Chapter 2-(1,2) 自动化立体

1、第第2章章 仓储设施与设备仓储设施与设备 1、仓库的类型、仓库的类型 2、自动化立体仓库、自动化立体仓库 3、库场设施与设备、库场设施与设备 4、托盘和托盘作业、托盘和托盘作业 5、仓库货价、仓库货价 6、叉车、叉车 7、保税仓库保税仓库 第第1节节 仓库的类型仓库的类型仓库（仓库（Warehouse）是保管、储存物品的）是保管、储存物品的建筑物和场所的总称，例如库房、货棚、建筑物和场所的总称，例如库房、货棚、货场等。货场等。仓库与库存是同时产生的。仓库与库存是同时产生的。可以根据不同的分类标准，将仓库分为可以根据不同的分类标准，将仓库分为不同的类型不同的类型 1 1、采购供应仓库、采购供应仓

2、库 2 2、批发仓库、批发仓库 3 3、零售仓库、零售仓库 4 4、储备仓库、储备仓库 5 5、中转仓库、中转仓库 6 6、加工仓库、加工仓库 7 7、保税仓库、保税仓库 一、按商品流通过程中所起的作用一、按商品流通过程中所起的作用以上各类仓库中，采购供应仓库、批发仓库以及零售仓库在物流供应链中形成了前后衔接的关系。仓库的供应链关系 l、原料仓库、原料仓库 2、产品仓库、产品仓库 3、冷藏仓库、冷藏仓库 4、恒温仓库、恒温仓库 5、危险品仓库、危险品仓库 6、水面仓库、水面仓库 二、按保管货物的特性分类二、按保管货物的特性分类1、单层仓库、单层仓库2 2、多层仓库、多层仓库三、按仓库建筑物的构

3、造分类三、按仓库建筑物的构造分类 3 3、立体自动化仓库、立体自动化仓库 4 4、筒仓、筒仓 5、露天堆场、露天堆场立体自动化仓库 1 1、钢筋混凝土仓库、钢筋混凝土仓库 2 2、混凝土块仓库、混凝土块仓库 3 3、钢质仓库、钢质仓库 4 4、砖石仓库、砖石仓库 5 5、泥灰墙仓库、泥灰墙仓库 6 6、木架砂浆仓库、木架砂浆仓库 7 7、木板仓库、木板仓库 etcetc四、按建筑材料分类四、按建筑材料分类 1 1、码头仓库、码头仓库 2 2、内陆仓库、内陆仓库 3 3、车站仓库、车站仓库 4 4、终点仓库、终点仓库 5 5、城市仓库、城市仓库 6 6、工厂仓库、工厂仓库 etcetc 五、按所

4、处位置分类五、按所处位置分类 1、自用仓库、自用仓库 2、公用仓库、公用仓库六、按仓库的管理体制分类六、按仓库的管理体制分类 1、储存仓库、储存仓库 2、流通仓库、流通仓库七、按仓库的功能分类七、按仓库的功能分类第第2节节 自动化立体仓库自动化立体仓库所谓所谓自动化仓库自动化仓库（Automatic Warehouse）是指由电子计算）是指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。作业的仓库。立体仓库立体仓库（Stereoscopic Warehouse）是指采用高层货架）是指采用高层货架以货箱或托盘储存货物，用巷道堆

5、垛起重机及其他机械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。进行作业的仓库。将上述两种仓库的作业结合称为将上述两种仓库的作业结合称为自动化立体仓库。自动化立体仓库。定义：由高层货架，巷道堆垛起重机（有轨堆垛机）、定义：由高层货架，巷道堆垛起重机（有轨堆垛机）、入出库输送机系统、自动化控制系统、计算机仓库管理入出库输送机系统、自动化控制系统、计算机仓库管理系统及其周边设备组成，可对集装单元货物实现自动化系统及其周边设备组成，可对集装单元货物实现自动化保管和计算机管理的仓库。保管和计算机管理的仓库。应用领域应用领域：广泛应用于大型生产性企业的采购件、成品广泛应用于大型生产性企

6、业的采购件、成品件仓库、柔性自动化生产系统件仓库、柔性自动化生产系统(FAS)，流通领域的大型流，流通领域的大型流通中心、配送中心中通中心、配送中心中 华为公司自动化立体库示例华为公司自动化立体库示例 西门子公司自动化立体库示例西门子公司自动化立体库示例 一、自动化立体仓库的发展状况一、自动化立体仓库的发展状况国外：第一座自动化立体仓库的产生国外：第一座自动化立体仓库的产生 国内：自动化立体仓库的出现国内：自动化立体仓库的出现 （1）20世纪70年代； （2）卷烟、制药、化工、电子、家电、食品等等行业。二、自动化立体仓库的功能二、自动化立体仓库的功能 大量储存大量储存 （1）货架高度：1544

