仓库管理_物流设施与设备培训教材

物流设施与设备 仓库进行生产和辅助生产作业以及保证仓库作业安全所必需的各种机械设备和设施的总称 用于仓库存取货物的各种机械设备和器具 仓储设施与设备 一 仓储货架二 堆垛起重机三 装卸堆垛机器人四 自动化立体仓库 学习要求 了解仓储机械的类型熟悉各类货架的特点及用途熟悉堆垛起重机的类型及特点掌握自动化仓库的类型及优缺点熟悉仓储机械的选用原则 2009 5 3 4 1 用钢材或钢筋混凝土制成的架子 可利用提升货架高度来扩大仓库的储存能力 2 货架上的货物相互不接触 不挤压 减少货损 3 货物存取方便 结合计算机管理易实现先进先出 4 可采用防潮 防尘 防盗等措施来提高货物储存质量 5 有利于实现仓储系统的自动化管理 一 货架的概念P28 货架是以具有一定强度的材料 按一定的建成用来存放货物的几何建筑体 在仓库中占有十分重要的地位 货架的作用 2009 5 3 5 二 货架的种类 货架 层架式货架 层格式货架主要用于存放规格复杂多样 必须互相隔开的物品 层架结构简单 适用性强 有利于提高空间利用率 方便作业的存取 是人工作业仓库主要存储设备 特点 抽屉式层架主要用于存放比较贵重或怕尘土 怕湿的小件物品 一 仓储货架P29 货架的作用 货架是指专门用于存放成件物品的保管设备种类多 数量大机械化 自动化 货物清点 计量和存取都很方便 可以使存储货物做到先进先出 充分利用仓库空间 提高库容利用率 扩大仓库存储能力 采取防潮 防尘 防盗 防破坏等措施 可以保持存储货物的质量 存入货架中的货物 互不挤压 物资损耗小 可完整保持物资本身的功能 很多新型货架的结构及功能有利于实现仓库的机械化和自动化管理 架式结构 独立货位 整洁排列 质保措施 现代技术 传统货架 层架 层格式 抽屉式 橱柜式 新型货架 旋转式 移动式 进车式 重力式 托盘货架 通用货架 专用货架 钢货架 钢筋混凝土货架 木制货架和钢木合制货架 敞开式货架 半封闭货架 封闭式货架 层架 层格架 橱架 抽屉架 悬臂架 栅型架 固定式货架 移动式货架 旋转式货架 组合货架 可调式货架 流动储存货架 低层货架 15m 重型货架 500Kg 中型货架 150 500 轻型货架 150Kg 一 仓储货架 货架类型 按可动性 按制造材料 按适用性 按封闭程度 按结构特点 按发展水平 按货架高度 每层载重量 一 仓储货架 分类适用 人工作业仓库的主要存储设备轻型层架多用于小批量 零星收发的小件物资的储存中型和重型货架配合叉车等工具储存大件 重型物资 一 层架 主柱 横梁 层板构成分为数层 层间存放货物便于货物的收发存放物资数量有限 二 单元货格式货架 结构及种类与层架相似层间用隔板分成若干格 特点沿仓库宽度分为若干排每两排货架为一组各组货架间留有堆垛机进行存取作业的巷道沿仓库长度分为许多列沿仓库高度分为若干层形成储存货物的大量货格 货格的开口面向巷道适用 立体仓库中应用最为广泛 悬臂式货架 单面和双面 组合式货架 三 托盘式货架 存放装有货物托盘的货架用托盘装载货物一个托盘占一个货位可实现机械化装卸作业便于计算机管理和控制选用考虑存储单元尺寸 重量仓库堆放层数以决定支柱和横梁尺寸 托盘货架托盘货架专门用于存放堆码在托盘上的货物 其基本形式与层架相似 仓库管理要实现现代化 与货架的种类 功能有直接关系货架的作用架式结构可充分利用仓库空间完整保存货物本身 减少损失存取方便 便于清点 易于先进先出保证存储货物质量 防潮 防尘 防盗 防破坏很多新型货架有利于实现仓库的机械化和自动化管理 货架 2009 5 3 16 货架 二 货架的种类 重力式货架 在货架每层的通道上 都安装有一定坡度的 带有轨道的导轨 入库的单元货物在重力的作用下 由入库端流向出库端 这样的仓库 在排与排之间没有作业通道 