自动化立体仓库输送系统构建

1、摘 要输送系统是是衔接自动动化立体仓仓库存储区区与楼房库库，以及拆拆零拣选区区、补货与与分拣出库库区的关键键环节，其其设计合理理与否将直直接影响货货流的顺畅畅性，甚至至整个物流流中心的工工作效率。因此，合合理设计自自动化立体体仓库的输输送系统对对于提高企企业物流效效率、降低低物流成本本具有重要要意义。首先，阐述述了自动化化立体仓库库的构成和和作业流程程，对立体体仓库的规规划原则和和设计步骤骤进行了说说明。其次次，根据医医药物流行行业特点和和物流中心心实际的作作业能力需需求，对自自动化立体体仓库的容容量、货架架尺寸、出出入库能力力及总体规规模进行分分析计算。并在明确确存储、分分拣、补货货、出入库

2、库之间的物物流关系的的基础上，设计合理的出库、入库和补货作业流程，对物流中心的立体仓库区、一楼出、入库区及拆零拣选区、二楼的整箱拣选区、三楼的地打存储区的输送系统分别进行规划布局。最后根据输送系统作业能力要求，完成连续输送设备、分拣设备、堆垛机等立体仓库搬运和输送设备的选型、数量配置，给出了详细设计方案。关键词：自自动化立体体仓库;输送系统统;规划设计计;设备选型型AbstrractTranssportt sysstem is tthe iinterrfacee bettweenn thee AS/RS ，aas weell aas thhe keey asspectts off warreh

3、ouuse,uunbunndledd choosen areaa, reeplennishmment areaa andd Sorrtingg expport areaa.Thee dessign is rreasoonablle orr nott willl diirecttly aaffecct thhe flluenccy off floow gooods,or eeven the effiicienncy oof enntiree loggistiics ccenteer.Thhereffore,the ratiionall dessign of AAS/RSS is impoorta

4、nnt too traanspoort ssysteem too impprovee loggistiics eefficcienccy annd reeducee loggistiics ccostss.Firsttly,tthe sstruccturee andd worrk prrocessses of AAS/RSS,warrehouuse pplannning prinnciplles aand ddesiggn stteps are desccribeed. SSeconndly,accoordinng too inddustrry chharaccteriisticcs off

5、auttomatted wwarehhousee cennter and the actuual ooperaatingg cappacitty neeeds mediical logiisticcs annd loogisttics capaacityy,sheelf ssize,the overrall sizee of the storrage capaacityy forr anaalysiis annd caalcullatioon.Annd cllear storrage,sortting,repllenisshmennt,loogisttics and the founndati

6、ion oof thhe reelatiionshhip bbetweeen sstoraage,wwell-desiignedd warrehouusingg,stooragee andd reppleniishmeent pproceessess,warrehouuse aarea of llogissticss cennter on tthe ffirstt flooor oout oof sttoragge Diistriict aand uunbunndledd choosen areaa on the secoond ffloorr of the chossen aarea,hit

7、 the thirrd flloor of tthe sstoraage aarea weree plaanninng thhe laayoutt of the deliiveryy sysstem.Finaally,accoordinng too thee traanspoort ssysteem opperattionaal caapabiilityy reqquireementts,coompleete tthe sselecctionn of conttinuoous cconveeyingg equuipmeent,ssortiing eequippmentt,staackerrs

8、annd otther wareehousse haandliing aand cconveeyingg equuipmeent,tthe nnumbeer off connfiguuratiions, commplette a detaailedd dessign.Keywoords:AS/RRS;trranspport systtem;pplannning and desiign;EEquippmentt Sellectiion目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc11359 第1章 绪绪论 PAGEREF _Toc11359 1 HYPERLINK l _To

9、c20215 1.1 课课题研究的的目的及意意义 PAGEREF _Toc20215 1 HYPERLINK l _Toc12803 1.2 国国内外研究究动态 PAGEREF _Toc12803 1 HYPERLINK l _Toc8726 1.2.11 国内研研究现状 PAGEREF _Toc8726 1 HYPERLINK l _Toc22823 1.2.22 国外研研究现状 PAGEREF _Toc22823 2 HYPERLINK l _Toc25931 1.3 研研究目标及及内容 PAGEREF _Toc25931 3 HYPERLINK l _Toc5960 第2章 自自动化立体

10、体仓库系统统概论 PAGEREF _Toc5960 4 HYPERLINK l _Toc32455 2.1 自自动化立体体仓库的功功能及特点点 PAGEREF _Toc32455 4 HYPERLINK l _Toc3541 2.2 自自动化立体体仓库的组组成 PAGEREF _Toc3541 5 HYPERLINK l _Toc5689 2.3 自自动化立体体仓库的设设计原则与与设计过程程 PAGEREF _Toc5689 5 HYPERLINK l _Toc2518 2.3.11 设计原原则 PAGEREF _Toc2518 5 HYPERLINK l _Toc16465 2.3.22 设

11、计过过程 PAGEREF _Toc16465 6 HYPERLINK l _Toc475 第3章 自自动化立体体仓库的规规划设计 PAGEREF _Toc475 8 HYPERLINK l _Toc890 3.1 仓仓库形式和和作业方式式的确定 PAGEREF _Toc890 8 HYPERLINK l _Toc3159 3.2 货货物单元形形式和货格格尺寸的设设计 PAGEREF _Toc3159 8 HYPERLINK l _Toc26440 3.3 库库存量和仓仓库总体尺尺寸 PAGEREF _Toc26440 10 HYPERLINK l _Toc22987 3.4 出出入库搬运运周期

