仓库的规划与设计VIP

1 第五章仓库的规划与设计 主要内容 5 1仓储系统与规划5 2自动化立体仓库5 3物流配送中心规划 2 仓库规划的内容包括仓库选址 确定仓库的大小和数量和仓库的布置与设计 但决定仓库选址之前要考虑这样的问题 需要建多少仓库 每个仓库建在什么地方规模大小 对于一些大企业 仓库可能很多 但分散的仓库使得每一个仓库规模都很小 利用率和效率都难以保证 且难以达到物料搬运设备和自动化仓库的经济应用规模 现在的趋势是集中 我们应当根据生产厂的地址 客户服务基础和要求 租用费用 建造费用等因素综合考虑 5 1仓库规划 3 一个好的仓库规划应当能够增加产出 改善物流 降低成本 提高顾客服务水平和提供更好的工作条件 或者说达到空间利用 设备利用和劳动力利用的最大化 所有物料容易接近和所有物料得到最大保护的目标 这就要求有正确的规划程序和方法 对仓库的PQRST分析 P 仓库要存放的物品有哪些 有多少类型 采用什么包装 储存有什么要求 这些数据确定了收发 储存等作业区的总体类型 Q 仓库总的吞吐量是多少 各物品有多少数量 这些数据确定了仓库的大体面积 R 包括物品移动路径 与P一起确定了搬运设备的选择 和仓库通道的设计 S 辅助设施 T 时间性更是仓库设计要着重考虑的因素 例如现在竞争激烈和顾客服务的要求的快速反应使得仓库必须采用自动化设施设备才能达到快和准的基本要求 4 仓库布置由如下因素决定 存储物品类型 可用空间 高度 库存周转周期 存取量 仓库周围交通布置等 总体布置要根据仓库的作业功能对作业区作出适当划分 如分为收货作业区 物料存储区 分拣作业区 发货作业区等 分析这些作业单位的物流关系 以此来确定各作业区域相对位置 一 仓库布置设计 5 货物在仓库的存储方式主要有以下三种 货架储存堆码散放 1 存储方式与存储空间 1 存储方式 散放是最原始的方式 空间利用率低 且散放活性系数为0 极不便于搬运作业 是应当尽量避免的 但是如果仓库进出货采用人工搬运方式 这在我国还很常见 收发货暂存区域就会存在散放 因此在人工搬运为主的仓库中 确定暂存区大小时要予以考虑 这是现代仓库储存的主要方式 它很好地解决了空间利用和先进先出两个问题 货架和搬运设备结合就确定了面积要求 要根据具体物料特性和库存出入量选择合适的货架 以及配套的搬运方式 仓库存放的物品多种多样 包装材料及规格是多种多样的 散装物料形状更是各异 因此堆码有多种形式 如重叠式堆码 交错式堆码 悬臂式堆码 宝塔式堆码和散装物资的特殊堆码方式堆码的空间利用率也不高 而且不能满足先进先出这一存储的基本目标 6 储存货物的空间叫储存空间 储存是仓库的核心功能 储存区域规划的合理与否直接关系仓库的作业效率和储存能力 在进行仓储区域的空间规划时 应先求出存货所需的空间大小 并考虑货物尺寸及数量 堆码方式 托盘方式 托盘尺寸 货架货位等因素 然后进行区域的空间规划 堆码方式 托盘及货架的关系直接影响到空间的利用 2 存储空间 7 分类堆码时计算面积要考虑蜂窝损失 以图所示的分类堆码为例 图a为一个通道各有一排货物 每排货物有若干列 而每一列堆码四层 如果在一列货堆上取走一层或几层 只要不被取尽 所产生的空缺不能被别的货物填补 留下的空位有如蜂窝 故名蜂窝形空缺 它影响了库容量的充分利用 2 存储空间利用 1 蜂窝损失 8 蜂窝损失空缺系数的计算如下 空缺系数H的期望值为 式中 n 一列货位堆码货物件数 i 0 1 2 9 例1 求左图中的蜂窝损失空缺系数 解 图中一列货物可能有四种状态 只堆1 2 3或4层 因此相应的空缺数分别为3 4 2 4 1 4和0 设4种状态的出现概率都是1 4 则空缺系数H的期望值为 同理对右图中可算出为0 4375 10 通道损失则是由于通道占据了有效的堆放面积 无论分类堆码 还是货架储存 都存在通道损失 若不考虑通道深度方向的情况 通道损失可用下式计算 