物流工程概論-自動化立體倉庫系統(tǒng)(ppt 59頁).ppt

1、主講：黃輝宇 博士 Email：,物流工程概論,東莞理工學(xué)院工程管理教研室,3.1 概述 3.2 自動化倉庫的設(shè)施與設(shè)備 3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計 3.4 堆垛設(shè)備 3.5 自動化立體倉庫的電子設(shè)備 3.6 集裝單元化器具,第3章 自動化立體倉庫系統(tǒng),通過學(xué)習(xí)本章的內(nèi)容，你應(yīng)該： 1、了解自動化立體倉庫的分類 2、了解土建及公用工程設(shè)施 3、了解自動化立體倉庫的構(gòu)成 4、掌握自動化立體倉庫的基本設(shè)計步驟 5、了解常用的堆垛設(shè)備 6、了解自動化立體倉庫中常用的電子設(shè)備 7、了解集裝單元化器具,本章目標(biāo),3.1 概述,倉儲系統(tǒng)是物流系統(tǒng)的子系統(tǒng)，一般包括收貨、存貨、取貨、發(fā)貨等環(huán)節(jié)。 自動

2、化立體倉庫又稱高層貨架倉庫、自動存取系統(tǒng)AS/RS(Automatic Storage & Retrieval System)。 自動化立體倉庫的組成： 高層貨架 物料搬運、輸送設(shè)備 控制和管理設(shè)備 土建公用設(shè)施,自動化倉庫的分類 按建筑形式分類 按貨物的存取形式分類 按貨架構(gòu)造形式分類,整體式 分離式,單元貨架式 揀選貨架式,單元貨格式倉庫 貫通式倉庫 閣樓式貨架 屏掛式貨架 移動式貨架 旋轉(zhuǎn)式貨架 駛?cè)胧截浖?組合式貨架,自動化倉庫的分類 按在生產(chǎn)和流通中的作用分類： 按自動化倉庫與生產(chǎn)連接的緊密程度分類,生產(chǎn)性倉庫 流通性倉庫,獨立型倉庫 半緊密型倉庫 緊密型倉庫,或,單純儲存?zhèn)}庫 儲存

3、兼選配倉庫,3.2 自動化倉庫的設(shè)施與設(shè)備,土建及公用工程設(shè)施 1）廠房 2）消防系統(tǒng) 3）照明系統(tǒng) 4）通風(fēng)及采暖系統(tǒng) 5）動力系統(tǒng) 6）其它設(shè)施 2. 自動化立體倉庫的構(gòu)成 1）貨物儲存系統(tǒng) 2）貨物存取和傳送系統(tǒng) 3）控制和管理系統(tǒng),3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,3.3.1 自動化立體倉庫的設(shè)計步驟,收集、研究原始資料,選擇倉庫類型,確定主要參數(shù),選擇貨架方案,倉儲系統(tǒng)的計算機(jī)仿真,選擇機(jī)械設(shè)備類型,計算機(jī)械設(shè)備的 效率和需要量,選擇倉庫存儲控制、 管理方式,設(shè)計貨物配套系統(tǒng),3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,3.3.2 自動化立體倉庫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計

4、,3.3.3 出入庫布置方案 叉車出入庫臺方式 連續(xù)輸送機(jī)方式 AGV方式 穿梭車（有軌小車）方式,叉車出入庫臺方式,返回,連續(xù)輸送機(jī)方式,返回,AGV方式,返回,穿梭車（有軌小車）方式,返回,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,3.3.4 自動化立體倉庫的基本設(shè)計 每種貨架形式的設(shè)計方式不盡相同，但基本上均是以預(yù)估的儲位數(shù)，計算所需的巷道數(shù)，以滿足出入庫量的條件，并計算得到儲存系統(tǒng)的規(guī)格及外形長、寬、高等尺寸。 單元負(fù)載式自動倉庫規(guī)格需求（示意圖）,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,自動化立體倉庫的基本設(shè)計步驟 1）決定需存入貨架內(nèi)貨品的外形尺寸及重量 長（a）、寬（B）、高（C）、重量（D）

5、 2）列出倉庫需要的最大存貨數(shù)量（E） 3）列出倉庫可利用的最大空間 4）列出倉庫每小時需要的最大出貨量 5）決定立體倉庫所需的堆垛機(jī)臺數(shù)及倉庫內(nèi)貨架排數(shù)。計算公式如下： G F / N Z = 2G 式中：G倉庫內(nèi)堆垛機(jī)臺數(shù) F倉庫每小時需要的最大進(jìn)出入庫數(shù) N標(biāo)準(zhǔn)出入庫能力 Z倉庫內(nèi)貨架排數(shù),3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,自動化立體倉庫的基本設(shè)計步驟 6）決定倉庫貨架高度，計算公式為： J = （C+K） 式中： J倉庫貨架高度 C最大含托盤貨品高度 K堆垛機(jī)叉動結(jié)構(gòu)操作裕度（150230mm） M貨架垂直方向格數(shù) 7）決定倉庫高度。其計算公式如下： P = J + Tu + Td 式