12、及出出入库能力力验算 PAGEREF _Toc22987 11 HYPERLINK l _Toc3180 3.5 作作业区与立立体仓库区区的衔接方方式的确定定 PAGEREF _Toc3180 12 HYPERLINK l _Toc22906 3.6 自自动化立体体仓库的控控制方式和和管理方式式 PAGEREF _Toc22906 13 HYPERLINK l _Toc31020 第4章 输输送系统的的设计规划划 PAGEREF _Toc31020 13 HYPERLINK l _Toc9333 4.1 输输送系统的的组成结构构 PAGEREF _Toc9333 13 HYPERLINK l

13、_Toc26285 4.2 输输送系统的的规划原则则 PAGEREF _Toc26285 16 HYPERLINK l _Toc27195 4.3 输输送系统的的工作过程程 PAGEREF _Toc27195 16 HYPERLINK l _Toc32155 4.4 输输送设备选选型 PAGEREF _Toc32155 19 HYPERLINK l _Toc13135 4.4.11 有轨巷巷道堆垛机机 PAGEREF _Toc13135 19 HYPERLINK l _Toc9449 4.4.22 叉车 PAGEREF _Toc9449 20 HYPERLINK l _Toc12646 4.4

14、.33 输送机机 PAGEREF _Toc12646 21 HYPERLINK l _Toc23492 4.4.44 垂直提提升机 PAGEREF _Toc23492 26 HYPERLINK l _Toc21019 4.4.55 分拣机机 PAGEREF _Toc21019 27 HYPERLINK l _Toc8176 第5章 自自动化立体体仓库输送送系统的应应用策略研研究 PAGEREF _Toc8176 28 HYPERLINK l _Toc12374 5.1 最最大能力策策略 PAGEREF _Toc12374 28 HYPERLINK l _Toc11295 5.2 放放行策略 P

15、AGEREF _Toc11295 28 HYPERLINK l _Toc8643 5.3 通通畅策略 PAGEREF _Toc8643 29 HYPERLINK l _Toc30220 5.4 系系统策略 PAGEREF _Toc30220 29 HYPERLINK l _Toc18691 第6章 全全文总结及及展望 PAGEREF _Toc18691 30 HYPERLINK l _Toc21084 6.1 总总结 PAGEREF _Toc21084 30 HYPERLINK l _Toc6792 6.2 展展望 PAGEREF _Toc6792 30 HYPERLINK l _Toc526

16、5 参考文献 PAGEREF _Toc5265 31 HYPERLINK l _Toc28988 致 谢 PAGEREF _Toc28988 33第1章 绪绪论1.1 课课题研究的的目的及意意义自动化立体体仓库又称称为高架仓仓库、自动动仓库ASS/RS，它它是一种高高层立体货货架，由计计算机控制制管理，以以巷道堆垛垛机为主进进行存取作作业的系统统，实现了了存取自动动化，操作作简便化。自动化立立体仓库的的计算机控控制，高层层存储，自自动存取特特点，使传传统人工作作业、人工工管理的以以储存为主主的仓储作作业变成了了机械化和和自动化的的新型仓库库作业，促促进了科学学管理，充充分利用了了空间，提提高了

17、劳动动生产率，产产生了较大大的经济效效益和社会会效益。自自动化立体体仓库由存存储系统、搬运系统统、输送系系统、消防防系统、电电控系统和和计算机管管理系统组组成。其中中，输送系系统是不可可或缺的重重要组成部部分，通过过输送系统统，整个仓仓库才能成成为浑然一一体的自动动化系统，其其效率直接接影响整个个仓库的出出入库效率率。目前来来看，虽然然自动化立立体仓库的的硬件设备备、自动控控制及通讯讯技术发展展比较完善善，由于分分拣系统的的分拣速度度和堆垛机机的存取速速度较快，输输送系统容容易成为整整个仓库的的“瓶颈”，这使自自动化立体体仓库不能能充分发挥挥其优势，实实现应有的的价值。通通过对输送送系统进行行

18、详细规划划设计，可可以在不增增加其他硬硬件投资的的情况下，减减少作业时时间，使系系统物流更更加顺畅，大大幅度提高高仓库的运运行效率。因此，输输送系统的的设计研究究对自动化化立体仓库库的效率具具有重要的的意义。1.2 国国内外研究究动态1.2.11 国内研研究现状我国从700年代开始始进行自动动化立体仓仓库的开发发研究工作作，80年年代通过技技术引进及及自主开发发在全国建建成了500多座立体体仓库，但但技术水平平较低。进进入90年年代以后，自自动化物流流系统的开开发和应用用得到了很很大的发展展。目前，已已经有几十十家企业、研究院校校和高等学学府从事自自动化物流流的开发研研究和工程程应用。常常发亮

19、11等人研研究了输送送系统的调调度，分析析了自动化化立体仓库库输送系统统的若干调调度问题，给给出了带优优先级的“先入先出出”调度思想想方法，建建立了Peetri网网模型，进进行了动态态仿真，取取得了良好好效果。史史长贵22分析了了立体仓库库输送设备备的特点，并并对输送系系统的输送送能力进行行了计算，验验证了设计计的可行性性。汪长飚飚3利用用仿真软件件eM-PPlantt建立了自自动化立体体仓库的分分拣模型，设设计了路径径优化问题题混和遗传传算法，完完成了对不不同任务单单作业的仿仿真分析。张欢欢4研究究了自动化化立体仓库库的规划设设计流程，货货位分配策策略与优化化分析及堆堆垛机出入入库路径优优化

