特殊的板式输送机，其板面由金属板或管子组成，链板上装有独特形状的滑块在链板间左右滑动进行商品分拣和推块。当分拣货物到达指定道口时，控制器发出指令使导向滑块顺序地向道口方向滑动，把货物推入指定的分岔道口。
由于导向滑块可以朝两侧滑动，所以可在输送机两侧设置分拣道口，以节约场地。它的特点是：可适应不同大小、重量、形状的各类商品；分拣时轻柔、准确，适宜多种形状、体积和质量在1～90千克的货物；可向左、右两侧分拣，占地空间小；分拣时所需商品间隙小，分拣能力高达18000个/小时；机身长，最长达110米，出口多。堆块式分拣系统的分拣准确率为99.9%，是当代最新型的高速分拣装置。
交叉带式分拣系统由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的台车（简称“小车”）联接在一起，当“小车”移动到所规定的分拣位置时，转动皮带完成把商品分拣送出的任务。因为主驱动带式输送机与“小车”上的带式输送机呈交叉状，故称交叉带式分拣机。它具有分拣出口多、可左右两侧分拣等特点，适宜于分拣各类小件商品，如食品、化妆品、衣物等。大型交叉带式分拣系统一般应用于机场行李分拣和安检系统。分拣能力一般达6000～7700个/小时。
斜导轮式分拣机的主要工作原理是：由转动着的斜导轮在平行排列的主窄幅皮带间隙中浮上、下降，达到商品的分拣目的。它的主要优点是对商品冲击力小，分拣轻柔；分拣快速准确；适应各类商品，只要是硬纸箱、塑料箱等平底面商品都适用；分拣出口数量多。
轨道台车式分拣机将被分拣的物品放置在沿轨道运行的小车托盘上，当到达分拣口时，台车托盘倾斜30°，物品被分拣到指定的目的地。它的优点是可三维立体布局，适应作业工程需要；可靠耐用，易维修保养；适用于大批量产品的分拣，如报纸捆、米袋等。
摇臂式分拣机的结构比较简单，被分拣的物品放置在钢带式或链板式输送机上，在主道上安装一根摇臂，对货物的流向进行控制，以实现货物的分拣。当货物到达分拣口时，摇臂转动，物品沿摇臂杆斜面滑到指定的目的地，在摇臂上安装的齿形皮带可使分流速度更快、更准确。它的主要优点是价格低廉，其效率可达每小时2500件。
垂直式拣选系统（又称折板式垂直连续升降输送系统）是不同楼层间平面输送系统的连接装置。根据用途和结构的不同有不同的设置，有从某楼层分拣输送至另一楼层；从某楼层分拣输送至不同的楼层；从某楼层分拣输送至某楼层的不同出口方向。
5.3.3 自动分拣系统的构成
自动分拣系统的组成总体分为三个部分：物流机械化系统、信息系统和管理组织系统。物流机械化系统和信息系统决定了分拣作业的结构框架，而系统的运作模式由管理组织系统控制。
自动分拣系统的物流机械化系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。
控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置，按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。
分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，对具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使改变在输送装置上的运行方向进入其他输送机或进入分拣道口。分类装置的种类很多，一般有推出式、浮出式、倾斜式和分支式几种。不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。
输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品通过控制装置、分类装置。在输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机（或主传送带）以便进行后续作业。
分拣道口是已分拣商品脱离主输送机（或主传送带）进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车，进而施行配送作业。
5.3.4 自动分拣系统的设计步骤
自动分拣系统一般都建在有自动立体仓库的配送中心，系统规模大，设备多，且自动化程度高。系统控制点多且相互关联，导致系统控制复杂，一次性投资大，同时对物品的外包装也有较高要求。因此，无论是设计、建造，还是使用自动分拣系统都必须具备一定的技术经济条件。
①系统总体规划及性能参数设计，包括确定系统组成结构、系统规模、各环节作业方式和设备布局，分析明确系统的分拣处理能力、分拣速度和分拣效率等性能参数；②设计规划配合分拣作业的货物输送系统，如输送方式和规模的选择确定，输送线路及合流、分流点的布局，系统通过率和极限能力的分析，系统未来的更新及可扩展性分析等；③控制系统设计，包括控制系统结构、控制工作流程和程序设计，分拣信息和指令的提取、处理、传输及通信（即控制总线网络）方法的分析确定，传感检测点的布置，执行器件的运动控制分析，控制装置及元器件的设计选型等；④系统设备装置的设计选型，如输送和搬运设备、自动识别装置、自动分类装置的形式、规格、数量及性能参数的选择确定，非标准部件及系统装配具体结构的设计；⑤系统评估分析和相关技术文件的编写等。
