物流工程概论-自动化立体仓库系统.ppt

Email gygc126 物流工程概论 3 1概述3 2自动化仓库的设施与设备3 3自动化立体仓库的总体设计3 4堆垛设备3 5自动化立体仓库的电子设备3 6集装单元化器具 第3章自动化立体仓库系统 通过学习本章的内容 你应该 1 了解自动化立体仓库的分类2 了解土建及公用工程设施3 了解自动化立体仓库的构成4 掌握自动化立体仓库的基本设计步骤5 了解常用的堆垛设备6 了解自动化立体仓库中常用的电子设备7 了解集装单元化器具 本章目标 3 1概述 仓储系统是物流系统的子系统 一般包括收货 存货 取货 发货等环节 自动化立体仓库又称高层货架仓库 自动存取系统AS RS AutomaticStorage RetrievalSystem 自动化立体仓库的组成 高层货架物料搬运 输送设备控制和管理设备土建公用设施 自动化仓库的分类按建筑形式分类按货物的存取形式分类按货架构造形式分类 整体式分离式 单元货架式拣选货架式 单元货格式仓库贯通式仓库阁楼式货架屏挂式货架移动式货架旋转式货架驶入式货架组合式货架 自动化仓库的分类按在生产和流通中的作用分类 按自动化仓库与生产连接的紧密程度分类 生产性仓库流通性仓库 独立型仓库半紧密型仓库紧密型仓库 或 单纯储存仓库储存兼选配仓库 3 2自动化仓库的设施与设备 土建及公用工程设施1 厂房2 消防系统3 照明系统4 通风及采暖系统5 动力系统6 其它设施2 自动化立体仓库的构成1 货物储存系统2 货物存取和传送系统3 控制和管理系统 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 1自动化立体仓库的设计步骤 收集 研究原始资料 选择仓库类型 确定主要参数 选择货架方案 仓储系统的计算机仿真 选择机械设备类型 计算机械设备的效率和需要量 选择仓库存储控制 管理方式 设计货物配套系统 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 2自动化立体仓库的技术经济原则 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 3出入库布置方案叉车出入库台方式连续输送机方式AGV方式穿梭车 有轨小车 方式 叉车出入库台方式 返回 连续输送机方式 返回 AGV方式 返回 穿梭车 有轨小车 方式 返回 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 4自动化立体仓库的基本设计每种货架形式的设计方式不尽相同 但基本上均是以预估的储位数 计算所需的巷道数 以满足出入库量的条件 并计算得到储存系统的规格及外形长 宽 高等尺寸 单元负载式自动仓库规格需求 示意图 3 3自动化立体仓库的总体设计 自动化立体仓库的基本设计步骤1 决定需存入货架内货品的外形尺寸及重量长 a 宽 B 高 C 重量 D 2 列出仓库需要的最大存货数量 E 3 列出仓库可利用的最大空间4 列出仓库每小时需要的最大出货量5 决定立体仓库所需的堆垛机台数及仓库内货架排数 计算公式如下 G F NZ 2G式中 G 仓库内堆垛机台数F 仓库每小时需要的最大进出入库数N 标准出入库能力Z 仓库内货架排数 3 3自动化立体仓库的总体设计 自动化立体仓库的基本设计步骤6 决定仓库货架高度 计算公式为 J C K 式中 J 仓库货架高度C 最大含托盘货品高度K 堆垛机叉动结构操作裕度 150 230mm M 货架垂直方向格数7 决定仓库高度 其计算公式如下 P J Tu Td式中 P 仓库高度J 可存放托盘的货架高度Tu 负载顶端至屋顶的余隙高度 一般为600mm Td 堆垛机叉动结构底部操作裕度 3 3自动化立体仓库的总体设计 自动化立体仓库的基本设计步骤8 决定货架的长度 计算公式为 Q RSR B 100 75 2 mmS E 2GM 式中 Q 仓库长度R 货格宽度S 每层货架的货格数B 托盘宽度E 仓库需要储存总托盘数G 仓库内堆垛机台数M 货架垂直方向货格数 3 3自动化立体仓库的总体设计 自动化立体仓库的基本设计步骤9 决定仓库总长度 其计算公式为 仓库总长度A Q T U式中 Q 每排货架长度T 堆垛机走出货架两端的长度U 设备所占的长度 即外围设备所占空间10 决定仓库的宽度 计算方法为 V WX式中 V 仓库的宽度W 巷道单元宽度X 巷道单元数目 