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1、第15章 物流设备与设施 15.1 物流集装化设施 15.1.1 集装化概述 1.集装化涵义 国家标准物流术语对集装化（Containerization）的定义是：用集装器具或采用捆扎方法,把物品组成标准规格的单元货件,以加快装卸、搬运、储存、运输等物流活动。,2.集装的类型 （1）捆扎型。 （2）托盘类。 （3）台车类。 （4）集装箱系统。 （5）其他容器：柔性集装袋和罐式集装箱等。,3.集装化的优越性 （1）便于装卸搬运,易于实现装卸搬运作业的机械化。 （2）由于减少单件货物重复搬运的次数,从而减少物流过 程中的货损和货差。 （3）便于堆码,提高库房或货场的储存能力。 （4）按单元交接,简
2、化手续。 （5）使用集装箱还能节约包装材料和费用,降低物流成本。 （6）集装化是实现装卸搬运自动化的先决条件。,但是货物的集装化也给物流管理带来一些新问题,主要是： 由于货物运输的流向不平衡,出现集装单元器具的“回 空”问题。 需要相应的装卸搬运机械和运输设备与之配套,从而增 加了设备的投资。 增加装卸搬运中的附加重量和体积,从而增加储运费 用。,4.实施集装化的基本原则 参见教材P298 （1）通用化。 （2）标准化。 （3）系统化。,15.1.2 托盘和托盘作业 1.托盘的概念与种类 国家标准物流术语对托盘的定义是：托盘（Pallet）用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制
3、品的水平平台装置。,以日本工业标准（JIS）托盘术语为例,通用托盘可归纳为下列11种： 平托盘（Pallet） 箱式托盘（Box Pallet） 筒仓式托盘（Silo Pallet） 罐式托盘（Tank Pallet） 立柱式托盘（Post Pallet） 滚轮托盘（Roller Pallet） 滚轮箱式托盘（Rollerbox-Pallet） 冷藏带轮箱式托盘（Coldrollerbox-Pallet） 纸托盘（Sheet Pallet） 托板（Palten Pallet） 托架（Skid）,2.平托盘的型式 国标联运通用平托盘性能要求GB/T 4995-1996规定联运木制平托盘有下列四种
4、基本类型：单面使用A型（Da）；单面使用B型（Db）；四向进叉型（D4）；双面使用型（S）。并规定托盘的载重量都是1吨。平托盘的具体形式很多,目前我国使用的平托盘主要有图15-1所示的9种。 参见教材P300,单面型 单面使用型 双面使用型 单面四向型 单面使用四向型 双面使用四向型 单面单翼型 单面使用单翼型 双面使用双翼型 图15-1 平托盘主要型式,3.托盘货物的堆码 箱形货物的堆码一般有下列几种基本形式,如图15-2所示。参见教材P301 （1）重叠式。 a （2）纵横交错式。 b 重叠式和纵横交错式都适合采用自动装盘机进行装盘操作。 （3）正反交错式。 c （4）旋转交错式。 d,a
5、,b,c,d,图15-2 托盘货物堆码方式示意图,15.1.3 立柱式托盘、巧固笼和笼车 1.立柱式托盘 立柱式托盘的种类和形式： （1）固定式。 （2）拆装式。 图15-3所示是最常见的立柱式托盘。,图15-3 立柱式托盘示意图,2.巧固笼和巧固架 （1）巧固笼。巧固笼是由立柱托盘延伸而成的产品,全部 由金属网组成。 （2）巧固架。 3.笼车 在配送环节中,广泛应用底板安装轮子的笼车作为集装单元化工具。 其特点和适用环境如表15-1所示。,15.1.4 集装箱 1.集装箱概念 集装箱是集装工具的最主要形式。国家标准物流术语对集装箱（Container）的定义是：集装箱是一种运输设备,应满足下