20、，基于于Flexxsim进进行了建模模仿真。郝郝岩柱55对某自自动化立体体仓库实例例进行优化化改造，引引入Pettri网思思想，采用用功能图表表设计法，对对输送系统统进行了有有效编程，并并对立体仓仓库中常见见的故障进进行分析，满满足了所有有控制及工工艺的要求求，提高了了排除故障障的效率，提提高了生产产效率和效效益。刘薇薇6结合合立体仓库库的设备参参数和流程程建立了计计算机仿真真系统，形形成了直观观的立体仿仿真动画，提提供仓库各各设备间的的物料流动动过程及物物料的排队队规则等，确确定“瓶颈”位置，预预测资源利利用率，仿仿真运行结结束后再根根据统计数数据生成仿仿真报告，显显示各个物物流设备的的利用

21、率、空闲率、阻塞率等等数据，为为立体仓库库设计中设设备的数量量和功能设设计提供了了调节和改改进的依据据。陈夺7对自自动化立体体仓库货位位优化和堆堆垛机路径径优化进行行研究，建建立了货位位优化数学学模型，设设计了求解解该问题的的遗传算法法，对选择择操作和交交叉操作进进行了一些些改进，运运用MATTLAB软软件求得货货位重新分分配的最优优解，将堆堆垛机拣选选路径优化化问题近似似旅行商问问题来求解解，利用改改进的遗传传算法求出出堆垛机作作业路径的的最优解。张玉光、周汝胜8在建建立自动化化立体仓库库时，采用用系统仿真真直接观察察系统模型型动态运行行情况，找找出系统运运行的瓶颈颈，通过修修改系统设设计或

22、系统统参数优化化系统布局局和设备配配置，形成成最佳资源源配置方案案。李潇9用计计算机仿真真软件辅助助设计进行行自动化立立体仓库的的规划，着着重分析了了其中静态态及动态参参数的计算算与优化模模型，并利利用eM-Plannt以模块块化、层次次化的方式式建立了一一个具有与与实际相近近的具有实实用性的自自动化立体体仓库仿真真模型，统统计每台设设备的各种种工作状态态，及其评评判标准，为为设备的数数量和功能能设置提供供了调节和和改进的依依据。陈璐璐、陆志强强10对储位分分配和存取取作业路径径优化等仓仓储管理中中的两个重重要问题的的同时决策策进行了研研究，提出出了一个混混合整数规规划模型进进行优化建建模，设

23、计计开发了一一个基于有有向连接图图的两阶段段优化算法法对求初始始解，并利利用禁忌搜搜索算法对对所求得的的解进行改改进，最后后利用实例例对算法效效率和精度度进行分析析评价，计计算结果验验证了算法法的有效性性。1.2.22 国外研研究现状自动化立体体仓库产生生于上个世世纪50年年代，世界界上第一座座自动化立立体仓库与与19599年在美国国建成，11963年年，世界上上第一座计计算机控制制的自动化化立体仓库库也在美国国问世。美美国学者JJ.A.WWhitee将自动化化技术在仓仓储物流领领域中的发发展分为以以下五个阶阶段：人工工仓储阶段段、机械化化仓储阶段段、自动化化仓储阶段段、集成化化仓储阶段段和正

24、在发发展的智能能化仓储阶阶段。Roobertts和Reeed221提出出了以立体体仓库建设设和运行费费用为目标标函数的优优化模型，用用以确定货货架参数。Younng Haae Leee，Mooon HHwan Lee和和Sun Hur22提提出了一种种自动化立立体仓库具具有标准货货位货架的的最优设计计方法，使使得货架的的长、宽、高可以根根据货物的的体积进行行相应的改改变，提高高货架的使使用效率。Jeroeen P 和A.JJ.R.MM. Gaademaann223将堆堆垛机作业业路径的优优化近似于于旅行商问问题，证明明了在定位位存储策略略下的特殊殊情况的排排序问题可可以用多项项式时间解解决。B

25、aafna和和Reedd24对自动化化立体仓库库的设计使使用仿真程程序来评估估设计的优优劣。Roosenddlattt25等还提出出了一种递递归启发式式优化仿真真模型，用用于获得自自动化立体体仓库的最最优设计参参数。Maarco A.Duuran26等等人设计了了一种用于于决策支持持物流系统统建模仿真真算法，该该算法将离离散事件建建模和随机机优化控制制相结合，研研究和改善善存储/运运输系统的的最优化问问题。1.3 研研究目标及及内容在对自动化化立体仓库库规划研究究的基础上上，完成自自动化立体体仓库总体体布局规划划，输送系系统的设计计及输送设设备的选型型及配置。经过对仓库库类型及作作业方式、货物

26、结构构和单元尺尺寸、货格格尺寸的确确定，以及及仓储设备备的选用货货架区工艺艺平面布局局的确定和和输送系统统的工艺设设计完成自自动化立体体仓库的总总体方案设设计，并完完成仓库工工艺图纸的的绘制。对对极限通过过能力法则则进行分析析，比较不不同策略对对输送系统统极限通过过能力的影影响。第2章 自自动化立体体仓库系统统概论2.1 自自动化立体体仓库的功功能及特点点自动化仓库库一般由高高层货架、物料搬运运设备、控控制和管理理设备及公公用设施等等部分组成成。自动化化立体仓库库除了具有有传统仓库库的基本功功能外，还还具有分拣拣、理货的的功能，以以及在不直直接进行人人工处理的的情况下，自自动存储和和取出物料料