7、米； （2）货位数：30万个； （3）Benetton公司。自动存取自动存取三、自动化立体仓库的分类三、自动化立体仓库的分类 1、按货架的结构形式分、按货架的结构形式分 （1）整体式自动化立体仓库； （2）分离式自动化仓库。 2、按有轨堆垛机和无轨堆垛机与高架货架等组、按有轨堆垛机和无轨堆垛机与高架货架等组 成的机械化程度分：成的机械化程度分： （1）托盘单元式自动仓库（ Pallet Unit AS/RS ） （2）箱盒单元式自动仓库 （Fine Stocker ） （3）拣选式高层货架仓库 （Pick Stocker ） （4）高架叉车仓库 （Rack Fork Stocker ）托盘单元

8、式自动仓库示例托盘单元式自动仓库示例 适用范围：适用范围： 采用托盘集装单元方式来保管物料的自动仓库，是自动仓库最广泛的使用形式，通常所说的“自动仓库”，指的就是托盘单元式自动仓库。一般由巷道堆垛起重机，高层货架，入出库输送机系统，自动控制系统，周边设备和计算机仓库管理系统等组成。分类：分类：根据高层货架与建筑物之间的关系不同，可以分为：（1）整体式自动仓库 由货架顶部支撑建筑屋架，在货架边侧安装墙围，货架与建筑物成一整体。建筑费用低，抗震，尤其试用于15米以上的大型自动仓库。（2）分离式自动仓库 货架与建筑无关，呈独立、分离状态。适用于车间仓库、旧库技术改造和中小型自动仓库。 根据自动控制的

9、方式可以分为：（1）单机设定，自动运转；（2）单机设定，红外通讯，自动运转；（3）计算机遥控设定多台单机，自动运转；（4）计算机脱机/联机/实时自动控制。箱盒单元式自动仓库示例箱盒单元式自动仓库示例 适用范围：适用范围：采用箱盒单元方式来保管物料的自动仓库.箱盒单元货物要比托盘单元货物外形尺寸小、重量轻,适用于存放小型物料,以及一次入出库量较少的自动仓库,如家电、医药、标准件等行业。性能参数：性能参数： 箱盒尺寸：250450(W)350700(L)200300(H)载重量（单叉/双叉）：50/250 kg仓库高度： 515 M。拣选式高层货架仓库示例拣选式高层货架仓库示例 适用范围：适用范围

10、：由拣选式巷道堆垛起重机和高层货架为主组成的仓库。拣选式巷道堆垛起重机没有货叉伸缩机构，而有带司机升降、拣选的司机室和作业平台。适用于多品种小件物品的零星入出库作业，如维修配套件仓库、标准件库、劳保库。 高架叉车仓库示例高架叉车仓库示例 适用范围：适用范围：由高架叉车和高层货架为主组成的仓库。因为高架叉车向运行方向二侧进行堆垛作业时，车体无须直角转向，而使前部的门架或货叉作直角转向及侧移，这样作业通道大大减少；此外，高架叉车的起升高度比普通叉车要高，从而大大提高了仓库面积和空间利用率。高架叉车又称无轨堆垛机，与有轨堆垛机相比，可多巷道共用一台，适用于巷道高度较短，入出库作业频率较低的仓库。在多

11、巷道、多台高架叉车的仓库，有时还配套使用条形码识别，无线传输，自动识别等装置。 3、按储存物品分、按储存物品分 （1）常温自动化立体仓库；）常温自动化立体仓库； （2）低温自动化立体仓库；）低温自动化立体仓库； （3）防爆危险品自动化立体仓库；）防爆危险品自动化立体仓库； （4）无尘自动化立体仓库。）无尘自动化立体仓库。4、按储存作用分、按储存作用分 （1）生产型自动化立体仓库：）生产型自动化立体仓库： a.成品库；成品库； b.环节仓库；环节仓库； c.备品备件仓库。备品备件仓库。 （2）流通型自动化立体仓库：）流通型自动化立体仓库： a.商品配送中心仓库；商品配送中心仓库； b.大型批发仓

