物流配送中心设计与运作管理案例1,2

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1、壹、储存设备壹、储存设备 储存设备型式种类繁多，因储存物品形状、重量、体积、包装型式等特性的不同，其使用的储存方式也不相同。例如流 体使用桶装包装适用重力架，一般散品使用袋装或箱装包装适用轻型料架，而长形对象如钢材、木材则适用悬臂式料架。 一般物流中心之储存设备，主要是以单元负载( Unit Load ) 之栈板储存方式为主，配合各种拣货方式的需要，另有以 容器及单品的储存设备。本文将以这一类的储存设备为主，加以探讨比较，以期做为物流中心规划时，储存设备选用设计之 参考。 储存设备以储存单位分类，可大致区分为栈板、容器、单品及其它等四大类。每一类型因其设计结构之不同，又可分为 很多种型式，如图

2、 1-1 储存设备体系所示。下文将逐一的介绍各型设备的功能规格与特点，并说明常用各型储存设备之设计 方式及选用参考。 图 1-1 储存设备体系 1 栈板料架( Pallet Rack )1 栈板料架( Pallet Rack ) 栈板料架(图 1-2)是使用最普遍的一种料架，提供 100 的存取性，并且有很好的拣取效率。但相对地此种料架的储存密度 较低，需要较多的信道 ( Aisle )。一般可依其存取信道的宽度，区分为传统式信道、窄道式信道及超窄道式信道，后者需 配合适当型式的堆高机使用。其特点为： 1. 适合中种、多样、中量保管。 2. 适合 ABC 分类中的 BC 级商品。 3. 一般使

3、用 3-5 层，料架高度受限，一般在 6 m 以下。 4. 可任意调整组合。 1华中科技大学管理学院5. 架设施工简易、费用经济。 6. 出入库存取不受物品先后顺序之限。 7. 适用于一般堆高机存取。 8. 料架撑脚需加装堆高机防撞装置。 图 1-2 栈板料架 一般在选用栈板式料架时，需考虑单元负载的尺寸、重量以及叠放的层数，以决定适当的支柱及横梁尺寸，图 1-2 所示 栈板料架为一般常用之栈板叠放方式，即一个横梁开口，存放二个栈板。此种栈板料架一般高度在 46 m ，并需配合使用 电动跨立式 ( Straddle Type ) 堆高机来存取作业。 1.1 栈板料架使用技巧1.1 栈板料架使用

4、技巧 (1) 背面连结杆的活用 背面连结杆用于两列料架背对背之间的连结，以增加整体的强度。以下图 1-3 背面连结杆的活用为例，承 载物深度 1,150 mm ，支柱架深度 1,000 mm ，如选用背面连结杆长度 100 mm ，则会造成承载物突出于 料架，因此可选用 300 mm 长度，则可解决上述问题。 图 1-3 背面连结杆的活用 2华中科技大学管理学院(2) 料架尺寸之订定 栈板料架的尺寸订定标准如图 1-4 所示，侧边栈板与支柱及栈板与栈板的间隔(A)在 100 mm 以上，间隔 愈大则愈容易作业。承载物与横梁的间隔(B)在 80100 mm 以上。 图 1-4 料架尺寸标准 (3

5、) 最上层横梁的存取位置 堆高机的最大举升高度会高出最上层横梁位置 200 cm 以上，如图 1-5 所示。因此最上层横梁位置需与天 花板至少要有 230 cm 以上的间隙。 图 1-5 最上层横梁位置之尺寸订定 3华中科技大学管理学院(4) 支柱架之选定基准 支柱架的耐荷重，须以最下层存取位置所承受的负荷来决定。支柱架的选定例子如下图 1-6 所示，最下层 支柱架承受的荷重为 6,000 kg ，最下层横梁的高度为 1,100 mm ，因此可由此两因素对照右图而选定中 量级的支柱架。 图 1-6 支柱架选定基准 1.2 料架结构1.2 料架结构 (1) 支柱与横梁的组装 利用横梁端部卡钩套入