La Wa Wa 2d 式中 Wa Widthofasile 通道宽度 d depth 货堆深度 3 通道损失 11 如下图a 托盘深度为1m 叉车作业通道宽度为3m 则通道损失为3 5 即60 可见通道损失之多 为降低此损失 可以增加货位深度 如图b堆两排 通道损失降到0 429 但此时增加了蜂窝损失 12 对于常见的选择式货架来说 堆垛深度最多两排 即双深式货架 此时可配用带伸缩叉的叉车 但出入库和装卸搬运等操作不太方便 需要全面考虑 具体参见后面案例 通过上述典型计算 在货物不同深度时的通道损失 蜂窝损失及总空间损失见下表 可见 货堆越深 通道的损失越小 虽然蜂窝形的空缺损失增大 但总的库容量损失有所减少 平面损失率很大 要提高空间利用率 只有往高度发展和降低通道宽度 这也是高层自动化立体仓库发展的一个原因 13 例2 某种货物C为木箱包装形式 尺寸 长 宽 高 为1000 600 700mm 箱底部平行宽度方向有两根垫木 可用叉车搬运 在仓库中堆垛放置 最高可堆4层 C货物最大库存量为600件 请考虑通道损失 设叉车直角堆垛最小通道宽度为3 6m 和蜂窝损失确定其需要的存储面积 14 15 解 货物堆垛4层 实际占地面积为1 0 0 6 600 4 90m2 一般叉车货叉长达900 1000mm 因此堆码时一次可以叉两件C货物 则通道分类堆垛方式为每通道两边至少各有两排货物 若按货堆深度两排计算 此时通道损失 La 3 6 3 6 2 0 6 2 0 6 但取出货物时一般是一件一件取 则蜂窝损失为一列8件计 蜂窝损失空缺系数 E H 7 16 0 4375 折合后的蜂窝损失为 0 4375 1 0 6 0 175 合计损失为 0 6 0 175 0 775 故需要的存储面积为 90 1 0 775 400m2 16 若货堆深度更多 如4排 则 La 3 6 3 6 2 0 6 4 0 429 蜂窝损失为一列16件计 蜂窝损失空缺系数 E H 15 32 0 46875 合计损失为 0 429 0 46875 1 0 429 0 697 故需要的存储面积为 90 1 0 697 297m2 17 空间的保持 空间的保持包括最大限度地将空间集中和立体空间的利用 以及将蜂窝损失降到最低 空间的限制 空间利用受到结构钢架 喷水消防装置 顶棚高度 地面载荷强度 对多层货架特别重要 立柱以及物料安全堆放高度的限制 易接近性 过分强调空间利用可能会导致不易接近物料 通道的设计必须足够宽 以便于物料搬运 而且每一个存储孤岛的接触面都应有能进入的通道 所有主要通道都应是直的 可通向门 通道的方向应能使大多数物料沿存储区的最长轴线存放 且通道应考虑两面作业 不应沿墙设置 除非这面墙有门 储存策略 即安排货物在仓库储存区域存放位置的方法和原则 它影响仓库存储区的设计 常见储存策略有定位储存 随机储存 分类储存 根据货物的特性选择储区 大批量选大储区 小批量选小储区 体积大 笨重的储于重型货架并接近发货区 轻量货物储于上层货架 相同或相似的货物尽可能靠近储存等 良好的储存策略可以减少出入库移动距离 缩短作业时间 充分利用储存空间 3 充分利用空间的因素 18 仓库规模主要取决于拟存货物的平均库存量 货物平均库存量是一个动态指标 它随货物的收发经常发生变化 作为制造企业内仓库 可根据历史资料和生产的发展 大体估算出平均库存量 一般应考虑5 10年后预计达到的数量 库存量以实物形态的重量表示 作为流通领域的经营性仓库 其库存量难以计算 但可以确定一个最大吞吐量指标 在库存量大体确定后 还要根据拟存货物的规格品种 体积 单位重量 形状和包装等确定每一个货物单元的尺寸和重量 以此作为仓库的存储单元 StockKeepingUnit SKU 仓库存储单元一般以托盘或货箱为载体 每个货物单元的重量多为200 500kg 单元尺寸最好采用标准托盘尺寸 