仓储自动化：大趋势下的小元件

在全球数字化转型的背景下，智能化的浪潮正席卷各行各业，特别是那些对于效率和成本比较敏感的应用场景，更是智能化的重要着力点，比如仓储行业。这也推动仓储自动化日渐成为引人注目的风口。

仓储自动化起源于20世纪50年代的美国，彼时开发者将计算机控制技术应用到传统的高架仓库中，开创了自动化仓储的先河。人们很快意识到此举对于提升仓储运营效率、降低综合成本的好处，因此很快将这样的成功案例复刻到了更广泛的仓储应用中。

时至今日，仓储自动化根据应用场景的不同，演化出了两种类型：

• 工业生产型工业企业基于原材料、半成品、成品以及零备件等货物存储、输送和信息化管理，实现物料自动传输与订单自动处理，提高生产配套效率、车间物流管理水平以及仓储管理能力。这已经是工业4.0蓝图中重要的一环。

• 商业配送型主要为商业企业提供产品存储、分拣、配送和信息化管理，实现信息自动传输与订单自动处理，提高订单处理能力，降低订单分拣成本，进而减少流通成本。此类应用业已成为今天庞大的电商王国不可或缺的支柱。

可见，仓储自动化已经与智能制造、电子商务这两个重要的经济引擎深度绑定，其未来可持续的发展前景毋庸置疑。据Allied Market Research的市场研究数据，2022年全球仓库自动化市场规模约为157亿美元；在2023至2031年间，预计该市场的年复合增速为15.3%，在2031年将达到576 亿美元。

图1：仓储自动化在降本增效方面成效显著

（图片来源：TE）

仓储自动化中的创新技术

按照比较严谨的定义，仓储自动化是指通过信息化、物联网和机电一体化等技术，提供智能化物流解决方案，通过将物料出入库、存储、输送、生产、分拣等物流过程自动化、信息化和智能化，来实现降本增效的目的。由此不难看出，新技术的应用是仓储自动化发展的底层驱动力。

与其他自动化系统类似，仓储自动化系统也包括感知、连接、决策、执行等几个关键环节，构建起了一个完整的数据产生、传输、处理和应用的链条。这其中，也是各种创新技术的演兵场。

识别与感测

现代仓储管理依托RFID技术，可以自动读取仓库中不同货物的数字标签，识别其“身份”并进行自动化处理，提供了一种高效的解决方案。同时，更多的传感技术也正在被集成到仓储自动化系统中，让相关的设备具备诸如机器视觉和空间感知等能力，以便可以综合更多的数据，建立更全面的洞察。

物联网

高效物流传送的背后，实际上是更为高效的数据流的传输。物联网为仓储自动化提供了一个数据通信的基础骨架，特别是无线连接技术的应用，将大量的仓储设备连为一体，确保数据在其中快速而准确地传递。

仓储管理系统（WMS）

这是整个仓储自动化系统的“大脑”，汇聚来自各方面的数据，并通过处理最终形成决策指令，驱动整个仓储系统的高效运转。值得注意的是，AI技术的应用，正在赋能WMS新一轮的迭代升级，建立在海量数据基础上的洞察，为优化流程、避免故障、提升效率带来更大的价值。

仓储机器人

自主运作的机器人作为仓储系统中实现货物搬运的末端执行器，是仓储自动化的一个重要标志，其中具有代表性的包括AGV（自动导航车辆）、AMR（自主移动机器人）和ASRS（自动存储和检索系统）。它们可以根据预先设置好的线路（如AGV）或者是自主感知周围环境（如AMR）自动化运行，实际上自身就已经是一个集环境感知、决策规划和控制执行于一体的综合智能设备，且产品的功能和形态也日趋多样化。

智能基础设施

为了支撑整个仓储系统的智能化发展，相关的基础设施也需要智能化升级，比如为AGV和AMR配套的智能充电站、安全监控设备等，这也是将仓储自动化系统无缝融入到仓储物流体系中的关键。

当然，想要构建起一个理想的仓储自动化系统，要从大量具体而微的技术细节入手，元器件的选型就是不容忽视的一个环节。如何正确选择元器件，以满足新一代仓储自动化系统设计的要求？其中需要考量的要素有很多，不过有三个方面的需求特别值得关注，那就是：可靠性、连接性和安全性。

确保EMI设计的可靠性

智能仓储系统具有连续不间断工作的特性，因此对于高可靠性和长寿命具有天生的依赖。可以想见，在一个高速运转的仓库物流系统中，任何停工故障都是不能接受的。

确保系统的可靠性是一个综合性的工作，其中任何一个环节都不容疏漏。比如，在空间密闭而紧凑的仓库中，随着电子设备越来越多，EMI（电磁干扰）设计方面的挑战会特别突出。这是因为每个电气或电子装置均可能是潜在的EMI源，其必须满足严苛的EMI可靠性标准要求。

