第八章 倉儲設施布局規(guī)劃與設計

1、第八章 倉儲設施布局規(guī)劃與設計 第一節(jié) 普通倉庫的布置規(guī)劃與設計一倉庫的布置規(guī)劃設計的含義普通倉庫一般由：物料儲存區(qū)、驗收分發(fā)作業(yè)區(qū)、管理室及生活間及輔助設施組成。倉庫的布置規(guī)劃就是對上述區(qū)域的空間面積配置作出合理安排的同時，重點對倉庫的儲存區(qū)域的空間及技術要求、設備選擇及作業(yè)通道寬度等進行規(guī)劃設計。普通倉庫規(guī)劃與設計的主要內(nèi)容1倉庫的儲存區(qū)域空間規(guī)劃儲存貨物的空間規(guī)劃是普通倉庫規(guī)劃的核心，儲存空間規(guī)劃的合理與否直接關系到倉庫的作業(yè)效率和儲存能力。儲存空間規(guī)劃的內(nèi)容包括：倉儲區(qū)域面積規(guī)劃柱子間隔規(guī)劃庫房高度規(guī)劃通道寬度規(guī)劃。2倉庫常用設備的選擇二倉庫儲存區(qū)域空間規(guī)劃1儲存區(qū)域空間規(guī)劃的影響因素

2、（1）存儲方式。一般存儲方式有散放、堆碼、貨架儲存三種。（2）貨品尺寸、數(shù)量。（3）托盤尺寸、貨架空間。（4）使用的機械設備(型號/式樣、尺寸、產(chǎn)能、回轉半徑)。（5）通道寬度、位置及需求空間。（6）庫內(nèi)柱距。（7）建筑尺寸與形式。（8）進出貨及搬運位置。（9）補貨或服務設施的位置(防火墻、滅火器、排水口)。（10）作業(yè)原則：動作經(jīng)濟原則、單元化負載、貨品不落地原則、減少搬運次數(shù)及距離、空間利用原則等。2倉庫儲存區(qū)域面積的計算倉庫面積含儲存區(qū)域面積和輔助設施面積兩部分儲存區(qū)域面積指貨架、料垛實際占用面積。輔助面積指驗收、分類、分發(fā)作業(yè)場地、通道、辦公室及生活間等需要的面積。這里主要介紹貨物儲存

3、區(qū)域面積的計算。 (1) 荷重計算法 荷重計算法是一種常用的計算方法，是根據(jù)倉庫有效面積上的單位面積承重能力來確定倉庫面積的方法。舉例: 某建材公司計算建造一座建筑材料倉庫，年入庫量為20000噸，一年中工作300天，物料平均儲備期50天,有效面積上平均貨重0.7噸/平方米,倉庫利用系數(shù)為0.4, 試用荷重計算法求倉庫面積。解：根據(jù)題目中給出的條件，有 Q=20000，T0=300 T=50，=0.4, q=0.7倉庫面積:倉庫面積為11905(平方米)(2) 托盤尺寸計算法若貨物儲存量較大，并以托盤為單位進行儲存，則可先計算出存貨實際占用面積，再考慮叉車存取作業(yè)所需通道面積，就可計算出儲存區(qū)

4、域的面積需求 托盤平置堆碼假設托盤尺寸為P×P平方米，由貨品尺寸及托盤尺寸算出每托盤平均可碼放N箱貨品，若倉庫平均存貨量為Q，則存貨面積需求(D)為： 托盤多層疊堆假設托盤尺寸為P×P平方米，由貨品尺寸及托盤尺寸算出每托盤平均可碼放N箱貨品，托盤在倉庫內(nèi)可堆碼L層，若倉庫平均存貨量約為Q，則存貨面積需求(D)為：托盤貨架儲存計算法假設貨架為L層，每托盤占用一個貨格，每貨格放入貨物后的左右間隙尺寸為P，前后間隙尺寸為P，每托盤約可碼放N箱，若公司平均存貨量為Q，存貨需占的面積為D，則存貨面積(D)為：雙貨位貨格倉庫空間的計算由于貨架儲存系統(tǒng)具有分區(qū)特性，每區(qū)由兩排貨架及存取通

