案例：自动化立体仓库的规划与设计ppt课件

1、案例：海尔物流与立体库，海尔集团公司发现在整个生产过程中，仓储是最受限制的，即原材料和零部件的仓储和配送，所以海尔选择了这一突破。青岛海尔信息园建成机械化立体图书馆，黄岛开发区建成全自动立体图书馆。在中国，由于劳动力成本低、占地面积大，人们对立体图书馆的效果提出了质疑。然而，海尔的事实是黄岛立体仓库长120米，宽60米，仓储面积5400平方米，立体仓库有9 168个标准托盘，托盘长1.21米。立体仓库的建筑高度为16米，货物高度可达12.8米，每天有1200个托盘进出，实际容量为1600个。案例：海尔物流立体仓库，5 400平方米取代了原来的65 000平方米的租赁仓库，并且由于使用计算机系统

2、，管理人员的数量从300多人减少到48人。通过减少租赁仓库的租金，从租赁仓库到车间的往返费用，以及节省工人的工资，每年总计1200万英镑。第二个功能是减少材料库存。因为海尔已经在电脑系统中设置了，比如说，只允许放7天的材料，7天之后不允许进入，这就相对减少了整体库存。当时，空调部门就是一个典型的例子，在大约三个月的时间里，从9月到12月减少了1.4亿。第三个功能是深化企业物流系统的规划。由于立体库使用后由两翼驱动，首先，海尔要求所有供应商按照标准化模式发货，所有供应商都是标准化托盘和标准周转箱。案例：海尔物流和立体仓库曾经是纸箱。纸箱的缺点是产品的零件容易被压碎，并且在上线时必须被丢弃。多次倾

3、倒增加了人工分拣，不能保证产品质量。现在，统一的产品包装被采用，从供应商的工厂到海尔的生产线的整个过程不需要倾销。车间也是如此。过去，车间的效果是肮脏、混乱和糟糕的。使用标准箱子后，所有叉车操作都标准化了。立体仓库对双方都有好处，不仅对子供应商有好处，对海尔内部的整个物流推广也有好处。第二，三维库具有灵活性和可扩展性。起初，三维图书馆只是为空调设计的，但在被计算机系统管理后，它只占用了少量的存储容量。公司立即把所有的冰箱、洗衣机和电脑都放在里面，从而减少了这些工厂租用的仓库。整体效果非常明显。三维图书馆有很多好处。无需设置实物仓库，可在车间旁边设置立体货架，节省车间宝贵的生产面积，充分利用每一

4、寸土地。讨论1:什么是自动化仓库？讨论2:自动化仓库的组成部分是什么？讨论3:自动化仓库的优势是什么？自动化立体仓库一般是指使用几层、十层甚至几十层的仓库来储存货物，并使用专门的储存设备进行货物的交付或仓储操作。因为这种仓库可以充分利用空间进行储存，所以被形象地称为立体仓库。自动化仓库采用自动化存储和检索系统(AS/RS)，它由一个高位岩机、一个堆高机、一个输出/输入传送系统、一个自动控制系统、计算机仓库管理系统和外围设备组成，可以实现集装箱单元中货物的自动化存储和计算机管理。自动立体图书馆基本上由以下几个部分组成：高层货架：用于存放物品的钢结构。托盘(集装箱):一种运载货物的器具，也称为车站

5、器具。巷道堆垛机：用于自动存取货物。传送系统：的主要外围设备负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机移除货物。自动导向车辆系统：是一种自动导向车辆。根据其导向方式，可分为感应导向小车和激光导向小车。自动控制系统：驱动自动立体图书馆系统的每个设备的自动控制系统。库存信息管理系统：也称为中央计算机管理系统。它是全自动立体图书馆系统的核心。自动化立体仓库的主要优点：(1)采用高层货架存储和巷道堆垛机操作可以大大增加仓库的有效高度，充分利用仓库的有效面积和存储空间，使货物的存储集中化和立体化，降低占地面积和土地购置成本。()能实现仓库作业的机械化和自动化，并能大大提高工作效率。()由于材料集中存放在有限的空间

6、内，因此便于控制温度和湿度。()利用计算机进行控制和管理，操作过程和信息处理快速、准确、及时，可加快材料周转，降低仓储成本。()由于货物的集中储存和计算机控制，采用现代科学技术和现代管理方法是有益的。自动化立体仓库的主要缺点：(1)仓库结构复杂，配套设备多，需要大量的基建和设备投资。()架子安装精度要求高，施工难度大，工期长。()计算机控制系统是仓库的“神经中枢”。一旦出现故障，整个仓库将会瘫痪，收发操作将会中断。()由于高层货架是用标准货架分单元存放的，因此对存放的货物类型有一定的限制。()由于仓库是自动控制和管理的，所以技术性很强，对员工的技术和专业素质要求很高，员工必须具有一定的教育水平