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 5作业时间与出入库能力堆垛机作业循环时间1 平均单一作业循环时间 指堆垛机从某一出入库站开始 向所有货格进行入库作业循环的平均时间 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 5作业时间与出入库能力堆垛机作业循环时间2 平均复合作业时间 指入库作业后 进行出库作业时的作业循环时间 A B C 3 3自动化立体仓库的总体设计 3 3 5作业时间与出入库能力堆垛机基准出入库能力可用每小时内入库或出库的存储单元数来表示 3 4堆垛设备 3 4 1巷道式堆垛机用途在高层货架的巷道内来回穿梭运行 将位于巷道口的货物存入货格 或者相反 取出货格内的货物运送到巷道口 分类按金属结构的形式分类 按支撑方式分类 按作业方式分类 按照转移巷道方法的不同可分 固定式 转移式和转移车式 按照控制方式的不同可分 手动 半自动和全自动 单立柱型双立柱型 地面支撑型悬挂型货架支撑型 单元型拣选型单元 拣选型 专用起重机 3 4堆垛设备 3 4 1巷道式堆垛机构成1 机架2 运行机构3 起升机构4 载货台及存取货机构5 电气设备6 安全保护装置 3 4堆垛设备 3 4 2其他堆垛设备桥式堆垛起重机 特点 堆垛高度比叉车高 但不如巷道堆垛机高 占用巷道宽度比叉车小 但比巷道堆垛机大 能同时服务于若干巷道 机动性比巷道堆垛机好 但不如叉车灵活 不能跨越货垛 既能用于高架储存 用能实现无货架堆垛 并能跨越货垛 为了使桥架能顺利通行 在仓库顶棚与货架间需要较大净空间 生产效率较巷道堆垛机低 适合重物 长大物件进行高堆垛 桥式起重机 3 4堆垛设备 3 4 2其他堆垛设备高架叉车高架叉车又称无轨巷道堆垛机 特点 采用多节门架 起升高度比一般叉车高 可达12m 但比巷道堆垛机低特殊的机构使货叉能够左右回转和侧向移动 从而实现侧向堆垛的功能 占用巷道宽度比一般叉车窄 但比巷道堆垛机大 机动性比巷道堆垛机好 可以在道外作业 一般采用蓄电池作为电源 3 4堆垛设备 3 4 2其他堆垛设备高位拣选车 3 5自动化立体仓库的电子设备 检测装置常用的实现位置检测的元件有 机械形成开关 接近开关 弹簧开关和光电开关等 信息识别装置可采用条形码 磁条 光学字符和射频等识别技术 控制装置监控及调度设备计算机管理设备数据通信设备现场信息的显示设备图像监视设备 3 6集装单元化器具 集装单元化器具是指便于物料集装成为一个完整 统一的重量或体积单元 并在结构上便于机械搬运和贮存的器具 集装单元化的优点 通过标准化 通用化 配套化和系统化 以实现物流功能作业的机械化 自动化 物品的移动简单 减少重复搬运次数 缩短作业时间和提高效率 装卸机械的机动性增高 改善劳动条件 降低劳动强度 提高劳动生产率和物流载体利用率 物流各功能环节便于衔接 容易进行物品的数量检验 清点交接简便 减少差错 货物包装简单 节省包装费用 降低物流功能作业 搬运 存放和运输等 成本 容易高堆积 减少物品堆码存放的占用面积 能充分地 灵活地利用空间 能有效地保护物品 防止物品的破损 污损和丢失 3 6集装单元化器具 3 6 1托盘托盘的分类1 从结构上分 2 按材料分 木托盘 钢托盘 铝托盘 纸托盘 塑料托盘 胶合板托盘 符合材料托盘 3 按寿命分 一次性托盘 多次性托盘 4 按使用形式分 通用托盘和专用托盘 其中专用托盘又分为 插孔式 插杆式 悬挂式 架放式 箱式等 平托盘箱式托盘轮式托盘柱式托盘特种专用托盘 3 6集装单元化器具 3 6 1托盘托盘的结构及其参数 表3 2 托盘设计和选择要点托盘的应用托盘联运专用托盘 3 6集装单元化器具 3 6 2集装箱 台湾称之为 货柜 关于集装箱的定义 国际上不同国家 地区和组织的表述有所不同 国标中对集装箱的定义为 集装箱是一种运输设备 应满足下列要求 具有足够的强度 可长期反复使用 应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到另一种运输方式 便于货物装满和卸空 具有6立方米以上容积 集装箱 这一术语不包括车辆和一般包装 集装箱的标准 表3 3 3 6集装单元化器具 3 6 2集装箱集装箱的分类1 按制箱材料分 木制集装箱 钢木集装箱 钢制集装箱 铝合金集装箱 玻璃钢集装箱 2 按用途分类 集装箱按箱内所装货物一般分为 1 通用干货集装箱 DryCargoContainer 