5、道組成，因此由基本托盤占地面積再加上存取通道空間，才是實際儲存區(qū)域面積，其中存取通道空間需視叉車是否作直角存取或僅是通行而異。而在各儲存貨架位內(nèi)的空間計算，應以一個貨格為計算基準，一般的貨格通常可存放兩個托盤。下圖為儲存區(qū)域面積的計算方法。圖中符號說明：P1：貨格寬度P2：貨格長度Z：每貨架區(qū)的貨格數(shù)(每格位含2個托盤空間)W1：叉車直角存取的通道寬度W2：貨架區(qū)側向通道寬度A：貨架使用平面面積B：儲區(qū)內(nèi)貨架總存貨面積S：儲存區(qū)總平面面積Q：平均存貨需求量L：貨架層數(shù)N：平均每托盤碼放貨品箱數(shù)D：存貨所需的基本托盤地面空間則：貨架使用平面面積貨架使用總面積B貨架使用平面面積×貨架層數(shù)

6、A×L儲存區(qū)總平面面積S貨架使用平面面積十叉車通道十側通道A十W1×(5P2十W2)十(2P1×2×W2)4柱子間距設計(1) 根據(jù)卡車臺數(shù)及種類確定柱子間距進入倉庫內(nèi)?？康目ㄜ嚺_數(shù)及種類：不同型式重量的載貨卡車會有不同的體積長度，?？空九_所需的空間及柱距也有不同。貨車在室內(nèi)?？繒r柱子排列如圖所示。(2) 根據(jù)儲存設備的種類及尺寸確定柱子間距儲存空間的設計應優(yōu)先考慮保管設備的布置效率，其空間的設計盡可能大而完整以供儲存設備的安置，故應配合儲存設備的規(guī)劃，來決定柱子的間距。 托盤貨架寬度方向往子的排列計算例：托盤深度Lp1.0m，通道寬度WL2.5m，貨架

7、背面間隔Cr0.05m，平房建筑，柱子間隔內(nèi)可放2對貨架(N2)，求內(nèi)部柱子間距。Wc=(WL2×LpCr)×N(2.52×1.00.05)×29.1m托盤貨架長度方向柱子的排列 托盤寬Wp1.0m，托盤列數(shù)Np7盤，托盤間隔Cp0.05m，側面間隙Co0.05m，求內(nèi)部柱間距。 WiWp×Np十Cp×(Np-1)十2×Co 1.0×7十0.05×6十2×0.057.4m5庫房高度規(guī)劃在儲存空間中，庫房的有效高度也稱為梁下高度，理論上是越高超好，但實際上受貨物所能堆碼的高度、叉車的揚程、貨架高度

8、等因素的限制，庫房太高有時反而會增加成本及降低建筑物的樓層數(shù)，因此要合理設計庫房的有效高度。儲存空間梁下有效高度計算公式：梁下有效高度最大舉升的貨高梁下間隙尺寸由于貨物儲存方式、堆垛搬運設備的種類不同，就對庫房的有效高度的要求不一樣，再加之倉庫要考慮消防、空調、采光等因素。所以在進行庫房的有效高度設計時，應根據(jù)貨物儲存方式、堆垛搬運設備等因素，采取有區(qū)別的計算方式。（1）采用地面層疊堆碼時，梁下有效高度的計算計算例：貨高HA1.3m，堆碼層數(shù)N3，貨叉的抬貨高度FA0.3m，梁下間隙尺寸a05m，求最大舉升貨高與梁下有效高度。最大舉升貨高 HLN×HAFA3×1.3十0.3