大大提高了仓库面积利用率 但使用时 最好同一排 同一层上的货物 应为相同的货物或一次同时入库和出库的货物 重力式货架 属于贯通式货架 在单元格式货架基础上发展起来货架合并在一起 同层同列货物相互贯通 形成存放通道装入通道的货物单元靠重力沿无动力辊杠滑道下滑货物单元从入库端向出库端移动 低端取货每个单位存货通道只能存放同一种货物 先进先出 重力式货架 特点单位库房面积存储量大 密集型货架出入库工具运距缩短 出入库位置固定保证作业先进先出 一个通道只存放同一种货物效率高且事故率低 叉车可直接进入货架每列存货通道作业大大缩小了作业面 适用 比较适合于同类大批量货物的储存轻体小件物到集装托盘乃至小型集装箱应用在需大量储存货物或有拣选作业要求的场合 重力式货架 驶入式货架 又称进车式货架钢柱上有向外伸出的水平突出构件送入时突出构件拖住托盘底部两边托盘本身起架子横梁作用无托盘货物时货架正面成无横梁通道特点叉车直接驶入货架作业提高库容率及空间利用率叉车只能从架子正面驶入很难实现先进先出用途 每一巷道只宜保管同品种货物少品种大批量及不受保管时间限制 2009 5 3 21 驶入式货架 可供叉车 或带货叉的无人搬运车 弛入 存取单元托盘货物的货架 因为叉车作业通道与货物保管场所合一 仓库面积利用率大大提高 但同一通道内的货物品种必须相同或同一通道内的货物必须一次完成出入库作业 驶入式货架驶出式货架 旋转式货架 旋转使货架上货物送到拣货点 再取出所需货物拣货路线短 拣货操作效率高占地面积小 储存密度大 易管理旋转方式 分层旋转式 各层分设驱动装置独立旋转 整体旋转式 整个货架是一个旋转整体 垂直旋转式水平旋转式适用 以分拣为目的的多品种小件物品的存取 多层各自独立的旋转货架 旋转式货架 水平旋转式货架可在水平面内沿着一定的环形路线运行提取货物时 操作人员给出指令 相应的货架开始运转当装有该货物的货架到达拣选位置时 货架便停止运转操作人员即可从中拣出货物 然后再给出货架回位指令适用 出入库频率高 多品种拣选的配送中心等场所 底部驱动 顶部驱动 CCCAAB 旋转式货架 垂直旋转式货架与水平旋转式货架的结构原理相似货架在垂直面内的旋转运动 既可以正转也可反转作业员发出取货指令 需取货物降到最下面的取货位置适用 特别适用于储存小件物品 旋转式货架 特点 减少人力 并可增加空间利用 由标准化的组件及模块式的设计而成 能适合各种空间配置 存取入出口固定 货品不易失窃 可利用计算机快速检索 寻找指定之储位 适合拣货 需要使用电源 且维修费用高 取料口的高度符合人体工学 适合操作人员长时间作业 储物型态 纸箱 包 小件物品 又称动力货架 或流动货架将货架本身放置在移动导轨上货架底部设有驱动和传动装置 使货架沿着导轨移动存取货物时 移动货架 腾出通道 进行存取作业 摇把驱动式 电动式 人力推动式 移动货架 用途适用于库存品种多 出入库频率较低的仓库或库存频率高但可按巷道顺序出入库的仓库只需一个作业通道 广泛用于存放档案 文献 票据等 移动式货架 移动货架式 悬臂式货架 又称树枝形货架由中间立柱向单侧或双侧伸出悬臂而成悬臂可以是固定的也可以是可调节的 一般用于储存长料货物 如圆钢 型钢 木板和地毯等 2009 5 3 32 阁楼式货架 阁楼式货架可以有效增加空间利用率 通常上层存放轻量物品 不适合重型搬运设备运行 上层物品搬运需配垂直输送设备 底层货架不但是保管物料的场所 而且是上层建筑承重梁的支撑 柱 承重梁的跨距大大减小 建筑费用也大大降低 也适用于现有旧仓库的技术改造 提高仓库的空间利用率 也可以多层结构 阁楼式货架 特点 1 提高仓储高度 增加空间使用率 2 上层仅限轻量物品储放 不适合重型搬运设备行走 3 搬运至上层的物品之必须加装垂直输送设备 4 适合各类型货品存放 5 储物型态 下层 