7、和专业知识，并且只能由经过专门培训的人员来胜任。1.仓库布局设计1。空间利用率1。在对细胞损失进行分类和叠加时，计算面积时应考虑细胞损失。以图中所示的分类堆叠为例。图A显示每个通道有一排货物，每排货物有几列，每列有四层堆叠。如果从一堆货物中拿走一层或多层，只要它们没有用完，空位就不能被其他货物填满，剩下的空位就像蜂窝一样，因此称为蜂窝形空位，这影响了存储容量的充分利用。单层和双层深堆垛、蜂窝损耗空位因子的计算如下。空置率h的期望值是公式中n行货位的货物堆数；i=0，1，2 ,计算图中单元损耗的空位因子的示例。以计算图中蜂窝损耗的空位因子。解决方案：图中的商品列表可能有四种状态：只有一层、两层、

8、三层或四层堆叠，因此对应的空位数分别为3/4、2/4、1/4和0。假设这四种状态的出现概率都是1/4，空位因子h的期望值可以计算为右图中的0.4375。(2)渠道损失是由于渠道占用的有效堆放面积，在分类堆放和货架存放中都存在。在不考虑航道深度方向的情况下，航道损失可由以下公式计算：一条航道宽度的宽度和货物堆在La=Wa/(Wa 2d)中的深度。(2)信道损耗，计算信道损耗。(2)通道损失如下图所示，如果托盘深度为1m，叉车操作通道宽度为3m，通道损失为3/5，即60%。可以看出，这个频道已经失传了。为了减少这种损失，可以增加货物位置的深度，如图B所示，通道损失减少到3/(43)0.429，但此

9、时蜂窝损失增加。对于普通的选择性货架，堆垛深度可达两排，即双层货架，此时可使用带伸缩叉的叉车。但是，仓储、装卸、搬运等操作不方便，需要综合考虑。详情见以下案例。通过以上典型计算，不同深度货物的通道损失、蜂窝损失和总空间损失如下表7-1所示。可以看出，堆栈越深，通道损耗越小。尽管蜂窝空位的损失增加了，但总的存储容量损失减少了。飞机损失率c .货物的最大库存量为600件，因此请考虑通道损耗(叉车直角堆垛的最小通道宽度为3.6m)和蜂窝损耗，以确定所需的存储面积。(叉车货叉长度一般为9001000毫米)，示例，解决方案：货物分四层堆放，实际占地面积为1 . 00 . 6600/4=90平方米。叉车的

10、货叉一般长达900-1000毫米，因此在堆放过程中可以一次叉开两个货叉。分拣和堆叠通道的方式是在每个通道的两侧至少有两排货物。如果按两排货物堆的深度计算，通道损失La=3.6/(3.6 2(0.62)=0.6，但货物通常是一个一个地拿走的，那么蜂窝损失按一排8块计算，蜂窝损失E(H)=7/16=0.4375的空位因子可以计算出来，考虑通道损失后的蜂窝损失为0.4375()。因此，所需的存储面积为90/(1-0.775)=400 m2。例如，如果堆叠深度更大，例如4行，解决方案是将货物堆叠成4层，实际占地面积为1.00.6600/4=90m2。如果堆垛深度较大，如4排，La=3.6/(3.6 2

11、(0.64)=0.429，蜂窝损失为一排16件，蜂窝损失的空置率为E(H)=15/32=0.46875，总损失为0.4290.46875(1-0.429)存储容量和仓库面积(1)存储容量仓库的规模主要取决于待存储货物的平均库存量。商品平均库存是一个动态指标，经常随着商品的收发而变化。作为流通领域中的一个商业仓库，其库存很难计算，但它可以确定一个最大吞吐量指标；作为制造企业中的一个仓库，平均库存可以根据历史数据和生产发展情况粗略估计，一般应考虑510年后的预期数量。库存是用实际重量来表示的。(1)仓库容量：在粗略确定库存后，应根据待储存货物的规格、品种、体积、单位重量、形状和包装确定每个货物单元

