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1、1第八章 仓储设备规划规划与设计2物流系统分析与设计仓库规划与设计第一节 普通仓库的布置规划与设计一仓库的布置规划设计的含义普通仓库普通由：物料储存区、验收分发作业区、管理室及生活间及辅助设备组成。仓库的布置规划就是对上述区域的空间面积配置作出合理安排的同时，重点对仓库的储存区域的空间及技术要求、设备选择及作业通道宽度等进展规划设计。3物流系统分析与设计仓库规划与设计普通仓库规划与设计的主要内容1仓库的储存区域空间规划储存货物的空间规划是普通仓库规划的中心，储存空间规划的合理与否直接关系到仓库的作业效率和储存能力。储存空间规划的内容包括：仓储区域面积规划柱子间隔规划库房高度规划通道宽度规划。2
2、仓库常用设备的选择4物流系统分析与设计仓库规划与设计2007-2-65物流系统分析与设计仓库规划与设计二仓库储存区域空间规划1储存区域空间规划的影响要素1存储方式。普通存储方式有散放、堆码、货架储存三种。2货品尺寸、数量。3托盘尺寸、货架空间。4运用的机械设备(型号/式样、尺寸、产能、回转半径)。5通道宽度、位置及需求空间。6库内柱距。7建筑尺寸与方式。8进出货及搬运位置。9补货或效力设备的位置(防火墙、灭火器、排水口)。10作业原那么：动作经济原那么、单元化负载、货品不落地原那么、减少搬运次数及间隔、空间利用原那么等。6物流系统分析与设计仓库规划与设计2仓库储存区域面积的计算仓库面积含储存区
3、域面积和辅助设备面积两部分储存区域面积指货架、料垛实践占用面积。辅助面积指验收、分类、分发作业场地、通道、办公室及生活间等需求的面积。这里主要引见货物储存区域面积的计算。7物流系统分析与设计仓库规划与设计(1) 荷重计算法荷重计算法是一种常用的计算方法，是根据仓库有效面积上的单位面积承重才干来确定仓库面积的方法。储存区域面积全年储存货物量(t)2 单位有效面积平均承重才干t/m )物料平均储存天数天 1年有效任务日天 储存区域面积利用率00用公式符号表示为：S =QTT0 q 式中：S储存区域面积(m2)； Q全年物料入库量(t)；T物料平均贮藏天数；q单位有效面积的平均承重才干(t/m2)；
4、 a储存面积利用系数； T0年有效任务日数；=8物流系统分析与设计仓库规划与设计举例: 某建材公司计算建造一座建筑资料仓库，年入库量为20000吨，一年中任务300天，物料平均贮藏期50天,有效面积上平均货重0.7吨/平方米,仓库利用系数为0.4, 试用荷重计算法求仓库面积。解：根据标题中给出的条件，有Q=20000，T0=300T=50，=0.4, q=0.7仓库面积:S =QT 2000050T0qa 3000.70.4=11905仓库面积为11905(平方米)9物流系统分析与设计仓库规划与设计(2) 托盘尺寸计算法假设货物储存量较大，并以托盘为单位进展储存，那么可先计算出存货实践占用面积
5、，再思索叉车存取作业所需通道面积，就可计算出储存区域的面积需求QN物流系统分析与设计仓库规划与设计托盘平置堆码假设托盘尺寸为PP平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品，假设仓库平均存货量为Q，那么存货面积需求(D)为：D =平均存货量平均每托盘堆码货品量 托盘尺寸 (P P)储存区域面积还需思索叉车存取作业所需通道面积，假设通道占全部面积的3035，那么储存区域面积为：AD/(1-35)10物流系统分析与设计仓库规划与设计托盘多层叠堆假设托盘尺寸为PP平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品，托盘在仓库内可堆码L层，假设仓库平均存货量约为Q，那么存货面积需求(