6、中： P倉庫高度 J可存放托盤的貨架高度 Tu負(fù)載頂端至屋頂?shù)挠嘞陡叨?一般為600mm) Td堆垛機(jī)叉動結(jié)構(gòu)底部操作裕度,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,自動化立體倉庫的基本設(shè)計步驟 8）決定貨架的長度，計算公式為： Q = RS R = B + 100 + (752)mm S = E / (2GM) 式中：Q倉庫長度 R貨格寬度 S每層貨架的貨格數(shù) B托盤寬度 E倉庫需要儲存總托盤數(shù) G倉庫內(nèi)堆垛機(jī)臺數(shù) M貨架垂直方向貨格數(shù),3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,自動化立體倉庫的基本設(shè)計步驟 9）決定倉庫總長度，其計算公式為： 倉庫總長度A = Q + T + U 式中：Q每排貨架長度 T堆

7、垛機(jī)走出貨架兩端的長度 U設(shè)備所占的長度，即外圍設(shè)備所占空間 10）決定倉庫的寬度。計算方法為： V = WX 式中： V倉庫的寬度 W巷道單元寬度 X巷道單元數(shù)目,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,3.3.5 作業(yè)時間與出入庫能力 堆垛機(jī)作業(yè)循環(huán)時間 1）平均單一作業(yè)循環(huán)時間：指堆垛機(jī)從某一出入庫站開始，向所有貨格進(jìn)行入庫作業(yè)循環(huán)的平均時間。,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,3.3.5 作業(yè)時間與出入庫能力 堆垛機(jī)作業(yè)循環(huán)時間 2）平均復(fù)合作業(yè)時間：指入庫作業(yè)后，進(jìn)行出庫作業(yè)時的作業(yè)循環(huán)時間。,A,B,C,3.3 自動化立體倉庫的總體設(shè)計,3.3.5 作業(yè)時間與出入庫能力 堆垛機(jī)基準(zhǔn)出入庫

8、能力 可用每小時內(nèi)入庫或出庫的存儲單元數(shù)來表示。,3.4 堆垛設(shè)備,3.4.1 巷道式堆垛機(jī) 用途 在高層貨架的巷道內(nèi)來回穿梭運行，將位于巷道口的貨物存入貨格；或者相反，取出貨格內(nèi)的貨物運送到巷道口。 分類 按金屬結(jié)構(gòu)的形式分類： 按支撐方式分類： 按作業(yè)方式分類： 按照轉(zhuǎn)移巷道方法的不同可分： 固定式、轉(zhuǎn)移式和轉(zhuǎn)移車式。 按照控制方式的不同可分： 手動、半自動和全自動,單立柱型 雙立柱型,地面支撐型 懸掛型 貨架支撐型,單元型 揀選型 單元-揀選型,專用起重機(jī),3.4 堆垛設(shè)備,3.4.1 巷道式堆垛機(jī) 構(gòu)成 1）機(jī)架 2）運行機(jī)構(gòu) 3）起升機(jī)構(gòu) 4）載貨臺及存取貨機(jī)構(gòu) 5）電氣設(shè)備 6）安

9、全保護(hù)裝置,3.4 堆垛設(shè)備,3.4.2 其他堆垛設(shè)備 橋式堆垛起重機(jī),特點： 堆垛高度比叉車高，但不如巷道堆垛機(jī)高。 占用巷道寬度比叉車小，但比巷道堆垛機(jī)大。 能同時服務(wù)于若干巷道，機(jī)動性比巷道堆垛機(jī)好，但不如叉車靈活，不能跨越貨垛。 既能用于高架儲存，用能實現(xiàn)無貨架堆垛，并能跨越貨垛。 為了使橋架能順利通行，在倉庫頂棚與貨架間需要較大凈空間。 生產(chǎn)效率較巷道堆垛機(jī)低。 適合重物、長大物件進(jìn)行高堆垛。,橋式起重機(jī),3.4 堆垛設(shè)備,3.4.2 其他堆垛設(shè)備 高架叉車 高架叉車又稱無軌巷道堆垛機(jī)。,特點： 采用多節(jié)門架，起升高度比一般叉車高，可達(dá)12m，但比巷道堆垛機(jī)低 特殊的機(jī)構(gòu)使貨叉能夠左