9、4.2m梁下有效高度 HeN×HAFAa4.20.54.7m（2）采用貨架儲存時，梁下有效高度的計算計算例：貨架高度Hr3.2m，貨物高度HA1.3m，貨叉的抬貨高度FA0.3m，梁下間隙尺寸a0.5m，求最大舉升貨高與梁下有效高度。最大舉升貨高度 HLHrHAFA3.21.30.34.8m梁下有效高度 HeHrHAFAa4.80.55.3m6儲存空間的有效利用 空間有效利用的方法有三種：(1) 向上發(fā)展(2) 平面經(jīng)濟的有效利用 非儲存空間設置角落 減少通道面積 貨架的安裝設置應盡量采取方型配置，以減少因貨架安置而剩下過多無法使用空間。 儲存空間頂上的通風管路及配電線槽，宜安裝于最

10、不影響存取作業(yè)的角落上方，以減少對于貨架的安置干涉。減少安置干涉，相對的就可增加貨架數(shù)量，而提高保管使用空間。(3) 采用自動倉庫一、自動化倉庫的概述1、自動化倉庫的發(fā)展概況自動化倉庫也稱高架倉庫，一般指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架貯存貨物，并且用專門的倉儲作業(yè)設備進行貨物出庫或入庫作業(yè)的倉庫。能充分利用空間進行貯存1963年美國建立了第1個計算機控制的自動化倉庫1975年, 鄭州紡織機械廠首次利用倉儲技術建立我國第一坐自動化模具倉庫1977年,北京起重運輸機械研究所研究制造出北京汽車制造廠整體式自動化倉庫目前,我國已建成自動化倉庫300坐 2、自動化倉庫的基本組成建筑物貨架 ：自動化倉

11、庫的中心部分理貨區(qū)：整理貨物或倒貨區(qū)域，與高層貨架區(qū)相連管理區(qū) ：出入庫管理及庫存管理區(qū)域堆垛機械：低層自動化庫一般使用叉車等；中高層自動化庫使用有軌巷道堆垛機、無軌巷道堆垛機或橋式堆垛機配套機械3、自動化倉庫的分類1 按照建筑形式分類 整體式自動化倉庫：一般高度12m；貨架與倉庫建筑物構成一個整體；結構重量輕、整體性好、抗震性強。 分離式自動化倉庫：一般高度 12m；施工安裝靈活方便2 按倉庫高度分類 高層（12 m） 中層（5 12m） 低層（5m）3 按貨架的形式分類 貫通式貨架倉庫 旋轉式貨架倉庫 移動式貨架倉庫 單元貨格式貨架倉庫：應用最廣泛；貨物以集裝單元的形式儲存單元貨格式倉庫特

12、點：貨架沿倉庫的寬度方向分為若干排，每兩排貨架為一組，其間有一條巷道，供堆垛機作業(yè)。每排貨架沿倉庫縱長方向（L）分為若干列，沿垂直方向（H）分為若干層，從而形成大量貨格。通常，單元貨格式貨架倉庫，有如下一些概念與術語：4 按倉庫的作業(yè)方式分類 單元式倉庫：出入庫作業(yè)都以貨物單元（托盤或貨箱）為單位 揀選式倉庫：根據(jù)貨單要求從貨物單元中揀選出庫二、立體倉庫規(guī)劃設計步驟與內(nèi)容立體倉庫規(guī)劃設計一般包括以下幾個階段1、規(guī)劃的準備階段2、規(guī)劃設計階段確定倉庫的結構類型和作業(yè)方式確定貨物單元的形式、尺寸和重量確定堆垛機械和配套設備的主參數(shù)確定倉庫總體尺寸確定倉庫的總體布置選定控制方式選擇管理方式提出土建、