TE Connectivity （TE）的Corcom滤波器就为抑制电源线路上的EMI问题提供了一个理想的解决方案。其中，Corcom AHV三相高性能EMI滤波器采用双级或单级三角形配置，可过滤额定电压高达760V_AC和额定电流高达1,000A应用的电磁干扰，以支持大功率的应用，且漏电流很低，是仓储自动化充电设施等应用的理想选择。而且，该EMI滤波器采用紧凑的书架或底盘设计，占地面积小，可节省空间和成本，这也为仓储系统整体的布局规划设计提供了极大的便利性。

AHV三相EMI滤波器通过了UL 60939-3标准UL认证并符合CSA22.2 No 8标准，这无疑为其在复杂EMI环境中的应用，提供了一个有力的背书。

图2：Corcom AHV三相高性能EMI滤波器

（图源：TE）

支持稳固而灵活的连接性

随着进入仓库的智能设备越来越多，且其电子系统日趋复杂，必须要认真考虑在设备之间建立稳固而灵活的连接。而如果有一种现成商用的互连系统，能够提供可靠的电气连接，使用便利，且其通用性还能带来成本上的优势，肯定会受到开发者的青睐。

TE的AMPMODU MTE连接器就是为满足这样的设计需求而开发的。该连接器边框能够用引导肋将较小的母端和引脚组件编成一组，形成较大的单排或双排锁定连接器，应用十分灵活；其采用的锁定和极化设计，有助于实现配接的稳固性和可靠性；该连接器还提供不同的端接、镀层等选项，以满足广泛的硬件互连需求。

与AMPMODU MTE连接器配套使用的电缆组件，在提升整个互连系统稳固性和灵活性方面也发挥着重要的作用。其正向闩锁可防止在剧烈冲击和振动环境中脱落，滑动保持尾部选项有助于在焊接前将连接器牢固地固定在威廉希尔官方网站 板上，极化设计确保了正确插配。该系列电缆组件长度为3"和11.8"，具有母头对母头和公头对公头组装选项，还可提供各种端接（包括压接和IDC）、电镀和安装选项，可满足32AWG至20AWG范围内的线对板和线对线需求。同时，IDC和压接式触点可互换，这也使得现场维修变得更为方便。

总之，有了这样的现成商用互连产品，就可以一站满足仓储自动化中的诸多设计需求！

图3：AMPMODU MTE现成电缆组件

（图源：TE）

无死角守护更高的安全性

作为工业自动化的一个分支，仓储自动化中的安全性是一道不可逾越的红线。这种安全性上的需求包括仓储自动化系统本身的安全性，即要避免设备运行过程中各类安全事故的发生；也包括作业人员的安全，特别是在人机共处、协同工作的场景中，这种安全诉求显得更为迫切。

通常来讲，整个自动化系统的安全，需要从几个不同的层面一起着手，才能确保安全无死角。首先，在元器件级方案上，就要选用符合安全标准的物料；其次，在系统级设计上，要充分考虑安全冗余，确保在局部出现失效或故障的情况下，整个系统仍能安全运作；再有，要部署相关的安全监测设施，保证及时发现安全问题并进行处理，在这方面引入基于AI和大数据分析的预测性维护，做到防患于未然，是当下一个重要的技术路径；最后，一旦出现了安全问题，要有快速而可靠的终止机制，通过人工的干预，守住这道最后的安全防线。

在守卫这最后一道安全防线中，“一按即停”的按钮急停开关就是一个看似简单却不可或缺的存在。大家对于这种“红色的蘑菇头” 按钮一定不陌生，但由于其在安全防护中的关键作用，在设计和制造时也不可随便。

以TE Connectivity的Alcoswitch PBES16按钮急停开关为例，该产品符合IEC 60947-5-1和IEC 60947 5-5标准；具有IP65防护等级，可以承受恶劣环境；20N的作用力，适用于加固应用并可避免意外触发。为了满足不同应用的要求，该按钮急停开关还提供焊接或快速连接断开等不同端子类型的产品，以及照明或非照明两种型号，并提供两种不同的致动器按钮样式选项，可以说是仓储自动化安全防护方面的可靠“卫士”。

图4：Alcoswitch PBES16按钮急停开关

（图源：TE）

本文小结

有分析显示，很多企业（特别是中小型企业）的物流成本会占到经营总成本的30%左右，因此将仓储自动化作为降本增效的切入点，就成为了现代制造业和商业公司的必然选择。

不过，尽管仓储自动化、智能化的愿景十分宏大，但是实现起来必须从每一颗小小的元器件入手，选择那些能够顺应仓储自动化发展大趋势的物料，依托每一颗料的性能优点最终构建起整个系统的大优势。

本文所介绍的来自TE的三款元件，就是能够帮助你构筑这一竞争优势的基石，来详细了解一下吧！

相关技术资源

Corcom AHV系列三相高性能EMI滤波器，了解详情>>

AMPMODU MTE现成电缆组件，了解详情>>

Alcoswitch PBES16按钮急停开关，了解详情>>

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