10、右回轉(zhuǎn)和側(cè)向移動，從而實現(xiàn)側(cè)向堆垛的功能。占用巷道寬度比一般叉車窄，但比巷道堆垛機(jī)大。 機(jī)動性比巷道堆垛機(jī)好，可以在道外作業(yè)。 一般采用蓄電池作為電源。,3.4 堆垛設(shè)備,3.4.2 其他堆垛設(shè)備 高位揀選車,3.5 自動化立體倉庫的電子設(shè)備,檢測裝置 常用的實現(xiàn)位置檢測的元件有：機(jī)械形成開關(guān)，接近開關(guān)，彈簧開關(guān)和光電開關(guān)等。 信息識別裝置 可采用條形碼，磁條，光學(xué)字符和射頻等識別技術(shù)。 控制裝置 監(jiān)控及調(diào)度設(shè)備 計算機(jī)管理設(shè)備 數(shù)據(jù)通信設(shè)備 現(xiàn)場信息的顯示設(shè)備 圖像監(jiān)視設(shè)備,3.6 集裝單元化器具,集裝單元化器具是指便于物料集裝成為一個完整、統(tǒng)一的重量或體積單元，并在結(jié)構(gòu)上便于機(jī)械搬運和貯存

11、的器具。 集裝單元化的優(yōu)點： 通過標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、配套化和系統(tǒng)化，以實現(xiàn)物流功能作業(yè)的機(jī)械化、自動化； 物品的移動簡單，減少重復(fù)搬運次數(shù)，縮短作業(yè)時間和提高效率，裝卸機(jī)械的機(jī)動性增高； 改善勞動條件，降低勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率和物流載體利用率； 物流各功能環(huán)節(jié)便于銜接，容易進(jìn)行物品的數(shù)量檢驗，清點交接簡便，減少差錯； 貨物包裝簡單，節(jié)省包裝費用，降低物流功能作業(yè)（搬運、存放和運輸?shù)龋┏杀荆?容易高堆積，減少物品堆碼存放的占用面積，能充分地、靈活地利用空間； 能有效地保護(hù)物品，防止物品的破損、污損和丟失。,3.6 集裝單元化器具,3.6.1 托盤 托盤的分類 1、從結(jié)構(gòu)上分： 2、按材料分：木

12、托盤、鋼托盤、鋁托盤、紙托盤、塑料托盤、膠合板托盤、符合材料托盤。 3、按壽命分：一次性托盤、多次性托盤。 4、按使用形式分：通用托盤和專用托盤。其中專用托盤又分為：插孔式、插桿式、懸掛式、架放式、箱式等。,平托盤 箱式托盤 輪式托盤 柱式托盤 特種專用托盤,3.6 集裝單元化器具,3.6.1 托盤 托盤的結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，（表32） 托盤設(shè)計和選擇要點 托盤的應(yīng)用 托盤聯(lián)運 專用托盤,3.6 集裝單元化器具,3.6.2 集裝箱（ 集裝箱的定義： 集裝箱(container)是指海、陸、空不同運輸方式進(jìn)行聯(lián)運時用以裝運貨物的一種容器。香港稱之為貨箱。臺灣稱之為“貨柜”。關(guān)于集裝箱的定義，國際上不同

13、國家、地區(qū)和組織的表述有所不同。 國標(biāo)中對集裝箱的定義為：集裝箱是一種運輸設(shè)備，應(yīng)滿足下列要求：具有足夠的強(qiáng)度，可長期反復(fù)使用；應(yīng)于一種或多種運輸方式運送，途中轉(zhuǎn)運時，箱內(nèi)貨物不需換裝；具有快速裝卸和搬運的裝置，特別便于從一種運輸方式轉(zhuǎn)到另一種運輸方式；便于貨物裝滿和卸空；具有6立方米以上容積。集裝箱，這一術(shù)語不包括車輛和一般包裝。 集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)：（表33）,3.6 集裝單元化器具,3.6.2 集裝箱 集裝箱的分類 1)按制箱材料分：木制集裝箱，鋼木集裝箱，鋼制集裝箱，鋁合金集裝箱,玻璃鋼集裝箱. 2) 按用途分類：集裝箱按箱內(nèi)所裝貨物一般分為： （1)通用干貨集裝箱（DryCargoCont

14、ainer)這種集裝箱也稱為雜貨集裝箱，用來運輸無需控制溫度的件雜貨。其使用范圍極廣，據(jù)1983年的統(tǒng)計，世界上300萬個集裝箱中，雜貨集裝箱占85，約為254萬個。這種集裝箱通常為封閉式，在一端或側(cè)面設(shè)有箱門。這種集裝箱通常用來裝運文化用品、化工用品、電子機(jī)械、工藝品、醫(yī)藥、日用品、紡織品及儀器零件等。這是平時最常用的集裝箱。不受溫度變化影響的各類固體散貨、顆?；蚍畚礌畹呢浳锒伎梢杂蛇@種集裝箱裝運。,（2）保溫集裝箱（KeepConstantTemperatureContainer)它們是為了運輸需要冷藏或保溫的貨物。所有箱壁都采用導(dǎo)熱率低的材料隔熱而制成的集裝箱可分為以下三種： 冷藏集裝箱