13、公用設施的要求投資概算進度計劃三單元式立體倉庫的設計1橫梁式貨架貨格尺寸2牛腿式貨架貨格尺寸2、 倉庫總體尺寸的確定確定倉庫總體尺寸的關鍵是確定貨架的總體尺寸，也就是貨架的長、寬、高等尺寸，當貨格尺寸確定后，只要知道貨架的排數(shù)、列數(shù)、層數(shù)和巷道寬度，即可計算出其總體尺寸長度L貨格長度×列數(shù)寬度B(貨格寬度×2十巷道寬度)×排數(shù)/2高度HH0其中H0為底層高度，Hi(i1，2，n)為各層高度，共n層。巷道寬度堆垛機最大外形寬度(150200mm)值得注意的是，總體尺寸的確定除取決于以上因素外，還受用地情況、空間制約、投資情況和自動化程度的影響。故需根據(jù)具體情況和設計

14、者的實際經(jīng)驗來綜合考慮，統(tǒng)籌設計，而且在設計過程中需要不斷地修改和完善。貨架總體尺寸的確定方法靜態(tài)法動態(tài)法2 動態(tài)法確定貨架尺寸根據(jù)所要求的出入庫頻率和所選堆垛機的速度參數(shù)來確定原理：由于庫容量總貨格Q和貨架高H（或層數(shù)NH）、出入庫頻率P0、堆垛機的速度V參數(shù)（V運、V起、V叉）已定，只要求出能滿足出入庫頻率要求的最小的巷道數(shù)（NB），就可以確定貨架尺寸。計算方法：試算法。試算法步驟如下試算法步驟1假定巷道數(shù)（NB）=1，2，3則 貨架列數(shù)NL=庫容量Q/（2×巷道數(shù)NB×層數(shù)NH ） （貨位總數(shù)Q=排（ 2 NB）×列 NL ×層NH）2根據(jù)層數(shù)NH

15、 和列數(shù)NL以及堆垛機的速度參數(shù)，計算每臺堆垛機平均作業(yè)周期 t m3計算整個倉庫的出入庫能力P(盤/小時）=NB ×3600S / tm 1小時=3600S （秒）； tm = 平均作業(yè)周期 4比較P和要求的入庫頻率P0，直到PP0，此時的巷道數(shù)（NB）為最佳。3、計算平均作業(yè)周期平均單一作業(yè)周期的計算平均復合作業(yè)周期的計算案例:某自動化倉庫,有4條巷道,每巷道配備一臺堆垛機,若堆垛機的運行速度為100m/min,升降速度為20m/min,叉取貨物時間為25S,附加時間Ta=5S.貨架總長L=80M,高H=15M,假設貨位存儲概率相同.試分別計算用單作業(yè)和復合作業(yè)方式時的本庫出入庫

16、能力?(1)根據(jù)單作業(yè)公式:tms=tP1+tP2+2tf+ta由 tP1=maxP1x/Vx,P1y/Vy =max(1/5×80)/100,(2/3×15)/20=0.5min=30s tP2=maxP2x/Vx,P2y/Vy =max(2/3×80)/100, (1/5×15)/20=0.54min=32s故 tms=tP1+tP2+2tf+ta=30S+32S+2×25S+5S=117S出入庫能力P=4P1= 4×(3600/tms)= 4×(3600/117)=123盤/小時(2)根據(jù)復合作業(yè)公式:tmd=tP1+

17、tP2+tP1P2+4tf+2ta由 TP1P2=max(P2x-P1x)/Vx, (P2y-P1y)/Vy =max(2/3×80)/100-(1/5×80)/100, (2/3×15)/20- (1/5×15)/20 =max0.373,0.35 =0.373min =22.4S tmd=tP1+tP2+tP1P2+4tf+2ta =30S+32S+22.4S+4×25+2×5=194.4S出入庫能力P=4P1= 4×(3600/tmd) ×2 = 4×(3600/194.4) ×2 =141盤/小時 四、立體自動化倉庫的總體布置同端出入式：貨物的入庫和出庫在巷道同一端的布置，包括同層同端出入式和多層同端出入式兩種。貫通式：貨物從巷道的一端入，從另一端出庫。旁流式：貨物是從倉庫的一端（或側面）入庫，