27、的功能。自动化立立体仓库的的优越性是是多方面的的。首先是提高高空间利用用率。立体体仓库的空空间利用率率与其规划划紧密相连连。一般来来说，自动动化立体仓仓库的利用用率是普通通平库的22至3倍。其次是便于于形成物流流系统，提提高仓库管管理水平，减减少货损，优优化、降低低库存，缩缩短周转期期，节约资资金。普通通仓库是货货物储存的的场所，保保存货物是是其重要功功能，是一一种静态储储存。自动动化立体仓仓库采用先先进的自动动化物料搬搬运设备，不不仅能是货货物在仓库库内按需要要自动存取取，而且可可以与仓库库意外的生生产环节进进行有机的的连接，并并通过计算算机管理系系统和物料料搬运设备备使仓库成成为企业生生产

28、物流中中的重要环环节。其三是提高高劳动生产产率，降低低劳动强度度。使用机机械和自动动化设备，运运行和处理理速度快，提提高了劳动动生产率，降降低操作人人员的劳动动强度，同同时，能方方便地进入入企业的物物流系统，使使企业物流流更趋合理理化。采用用自动化技技术后，还还能较好地地适应黑暗暗、低温、污染、有有毒和易爆爆等特殊场场合的物品品存储需要要。如国内内已有的冷冷冻物品自自动化仓库库和存储胶胶片的自动动化仓库，在在低温和完完全黑暗的的库房内，由由计算机自自动控制，实实现货物的的出入库作作业。从而而改善工作作环境，保保证安全操操作。其四是科学学储备，提提高物料调调节水平，加加快储备资资金周转。由于自动

29、动化仓库采采用计算机机控制，对对各种信息息进行存储储和管理，能能减少货物物处理过程程中的差错错，而利用用人工管理理不能做到到这一点。同时借助助于计算机机管理还能能有效地利利用仓库储储存能力，便便于清点和和盘库，合合理减少库库存，加快快储备资金金周转，节节约流动资资金，从而而提高仓库库的管理水水平。作为为仓库，它它首先应具具有储存的的功能。在在自动化系系统的管理理和控制下下，能对物物料进行科科学的管理理，使物料料在存储过过程中合理理利用各种种资源，提提高处理效效率，适应应多种存储储要求。其五是有效效衔接生产产与库存，加加快物资周周转，降低低成本。作作为生产过过程的中间间环节，具具有原材料料、在制

30、品品和成品的的缓冲存储储功能，在在自动化和和机械化设设备处理下下，自动化化程度提高高，各种物物料库存周周期缩短，从从而降低了了总成本。对不同运运输方式、不同装运运方式、不不同状态的的物料衔接接，改变运运输方式，改改变装运方方式和采用用有效的技技术，都会会带来费用用的降低。其六是为企企业的生产产指挥和决决策提供有有效的依据据。自动化化立体仓库库的信息系系统可以与与企业的生生产信息系系统集成，实实现企业信信息管理的的自动化。同时，由由于使用自自动化仓库库，促进企企业的科学学管理，减减少了浪费费，保证均均衡生产。自动化仓仓库往往也也是企业信信息系统的的重要环节节，决策者者根据库存存信息制定定战略和计

31、计划，指挥挥、监测和和调整企业业行为。由由于仓储信信息管理及及时准确，便便于决策者者随时掌握握库存情况况，根据生生产及场情情况及时对对企业计划划做出调整整，提高生生产的应变变力和决策策力。总之，自动动化立体仓仓库的出现现，使传统统的仓储作作业变为自自由选择货货位，按需需实现先入入先出的机机械化、自自动化仓储储作业。在在储存的同同时，可以以对货物进进行必要的的拣选、组组配，并根根据具体需需要，有计计划地将库库存货物按按指定的数数量和时间间要求送到到合适的地地点，满足足均衡生产产的需要。自动化立立体仓库的的出现使“静态仓库库”变成了“动态仓库库”。2.2 自自动化立体体仓库的组组成1）货架：用于存

32、储储货物的钢钢结构。目目前主要有有焊接式货货架和组合合式货架两两种基本形形式。2）托盘（货货箱）：用用于承载货货物的器具具。3）巷道堆堆垛机：用用于自动存存取货物的的设备。立立体仓库的的存储能力力与巷道堆堆垛机的存存取货物形形式密切相相关，不同同种类的物物料涉及到到的货物单单元型式以以及相关流流量均有不不同，这些些变化导致致巷道堆垛垛机类型的的不同，最最终立体仓仓库结构也也就不同。在进行立立体库的总总体规划设设计时，要要针对自己己的存储密密度及流量量来选择堆堆垛机式样样，在满足足出入库能能力的情况况下，尽量量提高储存存量，减少少巷道堆垛垛机的数量量，以减少少投资，提提高经济效效益。4）输送机机