6、D)为：D =平均存货量平均每托盘堆码货品箱数 堆码层数 托盘尺寸QL N ( P P)储存区域面积再需思索叉车存取作业所需通道面积即可。11L NQ物流系统分析与设计仓库规划与设计托盘货架储存计算法假设货架为L层，每托盘占用一个货格，每货格放入货物后的左右间隙尺寸为P，前后间隙尺寸为P，每托盘约可码放N箱，假设公司平均存货量为Q，存货需占的面积为D，那么存货面积(D)为：每层所需托盘货位数 =平均存货量平均每托盘堆码货品箱数 货架层数QL ND = 每层所需托盘货位数 托盘货位尺寸 ( P + P ) ( P + P )12物流系统分析与设计仓库规划与设计双货位货格仓库空间的计算由于货架储存
7、系统具有分区特性，每区由两排货架及存取通道组成，因此由根本托盘占地面积再加上存取通道空间，才是实践储存区域面积，其中存取通道空间需视叉车能否作直角存取或仅是通行而异。而在各储存货架位内的空间计算，应以一个货格为计算基准，普通的货格通常可存放两个托盘。以下图为储存区域面积的计算方法。P2P2P2P2W2P2P1P1W1P1P1131 2 212P1W2)物流系统分析与设计仓库规划与设计图中符号阐明：P1：货格宽度：货格宽度P2：货格长度：货格长度Z：每货架区的货格数：每货架区的货格数(每格位含每格位含2个托盘空间个托盘空间)W1：叉车直角存取的通道宽度：叉车直角存取的通道宽度W2：货架区侧向通道
8、宽度：货架区侧向通道宽度A：货架运用平面面积：货架运用平面面积B：储区内货架总存货面积：储区内货架总存货面积S：储存区总平面面积：储存区总平面面积Q：平均存货需求量：平均存货需求量L：货架层数：货架层数N：平均每托盘码放货品箱数：平均每托盘码放货品箱数D：存货所需的根本托盘地面空间：存货所需的根本托盘地面空间那么：货架运用平面面积A = ( P 4) ( P 5) = 4 P 5P货架运用总面积B货架运用平面面积货架层数AL储存区总平面面积S货架运用平面面积十叉车通道十侧通道A十W1(5P2十W2)十14三三物流系统分析与设计仓库规划与设计3仓库通道宽度设计2007-2-615物流系统分析与设
9、计仓库规划与设计4柱子间距设计(1) 根据卡车台数及种类确定柱子间距进入仓库内停靠的卡车台数及种类：不同型式分量的载货卡车会有不同的体积长度，停靠站台所需的空间及柱距也有不同。货车在室内停靠时柱子陈列如下图。16物流系统分析与设计仓库规划与设计柱子间距计算：Wc：柱子间距；W：货车宽度；N：货车数量；Ct：货车间距；Cg：侧面间间隙尺寸。计算例：求柱子间距：WcWN十Ct(N-1)十2Cg货车宽W2.49m，货车N2台，货车间距Ctl m侧面间隙尺寸Cg0.75m，求内部柱间距尺寸：WiWN十Ct(N-1)十2Cg22.49十l1十20.75 7.48m17物流系统分析与设计仓库规划与设计(2
10、) 根据储存设备的种类及尺寸确定柱子间距储存空间的设计应优先思索保管设备的布置效率，其空间的设计尽可能大而完好以供储存设备的安顿，故应配合储存设备的规划，来决议柱子的间距。18物流系统分析与设计仓库规划与设计 托盘货架宽度方向往子的陈列计算例：托盘深度Lp1.0m，通道宽度WL2.5m，货架反面间隔Cr0.05m，平房建筑，柱子间隔内可放2对货架(N2)，求内部柱子间距。Wc=(WL2LpCr)N(2.521.00.05)29.1mWc：柱子间距；Lp：货架深度；WL：通道宽度； Cr：货架反面间隔；N：货架巷道数。19物流系统分析与设计仓库规划与设计托盘货架长度方向柱子的陈列托盘宽Wp1.0