这种集装箱也称为杂货集装箱 用来运输无需控制温度的件杂货 其使用范围极广 据1983年的统计 世界上300万个集装箱中 杂货集装箱占85 约为254万个 这种集装箱通常为封闭式 在一端或侧面设有箱门 这种集装箱通常用来装运文化用品 化工用品 电子机械 工艺品 医药 日用品 纺织品及仪器零件等 这是平时最常用的集装箱 不受温度变化影响的各类固体散货 颗粒或粉未状的货物都可以由这种集装箱装运 2 保温集装箱 KeepConstantTemperatureContainer 它们是为了运输需要冷藏或保温的货物 所有箱壁都采用导热率低的材料隔热而制成的集装箱可分为以下三种 冷藏集装箱 ReeferContainer 它是以运输冷冻食品为主 能保持所定温度的保温集装箱 它专为运输如鱼 肉 新鲜水果 蔬菜等食品而特殊设计的 目前国际上采用的冷藏集装箱基本上分两种 一种是集装箱内带有冷冻机的叫机械式冷藏集装箱 另一种箱内没有冷冻机而只有隔热结构 即在集装箱端壁上设有进气孔和出气孔 箱子装在舱中 由船舶的冷冻装置供应冷气 这种叫做离合式冷藏集装箱 又称外置式或夹箍式冷藏集装箱 隔热集装箱 它是为载运水果 蔬菜等货物 防止温度上升过大 以保持货物鲜度而具有充分隔热结构的集装箱 通常用于冰作制冷剂 保温时间为72小时左右 通风集装箱 VentilatedContainer 它是为装运水果 蔬菜等不需要冷冻而具有呼吸作用的货物 在端壁和侧壁上设有通风孔的集装箱 如将通风口关闭 同样可以作为杂货集装箱使用 3 罐式集装箱 TankContainer 它是专用以装运酒类 油类 如动植物油 液体食品以及化学品等液体货物的集装箱 它还可以装运其他液体的危险货物 这种集装箱有单罐和多罐数种 罐体四角由支柱 撑杆构成整体框架 者由于侧壁强度较大 故一般装载麦芽和化学品等相对密度较大的散货 后者则用于装载相对密度较小的谷物 散货集装箱顶部的装货口应设水密性良好的盖 以防雨水侵入箱内 4 台架式集装箱 PlatformBasedContainer 它是没有箱顶和侧壁 甚至连端壁也去掉而只有底板和四个角柱的集装箱 这种集装箱可以从前后 左右及上方进行装卸作业 适合装载长大件和重货件 如重型机械 钢材 钢管 木材 钢锭等 台架式的集装箱没有水密性 怕水湿的货物不能装运 或用帆布遮盖装运 5 平台集装箱 PlatformContainer 这种集装箱是在台架式集装箱上再简化而只保留底板的一种特殊结构集装箱 平台的长度与宽度 与国际标准集装箱的箱底尺寸相同 可使用与其他集装箱相同的紧固件和起吊装置 这一集装箱的采用打破了过去一直认为集装箱必须具有一定容积的概念 6 敞顶集装箱 OpenTopContainer 这是一种没有刚性箱顶的集装箱 但有由可折叠式或可折式顶梁支撑的帆布 塑料布或涂塑布制成的顶篷 其他构件与通用集装箱类似 这种集装箱适于装载大型货物和重货 如钢铁 木材 特别是像玻璃板等易碎的重货 利用吊车从顶部吊入箱内不易损坏 而且也便于在箱内固定 7 汽车集装箱 CarContainer 它是一种运输小型轿车用的专用集装箱 其特点是在简易箱底上装一个钢制框架 通常没有箱壁 包括端壁和侧壁 这种集装箱分为单层的和双层的两种 因为小轿车的高度为1 35米一1 45米 如装在8英尺 2 438米 的标准集装箱内 其容积要浪费2 5以上 因而出现了双层集装箱 这种双层集装箱的高度有两种 一种为10 5英尺 3 2米 一种为8 5英尺高的2倍 因此汽车集装箱一般不是国际标准集装箱 8 动物集装箱 PenContainerorLiveStockContainer 这是一种装运鸡 鸭 鹅等活家禽和牛 马 羊 猪等活家畜用的集装箱 为了遮敝太阳 箱顶采用胶合板露盖 侧面和端面都有用铝丝网制成的窗 以求有良好的通风 侧壁下方设有清扫口和排水口 并配有上下移动的拉门 可把垃圾清扫出去 还装有喂食口 动物集装箱在船上一般应装在甲板上 因为甲板上空气流通 便于清扫和照顾 9 服装集装箱 GarmentContainer 这种集装箱的特点是 在箱内上侧梁上装有许多根横杆 每根横杆上垂下若干条皮带扣 尼龙带扣或绳索 成衣利用衣架上的钩 直接挂在带扣或绳索上 这种服装装载法属于无包装运输 它不仅节约了包装材料和包装费用 而且减少了人工劳动 提高了服装的运输质量 视频案例 视频 作业与思考 1 自动化立体仓库如何分类 2 列举五条自动化立体仓库设计的技术经济原则3 自动化立体仓库的出入库方案有哪些 4