33、系统：立立体库的主主要外围设设备， HYPERLINK / 自动动化立体仓仓库负责将将货物运送送到堆垛机机或从堆垛垛机将货物物移走。输输送机种类类非常多，常常见的有辊辊道输送机机，链条输输送机，升升降台，分分配车，提提升机机，皮皮带机等。5）自动导导向系统：即自动导导向小车。根据其导导向方式分分为感应式式导向小车车和激光导导向小车。6）自动控控制系统：驱动自动动化立体库库系统各设设备的自动动控制系统统。目前以以采用现场场总线方式式为控制模模式为主。储存信息息管理系统统：亦称中中央计算机机管理系统统。是全自自动化立体体库系统的的核心。2.3 自自动化立体体仓库的设设计原则与与设计过程程2.3.1

34、1 设计原原则自动化立体体仓库的规规划设计要要遵循的一一般原则为为系统性、先进性和和经济性原原则等。第一，系统统性原则。自动化立立体仓库是是一个完整整的系统，设设计时不仅仅要考虑到到它自身的的完整性，对对立体仓库库系统的平平面布局、装卸工艺艺、设备选选型、生产产管理策略略以及长远远的发展进进行统一考考虑，还要要将它作为为供应链中中的一个环环节，考虑虑与其他物物流环节的的相互衔接接和配合问问题，对立立体仓库系系统中的或或物流、信信息流以及及资金流进进行综合分分析，确定定系统设计计的大致框框架。第二，先进进性原则。自动化立立体仓库属属于一次性性投资较大大的固定投投资，风险险较大，且且改造费用用不菲

35、。因因此，在自自动化立体体仓库的规规划设计中中，要结合合企业的实实际情况，有有一定的前前瞻性，尽尽量采用比比较先进的的物流设施施设备。这这样一方面面可以减少少更换就设设备的经费费，节约仓仓库的维护护成本，另另一方面仓仓库也能适适应生产的的发展，能能满足将来来需要的容容量，具有有一定的先先进性。第三，经济济性原则。自动化立立体仓库的的设计在满满足其主要要功能的前前提下，尽尽量减少投投入成本，减减少工程量量，选用性性价比较高高的设备，减减少不必要要的项目开开支。第四，最优优距离原则则。尽量避避免返回、侧绕和转转向，减少少设备和人人员的冗余余移动，保保证最少的的消耗能源源，提高作作业效率。第五，设备

36、备协调原则则。立体仓仓库系统中中包含有许许多设备，这这就要求在在设备选型型中尽量老老考虑设备备之间的相相互协调性性以及匹配配程度，并并尽量保持持统一的标标准。因为为设备的标标准化可以以提高立体体仓库系统统内部各环环节对货物物处理的衔衔接能力。第六，高利利用率原则则。系统的的自动化程程度越高，其其固定成本本越高。减减少仓储设设备设施的的闲置率。因此要追追求最少故故障时间和和最大运行行时间。第七，最少少人工处理理原则。人人工处理成成本高，易易出错，应应尽量减少少。第八，安全全性原则。设计的系系统应能保保护人、产产品和设备备不受损伤伤。在设计计师必须考考虑防撞、防掉落、和防火措措施。保证证工作环境境

37、良好，安安全工程设设施齐全能能有效地保保证人身安安全。第九，有效效利用空间间原则。由由于自动化化立体仓库库需要大量量土地、基基础和各种种设施，因因此要充分分利用空间间，避免浪浪费。2.3.22 设计过过程1）收集和和研究原始始资料，进进行需求分分析。在确确定要建的的自动化立立体仓库之之后，需要要研究原始始资料，经经过分析和和整理后结结合实际情情况进行修修订，得出出仓库规划划设计的主主要依据。为了合理理确定货物物单元的形形式、尺寸寸和重量，需需要对所有有入库货物物的品种进进行ABCC分析，根根据分析结结果确定货货物单元的的形式、尺尺寸和重量量，确定土土建设计的的有关参数数，进行仓仓库的货架架、作

38、业机机械配置。对于少数数形状和尺尺寸比较特特殊以及有有很重的货货物可以单单独处理。2）确定仓仓库形式、作业方式式和货物单单元。在调调查分析入入库货物的的品种的基基础上，首首先应该确确定仓库的的形式。一一般采用单单元货位式式仓库，对对于储存单单一或很少少而批量较较大的仓库库则采用重重力式货架架仓库；对对于有特殊殊要求的货货物，可以以采用如冷冷藏、防潮潮、恒温等等设施仓库库。更具以以整单元为为主还是零零星货物出出库为主，决决定是否采采用拣选作作业。为了了提高出入入库的搬运运效率，应应尽量采用用复合作业业方式，避避免单入单单出模式。也可以采采用一次搬搬运两个货货物单元的的作业方式式提高作业业效率。3

39、）确定货货物单元形形式和货架架设计。为为了确定货货物单元形形式、尺寸寸和重量，应应该对货物物进行品种种的分析，选选择最佳的的设计方案案。确定好好货物单元元形式后，可可以据此进进行货架的的设计。货货架的设计计过程实际际上是一个个确定合理理的货架参参数的过程程。货架参参数的确定定在立体仓仓库设计流流程中起着着重要的作作用，货架架参数将直直接决定仓仓库的布局局，合理的的参数苦以以避免空间间的浪费，满满足仓库出出入库能力力要求，同同时降低了了立体仓库库的造价。4）确定库库存量和仓仓库总体尺尺寸。立体体仓库的实实际规模主主要取决于于库存量。如果库存存量已知，在在恰当考虑虑未来发展展需要的基基础上，可可以