12、库；大型批发仓库； c.物资交易市场仓库。物资交易市场仓库。四、自动化立体仓库的组成四、自动化立体仓库的组成 1、货架、货架 2、巷道式堆垛机巷道式堆垛机 3、周边设备周边设备 4、控制系统、控制系统1、货架、货架 定义：是指专门用于存放成件物品的保管设备定义：是指专门用于存放成件物品的保管设备 货架的作用及功能货架的作用及功能 （1）可充分利用仓库空间，提高库容利用率，扩大仓库储存能力 （2）可完整保证物资本身的功能，减少货物的损失 （3）存取方便，便于清点及计量，可做到先进先出 （4）保证存储货物的质量 （5）有利于实现仓库的机械化及自动化管理 货架货架特殊货架 意大利Metalsiste

13、m货架 阁楼式货架 中型货架 重型货架 2、巷道式堆垛机巷道式堆垛机 定义：是在高层货定义：是在高层货架的窄巷道内作业架的窄巷道内作业的起重机，可大大的起重机，可大大提高仓库的面积和提高仓库的面积和空间利用率，是自空间利用率，是自动化仓库的主要设动化仓库的主要设备，又称有轨堆垛备，又称有轨堆垛机。机。 3、周边设备周边设备 定义：物流系统中除主要的物流定义：物流系统中除主要的物流设备外，还有一些周边设备，它设备外，还有一些周边设备，它们是系统的有机组成部分，并直们是系统的有机组成部分，并直接影响物流的综合效率。接影响物流的综合效率。种类种类 ： （1）站台登车桥 （2）地面登车桥 （3）工业用

14、门 （4） 托盘裹膜机 （5） 环保车辆 （6）电瓶充电机 （7）称量装置海尔国际物流中心的立体自动化仓库海尔国际物流中心的立体自动化仓库 一、一、中心面积：中心面积：148米米120米米20米米二、原材料自动化仓库二、原材料自动化仓库 存储物料 采购的零部件等原材料 单元货物 120010001560（mm） 单元重量 1500kg 货位数量 12（排）74（列）11（层）=9768个 高度 20m 三、三、成品件自动仓库成品件自动仓库 存储物料 冰箱、空调、小家电等制成品 单元货物 210012002000（mm） 货位数量 16（排）74（列）8（层）=9472个二、二、 系统设备组成系

15、统设备组成 （1）高层货架）高层货架 原材料库原材料库 12（排）（排）74（列）（列）11（层）（层）=9768个个 制成品库制成品库 16（排）（排）74（列）（列）8（层）（层）=9472个个 （2）巷道堆垛起重机）巷道堆垛起重机 数数 量量 载重量载重量 高度高度 原材料库原材料库 6台台 1000kg 20m 成成 品品 库库 4台（双深）台（双深） 1200kg 20m （3）入出库输送机系统）入出库输送机系统 1套套 （4）LGV自动搬运系统自动搬运系统 1套套 （5）自动化控制系统）自动化控制系统 1套套 （6）计算机监控和管理系统）计算机监控和管理系统 1套套 （7）大屏幕摄

16、像监控系统）大屏幕摄像监控系统 1套套 （8）语言对讲调度系统）语言对讲调度系统 1套套 （9）无线条码识别系统）无线条码识别系统 1套套传统仓库优点：传统仓库优点：1.可随需求变动而作较大的调整与储位分配。 2.可以人力调度方式应紧急需求，消除需求高峰。 3.投资成本较低，易于回收 五、自动化立体仓库的优缺点五、自动化立体仓库的优缺点传统仓库缺点：传统仓库缺点：1.仓库与计算机离线处理，无法实时提供库存资料。 2.需配合许多管制措施否则不易执行先进先出作业。3.需依赖人力寻找辨认储位，易于发生人为错误。4.对装载的体积重量无法有效控制，易造成意外与毁坏。5.对呆废料处理时效性差，并常需进行移

17、仓调拨作业。6.盘点及核验作业不易进行。 7.维持现况，无助于企业环境竞争的变化。自动仓库自动仓库优点：优点：1.实时连线作业，随时提供正确库存资料。 2.先进先出作业可确实执行。3.可正确自动地存取储物，避免人员负荷及人为错误。4.减少容器及货品的损坏，增加作业的安全性5.对呆废料迅速处理，并避免移仓作业。6.便于盘点及核验作业进行。 7.改善客户服务水准，提升公司企业形象。自动仓库自动仓库缺点：缺点：1.需依一定操作程序进行，作业弹性较小。 2.货品存取速度受存取机功能决定，不易变化，易造成作业瓶颈。3.设备投资成本高，不易回收。 4.需增加系统操作维护成本。 在选择建设自动化立体仓库时，