11、m，托盘列数Np7盘，托盘间隔Cp0.05m，侧面间隙Co0.05m，求内部柱间距。WiWpNp十Cp(Np-1)十2Co1.07十0.056十20.057.4mWi：柱子间距；Wp：货架宽度；Np：货架列数； Cp：货架间距；Co：通道宽度。20物流系统分析与设计仓库规划与设计5库房高度规划在储存空间中，库房的有效高度也称为梁下高度，实际上是越高超好，但实践上受货物所能堆码的高度、叉车的扬程、货架高度等因素的限制，库房太高有时反而会添加本钱及降低建筑物的楼层数，因此要合理设计库房的有效高度。储存空间梁下有效高度计算公式：梁下有效高度最大举升的货高梁下间隙尺寸由于货物储存方式、堆垛搬运设备的种
12、类不同，就对库房的有效高度的要求不一样，再加之仓库要思索消防、空调、采光等要素。所以在进展库房的有效高度设计时，应根据货物储存方式、堆垛搬运设备等要素，采取有区别的计算方式。21物流系统分析与设计仓库规划与设计1采用地面层叠堆码时，梁下有效高度的计算计算例：货高HA1.3m，堆码层数N3，货叉的抬货高度FA0.3m，梁下间隙尺寸a05m，求最大举升货高与梁下有效高度。最大举升货高 HLNHAFA31.3十0.34.2m梁下有效高度 HeNHAFAa4.20.54.7m22物流系统分析与设计仓库规划与设计2采用货架储存时，梁下有效高度的计算计算例：货架高度Hr3.2m，货物高度HA1.3m，货叉
13、的抬货高度FA0.3m，梁下间隙尺寸a0.5m，求最大举升货高与梁下有效高度。最大举升货高度HLHrHAFA3.21.30.34.8m梁下有效高度HeHrHAFAa4.80.55.3m23物流系统分析与设计仓库规划与设计6储存空间的有效利用空间有效利用的方法有三种：(1) 向上开展(2) 平面经济的有效利用 非储存空间设置角落 减少通道面积 货架的安装设置应尽量采取方型配置，以减少因货架安顿而剩下过多无法运用空间。 储存空间顶上的通风管路及配电线槽，宜安装于最不影响存取作业的角落上方，以减少对于货架的安顿干涉。减少安顿干涉，相对的就可添加货架数量，而提高保管运用空间。(3) 采用自动仓库24物
14、流系统分析与设计仓库规划与设计AS/RS规划与设计25物流系统分析与设计仓库规划与设计一、自动化仓库的概述1、自动化仓库的开展概略自动化仓库也称高架仓库，普通指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存货物，并且用专门的仓储作业设备进展货物出库或入库作业的仓库。能充分利用空间进展储存1963年美国建立了第1个计算机控制的自动化仓库1975年, 郑州纺织机械厂初次利用仓储技术建立我国第一坐自动化模具仓库1977年,北京起重运输机械研讨所研讨制造出北京汽车制造厂整体式自动化仓库目前,我国已建成自动化仓库300坐26物流系统分析与设计仓库规划与设计2、自动化仓库的根本组成建筑物货架 ：自动化仓库的中心部
15、分理货区：整理货场或倒货区域，与高层货架区相连管理区 ：出入库管理及库存管理区域堆垛机械：低层自动化库普通运用叉车等；中高层自动化库使用有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机或桥式堆垛机配套机械27物流系统分析与设计仓库规划与设计3、自动化仓库的分类1、按照建筑方式分类整体式自动化仓库：普通高度12m；货架与仓库建筑物构成一个整体；构造分量轻、整体性好、抗震性强。分别式自动化仓库：普通高度 12m；施工安装灵敏方便2、按仓库高度分类高层12 m中层5 12m低层5m28物流系统分析与设计仓库规划与设计3、按货架的方式分类贯穿式货架仓库旋转式货架仓库挪动式货架仓库单元货格式货架仓库：运用最广泛；货物以
