【讲义】任务1-存储设备选型与规划

号院11Street,BDA,Beijing,China任务8 存储设备选型与规划知识目标设备选用的原则常见的储存容器存储设备的类型智能化存储系统的构成技能目标能够根据实际项目需求选用合适的存储设备能够规划自动化立库的规模及布局方式一、任务描述择什么样的设备，是存储设备规划的重要内容。施过程。完成如下任务：存储区的功能区域划分储运单元的设置和存储设备选型仓储中心整体布局规划二、必备知识（一）物流设备的配置原则虑。遵循以下几大原则：合理的配置物流设备闲置浪费。因此要对物流设备进行科学规划，要认真研究、分析设备需求种类、的效能。选用标准化的物流器具和设备在物流设备体系规划中，采用标注化物流设备和器具，可以降低设备和器具元器具，有利于搬运、装卸、储存作业的统一化和设施设备的充分利用。充分利用空间利用率。减少人力搬运智能化设备的产生，一方面是提高生产率，另一方面就是减少人力作业。业人员上下作业次数，尽可能高效利用自动化设备。柔性原则不同业务类型的可用性，避免由于短视而造成设备的浪费。（二）存储设备的类型便能够为学习者从硬件设备分类及发展过程，建立清晰的学习脉络。容器设备容器设备按照功能来分，可以分为搬运、储存、拣选、配送等容器；按形态来分，可分为以下几种。托盘平托盘做托盘作业，可配合叉车和搬运车进行作业。定的平托盘标准尺寸有1200mm1000mm和1100mm1100mm两种，优先推荐100mm~150mm。、500kg、1000kg、1500kg500kg、1000kg、1500kg、2000kg箱式托盘

图4-1 木托盘44-2图4-2 箱式托盘柱式托盘444-3所示。

4-3柱式托盘的辅助装置，特别适合于结构复杂、批量大的重型产品包装，可长期周转复用，与木箱包装相比，可节省包装费用，降低运输费用，提高装载量。物流台车4超市商场，作为顾客挑选商品时的暂存搬运工具。集装箱使用的大型装货容器，内容积≥1图4-4 集装箱存储货架储设备，提高物流作业效率。物流仓储中心的存储设备，以单元负载的托盘储存方式为主，同时为配合可满足托盘、容器、箱装品和单品的储存需求。按结构特点，货架有如下分类：托盘货架须进行集装单元化2000kg叉车的最大叉高决定货架的高度。4000kg。仓库中应用最多，分驶入式托盘货架和重力式托盘货架。4-5横梁货架搁板货架搁板货架，也称为轻型货架。结构与托盘货架相似，只是构建承载轻量化，宜等特点，货架高度一般在4m以下。搁板式货架等重量轻、体积小的物品，如4-6所示，不同规格的参数4-64-1搁板货架参数流利式货架零件盒及纸箱4-7品深度方向出货口自动滑动。的货物，且较多运用于拣选系统。图4-7 流利式货架贯通式货架贯通式货架又称通廊式货架或驶入式货架（或带货叉的无人搬运车横梁式货架货位叉车需要进入货架内部存7一、产品单一，如：食品、烟草、冷库等库房。合太长或太重货品。驶入式货架尺寸制定如4-8图4-9所示。(b)托盘与支柱的间隔，C≧80mmE=C+50mmL=C+E4-8贯通式货架参数4-9贯通式货架悬臂式货架H或冷型钢HH4-10所示。4-10悬臂式货架阁楼式货架阁楼货架系统，通常利用中型搁板式货架或重型搁板式货架作为主体支撑加上楼面板（根据货架单元的总负载重量来决定选用何种货架用冷轧型钢楼板、花纹钢楼板或钢格栅楼板。阁楼式货架系统是在已有的工作场地或货架上建一个中间阁楼，以增加存储空间，可做二、三层阁楼，宜存取一些轻泡及中小件货物，适于多品种大批至二楼、三楼，再由轻型小车或液压托盘车送至某一位置。如4-11所示。