栈板 上层 箱 包 散品 一般用于旧库改造可成倍提高仓库利用率存取作业效率低主要用于存放储存期较长的中小件货物 阁楼式货架适用于 2009 5 3 37 悬臂式货架 适用于保管管材 型钢 铝型材 塑钢材等长大的物料 特点及用途 悬臂架为开放式货架 不大便于机械化作业 需配合跨距较宽的设备 一般高度6m以下 空间利用率较低 约35 50 悬臂式货架适合长条形 板形 圆形货物 如管材 线材 板材等 此货架能体现其独特性能 九 阁楼式货架 由低层货架承重 上部搭置楼板 形成一层新的库面或者由立柱承重 上部搭置楼板形成库面特点 可充分利用仓储空间适用 库房较高 货物较轻 人工存取且储货量大 抽屉式货架 货物储存在封闭的抽屉内 分层保管货架按列布置 抽屉可从货架中向巷道方向抽出 用途 该货架具有防尘 防潮 避光等作用用于贵重物品如刀具 量具 精密仪器 药品的存放 2009 5 3 41 后退式货架 后推式货架是搁板或滑轨向前方倾斜 用叉车把后到的货物由前方存入货架时 此货物便把原先的货物用到后方 当从前方取货时 后方的货物自动滑向前方 以待拣取 高层立体货架 43 十一 货架的选型 物品特性 选型原则 存取性 出入库量 搬运设备 货物尺寸大小 外形包装等影响储存单位选用货物重量直接影响选用何种强度的货架 高储存密度以牺牲货物的存取性为代价货架型式的选用需对各种因素统筹考量 出入库量高低是存储设备选型时应考虑的重点 货物存取作业是通过搬运设备来完成的 货架选用应同时考虑搬运设备的实用性 十一 货架的选型 按照系统化原则 从经济与效率视角 综合考虑选择 第三节 堆垛起重机p39 堆垛起重机也称堆垛机在立体仓库通道内来回运行将位于巷道口的货物存入货架的货格或者取出货格内的货物运送到巷道口 巷道式起重堆垛机 有轨巷道式 无轨巷道式 中高层货架的窄巷道内作业自动化仓库的主要设备结构特点 整机结构高而窄配有伸缩货叉 或平板 取物装置满足快速 平稳和准确性要求 又称三向堆垛叉车或高架叉车是为高货架而特别设计的叉车主要区别 可自由沿不同路径水平运行不需要设置水平运行轨道可向前 向左及向右进行货物存取操作 有轨巷道堆垛起重机 二 堆垛起重机 运行机构 起升机构 存取货机构 载货台 钢丝绳或链条连接起升机构可沿立柱导轨上下升降 机架 车身 上横梁立柱下横梁 BACK 巷道式堆垛起重机 有轨堆垛机 StackerCrane BACK 二 堆垛起重机 立体仓库中的主要堆垛作业设备的性能比较 二 堆垛起重机 主要技术参数装载重量运行速度起升速度伸缩速度尺寸参数 水平方向上的行驶速度 一般为40 120米 分 垂直方向上的提升速度 一般为3 30米 分 存取货叉在进行叉取作业时的水平伸缩速度 堆垛机的外廓尺寸 长 宽 高 起升高度 最低货位极限高度和货叉的下挠度等 堆垛机能够装载的货物重量 一般为几十Kg到几t 而载重量为0 5t的堆垛机使用最广泛 三 装卸堆垛机器人 按预先设定的命令完成上料 装配 装卸 码垛等作业码盘 机器人将放在载货台上的货物进行分类搬运 识别货箱的位置和尺寸 将其放到指定输送系统堆垛 根据计算机发出的入库指令完成堆垛作业拣选 根据出库信息完成拣选作业在搬运 拣选和堆码作业中完成决策 起专家系统作用适合有污染 高低温等特殊环境或反复单调作业的场合 三 装卸堆垛机器人 驱动系统 机器人结构 控制系统 执行机构 检测传感系统 为机器人提供动力的装置每一个关节设置一个驱动系统接受动作指令 准确控制关节的运动位置 控制机器人按照规定的程序运动记忆指令信息 并向各驱动系统发出指令 检测执行系统的运动状态和位置将执行系统的实际位置反馈给控制系统通过控制系统进行调整 人工智能系统 手部 腕部 臂部 机身 行走机构 头部 具有学习 记忆 逻辑判断能力 抓取工件按规定运动速度和轨迹将工件送到指定位置然后放下工件 