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1、大学本科生课程设计仓储自动化技术与设备课程设计姓 名 000 学 号 院 系 机械工程 专 业 物流工程 指导老师 00000 设计说明书提交时间： 2012 年 01月 9日矮化砧嫁接的苹果树树冠体积小于乔化砧嫁接的苹果树树冠体积，矮化砧苹果树单株产量低于乔化砧苹果树，所以，栽植矮化苹果树必须根据不同的矮化砧木和不同类型的短枝型品种适当加大栽培密度目 录第一章 绪 论- 1 -第二章 设计分析- 2 -2.1 设计背景- 2 -2.2 设计要求- 2 -第三章 系统建模- 4 -3.1 托盘选择- 4 -3.2 货架尺寸设计- 8 -3.2.1货架高度设计- 8 -3.2.2货架跨度设计-
2、9 -3.2.3 货架列数、排数设计- 9 -3.3 货架利用率计算- 10 -3.4 柱间距- 11 -3.5 钢材选型及校核- 11 -3.6 堆垛机选型- 12 -3.6.1 堆垛机工作量计算- 12 -3.6.2 堆垛机选型- 13 -第四章 系统选择- 16 -4.1 地面强度验算- 16 -4.1.1 货架的基本参数- 16 -4.1.2 地面强度- 16 -4.2 存储区布局- 16 -第五章 总 结- 18 -参考文献- 19 -附录1- 20 -附录2- 25 -第一章 绪 论现代物流设备是计算机科学和电子技术的基础上，结合传统的机械学科发展来的机电一体化的设备。从物流系统的
3、管理和控制来看，计算机网络和数据库技术的采用是整个系统得以正常运行的前提。仿真技术的应用使物流系统设计处于更高的水平。物流已经成为并行工程的基础和CIMS的组成部分。物流仓储中心设计是物流工程学科中重要研究领域和分值之一，设施规划特别是其中的自动化立体仓库设计着重研究仓库总平面布局、储存设备布局及物资出入库等内容，其目的是通过对仓库各组成部分相互关系的分析，进行合理布局，得到高效运行的物资出入库作业系统，获得最佳的经济效益和社会效益。物流仓库系统设计不是一种严密的设计理论，而是一套时间性非常强的设计模式和规范的设计程序。学习和掌握系统布置设计方法最有效的手段就是直接参与设计工作。该课程设计主要
4、是为了培养学生如何分析现有仓库方面存在的问题，并加以改善其工作能力，以及掌握完整的系统布置和应用设计方法。根据给定的案例，完善并帮助企业解决相应的仓储问题。第二章 设计分析2.1 设计背景凯非物流公司是一家第三方物流公司，T客户是一个生产销售电饭煲、电磁炉、电炖锅、点水壶等产品的小家电制造企业，每年都有30%以上的增长。T客户是凯非物流公司的主要客户，双方合作已有五年之久。时至六月，凯非物流公司A经理是忧心忡忡。因为再过三个月，T客户公司的销售旺季就要来临，而由于公司管理方面是缺陷，每年九月开始，等待A经理的就是不断的抱怨，出货等待时间长，仓储作业效率太低等。为了解决公司难题，A经理把系统里有
5、关T客户的数据全部倒出来，座了分析，形成两份资料：T客户公司产品基础数据和T客户南宁进出存统计表（见附录1表1、表2）。同时，A经理从系统数据中归纳出以下一些特性：一年中出库量淡旺季比较明显，7月2月是出货旺季，五一、国庆、元旦和春节几个重大节日前10天是出货高峰，作业量是平时的23倍；同一月中，出库量不均匀，月底最高，下旬的出库量占到50%；每天出库量在时间分布上也是不均匀的，上午很少，平均为5%，下午占30%，晚上占65%；每天的入库量基本是固定的，上午、下午、晚上的比例分别为20%、45%、35%；每天来装货的车辆车型复杂，按车厢长度分有7.5米18米的各种车型20中，其中60%的车为1
6、2.5米以上的半挂车。经过一番调查研究，A经理向公司决策层写了一个报告，寻求解决办法。公司高层根据发展战略，准备已有仓库附近新建一个高架库。2.2 设计要求以T客户下一年的需要为基准，完成高架库存储系统的相关设计，包括：1、解决货架区布局问题（对储存物资分析，确定仓库容量需求、仓库堆码方式、货架区面积、托盘类型、设计货架尺寸、货格尺寸、货架布局等）。2、合理设计货架尺寸（长度、宽度、高度、层数、巷道数）、货格尺寸，货架布局，货架区符合消防要求（每排货架北部有400mm空间，200mm安装背拉杆，200mm安装消防管道。）给出高度要求以指导仓库高度的建设。3、合理选材，设计的货架要符合强度要求，
7、给出货架区的地面强度指标以指导仓库地面的铺设。合理布局仓库的柱间距，使仓库存储系统满足要求。4、堆垛机选型（结构方式、速度、水平电机和垂直电机功率、载货台和货叉性能要求、天轨、地轨与堆垛机的安装要求）5、设计存储区的平面布局图并计算货架区的地面强度。6、确定整个仓库的布局和面积分配，并画出平面布局图。第三章 系统建模3.1 托盘选择因为不同货物的货态尺寸各有不同，每种货态尺寸在不同的托盘上码放得到的码放数量和托盘利用率都是不同的。因此，首先要根据货物的货态尺寸确定立体仓库的托盘尺寸。第一步，分别求每种货物在托盘上最优放置方案设：托盘长为L，宽为W，货物长为l，宽为w，则货物的摆放方式一般可以表