6、列要求：,具有足够的强度，可长期反复使用。 适于一种或多种运输方式运送,途中转运时,箱内货物不 需换装。 具有快速装卸和搬运的装置,特别便于从一种运输方式 转移到另一种运输方式。 便于货物装满和卸空。 具有1立方米及其以上的容积。,2.集装箱的标准规格 国际标准集装箱是指根据国际标准化组织（ISOTC104）技术委员会制定的标准制造的国际通用集装箱。标准分三个系列,即第系列13种（1A-1D、 1AA-1CC、1AAA-1BBB、1AX、1BX、1CX、1DX）；第系列3种（2A-2C）；第系列3种（3A-3C）。（本书只介绍使用广泛及我国主要参照的第系列标准） 现行的国际标准集装箱第系列标准
7、规格如表15-2所示。,根据国家标准GB1413-78和GBl834-80,我国用于铁路、公路和水路运输集装箱的型号、规格和总量如表15-3所示。,3.集装箱的种类和构造 集装箱按使用和形式分,主要有通用型（又称干货类集装箱）、侧开门式、顶开式、通风式、框架式、冷藏和保温式、散货、罐装式、装配简易式以及汽车集装箱等多种。通用集装箱是最常用的种类。 通用集装箱的主要结构,如图15-5所示。,1下底梁；2箱底；3侧框架：4；5门锁凸轮；6门锁杆,（a）,（b） 1下横梁；2角柱：3端壁；4端柱；5端壁板；6端框架； 7上横梁：8顶梁；9顶板：l0箱顶；11上桁材；12角柱； 13下桁材；14叉槽：
8、15侧壁；16侧壁板；17恻壁柱；18角件 图15-5 集装箱的主要结构,下图是三种较特殊的集装箱如图15-6至图15-8所示。,图15-6 散货集装箱简易图表,图15-7 汽车集装箱简易图,图15-8 罐装式集装箱简易图,3.集装箱专用配套设备 由于大型集装箱构造的特殊性,其装卸、搬运和运输都必须使用具有特殊性能的专用设备,主要有以下几种： （1）集装箱吊具。 集装箱吊具类型很多,吊具主要由吊架和扭锁系统两大部分所组成。 （2）集装箱装卸桥（Container Bridge Hoist）。也称为岸 边集装箱起重机（Quayside Container Crane）,是集装箱码头的专用设备，专
9、门用来装卸集装箱船。,（3）集装箱跨运车（Container Straddle Car-Rier）。简称跨车,是一种跨在集装箱上面进行装卸、堆垛、换装和搬运的多功能专用设备。 （4）集装箱半挂车（Container Semi-Trailer）。它是一种移动集装箱的专用挂车,由牵引车拖引。 （5）集装箱正面吊运机（Container Reach Sta-Cker）。这是一种附带集装箱吊具的轮胎起重机,用于吊运和叠堆集装箱。 （6）集装箱叉车。集装箱叉车一般多用于空箱。,15.2 物流储存设施 15.2.1 货架概述 国家标准物流术语对货架（Goods Shelf）的定义是：货架是指用支架、隔板或
10、托架组成的立体储存货物的设施。,（1）货架储存的优越性是。 充分利用库房高度,消灭或降低蜂窝率,提高仓容利用率。 每一货格都可以任意存取，货物品类的可选拣率达100%。 货物不受上层堆叠的重压，特别适宜于怕压易碎商品。 便于机械化和自动化操作。 便于实行“定位储存”和计算机管理。,（2）货架储存的不足是。 设备投资费用较高。 必须配备相应配套装卸搬运设施和托盘等集装单元器具。 货架设备相对固定，机动灵活性较差。 货架每排间必须留出走道,如使用叉车等装卸机具,走支道 较大,有时反而降低仓容利用率。,15.2.2 储存货架的主要类型 参见教材P308 1.托盘货架 2.倍深式托盘货架 3.驶入式货
11、架 4.驶出式货架 5.流动式货架 6.移动式货架 7.后推式货架 8.旋转式货架 9.轻型货架 10.悬臂式货架 11.积层式货架,15.2.3 影响储存设备选用的因素 参见教材P310 参见图15-9所示。,图15-9 储存设备选用考虑因素,15.3 自动化立体仓库 15.3.1自动化立体仓库简述 参见教材P311 自动化立体仓库（Automated Storage/Retrieval System,简称AS、RS）与自动分拣系统和自动导向车并称为物流技术现代化的三大标志。 所谓自动化立体仓库是指用高层货架储存货物,以巷道堆垛起重机配合周围其他装卸搬运系统进行存取出入库作业,并由计算机全面