第四节 装卸堆垛机器人p44 作业特点 用途广泛 用于搬运 装配等物流作业领域 改变机器人软件系统即可使其实现新的操作 依据软件系统自动地进行一系列的动作 机器人的动作具有高度的精确性 通用性 生产柔性 自动性 准确性 技术参数 即负荷能力 正常运行速度时所能抓取的重量 运行速度与机器人抓重 定位精度等参数关系密切最大运行速度 1 5m s 最大回转速度 20转 分 各运动部件在三维空间坐标轴上独立运动的可能状态每个可能状态为一个自由度 机器人手部重复工作时能放在同一位置的准确度与位置控制 运动部件精度 抓取重量和运动速度相关 抓取重量 运行速度 自由度 重复定位精度 程序编制与存储容量 代表机器人的控制能力存储容量大 则机器人的适应性强 56 第五节 自动化立体仓库p46 自动化仓库与立体仓库的有机结合自动化仓库 由计算机进行管理和控制 不需人工搬运而实现收发作业的仓库立体仓库 高层货架配以货箱或托盘储存货物 用巷道堆垛机进行作业的仓库充分实现仓储作业的机械化 智能化高层货架 巷道堆垛机 自动分拣系统 出入库自动输送系统 自动控制系统 计算机仓储管理系统等组成可对集装单元货物实现自动仓储仓库由货架组成 货架间留有巷道 自动化立体仓库1 概念自动化仓库 由电子计算机进行管理和控制 不需要人工搬运作业 而实现收发作业的仓库 立体仓库 采用高层货架以货箱或托盘储存货物 用巷道堆垛起重机及其他机械进行作业的仓库 将上述两种仓库的作业结合称为自动化立体仓库 设施选址及其评价机械与汽车工程学院 2 自动化立体仓库的构成1 货架2 巷道机3 周边搬运系统4 控制系统 货架 巷道机 周边搬运系统 控制系统 按照自动化立体仓库建筑形式进行分类 类型 整体式自动化立体库 分离式自动化立体库 按照储存物品的特性进行分类 常温自动化立体仓库系统 低温自动化立体仓库系统 防爆型自动仓储系统 一 自动化立体仓库的功能p47 从供应方接受货物 收存入仓库的过程收货阶段将信息输入计算机 自动进行货物入库操作 将货物自动存放到高层货架指定货位上的过程按货物的种类 性质 大小和包装形式来实行分区存放 根据出库要求自动从仓库货架上取出所需货物的过程通常的取货原则是先进先出 取出的货物按照订单的要求发往用户的过程发货时需要分拣 配货 配载等一系列业务流程 自动收货 自动存货 自动取货 自动发货 信息处理 随时统计和查询仓库的作业信息并打印其报表和单据例如可随时查询入库 出库 库存等信息 1 自动化仓储系统的功能自动化仓库的功能一般包括收货 存货 取货和发货和信息查询等 AS RS进出库 立体仓库 箱式全自动立体仓库作业演示 二 自动化立体仓库的优缺点 存储区大幅度向高空发展 节省库存占地面积单位面积存储量达7 5t m2 普通仓库的5 10倍 使用机械和自动化设备 运行和处理速度快 有效减少货物处理和信息处理过程中的差错合理分配货位 有效利用仓库存储能力便于清点和盘库 货架安装精度要求高 施工周期长结构复杂 一次性资金投入大 人员必须专门培训设备维护要求高 储存货物的品种受一定限制配套设备多 自动化设备数目固定运行速度调整范围不大 三 自动化立体仓库的分类 货架作为建筑物的支撑结构货架与建筑物形成一个整体 货架与建筑物相互独立 温度控制在5 40 相对湿度控制在90 以下 恒温仓库 温度按要求设计 冷藏仓库 温度在0 5 冷冻仓库 温度在 35 2 存放易燃 易爆等危险货物 五 仓储机械选用原则 型号 数量应与仓库日吞吐量相适应型号 数量应与出入库频率相适应 搬运和计量作业同时进行减少装卸搬运的次数 提高作业效率 选择合适的货架和托盘以提高作业效率考虑机械设备自动化程度以提高作业效率 进行经济性评价选择合适的机械设备选择投资回收期短的仓储机械设备经济性与技术性结合起来综