4-11阁楼式货架货架功能，操作简单、存取作业迅速，适用于储存及管理。其货架移动快速，效率很高，又能依需求自动存取物品，并可多层方式，故空间利用率高。4-2项目水平旋转式货架垂直旋转式货架垂直窜转组合式货架轻负载容器式自动仓储空间利用普通→高高高高设备占用面积中→大小小中→大存储密度中高高很高倍深度存储不可不可不可可随机存储可可可可计算机控制可可可可随机存取性容易困难困难很困难多层同时移动不可不可可不可多层存取可可可可移动速度5m／min～30m／min5m／min～10m／min5m／min～10m／min—安装容易性容易容易容易困难扩充性普通普通容易困难货品安全性中中→高高高单位存储成本低中由高移动式货架移动式货架是“可在轨道上移动的货架”(见GB／T18354—2006中4.41货架的底部安装有运行车轮，可在地面上运行的货架。适用于库存品种多，出入库频率较低的仓库；或库存频率较高，但可按巷道顺序出入库的仓库。因为只需要一个作业通道，可大大提高仓库面积的利用率，所以广泛应用于办公室存放文档，图书馆存放档案文献，金融部门存放票据，工厂车间、仓库存放工具、物料等。叉车在通道内装卸货物，4-12如图所示。图4-12 移动式货架高度可达12m，单位面积的储存量可达托盘式货架的2倍左右。适合保管品种制。智能化存储系统见的智能化存储系统有以下几种：（1）自动化立库系统AutomaticStorage＆RetrievalSystemAS/RS货架储存单元仓库充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。主要由高层货架、用于整件拣选，很少用于拆零拣选。下且地面载荷不大时，采用这种形式比较方便。整体式自动化立库库。MiniloadAS/RSAS/RSMiniload。Miniload80为主。其有很多种形式，尤其是其货叉和载货台形式多达数十种，使其具有广250BSKU计划性强，可以实现快速出库的场景。在北京亚洲一号的医药仓应用的了(2)智能化密集存储系统堆垛机式AS/RSMiniload智能密集存储系统是集AS/RS、穿梭车、换层提升机等多种系统于一体的全新一代存储系统，分为托盘和料箱两种方式。其存储效率是传统立体库存储的1.5-3倍，被称为存储系统的里程碑成果。目前的形式有多种，已得到了应用。实可以将传统AS/RS垛机式自动化立库，后者为穿梭车式自动化立库。分类方式如下：堆垛机式AS/RSMiniload自动化立库系统穿梭车式穿梭车式子母车（京东两向穿梭车）4-子母车（京东两向穿梭车）在京东的天津亚洲一号大件仓就应用了智能密集存储系统。以小件料箱存储的CSKU、了该项存储技术。四向穿梭车密集存储系统示意图实现自动化货到人拣选。天狼货到人密集存储系统见4-16所示。京东物流天狼货到人智能化密集存储系统示意图不同类型密集存储设备的性能对比见表4-3。4-3来源:京东大学京英平台《设备规划》课程三、实施方法仓库原系统状况分析当前仓储中心存在的问题，是仓储中心升级改建规划中的第一步。问题。优化的目标就是缩短作业路径，提升作业效率。需求、业务形态、出库量、周转率等货品特征来进行规划。设备选型要素设备的选择主要考虑仓储业务特征，包括货态、出入库形式等。物品特性存取性出入库量搬运设备厂房结构存储设备选用考虑的4-17物品特性存取性出入库量搬运设备厂房结构存储设备选用考虑的存储设备选用考虑的因素（1）物品特性的材料特殊，如易腐性或易燃性商品，在储存设备上就必须做防护考虑。方法和过程。存取性结果。出入库量存设备于出入库频率，见下4-4。4-4储存单位高频率中频率低频率托盘托盘式货架立体自动仓库托盘重力式货架托盘式的移动货架容器（箱）箱式立库水平旋转自动货架垂直旋转自动货架横梁货架移动式货架搬运设备储存设备的存取作业是以搬运设备来完成的。因此，选用储存设备要一并还是前移式叉车，还须考虑举升高度及举升能力。货架选择（1）确定容器设备根据上述考虑要素确定容器设备后，也就基本圈定了货架的选择范围。（2）选择货架货架的选择需要依据货品和建筑条件。步骤如下：20低于20米的仓库，只能选择传统非自动化货架。立体仓库作为主要的智能化存储设备。存储区与拣货区分开的存拣模式，还要考虑拣货形态，拆零拣货形态的模式下，选。拣选单位，根据客户需求选择匹配的货架以及存储形态，具体见4-5。4-5静态储存设备适用的物品储存单位与拣选单位储存设备储存单位拣选单位托盘箱单品托盘箱单品托盘货架搁板货架（垂直货柜）重力式货架流利货架4-6所示。储存设备储存单位拣选单位托盘箱单品托盘箱单品单元自动仓储系统小件自动仓储系统水平旋转式货架垂直旋转式货架穿梭小车式自动化立体仓库货位需求与占地面积测算在实际的仓储项目规划中，还要考虑货品的周转率，尤其在零售类、电子SKUSKUABCEIQ的下的特征，以此来确定存储策略，库存位置规划。另外，对于未来的出库目标要一个预测，依据现有订单的分析结合未来的储区域的占地面积。具体步骤如下：确定最大库存量如选定了自动化仓库，那么确定自动化仓库托盘单元的最大库存量，考虑E.计算自动化仓库每小时最大出入库量内。自动化仓库每小时最大出库量F=托盘数/工作时间 （4-1）次数，即：N=3600/T （4-2）式中，N=每小时标准出入库能力，次；T=单次标准动作时间，s；1小时为3600（s标准动作时间为：工作台→收货→货架中心→存货→返回工作台过程所需时间（s下图4-18堆垛机运动路线示意图，为堆垛机复合循环运动路线。入库存货及取货出库标准动作时间为：工作台→收货→货架中心→存货→卸货3L/4，3H/4（s上述3种情况所指的货架中心，当货架的货格数为偶数格时，为（𝒙方向货格数𝟐