对托盘货架仓库以托盘为单位的库存量就是库容量 它可用来确定库房面积 二 库容量与仓库面积计算 19 库房面积包括有效面积和辅助面积 有效面积指货架 料垛实际占用面积 辅助面积指收发 分拣作业场地 通道 办公室和卫生间等需要的面积 面积计算方法一般有两种 直接计算法和荷重计算法 直接计算法是直接计算出货架 堆垛所占的面积和辅助面积等 然后相加求出总面积 直接计算法面积的计算与库内货物存储方式 存取策略 空间利用 装卸搬运机械的类型以及通道等有关 在设计时应根据实际情况具体计算 荷重计算法是一种经验算法 它根据库存量 储备期和单位面积的荷重能力来确定仓库面积 在我国计划经济时代应用较多 但因为现在储备期时间大为缩短和采用货架 托盘后货物的单位面积荷重能力数据大为改变 应用较少 面积较难计算时 还可以比较同类仓库面积 类推所需面积 20 例3 某材料仓库库存量为500吨 全部采用行车搬运集中堆垛存储 垛长6m 垛宽2m 垛高1 5m 考虑蜂窝损失后 空间利用率为0 7 材料比重为7 8t m3 求面积 解 计算料垛所占用的总面积为 S 500 1 5 0 7 7 8 61m2 在同一库内的不同物料应分别计算 分类堆垛 求和后 再考虑通道损失 得最后面积 21 若采用货架存储的直接计算以托盘为单位 要确定货架货格尺寸 货架排列和层数 再确定面积 例4 某仓库拟存储A B两类货物 包装尺寸 长 宽 高 分别为500 280 180mm和400 300 205mm 采用在1200 1000 150mm的标准托盘上堆垛 高度不超过900mm 两类货物最高库存量分别是19200和7500件 采用选取式重型货架堆垛 货架每一货格存放两个托盘货物 作业叉车为电动堆垛叉车 提升高度为3524mm 直角堆垛最小通道宽度为2235mm 试确定货架长宽高 层数和排数 并计算货架区面积 22 解 1 计算A B两类货物所需的托盘存储单元数 采用1200 1000标准托盘 对A类货物 每层可放8件 不超出托盘尺寸 可堆层数 900 150 180 4 17 取整即4层 即一托盘可堆垛32件 库存量 折合SKU 19200 32 600托盘 同理 对B类货物 每托盘可堆垛30件 共需250托盘 A B共需850托盘 2 确定货格尺寸 因每货格放2托盘 确定货格尺寸为2750mm 含立柱宽度50 长 1000mm深 1100mm高 含横梁高度 3 确定货架层数 由叉车的提升高度3524mm确定货架层数为4层 含地上层 23 4 叉车货架作业单元确定 由于叉车两面作业 故可以确定叉车货架作业单元 见图 该单元共有16个托盘 长度为2 75m 深度为两排货架深度 背靠背间隙100mm 叉车直角堆垛最小通道宽度 即 D 2 1m 0 1m 2 235m 4 335m 取4 4m面积S0 2 75 4 4 12 1m2 24 5 确定面积 由总SKU数除以叉车货架作业单元得所需单元数 再乘单元面积即可得货架区面积 包括作业通道面积 即 单元数 850 16 53 125 取不小于的整数得54个 故面积S 54 S0 54 12 648m2 6 确定货架排数 货架总长和排数与具体的面积形状有关 对新建仓库则可以此作为确定仓库大体形状的基础 本例54个单元 按6 9得货架长9个单元 即长9 2 7 24 3m 共6个巷道 12排货架 深6 4 4 26 4m 深度比长度大 不符合货架沿长方向布置的原则 可考虑用4巷道 取4 14 56 此时长度为37 8m 深度为17 6m 如下图所示 设计时还要进一步放为整数 如39m 18m 25 26 1 库房设计 由上述直接计算法得出存储的有效面积后 加上必要的辅助面积 就可得仓库总面积 以此可作库房设计 库房的长度与宽度 跨度 与库房面积有关 在确定的面积下 长宽可以有无数种组合 但设计要按优先比例选取 一般如下表所示 三 库房布置设计 27 确定了宽长比后 