18、必须综合考虑自动化立体仓库在整个企业中的营运策略地位和设置自动化立体仓库的目的，不能为了自动化而自动化，而后再详细斟酌建设自动化立体仓库所带来的正面和负面影响。最后，还要考虑相应采取的补救措施。所以，在实际建设中必须进行详细的方案规划，进行综合测评，最终确定建设方案。六、影响自动化立体仓库使用的因素六、影响自动化立体仓库使用的因素 1、应用环境、应用环境 2、土地和劳动力、土地和劳动力 3、投资的经济性、投资的经济性七、建造自动化立体仓库的考虑因素七、建造自动化立体仓库的考虑因素 1、企业近期的发展、企业近期的发展 2、选址、选址 3、库房面积与其他面积的分配、库房面积与其他面积的分配 4、机

19、械设备的吞吐能力、机械设备的吞吐能力 5、人员与设备的匹配、人员与设备的匹配 6、库容量、库容量 7、系统数据的传输、系统数据的传输 8、整体运作能力、整体运作能力1、企业近期的发展、企业近期的发展（1）一般要考虑）一般要考虑35年年（2）避免盲目上马）避免盲目上马 2、选址、选址（1）城市规划）城市规划（2）企业布局）企业布局（3）物流系统运作）物流系统运作（4）交通枢纽）交通枢纽（5）原材料在生产）原材料在生产 过程的作用等等过程的作用等等生产类型选址生产过程前后的产品重量对比对工厂选址的影响生产过程中原材料的的重量生产过程之前的重量生产过程之后的重量原材料产地市场失重增重既不增重，也不失

20、重 3、库房面积与其他面积的分配、库房面积与其他面积的分配 生产与仓储系统总体面积一定生产与仓储系统总体面积一定仓储系统由仓库、办公楼、实验室、生产仓储系统由仓库、办公楼、实验室、生产厂房厂房 立体仓库面积的大小对物流路线的布局有立体仓库面积的大小对物流路线的布局有重要影响重要影响 4、机械设备的吞吐能力、机械设备的吞吐能力 立体仓库内的机械设备就像人体立体仓库内的机械设备就像人体“器官器官” 理论的吞吐能力与实际存在差距理论的吞吐能力与实际存在差距解决问题的办法：物流仿真系统。解决问题的办法：物流仿真系统。5、人员与设备的匹配、人员与设备的匹配人工劳动力的数量人工劳动力的数量专业人才专业人才

21、 6、库容量、库容量立体仓库的最终要的一个参数立体仓库的最终要的一个参数库存周期受许多因素的影响库存周期受许多因素的影响应该特别重视缓存区的规划应该特别重视缓存区的规划7、系统数据的传输、系统数据的传输立体仓库内部与上下级管理系统间的信息传递立体仓库内部与上下级管理系统间的信息传递生产系统的生产系统的MRPII和和ERP、销售系统、销售系统OMS等等等等冗余的存在冗余的存在 8、整体运作能力、整体运作能力业务管理信息系统物流中心作业管理系统烟草电子商务系统物流可视化系统LVS商业网络营销系统ERP系统订单处理系统OMS仓库管理系统WMS输配送管理系统TMS客户关系管理系统接口GateWay绩效

22、评价分析系统连锁经营管理系统成本与财务结算系统工业企业ERP系统供应商ERP系统业务支持与决策系统八、案例分析八、案例分析本例为一计算机外设设备的生产厂，现行本例为一计算机外设设备的生产厂，现行仓库为传统货架式仓库。经探讨其包装产仓库为传统货架式仓库。经探讨其包装产品、现行仓储作业特性，提出其构建自动品、现行仓储作业特性，提出其构建自动仓储系统的规划及模式，并进行经济效益仓储系统的规划及模式，并进行经济效益的评估的评估。案例案例1 某自动仓储系统简介某自动仓储系统简介设备规划设备规划主要设施规划功能规格包括：主要设施规划功能规格包括： 搬运机：搬运机：1台，行走速度台，行走速度450m/min