+1，𝒚方向货格数𝟐

+1） （4-3）标准动作时间和堆垛机的行走、升降、叉取等3种速度及距离有关系。4-18堆垛机运动路线示意图收货存取时间=叉取距离➗叉取速度2+[（高位-低位）➗升降速度]。走到货架中心的时间：堆垛机货台可以同时用行走和升降两种速度运动，最后到达的时间即是所求时间。N=3600/T，则：G=F/N （4-4）Z=2G （4-5）F——自动化仓库每小时需要最大进出库托盘单元数G——堆垛机台数，即巷道数自动化仓库内货架排数N——标准出库能力确定货格高度错误!未找到引用源。JJ=（C+K）M （4-6）式中C——托盘装载单元高度，mm；K——堆垛机叉车操作所需距离，即相邻两托盘单元的垂直距离，K=150~230mm；M——在垂直方向的货格数。4-19确定自动化仓库系统高度图为自动化仓库系统高度标准。货架系统高度P计算公式如下：P=J+𝑻𝒖+𝑻𝒅+𝑻𝒃 （4-7）式中J——货架高度𝑇𝑢——托盘单元顶面到屋顶下面的距离，假设平均𝑇𝑢=600mm；𝑇𝑑——堆垛机叉车操作空间，假设平均𝑇𝑑=750mm。𝑇𝑏——地面到货架第一层的空间高度距离。确定一排货架长度L错误!未找到引用源。为一排货架长度L。货架长度主要由货格长度与列数地面积来评估需要多少货格也就是多少列，确定列数后，就可以确定货架长度。L=RS； （4-8）以上公式中；L——一排货架长度R——货格长度 S为货格列数4-20货架长度示意图AA=L+T+U （4-9）L——T——（含入库台架部分T=7.5m；U——特殊设备所占长度，如堆垛机活动空间、周边设备所占空间等。确定自动化仓库系统宽度双深位自动化仓库业系统宽度=货格宽度2+巷道宽度）✖排数/4（4-11）600mm，另外也没有考虑货架背靠背间隙。述基本原则。那么，知道自动化立库的总长度和总宽度后，相应的可以测算出占地面积。分和占地面积的平衡去规划自动化立库的的长度和高度，并对作业效率做测算，体货架的层数、长度和排数。可参考错误!。V四、任务实施【项目背景】使用的厂房建筑条件如4-22所示，满足仓储中心规划建设的需求。图4-22 仓库建筑平面示意图需要完成如下任务：通过了解业务形态分析客户需求；分析货品存储形态；进行自动化立库布局规划，包括货位需求的计算、层高计算、自动化面积立库的面积测算。【规划过程】项目需求分析2PCB托盘的入库，也有散件的入库方式，因此也涉及到拆零。目标存储量期的库存需求。评估建筑条件20.8进行自动化立体仓库的规划建设。评估需要满足的业务流量根据业务目标，每日成品入库1000箱来估算，换算成成托入库量为每日入3384=1000=33=450空托盘回库=19+6/10=2.5托空=4+11+2+6+6+19+3=51具体分析结果如下图所示：4-23流量流向分析图图4-24 存储形态根据以上分析可以看出，涉及拆零但很少，以箱存为主，码放高度不高，1000mm*1200*1500托盘作为储存单元。自动化立库布局规划化立体仓库，储存量目标为3500托。主要功能区域划分为：一楼设置收发货区、立库存储区、输送带区。3500要多少个货架，需要多少列，多少层。首先可以确认的是最大库存量为3500托，假设我们在立库规划区设定3个巷道，也就是3台堆垛机作业，并且按照客户需求以双进身立库布局为规划形3500➗3=1167.一个巷道需要满足1167个货位。1167➗4=292.150mm，那么一个托盘加一个货物箱的高度就是