40、直接使使用这个库库存量参数数，但是要要给出一定定的裕量。如果库存存量未知，需需要研究原原始资源，根根据前几年年的出入库库的数量和和规律确定定库存量。确定立体体仓库的总总体尺寸是是，容易实实现和经济济性要求，仓仓库不易设设计的过高高，以100至20mm的高度为为宜。仓库库的高度和和长度之间间的比例关关系一般在在0.155至0.44；仓库的的宽度和高高度之间的的比例关系系一般在00.12至至0.4。5）选择机机械设备类类型数量。选择机械械设备类型型和数量主主要是为立立体仓库选选择堆垛机机。堆垛机机的数量主主要取决于于仓库的作作业能力，即即最大出、入库频率率。一般情情况下，货货架的高和和长的比值值等

41、于堆垛垛机的垂直直运行速度度和水平运运行速度的的壁纸是，堆堆垛机的效效率中最高高。另外机机械设备的的选用还包包括输送设设备、货物物自动分拣拣设备及周周边设备的的选用。6）自动仓仓库的出入入库流量设设计主要和和出入库搬搬运周期有有关。自动动化立体仓仓库的搬运运周期一般般取决于巷巷道堆垛机机的作业循循环时间。堆垛机的的出入库搬搬运分为单单一作业和和复合作业业两种，堆堆垛机的搬搬运周期越越短，立体体仓库的出出入库作业业向绿也越越高。7）总体布布局设计。在完成上上述留个主主要步骤后后，便可以以根据作业业要求对自自动化立体体仓库进行行总体布局局设计。总总体布局设设计是应考考虑立体货货架与作业业区的衔接接

42、方式和货货物单元出出入高层货货架的方式式。8）确定管管理和控制制方式。立立体仓库的的管理系统统主要包括括储位管理理、储位编编码与货物物编号、储储位指派方方式的确定定。立体仓仓库的控制制技术主要要包括电气气控制技术术、主计算算机和堆垛垛机的通信信等。9）仿真分分析。为了了验证所设设计的自动动化立体仓仓库是否达达到设计要要求，可以以使用仿真真的方法进进行研究。利用仿真真的方法可可以建立立立体仓库的的模型，演演示系统如如何运行，鲤鲤鱼分析方方案的合理理性，微系系统的优化化设计提供供参考。第3章 自自动化立体体仓库的规规划设计设计条件：参考九州州通武汉物物流中心和和北京物流流中心设计计实例，设设计立体

43、仓仓库和楼房房库连通的的仓库系统统，存储单单元为托盘盘、纸箱、物流箱、容器。其其中，立体体仓库高222米，99个巷道，托托盘货位不不少于188000个个；楼库设设四层, 一层为入入库区、出出库区和拆拆零区，二二层为整箱箱存放、拣拣选、发货货作业区，三三层为整箱箱出库区和和补货用的的地打存储储区，四层层为办公区区等。立体体仓库与楼楼库在2层层半连通，实实现立体仓仓库托盘货货物整箱出出库在线拣拣货，及立立体仓库向向楼房库整整箱存储区区补货。基基于仓库系系统布局构构建的立体体连续输送送系统应满满足日均吞吞吐量188000 箱, 峰峰值吞吐量量280000 箱的的能力要求求。3.1 仓仓库形式和和作业

44、方式式的确定货物单元出出入高架仓仓库的形式式有三种，即即同端出入入式、贯通通式和旁流流式。同端端输入式是是货物出入入库都在巷巷道的同一一端的布置置形式。这这种布置由由于采用就就近入库和和出库的原原则，能缩缩短出、入入库周期；特别在仓仓库存货不不满，储位位随机安排排时，优点点较为明显显。由于入入库作业和和出库作业业在同一区区域，也便便于集中管管理。因此此，若无特特别要求，一一般采用同同端出入方方式。贯通通式是货物物从巷道的的一端入库库，从巷道道的另一端端出库。这这种方式总总体布置简简单，便于于操作和维维修管理。但是对于于每一个货货物单元来来说，要完完成它的出出库和入库库的全过程程，堆垛机机需要穿

45、过过整条巷道道，而且要要不同程度度地将库内内物流分开开。旁流式式是高架仓仓库的货物物是从仓库库的一端入入库，从侧侧面出库，这这种物流方方式要求货货架中间分分开，设立立通道，同同侧门相通通。这样就就减少了货货格即减少少了库存量量。但可同同时组织两两条路线进进行作业，方方便不同方方向的出入入库。在调查分析析的基础上上，选用单单元货格式式仓库。作作业方式采采用单一作作业方式和和复合作业业方式结合合的作业模模式。3.2 货货物单元形形式和货格格尺寸的设设计货物单元不不仅影响仓仓库的投资资，而且对对于整个物物流中心的的配备、设设施以及有有关因素都都有极其重重要的影响响。这是设设计自动化化立体仓库库大小的

46、基基础，它最最终影响到到立体仓库库的储存效效率。托盘尺寸为为1200010000150mmm。货物单元尺尺寸为6000400300mmm。托盘堆码外外形尺寸为为120001000012155mm。货格设计:图3.1 货格尺寸寸示意图在货物尺寸寸确定之后后，货格的的尺寸主要要取决于各各个间隙的的大小。侧面间隙的的确定。AA3和A44的大小，取取决于堆垛垛机的停车车精度及堆堆垛机和货货架的安装装精度。精精度越高，取取值可以越越小。对于于横梁式货货架，在堆堆放三个货货物单元时时，取A33=A4=100mmm；在堆堆放两个货货物单元时时，取A33=A4=75mmm。垂直方向间间隙的确定定。上部垂垂直间