选定宽度 再定长度 如库房需要面积800m2 取宽长比1 4 则算出宽度取14m 长56m 长宽尺寸还要符合建筑标准GBJ 2 86 建筑模数协调统一标准 该标准规定了基本模数M0 100mm 倍模 分模优选M0 10 M0 5 M0 2 1M0 3M0 6M0 15M0 30M0 60M0 如库房柱距应采用6m 当库房跨度 18m时 跨度应为3m的倍数 当库房跨度 18m时 跨度应为6m的倍数 故常用库房跨度6m 9m 12m 15m 18m 24m 30m 如上例 按建筑模数修正为15m 54m或15m 60m 总面积超出一点是可以的 因为还有许多其他因素没有考虑 应留有余地 28 收发站台 dock 主要用于货物的装卸暂放 而且因为仓库是一个动态系统 进出频繁 需要专门考虑系统进出两端 也即收发站台的设计 现代仓库和物流中心进出货频繁 收发货作业离不开门 库门也是站台设计布置时必须考虑的问题 为满足收发作业要求 我们还要考虑门的数量 请见下例 2 收发站台设计 29 例5 某仓库每年处理货物6百万箱 其中70 的进货是由卡车运输的 而90 的出货是由卡车运输的 仓库每周工作5天 每天2班 对于进货卡车 卸货速度是每工人小时200箱 而出货上货的速度是175箱 人时 进出货卡车满载都是500箱 考虑进出货并不均匀 设计加上25 的安全系数 试确定仓库收发货门数 30 解 1 确定进货需求 a 年卡车进货量 卡车进货百分比乘总进货量 即70 6000000 4200000箱 b 则年进货卡车次数 假定满载 4200000 500 8400次 c 每一卡车货卸货作业时间为500 200 2 5小时 d 则年总进货卡车次数所需作业时间为8400 2 5 21000小时 2 确定出货需求 a 年卡车出货量 卡车出货百分比乘总出货量 即90 6000000 5400000箱 b 则年出货卡车次数 假定满载 为5400000 500 10800次 c 每一卡车货上货作业时间为500 175 2 85小时 d 则年总进货卡车次数所需作业时间为10800 2 85 30780小时 3 计算总共作业时间 进 出货合计作业时间为21000 30780 51780小时 加上25 安全系数为51780 1 25 64725小时 4 每年工作时数 52周乘每周工作天数乘每天工作时数 即52 5 8 2 4160小时 5 需要门数为总作业时间除年工作时数 即 64725 4160 15 5 16故仓库需要16个收发货门 31 通道设计也是仓库规划的重要内容 通道布置的合理与否 将影响仓库作业和物流合理化 以及生产率的提高 通道设计不合理 会造成作业场地的拥挤 阻塞 生产不安全 甚至影响机械作业率 出入库通道连接仓库收发站台和外部道路 是仓库的出入口 根据运输方式不同 对有铁路专用线的入库区 铁路专线的长度应根据出入库物料的数量和频度来确定 线路的宽度及两边的留量应根据铁路有关规定执行 对一般的汽车通道 应根据运输量 日出入库的车辆数量 机动车辆的载重量 型号等来设计道路的宽度 地面承载能力等 库区的出入口 即站台 应按作业流程设计 做到物流合理化 库房通道 一般库房通道应设有纵向或横向的进出库通道 大型库房还应同时设纵向和横向进出库通道 库房内各作业区之间还应留有作业通道 通道的宽窄应根据装卸搬运机械的类型确定 3 通道设计 32 仓库布置要考虑物流模式 我们以前所介绍的直线型 L型 U型和S型还适用 为更好地表示仓库作业时物料 设备和人员移动的方式 我们用动线表示商品 设备 包括货品箱 托盘 料箱等 废弃物和人员的移动路线 布置要求全部动线完整 合理 物料 设备和人员等不能发生阻断 迂回 绕远和相互干扰等现象 根据这一要求 可以在仓库或物流中心平面布置图上布置动线 就成为下图所示的动线图 4 物流动线 33 34 5 2自动化立体仓库 20世纪50年代初 