12、的大小和重量，作为仓库的库存单位(SKU)。托盘或集装箱通常用作仓库存储单元中的载体。每个货物单元的重量为200500千克，单元尺寸最好是标准托盘尺寸。托盘货架仓库中的库存是仓库容量，可用于确定仓库面积。(2)面积计算，仓库面积包括有效面积和辅助面积，有效面积指货架和货架的实际占用面积；辅助区是指作业现场、通道、办公室和厕所的接收、调度和分类所需的区域。计算面积一般有两种方法：直接计算法和荷载计算法。直接计算方法是直接计算货架、堆垛和辅助区域所占的面积，然后将它们相加计算总面积。负荷计算方法是一种经验算法，它根据库存、储存期和单位面积的负荷能力来确定仓库面积。它在中国计划经济时代被广泛使用，但

13、很少使用，因为采用货架和托盘后，储存期大大缩短，单位面积货物的装载量也发生了很大变化。(2)面积计算，当面积难以计算时，也可以比较类似仓库的面积和所需面积。直接计算面积的计算与仓库中货物的存储方式、存取策略、空间利用率、装卸机械和通道的类型等有关。并应根据设计中的实际情况进行计算。例如，一个金属材料仓库的库存为500吨，所有这些都通过起重机集中堆放。堆垛长度为6m，堆垛宽度为2m，堆垛高度为1.5m，考虑蜂窝损失后，空间利用率为0.7，物料比重为7.8t/m3。找到那个区域。解决方案：计算出的堆放总占地面积为：S=500/(1.50.77.8)=61m2。同一仓库中的不同物料应分别计算，分类堆

14、放，合计后，应考虑渠道损失，以获得最终面积。在直接计算货架存储的情况下，托盘被用作单位。有必要确定货架隔间的大小、货架排列和层数，然后确定面积。一个仓库计划储存两种类型的货物，甲和乙，包装尺寸(长，宽和高工作叉车为电动堆垛叉车，提升高度为3524毫米，直角堆垛的最小通道宽度为2235毫米。尽量确定货架的长度、宽度和高度，楼层和排数(叉车和货架的详细参数见图)，并计算货架面积。主视图、解决方案：1)计算甲、乙货物所需的托盘存储单元数量。对于A类货物，每层12001000个托盘(不超过托盘尺寸)可放置8件，可堆叠层数为(900-150)/180=4.17，这意味着如果是圆形的，则为4层，因此一个托

15、盘可堆叠32件。库存相当于SKU的19200/32=600托盘。同样，对于乙类货物，每个托盘上可以堆放30件，总共需要250个托盘。a和b总共需要850个托盘。2)确定货物网格的尺寸(图纸)。由于每个货物格架中放置了2个托盘，货物格架的尺寸确定为120025031002750毫米长(包括柱宽50)、1000毫米深和1000毫米高(包括梁高100)。3)根据叉车的提升高度，货架的数量确定为3 524毫米，包括上层在内，货架的数量确定为4个。4)确定叉车架操作单元由于叉车在两侧操作，因此可以确定叉车架操作单元，如图所示。该单元有16个托盘，长度为2.75米，深度为两排货架。背靠背的间隙是100毫米

16、。叉车直角堆垛的最小通道宽度为D=21m 0.1m 2.235m=4.335m，4.4m的面积为S0=2.754.4=12.1m2.5)确定面积用总SKU数除以叉车货架操作单元所需的单元数，再乘以单元面积得到货架面积(包括操作通道面积)，即单元数=850/16=53.125，取不小于54的整数旧面积S=54S0=5412=648 m2。6)确定架子的数量。货架的总长度和数量与特定区域的形状有关。对于新建的仓库，这可以作为确定仓库总体形状的基础。在这个例子中，有54个单元，根据69，货架为9个单元长，即92.7=24.3米长，有6条道路和12排货架，深度为64.4=26.4米。深度大于长度，这不

17、符合沿长方向布置货架的原则。可考虑道路4，414=56，长度37.8米，深度17.6米，如下图所示。在设计中，应进一步将其设为整数，如39m18m。货架布局不仅要考虑存储和节省面积，还要考虑交货速度。从搁板的中间设置有贯穿每排搁板的垂直交叉通道，这也可以增加搁板的稳定性。仓库布局设计(1)仓库设计通过上述直接计算方法得到有效仓储面积，加上必要的辅助面积后，就可以得到仓库总面积，用于仓库设计。仓库的长度和宽度(跨度)与仓库面积有关。在确定的面积下，长度和宽度可以有无数的组合，但设计应根据优先比进行选择，一般如下表所示。(1)仓库设计：确定长宽比后，先选择宽度，再确定长度。如果仓库需要800m2的面积，长宽比为1:4，则计算的宽度为14m，长度为56m。长度、宽度和尺寸也应符合建筑标准GBJ