47、隙HH2应保证证堆垛机的的货叉叉取取货物过程程中，微升升起不与上上部构件发发生碰撞，一一般要求HH2货货叉的微行行程+安全全裕量，下下部垂直间间隙H4对对于横梁式式货架即为为托盘高。安全裕量量的设置要要考虑：堆堆垛机载货货平台升降降的停车精精度、垂直直位置检查查片的安装装精度、货货叉微升和和微降行程程的误差、货物高度度误差、货货叉伸出时时的挠度和和货架横梁梁的高度误误差。一般般取H2=100150mmm。A0=23360mmmA1=10000mmmA2=22240mmmA3=A44=80mmmB1=12200mmmB2=11100mmmB3=500mmB4=1000mmH1=12200mmmH

48、2=2110mmH3=16620mmmH4=1550mmA0货格宽宽度A1单元货货物长度A2货格有有效长度A3侧向尺尺寸A4货物间间的水平间间隙B0货物长长度B1货格有有效宽度B2货物伸伸出货格长长度B4货物后后部间隙H1货物高高度H2货物上上部间隙H3货格层层高H4货物下下部垂直间间隙3.3 库库存量和仓仓库总体尺尺寸采用静态法法根据仓库库最大规划划确定有关关尺寸。由由于仓库的的长、宽、高等尺寸寸受建筑用用地的限制制，货架参参数的选取取并非任意意，在库容容量一定的的条件下，则则货架的长长、宽、高高三者中的的一个会成成为相关变变量。货架架总体尺寸寸的计算要要根据以上上约束条件件及货格尺尺寸，货

49、架架的摆放方方式、库顶顶间隙、库库内设施及及墙体的安安全距离及及货架前区区尺寸来确确定。货架架第一层平平面距地面面高度受堆堆垛机载货货台的最小小高度限制制，其值应应该大于6600mmm。1）确定货货架层数（仓仓库HW高22米米）： (3.11)C=(222000-16255)/16620=112.512层2）当巷道道数N=99时，仓储储的货物单单元数为MM，货架的的列数为： (3.2)LH=188000/(2912)=83.3384列3）货架的的总长度： (33.3)L=2.33642=999.122mm式中：H货货架顶面到到仓库屋顶顶下弦的垂垂直距离，对对于横梁式式货架，可可取为H=H11+

50、H4+200mmm一般情况下下，一个巷巷道的货位位数不超过过1500020000个为宜宜。根据货货架的巷道道数为9个个，每个巷巷道的货位位数为422218=11512，满满足条件。货架的主主要参数如如表1所示示。表2.1 货架主要要参数货架参数巷道数量9存放物料药品实托盘盘、空托盘盘组巷道宽度1700mmm货架结构形形式横梁式货格形式双货位层数12排数18列数422货位数181444货格宽度2360mmm货格高度1620mmm货架总长度度99.122m货架总宽度度36.9mm货架总高度度20044m3.4 出出入库搬运运周期及出出入库能力力验算取堆垛机的的单一作业业循环概率率1与复合合作业周期

51、期概率2分别为为80%和和20%。单一作业业循环制堆堆垛机从原原始位置开开始完成单单一存或取取货物的全全部过程，复复合作业循循环是指堆堆垛机从原原始位置开开始完成存存、取货物物的全部过过程。日峰峰值吞吐量量为280000箱，一一天工作时时间为100小时，则则出入库频频率为28800箱/小时，即即140托托盘/小时时。P1(L/5，22H/3),P2(2L/33，H/55)，L=99.112m;HH=20.02m。根据欧洲FFEM9.851标标准和库区区总体布置置情况，分分别计算出出P1,PP2的作业业时间和堆堆垛机的出出入库能力力。P1:(119.822,13.36);P2:(66.008,4

52、.01)平均单一作作业循环时时间: (3.4) (33.5)TP1=117.811s (3.6)TP2=222.033s因此TS=139.65s，则则单一作业业堆垛机出出入库能力力为M1=36000/1399.65=25.88托盘/小小时平均复合作作业循环时时间: (3.77) (3.8)T=15.42s因此Td=115.26s，则则复合作业业堆垛机出出入库能力力为M2=36000/1155.26=31.223托盘/小时综合出入库库作业能力力 (3.9)M=26.89托盘盘/小时堆垛机的利利用率为116托盘/小时/226.899托盘/小小时=599.5%3.5 作作业区与立立体仓库区区的衔接方

53、方式的确定定在确定了立立体仓库系系统的主要要作业设备备以后，可可根据系统统布局及土土建设计情情况，确定定作业区与与立体仓库库的衔接方方式，主要要是输送机机的布局方方式和选型型，输送机机的运行效效率也对系系统作业效效率有很大大的影响。具体的衔衔接方式有有如下几种种。叉车、或自自动导引小小车出、入入库台方式式采用这种方方式时，在在货架的端端部设立入入库台和出出库台。入入库时用叉叉车、或自自动导引小小车将货物物单元从入入库作业区区运到入库库台，再由由货架区内内的堆垛机机取走送入入货位。出出入库时，哟哟偶堆垛机机从货位取取出货物单单元，放到到出库台，由由叉车、自自动导引小小车取走，送送到出库作作业区。