美国出现了采用桥式堆垛起重机的仓库 50年代末到60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机 1963年美国首先在仓库业务中采用计算机控制 建立了第一座计算机控制的立体仓库 目前 全美投入运营的自动库约有30万个 1980年我国自行研制了第一座自动化立体仓库投入使用 之后 立体仓库在我国得到了迅速的发展 这些仓库使用在机器制造业 电器制造业 航空港 轻工和化工企业 商储业 军需部门等 目前国内对立体仓库的需求正不断增加 35 一 立体化仓库定义 立体化仓库又称高层货架仓库 自动存取系统AS RS AutomaticStorage RetrievalSystem 它一般采用几层 十几层甚至几十层高的货架 用自动化物料搬运设备进行货物出库和入库作业的仓库 由于这类仓库能充分利用空间进行储存 故形象地称为立体仓库 36 二 自动化仓库的优点和功能 优点 1 高层货架存储 节省库存占地面积 提高空间利用率 目前世界上最高的立体仓库高度已达50m 单位面积存储量可达7 5t m 是普通仓库的5 6倍 2 自动存取 运行和处理速度快 同时 能方便地纳入企业的物料系统 3 计算机控制 便于清点和盘库 合理减少库存 功能 1 收货 仓库从供应商或生产车间接受各种材料 半成品或成品 供生产或加工装配之用 2 存货 将卸下的货物存放到自动化系统规定的位置 3 取货 根据需求情况从库房取得客户所需的货物 通常采取先入先出 FIFO 方式 4 发货 将取出的货物按严格要求发往客户 5 信息查询 能随时查询仓库的有关信息 包括库存信息 作业信息及其他信息 37 总之 自动化立体仓库的出现 使传统的仓储观念发生了根本性的变化 原来那种固定货位 人工搬运和码放 人工管理 以储存为主的仓储作业已改变为自由选择货位 按需要实现先进先出的机械化 自动化仓储作业 在提高储存效率的同时 借助自动库系统 还可以实现对货物进行自动拣选 组配 自动化立体仓库的出货管理可以实现按实际需求 将库存货物按指定的数量和时间要求自动送到合适的地点 满足均衡生产的需要 可以说 立体仓库的出现使 静态仓库 变成了 动态仓库 38 l 货架 一般为钢结构构成储存商品的单元格 单元格内存放托盘装货物 一个货位的地址由其所在的货架的排数 列数及层数来唯一确定 自动出入库系统据此对所有货位进行管理 2 巷道机 在二排高层货架之间一般留有1 1 5m宽的巷道 巷道机在巷道内作来回运动 巷道机上的升降平台可作上下运动 升降平台上的存取货装置可对巷道机和升降机确定的某一个货位进行货物存取作业 3 周边搬运系统 一般为输送机 用于配合巷道机完成货物的输送 转移 在高架仓库内主要搬运系统因故障停止工作时使用 使自动存取系统继续工作 4 控制系统 自动存取系统的计算机中心或中央控制室接收到出库或入库信息后 由管理人员通过计算机发出出库或入库指令 巷道机 自动分拣机及其它周边搬运设备按指令启动 共同完成出库或入库作业 管理人员对此过程进行全程监控和管理 保证存取作业按最优方案进行 三 系统组成 39 四 仓储作业的目标 1 空间的最大利用 2 人力与设备的有效利用 3 有计划的存货置放系统及加速物品流通 4 要经济 有效 安全的物品搬运系统 5 物品的最佳保护 避免损坏或遗失 6 良好的环境维护与管理 40 自动化仓库是随着生产的不断发展和进步而变化的 物流系统的多样性 决定了立体仓库的多样性 作为一种特定的仓库形式 一般有以下几种分类方式 按建筑形式分类 整体式和分离式 按货物存取形式分类 单元货架式 拣选货架式 按货架的形式分类 单元货格式货架仓库贯通式货架仓库旋转式货架仓库移动式货架仓库 按单元大小分 托盘式立体仓库 Pallet loadAS RS 小件立体仓库 Mini loadAS RS 五 自动化仓库的分类 41 1 自动化程度不断提高 2 