12、控制的一种仓库储存系统。 第一座高层货架仓库1959年出现于美国，高8.5m。,15.3.2 自动化立体仓库的构成 自动化立体仓库主要由货架、巷道堆垛起重机、周围出入库配套机械设施和控制系统等几部分组成。,1.高层货架 自动化立体仓库的主要特征是货架高密度,高度和长度较大,排列紧密,巷道较窄。典型的自动化立体仓库的高度多在1030m之间,少数超过30m,最高40m。 货架的通道一般较窄,以保证安全通过巷道机为原则，其净宽为巷道机总宽加150200mm,一般仅1.11.5m。有些小型立体仓库仅为0.80.9m。,在货架的结构形式上,自动化立体仓库有两类： （1）整体式。 （2）分离式。,2.巷道
13、堆垛起重机 高层货架仓库都用巷道堆垛起重机（简称道机）来存取货物,储存单元都为规格一致的托盘或其他货箱、货盘等集装工具。进出仓一般也是一个储存单元整进整出。,巷道机的操纵形式有： 手动控制。 半自动控制。行走和认址由手动控制,自动对准、存取。 单机自动控制。通过设在机上的操作盘,自动进行存取作业。 中央计算机遥控等几种。 巷道机还设有各种定位的检测器和安全装置。 3.出入库配套设施,15.3.3 自动化立体仓库的优缺点 1.优点 （1）大幅度提高仓库空间利用率，节约用地。 （2）高效率的仓库存取作业。高度机械化和自动化的高 层货架仓库,可以提高劳动效率,减轻劳动强度。 （3）提高仓库管理水平。
14、 （4）提高仓库作业和储存的安全可靠性。 （5）能适应特殊环境下的工作条件。,2.不足 如一次性投资较大,需要配套设施,对建筑、材料、设备、原件、安装和环境条件等的技术要求较高,任何一个部件失灵,就会导致整个系统的瘫痪。,15.4 物流搬运分拣设施 15.4.1 无动力装卸搬运设施 1.平板车 这是一种简便实用的搬运工具。平板车多以四轮为主。车轮的类型有固定方向和自由转向两种。,2.托盘搬运车 搬运托盘货物的主要工具是叉车,但在运量不大,运距较短,使用叉车既不经济也不方便的场合,托盘搬运车是种很好的选择。 托盘搬运车有动力式和手动式两类。,15.4.2 仓库用动力设施 1.叉车简介 国家标准物
15、流术语对叉车（Fork lift Truck）的定义是：具有各种叉具,能够对货物进行升降和移动以及装卸作业的搬运车辆。,叉车与其他装卸搬运工具相比具有诸多优点： （1）集装卸和搬运于一体,减少了物流操作环节,大大提高 劳动效率。 （2）实现装卸机械化,减轻劳动强度,缩短装卸搬运时间。 （3）增加货物堆垛高度，提高仓库容积利用率。 （4）库内库外都能使用,转弯半径小,操作灵活,有较好的 机动性。,2.叉车的种类 叉车按动力可分为两大类： （1）电瓶叉车是以蓄电池和直流电机作为动力的叉车。 （2）内燃机叉车是以内燃机作为动力的叉车。 叉车按结构可分为三大类： （1）平衡重式叉车。如图15-10所示
16、。,（2）前移式叉车。如图15-11所示。 （3）侧叉式叉车。如图15-12。,3.叉车的主要技术性能 （1）最大起升高度（H）。最大起升高度是指在平坦坚实地面上,货叉满载,门架直立时,起升叉齿面至地面的垂直距离。,（2）额定起重量、基准载荷中心距和载荷特性曲线。 额定起重量（Q）是指货物重心至货叉前壁的距离不大于基准载荷中心距时,允许的起重量。 基准载荷中心距（A）是指货叉上放置标准载荷时，其重心至货叉前壁的距离。 载荷特性曲线,即反映叉车允许载重量Q与H及A的关系。图15-13是国产CPD l.5-5电瓶叉车的载荷特性曲线。,（3）最小转弯半径。 （4）起升和行驶速度。 （5）爬坡能力。 （6）自重。 （7）门架倾斜角度。这是指空载叉车