15、（ReeferContainer)它是以運輸冷凍食品為主，能保持所定溫度的保溫集裝箱。它專為運輸如魚、肉、新鮮水果、蔬菜等食品而特殊設(shè)計的。目前國際上采用的冷藏集裝箱基本上分兩種:一種是集裝箱內(nèi)帶有冷凍機(jī)的叫機(jī)械式冷藏集裝箱；另一種箱內(nèi)沒有冷凍機(jī)而只有隔熱結(jié)構(gòu)，即在集裝箱端壁上設(shè)有進(jìn)氣孔和出氣孔，箱子裝在艙中，由船舶的冷凍裝置供應(yīng)冷氣，這種叫做離合式冷藏集裝箱（又稱外置式或夾箍式冷藏集裝箱）。 隔熱集裝箱：它是為載運水果、蔬菜等貨物，防止溫度上升過大，以保持貨物鮮度而具有充分隔熱結(jié)構(gòu)的集裝箱。通常用于冰作制冷劑，保溫時間為72小時左右。 通風(fēng)集裝箱（VentilatedContainer）：它

16、是為裝運水果、蔬菜等不需要冷凍而具有呼吸作用的貨物，在端壁和側(cè)壁上設(shè)有通風(fēng)孔的集裝箱，如將通風(fēng)口關(guān)閉，同樣可以作為雜貨集裝箱使用。,（3）罐式集裝箱（TankContainer）它是專用以裝運酒類、油類（如動植物油）、液體食品以及化學(xué)品等液體貨物的集裝箱。它還可以裝運其他液體的危險貨物。這種集裝箱有單罐和多罐數(shù)種，罐體四角由支柱、撐桿構(gòu)成整體框架。者由于側(cè)壁強(qiáng)度較大，故一般裝載麥芽和化學(xué)品等相對密度較大的散貨，后者則用于裝載相對密度較小的谷物。散貨集裝箱頂部的裝貨口應(yīng)設(shè)水密性良好的蓋，以防雨水侵入箱內(nèi)。 （4）臺架式集裝箱（PlatformBasedContainer）它是沒有箱頂和側(cè)壁，甚至

17、連端壁也去掉而只有底板和四個角柱的集裝箱。這種集裝箱可以從前后、左右及上方進(jìn)行裝卸作業(yè)，適合裝載長大件和重貨件，如重型機(jī)械、鋼材、鋼管、木材、鋼錠等。臺架式的集裝箱沒有水密性，怕水濕的貨物不能裝運，或用帆布遮蓋裝運。 （5）平臺集裝箱（PlatformContainer）這種集裝箱是在臺架式集裝箱上再簡化而只保留底板的一種特殊結(jié)構(gòu)集裝箱。平臺的長度與寬度。與國際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的箱底尺寸相同，可使用與其他集裝箱相同的緊固件和起吊裝置。這一集裝箱的采用打破了過去一直認(rèn)為集裝箱必須具有一定容積的概念。,（6）敞頂集裝箱（OpenTopContainer）這是一種沒有剛性箱頂?shù)募b箱，但有由可折疊式或可折

18、式頂梁支撐的帆布、塑料布或涂塑布制成的頂篷，其他構(gòu)件與通用集裝箱類似。這種集裝箱適于裝載大型貨物和重貨，如鋼鐵、木材，特別是像玻璃板等易碎的重貨，利用吊車從頂部吊入箱內(nèi)不易損壞，而且也便于在箱內(nèi)固定。 （7）汽車集裝箱（CarContainer）它是一種運輸小型轎車用的專用集裝箱，其特點是在簡易箱底上裝一個鋼制框架，通常沒有箱壁（包括端壁和側(cè)壁）。這種集裝箱分為單層的和雙層的兩種。因為小轎車的高度為135米一145米，如裝在8英尺（2；438米）的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，其容積要浪費25以上。因而出現(xiàn)了雙層集裝箱。這種雙層集裝箱的高度有兩種：一種為105英尺（32米），一種為85英尺高的2倍。因此汽車集裝箱一般不是國際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。 （8）動物集裝箱（PenContainerorLiveStockContainer）這是一種裝運雞、鴨、鵝等活家禽和牛、馬、羊、豬等活家畜用的集裝箱。為了遮敝太陽，箱頂采用膠合板露蓋，側(cè)面和端面都有用