54、叉车、或自自动导引小小车、或轨轨道小车、输送机出出、入库台台方式用叉车、或或自动导引引小车、或或轨道小车车将货物单单元送到输输送机，再再由输送机机将货物送送到入库台台，然后由由堆垛机将将货物单元元从入库台台上取走送送入货位。出库时反反向运行。采用这种种方式的优优点在于货货架区作业业的堆垛机机是一种间间歇式作业业机械，同同样往输送送机上放置置货物的叉叉车、自动动导引小车车或轨道小小车也是间间歇式作业业机械，这这就要求解解决好两者者在工作节节拍上的衔衔接，而这这一协调任任务可通过过积放式输输送机解决决。该布局局形式还可可以反向安安排，即输输送机轨道小车车、或自动动导引小车车，在与货货架区相连连。输

55、送系统出出、入库台台方式高架仓库的的货架区与与作业区的的衔接还可可以采用出出入库台装装卸系统与与积放式输输送机系统统相连的方方式解决，可可根据需要要设计成不不同的形式式。根据实际需需求，本设设计采取叉叉车、输送送机方式出出入库台。3.6 自自动化立体体仓库的控控制方式和和管理方式式堆垛机的控控制方式可可分为手动动控制、单单机自动控控制、联机机自动控制制3种，控控制水平的的选择必须须从仓库的的实际出发发。手动控制方方式设备简简单，操作作和维修都都较方便，设设备价格便便宜，对土土建、货架架的要求也也较低。对对于一般规规模不大、出入库频频率不高的的仓库很适适用，他是是目前立体体仓库中使使用最广泛泛的

56、一种。对于拣选选是仓库来来说更是占占了绝大多多数。单机自动控控制、联机机自动控制制适用于出出入库频率率较高、规规模较大，特特别是高度度较高的仓仓库，可以以减轻工人人劳动强度度，提高堆堆垛机的工工作速度和和生产率。立体仓库的的管理方式式一般可分分为台账管管理、穿孔孔卡结合台台账管理和和计算机管管理3种。在总体设设计阶段，要要根据仓库库的规模、出入库频频率、生产产管理的要要求、仓库库自动化水水平等方面面的因素综综合考虑选选定一种管管理方式。第4章 输输送系统的的设计规划划4.1 输输送系统的的组成结构构1）链式输输送机链式输送机机是现代化化立体仓库库中最基本本的用于连连续运输三三元话务的的输送设备

57、备之一，其其输送速度度适中，通通过轨道支支承传送链链条，构造造简单，维维护容易，成成本低廉，但但噪音偏大大。除输送送方形规则则物外，其其他货品必必须以承载载托盘输送送。链式输送机机主要用在在自动化立立体仓库入入库区、装装配和包装装区、在线线拣选区、出库区等等。一般输输送系统为为提高作业业组度，合合理安排货货物存放位位置，在输输送系统中中一般设计计有很多缓缓冲积放区区，主要是是通过合理理布置链式式输送机来来完成这一一任务。链式输送机机根据在输输送系通过过中的位置置和作用可可分为单速速和双速两两种。在国国内目前一一般设计为为高速166米/分钟钟，低速44米/分钟钟。2）辊子输输送机辊子输送机机也是

58、现代代物流自动动化仓库中中最基本的的连续式运运送货物的的输送设备备之一，单单元货物连连续输送、积存、分分拣；可沿沿水平或曲曲线路径进进行输送。其结构简简单，安装装、使用、维修方便便，对不规规则的物品品了放在托托盘货者托托板上进行行输送。在在自动化立立体仓库中中与链式输输送机共同同承担输送送系统中的的单元货物物运输，主主要完成直直线运输。辊子输送机机主要应用用于自动化化立体仓库库入库区、装配和包包装区、在在线拣选区区、出库区区等，也可可起到缓冲冲积放的作作用。辊子输送机机根据在输输送系统中中的位置和和起到的作作用也可分分为单速和和双速两种种。一般设设计为高速速16米/分钟左右右，低速44米/分钟

59、钟。3）链式辊子组组合式降台台在近年的输输送系统设设计中，为为了提高作作业速度，对对间歇性输输送设备的的型式进行行了新的设设计和改型型，链式辊子组组合式升降降台就是在在这一时期期出现的新新产品。其其主要应用用于输送系系统中连式式输送机和和辊子输送送机有交叉叉的部位，它它是在一套套设备中既既有连式输输送机又有有辊子输送送机机，并并通过一套套升降装置置使两个输输送机形成成高度差，以以实现单元元货物运送送方向的990度转变变。根据通通过方式不不同分为丁丁字形和十十字形两种种。设备改改型前要完完成单元货货物运行放放行的900度改变，出出了链式输输送机和辊辊子输送机机外，还要要有升降台台，上面安安装辊子

60、输输送机或者者链式输送送机，完成成动作时间间长，改型型后将升降降机构安装装在链式输输送机底部部，货物一一到其上方方停下，升升降机构运运动，顶起起以一定角角度倾斜放放置的链式式输送机的的头部升降降段，链式式输送机开开始运送货货物。整个个过程输送送速度得到到了提高。皮带式输送送机皮带式输送送机是用输输送带做承承载和牵引引构件的输输送机，用用来输送各各种规则或或不规则形形状的货物物。皮带输输送机可水水平输送，也也可倾斜输输送。带式式输送机由由于是通过过摩擦力带带动货物运运行，因此此比较适宜宜输送小件件零散的货货物，常应应用于物流流中心或配配送中心的的拣选作业业。平带输输送机可用用来输送各各种规则或或