与工艺流程结合更为紧密 3 储存货物品种多样化 4 提高仓库出入库周转率 5 提高仓库运转的可靠性与安全性及降低噪声 6 开发可供实用的拣选自动化设备和系统 五 自动化仓库发展趋势 42 1 调查货物的名称 特征 外形尺寸 平均库存量 最大库存量 每日出库数量 出入库频率等 2 了解建库现场的地形 地质条件及其他环境条件 3 调查仓库的物流情况 如入库货物的来源 包装形式 搬运方式 出入库货物的去向 及运输工具等 多数情况下采用单元货格式仓库 对大批量少品种的仓库可采用重力式货架仓库或其他形式的贯通式仓库 根据出库作业要求决定是否采用拣选作业及拣选方式 确定货物单元的形式 尺寸和质量 需要对所有入库品种进行ABC分析 选择最经济合理的方案 根据单元的参数进一步确定货格的尺寸和仓库的总体容量 根据库存量 品种 货物的特征确定货架 根据货物单元特点 仓库规模 出入库频率等要求选择合适的设备 并确定其主要参数 同时还要计算机械设备的效率和需求量 在自动化仓库中 货位管理与自动认址是实现自动存取的关键 可采用红外光电开关 在仓库的每一个环节都要配备为出入库运输工具和物流提供服务的机械 如 仓库用的装卸机 自动打捆机 自动包装机等 仓库系统的仿真包括物流系统规划与设计 物料控制 物料运输调度和物流成本估算 通过仿真 对不合理的设计进行修正 六 自动化立体仓库的设计规程 1 设计内容及步骤 43 1 物料处理次数最少并保持物料向前移动且物料和设备的移动距离最短 2 减少人工处理 选用合适的物流设备并尽量提高设备的利用率 最大限度的自动化控制进行操作 3 物流系统的安全性设计 考虑仓库的防护措施 4 简化操作流程 尽量采用复合操作 5 仓库本体 物流设备 产品 货物单元采用标准化设计 6 尽量使用以低成本能完成工作的最简单的系统 7 仓库容量设计有一定的富余 有效利用仓库空间 8 考虑系统中人的安全 舒适 操作方便和不易犯错误 9 设计的系统应当容易管理和易于掌握 系统要能有效维护 并且维护费用低廉 10 充分利用能量 如重力库 2 设计的技术经济原则 44 物品储存位置是依据物品的流动性高低及仓库出入口位置来决定的 物品是从相同的地点进入和移出储存部门或仓库时 流动性高的物品尽可能接近入口处 物品进出仓库的出入口位置不同时 则依该项物品接收次数及连送次数的比值大小来决定储存位置 根据物品流动性决定物料储存位置 3 总体布局设计 1 存储位置确定 45 物料接收次数及接送次数的比值与储存位置 接收与运送次数相同 1 0 最常用的物品应沿着连接入口与出口的直线上加以储存 但搬运次数愈高者 应愈接近通道 接收与运送的比值小于1 0者 应储存在连接入口与出口的直线但靠近出口处 接收 运送的比值大于l 0者 应储存在连接入口与出口的直线但靠近入口之处 46 储存位置的决定的举例说明 自大到小 G H F A D C B E运送量作为次要排序 47 仓库平面图与储存位置配置方式的示例 仓库平面图 储存位置配置方式 48 2 存储区域整体布局 一般情况下 每二排货架为一个巷道 根据场地条件可以确定巷道数 如果库存量为N个货物单元 巷道数为A 货架高度方向可设S层 若每排设有同样的列数 则每排货架在水平方向应具有的列数C为 C N 2AS 根据每排货架的列数C及货格横向尺寸可确定货架总长度L根据作业频率的要求确定堆垛机的数量和工作形式 多数情况下每巷道配备一台堆垛机 确定高层货架区和作业区的衔接方式 可以选择采用叉车 运输小车或者输送机等运输设备 按照仓库作业的特点选择出入口的位置 49 一般情况下 AS RS的总体布置形式 50 3 确定作业方式及各作业功能模块 51 4 仓库各功能区域布局 1 决定仓库对外的联外道路类型 以决定出入口位置及库区配置类型 2 决定仓库空间范围 大小及长宽比例 3 决定仓库由进货到出货的动态类型 4 依作业流程顺序配置各作业区位置 