6、支柱卡槽(图 1-7 )，组装快速方便。 图 1-7 支柱与横梁的组装 (2) 栈板支撑梁 一般为增加横梁的刚性，会于一固定距离锁上一支撑梁。图 1-8 所示为其组装方式。 4华中科技大学管理学院图 1-8 栈板支撑梁之固定方式 (3) 支柱架 支柱架断面形状的设计各家制造商均有其设计上的考虑，使其承受负载时有足够的强度，不会产生变形。 支柱上每隔一定长度会有一卡槽，使与横梁组装时更具有可变化性(如图 1-9 所示)。一般料架制造商在设 计支柱架，会设计各种不同高度、宽度等规格的组合，以满足各种料架组装的需求，并搭配不同的断面厚 度，可分为重量级、中量级和轻量级等三种。 图 1-9 支柱架的设

7、计 (4) 横梁 横梁断面形状的设计也是非常多样，设计上的主要考虑，是使负荷时产生最少的挠曲变形。横梁端部有卡 钩可与立柱组装(如图 1-10 所示)，而横梁上有固定孔可组装栈板支撑梁。另需有防撞设计，以防止堆高 机作业时不小心顶到横梁时，造成与立柱的脱离，一般会使用卡钩方式设计(如图 1-11 所示)。 5华中科技大学管理学院图 1-10 横梁的卡钩设计 图 1-11 横梁的防撞击脱落设计 2 倍深式栈板料架( Double Deep Pallet Rack )2 倍深式栈板料架( Double Deep Pallet Rack ) 倍深式栈板料架与栈板料架具有相同的基本架构，其只是把两座栈

8、板料架结合，以增加第二列的储存位置，因此储 存密度可增加 1 倍(如图 1-12 所示)，但相对地其存取性及出入库能力则降低，而且必须配合使用倍深式堆高机以 存取第二列的栈板。 图 1-12 倍深栈板式料架与一般料架之配置比较 3 驶入式料架( Drive-in Rack )3 驶入式料架( Drive-in Rack ) 此种型式的料架其栈板的存放方式系堆高机从里层的位置开始存放至最前面的位置(如图 1-13、1-14 所示)。其配 置方式可以两组驶入式料架背对背安置或单一组靠着墙壁，堆高机的进出皆使用相同的信道，储存密度非常好，但 存取性则受到相当限制，不易做到先进先出的管理。由于堆高机在

9、整个料架里面，因此驾驶者必须非常小心。驶入 式料架之纵深以 35 列最为理想，堆栈四层最容易管理，适合少样多量的产品。 其特点为： 6华中科技大学管理学院1. 储存密度高，存取性差。 2. 适合少样多量的物品储存。 3. 高度可达 10 m。 4. 存取物品受存放位置先后顺序之限，不易做到先进先出。 5. 不适合太长或太重货品。 图 1-14 在相同的面积驶入式料架的储存空间可提高一倍 驶入式料架尺寸订定标准如图 1-15 所示。 (a) 承载物与悬臂的间隔，Cl150 mm (b) 栈板与支柱的间隔，C80 mm (c) 栈板与悬臂搭载的宽度，EC50 mm (d) 悬臂长度，LCE 7华中

10、科技大学管理学院图 1-15 驶入式料架尺寸订定标准 4 驶出式料架( Drive-through Rack )4 驶出式料架( Drive-through Rack ) 驶出式料架与驶入式料架，使用相同的组件有相同特性，但其因末端没有受支撑杆封闭(图 1-16 所示)，故前后均 可安排存取的信道，因此可做到先进先出的管理(图 1-17 所示为驶入式与驶出式料架之配置与作业方式之比较)。 图 1-17 驶入式与驶出式料架之配置与作业方式之比较 (驶入式可增加 25% 的储存空间，但存取性差) 5 流动式料架( Flow Rack )5 流动式料架( Flow Rack ) 流动式料架依其负载可