16、集装单元的方式储存单元货格式仓库特点：货架沿仓库的宽度方向分为假设干排，每两排货架为一组，其间有一条巷道，供堆垛机作业。每排货架沿仓库纵长方向L分为假设干列，沿垂直方向H分为假设干层，从而构成大量货格。29物流系统分析与设计仓库规划与设计通常，单元货格式货架仓库，有如下一些概念与术语：30物流系统分析与设计仓库规划与设计4、按仓库的作业方式分类单元式仓库：出入库作业都以货物单元托盘或货箱为单位拣选式仓库：根据货单要求从货物单元中拣选出库31物流系统分析与设计仓库规划与设计32物流系统分析与设计仓库规划与设计4、自动化仓库的优点2007-2-633物流系统分析与设计仓库规划与设计案例2007-2
17、-634物流系统分析与设计仓库规划与设计二、立体仓库规划设计步骤与内容立体仓库规划设计普通包括以下几个阶段2007-2-635物流系统分析与设计仓库规划与设计1、规划的预备阶段36物流系统分析与设计仓库规划与设计2、规划设计阶段主要内容重点介绍投资预算,进度方案37物流系统分析与设计仓库规划与设计三单元式立体仓库的设计1货格尺寸的设计1横梁式货架货格尺寸2牛腿式货架货格尺寸38物流系统分析与设计仓库规划与设计1横梁式货架货格尺寸2007-2-639物流系统分析与设计仓库规划与设计2牛腿式货架货格尺寸40NH物流系统分析与设计仓库规划与设计2、 仓库总体尺寸确实定求：货架列数NL确定仓库总体尺寸
18、的关键是确定货架的总体尺寸，也就是货架的长、宽、高等尺寸，当货格尺寸确定后，只需知道货架的排数、列数、层数和巷道宽度，即可计算出其总体尺寸长度L货格长度列数宽度B(货格宽度2十巷道宽度)排数/2高度HH0其中H0为底层高度，Hi(i1，2，n)为各层高度，共n层。巷道宽度堆垛机最大外形宽度(150200mm)值得留意的是，总体尺寸确实定除取决于以上因素外，还受用地情况、空间制约、投资情况和自动化程度的影响。故需根据详细情况和设计者的实践阅历来综合思索，统筹设计，而且在设计过程中需求不断地修正和完善。试算NB？41物流系统分析与设计仓库规划与设计货架总体尺寸确实定方法静态法动态法42物流系统分析
19、与设计仓库规划与设计1、静态法设计货架尺寸2007-2-643NH试算NB？物流系统分析与设计仓库规划与设计2、动态法确定货架尺寸求：货架列数NL根据所要求的出入库频率和所选堆垛机的速度参数来确定原理：由于库容量总货格Q和货架高H或层数NH、出入库频率P0、堆垛机的速度V参数V运、V起、V叉已定，只需求出能满足出入库频率要求的最小的巷道数NB，就可以确定货架尺寸。计算方法：试算法。试算法步骤如下44排物流系统分析与设计仓库规划与设计列试算法步骤1假定巷道数NB=1，2，3那么货架列数NL=库容量Q/2巷道数NB层数NH 货位总数Q=排 2 NB列 NL 层NH2根据层数NH 和列数NL以及堆垛
20、机的速度参数，计算每台堆垛机平均作业周期 t m3计算整个仓库的出入库才干P(盘/小时=NB 3600S / tm1小时=3600S 秒； tm = 平均作业周期4比较P和要求的入库频率P0，直到PP0，此时的巷道数NB为最正确。45货架高物流系统分析与设计仓库规划与设计3、计算平均作业周期H自动化仓库的作业方式1、复协作业平均单一作业周期货位如送货去取货回的计算货位平均复协作业周期的计算2、单一作业如空车去取货回货架长L46物流系统分析与设计仓库规划与设计阅历法2007-2-647物流系统分析与设计仓库规划与设计阅历法48物流系统分析与设计仓库规划与设计4、立体仓库出入库才干计算tms取一盘