8、示为如下两种方式（图3.1）：图3.1 托盘上货物摆放方式方式1：托盘长L优先按照货物长l横放，L剩余部分按货物w竖放。如图3.1（1）此种情况下：托盘可以横放货物个数为：m=L/lW/w托盘可以竖放货物个数为：nW/l（LL/ll）/w整个托盘可以放置货物个数a为：a=m+n=L/lW/wW/l（LL/ll）/w其中，表示取整。方式2：托盘宽W优先按照货物长l竖放，W剩余部分按货物w横放。如图1（2）此种情况下：托盘可以横放货物个数为：mL/wW/l托盘可以竖放货物个数为：nL/l（WW/ll）/w整个托盘可以放置货物个数b为：b=m+n=L/wW/lL/l（WW/ll）/w其中，表示取整。
9、综合两种堆码方式，比较得出这种货物在托盘上的最多摆放个数q为：q=max（a，b）根据案例中所给T客户电饭煲系列产品包装尺寸，采用Excel进行数据分析和运算，得到四种托盘运算过程如下表3-1至表3-4所示：表3-1 1200mm1000mm托盘货物摆放计算表（部分数据）产品代码a= L/lW/wW/l（LL/ll）/wb= L/wW/lL/l（WW/ll）/wq=max（a，b）245512223455889934444101010平均利用率70.7536%70.4123%均值4.表3-2 1100mm1100mm托盘货物摆放计算表（部分数据）产品代码a= L/lW/wW/l（LL/ll）/
10、wb= L/wW/lL/l（WW/ll）/wq=max（a，b）244412223444888834444101010平均利用率67.0989%67.0989%均值4.表3-3 800mm1000mm托盘货物摆放计算表（部分数据）产品代码a= L/lW/wW/l（LL/ll）/wb= L/wW/lL/l（WW/ll）/wq=max（a，b）243412223434867732224888平均利用率67.8378%67.1038%均值3. 由上表可以看到，三种规格的托盘中，规格为1200mm*1000mm的托盘的利用率最高，可以达到70.7536%，因而采用这种托盘。托盘面积S=1200*100
11、0=mm=12000cm,货物的平均面积为S1=2177.051cm,一个托盘平均可放货物件数为Q=S/S1=5.件，因货物不存在半件，故取6件，即一个托盘平均可放6件货物。又平均每件货物装有4.台，取整为4台。每件货物的平均高度为51.556cm，所以每托货物堆高为3层。综上所述，一个1200mm*1000mm的托盘可以放6*4*3台电器。接上述，每托货物的高度为51.556cm*3=154.668cm,取1550cm。托盘高为150mm,所以货态高度H=1550+150=1700mm， W=1000mm。见图3.217001000图3.2 货态尺寸3.2 货架尺寸设计3.2.1货架高度设计
12、图3.3 货架层高度尺寸示意图根据图3.3所示，设计货架高度。取每两层标准层有一层横梁层，而货架高度的经济范围为1520m,所以货架高H=H0+2nH1+ nH2+H3=2580+5690n，（n为正整数），150002580+5690n20000，解得2.18n3.06,取n=3，所以货架总共有10层；则货架高H=2580+5690*3=19650mm。3.2.2货架跨度设计图3.4 货架跨度示意图根据图3.4所示，设计货架跨度，取立柱宽度D=100mm，货架跨度Lr=L+D+2S=1200+100+2*50=1400mm,(a的取值范围2560mm，这里取50mm)3.2.3 货架列数、排
13、数设计设计货架的依据是今年的需求量，根据题目中所提及“每年都有30%以上的增长”，现已知上一年货物期末库存最大值为台，则可计算今年最大期末库存为*（1+30%）=.5，取台。所需要存储单位数目为/（4*6*3）=18886.93，取整18887个，上一年的最大流动货物台数为max入库数量max出库数量=台,则依据题意可计算今年最大流动货物台数为*（1+30%）=.5，取整台，需要周转空托盘数量为/（6*4*3）=4035.514，取整4036个，储存单元货物加托盘的高度为Hj=1700mm,每个托盘高度为150mm,所以每个储存单元可以放空托盘数量为1700/150=11个，所以需要放空托盘的储存单元数为4036/11=366.909，取整367个。所以立体仓库至少需要的储存单元为18887+367=19254个。货架的高度与长度比值应在1/61/4，且货架长度在80120m为宜。取货架的高度与长度比值为0.169，则货架长度为116.2m,所以货架总列数为/1400=83列，每排货架的储存单元数量为10*83=830个，所以需要货架数量为19254/830=23.198，取整为24，需要堆垛机巷道数为12，每个巷道服