23、，升降速度，升降速度5及及20m/min（两段速度），叉动速度（两段速度），叉动速度412m/min，荷重能，荷重能力力750kg。 钢架系统：钢架系统：1座，（含屋顶墙面结构、隔热墙、烤漆座，（含屋顶墙面结构、隔热墙、烤漆板外墙、天沟及收边），储位数量板外墙、天沟及收边），储位数量2900个。个。 出入口输送机：出入口输送机：8台，有动力，荷重能力台，有动力，荷重能力1500Kg，移，移载速度，载速度，10m/min。 暂存架：暂存架：8台，无动力。台，无动力。 厂房建筑采用整体钢架式结构设计（厂房建筑采用整体钢架式结构设计（Racked Supported Building），墙面采厚度无

24、钉式彩色钢板，屋顶部份填），墙面采厚度无钉式彩色钢板，屋顶部份填加玻璃纤维隔热材，并依据相关法规设置通风、消防、加玻璃纤维隔热材，并依据相关法规设置通风、消防、照明及避雷设施。照明及避雷设施。效益评估效益评估1、不计残值与报废，仅计损坏等操作维护、不计残值与报废，仅计损坏等操作维护费用（以设备现况与全新设备相比较）。费用（以设备现况与全新设备相比较）。2、以设备操作的经济寿命为分析年限，当、以设备操作的经济寿命为分析年限，当各方案的操作经济寿命年限不同时，以其各方案的操作经济寿命年限不同时，以其平均经济寿命年限为分析基础。平均经济寿命年限为分析基础。3、设定各方案最低投资报酬率为、设定各方案最

25、低投资报酬率为12%。成本分析成本分析1、库房建筑：使用年限以库房建筑：使用年限以30年计，以年成本法年计，以年成本法计算投入成本，与传统仓库比较，传统仓库可储计算投入成本，与传统仓库比较，传统仓库可储存存2000桶，仓库造价以桶，仓库造价以650万元计。万元计。 库房建筑费用比较库房建筑费用比较 单位：千元单位：千元成本分析科目主要区分为成本分析科目主要区分为4大项目大项目规模方案规模方案自动仓库自动仓库8808801,3801,3802,0302,030传统仓库传统仓库3,2503,2506,5006,5009,7509,7502、土地资本：使用年限不计，以年成本法计算土地资本：使用年限不

26、计，以年成本法计算投入成本，土地单位成本以投入成本，土地单位成本以20,000元元/平方米计，平方米计，传统仓库土地使用面积为传统仓库土地使用面积为700平方米。平方米。土地资本比较土地资本比较 单位：千元单位：千元规模方案规模方案自动仓库自动仓库2,9162,9165,3565,3568,0348,034传统仓库传统仓库7,0007,00014,00014,00021,00021,0003、设备购置成本：使用年限以平均经济寿命为依据，以设备购置成本：使用年限以平均经济寿命为依据，以年成本法计算投入成本，主要项目包括存取机系统、存货年成本法计算投入成本，主要项目包括存取机系统、存货钢架、控制与

27、信息系统设备、叉车等设施。钢架、控制与信息系统设备、叉车等设施。 设备购置成本比较设备购置成本比较 单位：千元单位：千元规模方案 X Y Z 堆垛机与货架系统 2,650 4,660 6,850 控制与信息系统设备 1,290 1,640 2,120 叉车 200 335 470 自动 仓库 购置成本合计 4,140 6,635 9,440 堆垛机与货架系统 0 0 0 控制与信息系统设备 185 210 225 叉车 250 500 750 传统 仓库 购置成本合计 435 710 975 4 4、营运成本：包括维护保养费用、水电能源费用、人事、营运成本：包括维护保养费用、水电能源费用、人事

28、费用等，除估计第一年各项营运成本以外，另就各费用的费用等，除估计第一年各项营运成本以外，另就各费用的性质估计年增率，维护保养费用约性质估计年增率，维护保养费用约5%，水电能源费用，水电能源费用5%，人事费用人事费用10%。 营运成本比较营运成本比较 单位：千元单位：千元 规 模 方 案 X Y Z 维 护 保 养 费 用 40 60 90 水 电 能 源 费 用 24 36 54 人 事 费 用 3D0 400 600 自 动 仓 库 操 作 使 用 费 用 合 计 364 496 744 维 护 保 养 费 用 1 5 30 45 水 电 能 源 费 用 30 60 90 人 事 费 用 350 600 850 传 统 仓 库 操 作 使 用 费 用 合 计 395 690 985 方案分析总计单位：千元总计单位：千元 规模方案XYZ立体仓库83001386720248传统仓库110802190032710成本节约率%25.136.738.1案例案例2 红河烟厂自动化物流系统红河烟厂自动化物流系统 1、是世界烟草行业最先投入运行且形式最多（推挽式、是世界烟草行