首先安排面积较大且长宽比例不易变动的区域 如储存区域或输送机等作业区 之后再插入面积较小且长宽比例易调整的区域 如理货区和暂存区 5 决定行政管理办公区的位置 6 进行各作业流程与活动关联的布局组合并分析各种可能的布局组合 使得活动区域配置与区域间关联性一致 52 仓库区域布局例 53 54 进货月台 出货月台 栈板货架区 分类输送区 流力架区 集货区 布局面积较小且长宽比例可调整的区域 流通加工区 出货暂存区 进货暂存区区 布局行政管理与办公区域 进货月台 出货月台 栈板货架区 分类输送区 流力架区 集货区 流通加工区 出货暂存区 进货暂存区区 进货办公室 出货办公室 55 5 各作业设备选用 56 6 参数计算 1 仓库面积估算 面积 式中 A 立体仓库所需总面积 m k 立体仓库面积利用率 即存货面积与总面积之比 立体仓库货物的库存量 t q 立体仓库单位面积上的库存量 t m 或者 A A1 A2 A3 A4式中 A1 货物有效存放面积 m A2 入库验货场地面积 m A3 出库发货场地面积 m A4 通道面积 m 57 2 仓库库存量和通过能力估算 库存量 其中 E 立体仓库的月最大货物存取量 t K 设计最大入库百分数 t 货物在仓库中平均库存期 天 单位面积库存量 q rm通过能力 其中 b 货物的不平衡系数 58 1 确定货架高度 高架立体仓库的主要参数是货架的高度 其他参数如占地面积 长度 宽度 起重运输机械的装卸效率及其他技术经济指标都要依高度而定 影响货架的高度选择的因素有 1 货物的储存量2 货物的周转率3 订货发送时的配套方式 6 参数计算 59 货架高度H 货架最佳高度取决于容量 通常在15 20m之间 当容量为1000 1500t时 高度H为12 6m 当容量为6000t或以上时 高度H为16 2m 货架长度L 若仓库作业由堆垛机上 下货 则货架的最佳通道长度L在80 120m之间 为保证堆垛机的托架垂直和水平移动操作并行不悖 则H L应保持均衡 一般推荐采用下列比值 60 2 确定货格尺寸 货格尺寸 单元货物的尺寸 间隙尺寸 托盘尺寸 各间隙尺寸的选取原则如下 1 侧面间隙 测向间隙a3一般取50 100mm 对横梁式货架 一般a5 a3 对牛腿式货架 要求a4 a32 垂直间隙 上部间隙h3应保证货叉叉取货物过程中微起升时不与上部构件发生干涉 一般h2 货叉厚度 货叉下浮动行程 各种误差 61 3 宽度方向间隙 货物单元前面间隙的选择应根据实际情况确定 对牛腿式货架 应使其尽量小 对横梁式货架 则应使货物不致因各种误差儿掉下横梁 后面间隙的误差应以货叉作业时不与后面拉杆发生干涉 62 3 确定货架尺寸 1 静态货架尺寸 根据仓库最大规划储存量确定货架尺寸 以由以下4个参数中的3个来确定货架尺寸 仓库长度 或货架列数 仓库宽度 或巷道数 仓库高度 或货架层数 仓库容量 或总货位数 货架尺寸的计算是根据以上约束即货格尺寸 库顶间隙 库内设施与墙体的安全距离以及前区尺寸确定的 一般分离式货架顶面至屋顶下弦的距离应满足要求 但不得小于200mm 63 2 动态货架尺寸 根据所要求的出入库频率和所选堆垛机的速度参数确定货架尺寸 例 已知库容量Q 出入库频率P0 货架最大高度H 货格尺寸和堆垛机速度参数 V运 V起 V叉 确定货架尺寸 试算法步骤 1 假定巷道数NB 1 则货架列数NL Q NBNH 2 根据层数NH列数NL以及堆垛机的速度参数 计算每台堆垛机的平均作业周期 3 计算整个仓库的出入库能力 P 3600NB TS 4 比较P和P0 若P P0 则所设计货架达不到出入库频率的要求 试算NB 2的情况 重复以上步骤 直到P P0为止 此时的巷道数为最佳巷道数 64 4 堆垛机存取作业周期计算 高架仓库中货物存取周期 即堆垛机完成一项作业后 再回到原地所需要的时间 货物的存取作业是仓储工作中很重要的一环 