《立体仓库设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《立体仓库设计（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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000000000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
2、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
3、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
4、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12.5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
5、、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，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
6、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1,宽为w,则货物的摆放方式一般可以表示为如下两种方式(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1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/1XW/w托盘可以竖放货物个数为：n=W/lx(LL/lXl)/w整个托盘可以放置货物个数a为：a=m+n=L/1xW/w+W/lx(LL/lx1)/w其中，口表
7、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：m=L/wXW/l托盘可以竖放货物个数为：n=L/lx(WW/lxl)/w整个托盘可以放置货物个数b为：b=m+n=L/wxW/l+L/lx(WW/lxl)/w其中，口表示取整。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)Excel进行数据分析和运算,根据案例中所给T客户电饭煲系列产品包装尺寸，采用得到四种托盘运算过程如下表3-1至表3-4所示:表3-11200mmx1000mme盘货物摆放计算表（部分数据）产品代码a=L/lxW/w+W/
8、lx(L-L/lxl)/wb=L/wxW/l+L/lx(W-W/lxl)/wq=max(a,b)455222455899444101010平均利用率70.7536%70.4123%均值4.645418表3-21100mmx1100mme盘货物摆放计算表（部分数据）产品代码a=L/lxW/w+W/lx(L-L/lxl)/wb=L/wxW/l+L/lx(W-W/lxl)/wq=max(a,b)444222444888444101010平均利用率67.0989%67.0989%均值4.2788845表3-3800mmx1000mm托盘货物摆放计算表（部分数据）产品代码a=L/lxW/w+W/lx(L
9、-L/lxl)/wb=L/wxW/l+L/lx(W-W/lxl)/wq=max(a,b)434222434677222888平均利用率67.8378%67.1038%均值3.458167由上表可以看到，三种规格的托盘中，规格为1200mm*1000mm勺托盘的利用率最高,可以达到70.7536%,因而采用这种托盘。托盘面积S=1200*1000=1200000mm2=12000cm2,货物的平均面积为S1=2177.051cm2,一个托盘平均可放货物件数为Q=S/Si=5.512042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4.047809台，取整为4台。
10、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勺托盘可以放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=1700mmW=1000mm见图3.2图3.2货态尺寸3.2货架尺寸设计图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=H+2nHi+nH2+H=2580+5690n,（n为正整数），150002580+5690n20000,解得2.18n3.0
11、6,取n=3,所以货架总共有10层；则货架高H=2580+5690*3=19650mm。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1046045台，则可计算今年最大期末库存为1046045*（1+30%）=1359858.5，取1359859台。所需要存储单位数目为1359859/（4*6*3）=18886.93,
12、取整18887个，上一年的最大流动货物台数为max入库数量一max出库数量=223505台,则依据题意可计算今年最大流动货物台数为223505*（1+30%）=290556.5，取整290557台，需要周转空托盘数量为290557/（6*4*3）=4035.514，取整4036个，储存单元货物加托盘的高度为H=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
13、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116200/1400=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，每个巷道服务的储存单元数为830*2=1660个，需要堆垛机数量为12台。3.3货架利用率计算3.5货架宽度尺寸示意图依据图3.5所示，货物宽W=1000mm货架面板宽Ws=W+50=1050mm堆垛机过道Wc=W+150=1150m；m货架背部200mn拉/f,200mm装消防通道；货架总宽度=12*(3W+250)+2*300+1
14、1*400=44000mm；货架有效宽度为(W+50)*24=25200mm,所以货架的利用率为：(25200/44000)*100%=57.3%。3.4柱间距图3.6柱间距示意图仓库柱间距采用托盘纵深方向柱距计算方式。取C1=400mm，C2=1050mm，C3=1150mm，柱子间隔内可放2对货架(N=2)，根据柱间距一般计算公式：W=(C1+2C2+C3)N式中W柱距；C1托盘(货架)背面间隔；C2托盘(货架)深度；C3堆垛机通道宽度；N双排货架节距数。所以，W=(C1+2C2+C3)N=(400+1050X2+1150)X2=3650X2=7300mm=7.3m;3.5 钢材选型及校核每个托盘上放6*3=18件货物，每件货物平均重量为14.859kg,托盘重量为15kg；托盘和货物的重量=14.859*18+15=282.462kg，取整为283kg。一托的最大重量为153*3+15=474kg。货架主要由货架立柱、侧拉杆、背拉杆、横梁、牛腿