设计过程主要依照以下步骤进行。
5.3.5 自动分拣系统的设计过程
第一步是分析用户对所建系统的技术及特性的要求。这是系统设计的依据和基础。
关键的技术条件和特性要求如下：
①分拣货物的特性，如长、宽、高外形尺寸，质量，材质，包装形式，输送稳定性等。
②系统分拣能力、规模，分拣效率和分拣速度。分拣效率和分拣速度分别指系统一个工作周期内总的分拣货物量；单位时间内拣出货物或包装箱的件数和连续分拣两件货物的最短时间（即输送速度与货物长度及货物间距之和的比值）。分拣效率和分拣速度都能体现系统作业的速度，虽指标不同而实际结果是互通的，但在选择、定义分拣装置的性能特性时是两个不同的特性指标。分拣效率注重数量，反映了分拣装置作业能力；分拣速度是货物分拣数量和尺寸规格的综合反映，能决定分拣装置的作业频率。允许的货物最大输送速度和最小间距，这些都是设计选择分拣装置必须考虑的指标因素。
③系统操作运行参数，如工作环境、操作形式、自动化程度、货物进出流量、设备能力范围、运行使用频度、货物方位、分拣货物量的波动幅度、提取和发送货物输送线的数量、新旧设备衔接、是否多向分拣和多分拣指令的并行传输等。
第二步是明确系统总体概念和各环节运行方案。在对上述系统特性和技术条件分析明确后，可进行系统总体和各环节的运行方案设计。设计的过程中，某些因素条件必须同时考虑，如项目启动和系统、设备建造成本、运行和维护成本、使用寿命周期、系统管理、系统柔性以及今后的扩展变化等。
第三步是选择设计系统设备装置。在总体技术框架和系统方案确定后，主要工作就是进行具体的技术设计和设备及元器件选型。设备装置的性能指标、功能要求和成本是本阶段的核心目标。设计中，尽量将复杂的系统按设备功能分解为若干个系统或功能模块来设计，这样可以简化并明确设计对象，而且也有助于今后的系统建造和运行维护。
同时要尽量选用标准部件和成型产品及成熟技术，这样可有助于缩短设计周期，降低系统成本。
第四步是系统建造和运行调试。建造之前，先应对设计进行评估、仿真分析，对设计作进一步验证和修改。然后根据技术设计提交的工程图纸和相关技术文件及说明书，进行系统建造、安装调试和试运行，并给出有关报告作为技术文件和系统评价及改进的技术依据。
货物在到达分拣目标位置之前，在整个分拣作业过程中，都一直被不停地输送和移动，即从输送系统某个货物入口点出发，经合流、引导后通过自动识别装置，当到达对应的分拣装置时，被分拣到相应岔道，最后到达分拣目标位置。大量的被拣货物能有序并快速地完成这一过程；能让分拣系统具有较高的作业能力和分拣效率。也就是说要求输送系统实现“通过率”高，输送速度快，“极限绩效”大，是真个设计所期望的结果。
设计中还必须注意的是，货物在进入识别系统前，从岔道送到主干道上，每个岔道口就是两方向连续合流，进入识别系统引导段入口时，有些合流输送系统在该处为多方向连续合流。之后，货物经识别系统到达对应的分拣道口，就是长度为1的输送段上的输送单元。在分拣道口又为两方向连续分流。
输送系统中每个节点和路段的通过率和绩效决定了整个系统可能的通过率和绩效，在每个节点元素处的等待，甚至阻塞会延长输送对象到达分拣目的位置的时间，降低系统的作业能力和分拣效率。因此，为了更好地规划和设计整个自动分拣系统，需要对所设计系统在各节点的通过率和极限能力进行分析，从而改进系统节点的布局和节点元素的形式，确定合流处货物的输送通过策略，控制输送路段上相邻货物达到合理的间距和运动间隔时间，这也有助于更好地设计选择输送设备和分拣装置。
实际上，不同的连续输送设备其最大输送速度和极限绩效是不同的，而不同的分拣装置和识别装置对货物最大运动速度和最小间距也是有相应的具体要求。因此，进行此类分析是必不可少的。可见，找到较优的平衡点来确定各部分的通过策略及输送速度，以最终达到输送系统、自动识别系统、分拣系统三者之间的最佳配合协调工作状态，一定会大大提高整个系统的作业能力和效率，降低“拣错率”。
思考题
1.什么是自动化仓库系统（AS/RS）？自动化仓库系统和普通仓库系统有什么区别？
2.自动化仓库系统如何分类？未来的发展趋势怎样？
3.自动化仓库系统是由哪几个部分构成的？自动化仓库系统的关键技术有哪些？
常用的编址方式和认址方式有哪些？
4.自动化仓库系统的设计过程是怎样的？有哪些主要的技术参数？
5.AGV小车在生产系统中主要起到什么作用？在仓储系统中主要起什么作用？
6.AGV小车有哪些引导方式？各有什么优缺点？
7.自动分拣系统的主要特点是什么？怎样分类？自动分拣系统设计的主要技术条件和特性有哪些？