21、货物的作业时间1小时3600秒2007-2-649物流系统分析与设计仓库规划与设计案例:某自动化仓库,有4条巷道,每巷道配备一台堆垛机,假设堆垛机的运行速度为100M/MIN,升降速度为20M/MIN,叉取货物时间为25S,附加时间TA=5S.货架总长L=80M,高H=15M,假设货位存储概率一样.试分别计算用单作业和复协作业方式时的本库出入库才干?解: 用阅历法,取P1,P2两点,依题意知H=15MP1L=1/5LP2L=2/3LP1H=2/3HP2H=1/5HTF=25SP1HP1(1/5L,2/3H)TA=5SVH=20M/MINP2(2/3L,1/5H)P2LL=80MP1LP2LVL
22、=100M/MIN50故物流系统分析与设计仓库规划与设计(1)根据单作业公式:TMS=TP1+TP2+2TF+TA由TP1=maxP1L/VL,P1H/VH=max(1/580)/100,(2/315)/20=0.5MIN=30STP2=maxP2L/VL,P2H/VH=max(2/380)/100, (1/515)/20=0.54MIN=32STMS=TP1+TP2+2TF+TA=30S+32S+225S+5S=117S出入库才干P=4P1= 4(3600/TMS)= 4(3600/117)=123盘/小时51物流系统分析与设计仓库规划与设计(2)根据复协作业公式:TMD=TP1+TP2+T
23、P1P2+4TF+2TA由 TP1P2=max(P2L-P1L)/VL, (P2H-P1H)/VH=max(2/380)/100-(1/580)/100,(2/315)/20- (1/515)/20=max0.373,0.35=0.373MIN=22.4STMD=TP1+TP2+TP1P2+4TF+2TA=30S+32S+22.4S+425+25=194.4S出入库才干P=4P1= 4(3600/TMD) 2 = 4(3600/194.4) 2=141盘/小时52物流系统分析与设计仓库规划与设计5、堆垛机的布置方式在单元货格式立体仓库中，其主要作业设备是有轨巷道式堆垛机，简称堆垛机。立体库中堆
24、垛机的配备有两种方式：每个巷道配备一台堆垛机(图a)；或者两个以上巷道配备一台堆垛机，后者普统统过U形轨道或转轨车实现堆垛机的换巷道作业(图b、c)。通常，以每巷道配备一台堆垛机最为常见。但当库容量很大，巷道数多而出入库频率要求较低时。可以采用U形轨或转轨车方式以减少堆垛机的数量。53物流系统分析与设计仓库规划与设计四、立体自动化仓库的总体布置1、AS/RS总体物流方式1平面物流布置同端出入式：货物的入库和出库在巷道同一端的布置，包括同层同端出入式和多层同端出入式两种。贯穿式：货物从巷道的一端入，从另一端出库。旁流式：货物是从仓库的一端或侧面入库，从侧面或一端出库。5422物流系统分析与设计仓
25、库规划与设计AS/RS总体物流方式空间物流布置同端出入式2007-2-655物流系统分析与设计仓库规划与设计2、高架区的布置在单元货格式自动化仓库中，其主要作业设备是有轨巷道式堆垛机，简称堆垛机。自动化仓库中堆垛机的布置方式直线式：每个巷道配备一台堆垛机。U型轨道式 ：每台堆垛机可效力于多条巷道，经过U型轨道实现堆垛机的换巷道作业。转轨车式： 堆垛机经过转轨车效力于多条巷道。56物流系统分析与设计仓库规划与设计3、出入库保送系统-高层货架区与作业区的衔接方式叉车出入库台方式：最简单延续保送机方式：大型自动化库最常、AGV方式图：系统柔性最好穿越车方式：最经济、高效57物流系统分析与设计仓库规划与设计2007-2-658物流系统分析与设计仓库规划与设计2007-2-659物流系统分析与设计仓库规划与设计穿越车方式2007-2-660物流系统分析与设计仓库规划与设计2007-2-661物流系统分析与设计仓库规划与设计4、自动化仓库总体布置方案-AS/RS规范化布置方式根据前面讨论的物流方式类型、高架区方案、出入库区域保送方案可以组成多种布置方案。2007-2-662