此时间的长短决定了仓库的出入库频率 是评价仓储作业效率和仓储系统的一项很重要的参数 存取作业周期的长短 不仅与堆垛机的行走 起升和货叉伸缩的时间有关 还与货种 货架的长度和高度 控制信号的获取与转换时间 库内的物流是否流畅等有关 65 高架仓库的存取作业有两种基本方式 即单一作业方式和复合作业方式 单一作业方式即堆垛机从巷道口出入库台 取一个单元货物送到选定的货位 然后返回巷道口的出入库台 单入库 或者从巷道口出发到某一给定货位取出一个单元货物送到出入库台 单出库 复合作业方式即堆垛机从出入库台取一件单元货物送到选定的货位 然后直接转移到另一个给定货位 取出其中的货物单元 再回到出入库台出库 为了提高作业效率 应尽量采用复合作业方式 堆垛机作业周期的计算除了要考虑堆垛机行走和载荷台的升降时间外 还应考虑货叉的升缩作业时间 货叉伸缩的作业时间包括货叉伸出时间和货叉缩回时间 还要考虑货叉与托盘对位所需要的微动时间 在单作业时 货叉伸 缩各一次 双作业时 货叉要伸 缩各两次 66 1 平均单一作业循环时间 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 或出库作业循环 的平均时间 对于单货叉 单伸长式的堆垛机 当货架为m列 n行时 作业时间为 式中 TS 平均单一循环作业时间 s tjk 从入库开始到j列k层单程移动时间 s tf 叉货时间 在出入库站或货格处货物移动时间 s ti 停机时间 控制延迟时间等 s 67 2 平均复合作业循环时间 入库作业后进行出库作业时的循环的时间 计算方法 随机确定入库和出库货格 计算适当次数的货格间移动时间 把起平均值加在平均单一作循环时间里 在入库站和出库站的位置不同时 还应加上他们之间的移动时间 单货叉 单伸长式的堆垛机 当货架为m列 n行时 作业时间为 68 式中 TD 平均复合循环作业时间 s tjk 从入库开始到j列k层单程移动时间 s tf 叉货时间 在出入库站或货格处 货物移动时间 s ti 停机时间 控制延迟时间等 s tt 平均货格移动时间 随机确定入库货格和出库货格 作适当次数货格移动求得所需时间的平均值 s ts 出入库站间移动时间 s 69 5 堆垛机基准出入库能力计算 堆垛机基准出入库能力用每小时内入库或出库的存储单元数表示 平均单一作业循环时间基准出入库能力NS 3600 TS平均复合作业循环时间基准出入库能力ND 3600 TD其中 NS ND为每小时的入库或出库的存储单元数 70 配送中心系统规划包括多方面的内容 应从物流系统规划 信息系统规划和运营系统规划三个方面入手 物流系统规划包括设施布置设计 物流设备规划和作业方法设计 信息系统规划也就是对配送中心信息管理与决策支持系统的规划 包括功能规划 流程规划和信息系统设计 运营系统规划包括组织机构 人员配备 作业标准和规范的设计 通过系统规划实现配送中心的高效化 信息化 标准化和制度化 5 3物流配送中心规划设计 71 配送中心作为一种特殊设施 它的规划在普通设施SLP法的PQRST要素上增加为EIQRSTC 影响配送中心系统规划的基础数据和背景资料 主要包括 E Entry 指配送的对象或客户 配送中心的服务对象或客户不同 配送中心的订单形态和出货形态就会有很大不同 I Item 指配送货品的种类 在配送中心所处理的货品品项数不同 则其复杂性与困难性也有所不同 其货品储放的储位安排也完全不同 另外在配送中心所处理的货品种类不同 其特性也完全不同 Q Quantity 指配送货品的数量或库存量 这里Q包含三个方面的含义 一是配送中心的出货数量 二是配送中心的库存量 货品的出货数量的多少和随时间的变化趋势会直接影响到配送中心的作业能力和设备的配置 配送中心的库存量和库存周期将影响到配送中心的面积和空间的需求 一 配送中心规划的要素分析 72 72 R Route 指配送的通路