11、分为栈板用与容器用两种。利用一边信道做为存放，一边信道做为取出，负载是置放于滚轮 上。且料架是朝出口的方向往下稍微倾斜，利用重力使货品朝出口方向向下滑动。储存的密度很好，但成本较高， 以栈板流动式料架而言，适合少样多量高频度的应用(图 1-18 所示)，其特点为： 适用大量存放且需短时间出货之货品。 8华中科技大学管理学院 适合 ABC 分类中的 B 级商品。 适合先进先出。 采密集流道储存叠栈物，空间使用率可达 85%。 适用于一般堆高机存取。 高度受限，一般在 6 m 以下。 每一流道一般只存放一种货品。 建造费用较高、施工较慢。 而容器(箱)流动式料架(图 1-19 所示)，则适合少量多

12、样的拣取，其特点为： 适合多样少量保管。 使用拖托板车或手推车搬运，或可设置轻量型输送带。 货品可先进先出。 安装快速、搬动容易。 储存功能小于拣货功能。 方便人工拣货，适合安装显示器，做计算机辅助拣货系统。 适用于超级市场、物流中心、及直销邮购公司仓库等。 栈板流动式料架的储存空间可比栈板料架的储存多出近 50%的容积(图 1-20)。另外栈板流动式料架与搬运车辆搭配 的作业方式可分为下列三种(图 1-21)： 以堆高机进行入出库作业 以堆高机及拣取机进行入出库作业 以高架存取机来进行入出库作业 9华中科技大学管理学院图 1-18 栈板流动式料架 图 1-20 栈板式料架与流动式料架配置之比

13、较 (后者可增加近 50的储存空间) 10华中科技大学管理学院图 1-21 栈板流动式料架之作业方式 6 移动式料架( Movable Rack )6 移动式料架( Movable Rack ) 又称为动力式料架，用轨道以直线水平移动，每列料架的底部皆有马达驱动装置，可密集相接配置。一般并设有控 制装置与操作开关盘，用以操作移动料架，约在三十秒内开启通路，使堆高机进入存取物品。除此之外，并附加有 变频控制功能，来控制驱动、停止时的速度，以防止放置在料架物品颤动、倾斜或崩倒，同时亦装设位置定位用光 电传感器及附剎车之齿轮马达，提升停止定位精度(移动式料架的使用与比较，参考图 1-22 图 1-2

14、5，规格参考表 1-1 所示)。其特点为： o 储存量比一般固定式料架大很多，节省空间。 o 适合少样多量低频度的保管。 o 节省地板面积，地面使用率达 80%。 o 可直接存取每一项货品，不受先进先出之限。 o 使用高度可达 12 米，单位面积之储存量可提升至栈板料架 2 倍左右。 o 机电装置多、维护困难。 o 建造成本高、施工速度慢。 o 轨道要埋在地表，以利搬运车通过。 11华中科技大学管理学院图 1-23 移动式料架之作业方式 图 1-24 轻型容器移动式料架 图 1-25 栈板式料架与移动式料架之配置比较 (后者可增加近 50的储存空间) 表 1-1 移动式料架参考规格表 负 载

15、种 类 与 作 动 区 分 轻 负载 标 准 负载 栈板 人 力 机构辅助 人 力 机构辅助 电 动 标 准 超 重 能量公斤/搬运公尺 1040 1040 1490 1490 1000 5950 11900 最小/最大搬运长度 (公尺) 1/3 1/5 1/5 1/10 1/20 1/30 1/60 最小/最大搬运宽度 (公分) 45/90 45/90 45/120 45/120 45/120 45/120 90/360 7 后推式料架( Push Back Rack )7 后推式料架( Push Back Rack ) 在前后梁间以滑座相接，由前方将叠栈货物推入。叠栈物品置于滑座上，后来填入的会将原先的推到后方，目前最 多可推入五个栈板。滑座跨于滑轨上，滑轨本身具有倾斜角度，滑座会自动滑向前方入口(图 1-26 所示)。 其特点为： 12华中科技大学管理学院 储存密度高，存取性差，一般深三个储位。 较栈板料架省下 1/3 空间，可增加储存密度(图 1-27 )。 适用于一般堆高机存取。 适合少样多量物品。