1、第五章第五章 仓储设施规划与库存控制仓储设施规划与库存控制第一节第一节 仓储概述仓储概述第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库第四节第四节 库存管理与控制库存管理与控制第一节第一节 仓储概述仓储概述一、仓储的概念一、仓储的概念 我国国家标准物流术语(GB/T 183542006)中将仓储(Ware-housing)定义为:“仓储是指利用仓库及相关设施设备进行物品的入库、存储和出库的活动”。“仓”即仓库,是保管、储存物品的建筑物和场所的总称,具有存放和保护物品的功能;“储”即储存、储备,表示收存以备使用,具有收存、保管和交付使用的意义
2、。第一节第一节 仓储概述仓储概述一、仓储的概念一、仓储的概念 仓储具有动和静两种形态。当产品不能被及时消耗掉,需要专门场所存放时,就产生了静态的仓储;而将物品存入仓库以及对于存放在仓库里的物品进行保管、控制、提供使用等的管理,则形成了动态的仓储。可以说仓储是对有形物品提供存放场所,并在存储期间对存放物品进行保管、控制的过程。第一节第一节 仓储概述仓储概述二、仓储在现代物流中的地位二、仓储在现代物流中的地位 随着经济的发展,社会需求方式出现了个性化、多样化的改变,使物流的特征由少品种、大批量变为多品种、小批量或多批次、少批量,仓库的功能也从重视保管效率逐渐变为重视流通功能的实现。储存相当于物流体
3、系的一个节点,在化解物流中供求时间上矛盾的同时,也创造了时间效益。因此,仓储是物流中的重要环节,储存功能相对于整个物流体系来说,既有缓冲与调节作用,也有创值与增效功能。第一节第一节 仓储概述仓储概述二、仓储在现代物流中的地位二、仓储在现代物流中的地位1)仓储是物流系统中不可缺少的重要环节2)仓储对货物进入下一物流环节前的质量起保证作用3)仓储是保证社会再生产过程顺利进行的必要条件4)仓储是加快商品流通、节约流通费用的重要手段5)仓储为货物进入市场做好准备第一节第一节 仓储概述仓储概述三、我国仓储业存在的问题及发展目标三、我国仓储业存在的问题及发展目标1.我国仓储业存在的问题 在计划经济时代,各
4、部门为储存保管好分配来的各种物资,出现层层设库、行行建库的现象,仓储业条块分割、重复设库、物资损失浪费大等问题严重。改革开放后,随着国外先进仓储技术的不断传入,我国仓储技术及管理水平有了较大提高,但是我国的经济发展政策也造成了仓储技术也存在严重的地域不均衡等现象。第一节第一节 仓储概述仓储概述三、我国仓储业存在的问题及发展目标三、我国仓储业存在的问题及发展目标1.我国仓储业存在的问题 主要表现在以下几个方面:1)仓库布局不合理2)自动化仓库技术的引进缺乏必要的可行性论证3)仓库设备状况相差悬殊,各仓库作业效率不均衡4)大部分仓储作业人员管理水平较低,不能适应现代化要求5)仓储管理的法律法规不健
5、全第一节第一节 仓储概述仓储概述三、我国仓储业存在的问题及发展目标三、我国仓储业存在的问题及发展目标2.我国仓储业的发展目标1)仓储社会化。首先,解决体制问题;其次,建立多功能综合性仓库,发展物流技术,促使物流、商流、信息流协调运行与发展。2)仓储产业化。仓储活动要想真正成为一个独立的行业,必须发展自己的产业。第一节第一节 仓储概述仓储概述三、我国仓储业存在的问题及发展目标三、我国仓储业存在的问题及发展目标2.我国仓储业的发展目标3)仓储标准化。仓储标准化是物流标准化的重要组成部分。为提高物流效率,保证物流的统一性以及与各种物流环节的有机联系,并与国际接轨,必须制定物流标准。4)仓储现代化。仓
6、储的现代化应从仓储人员专业化、仓储技术现代化(包括信息现代化、存储设备多样化等)、仓储管理方法的科学化和管理手段的自动化等方面实现。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理 仓储从宏观上讲,良好的仓储管理是社会再生产过程得以顺利进行的必要条件,是保存物资原有使用价值的必要环节,而且还是促进资源合理利用配置的重要手段;从微观上讲,能够保证企业生产过程获得及时、准确、质量完好的物资供应,而且有利于企业通过占有较少的流动资金降低产品成本,从而提高企业经济效益和竞争力。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理1.基本概念 我国国家标准物流术语(GB/T 183542006)
7、将仓储管理(Inventory Management)定义为:“仓储管理是指对仓储设施布局和设计以及仓储作业所进行的计划、组织、协调与控制”。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理1.基本概念 随着仓储管理在社会经济领域中作用的不断扩大,仓储管理已经从单纯意义上对货物存储的管理转变为物流过程中的中心环节,且其功能也已不是单纯的货物存储,而是兼有包装、分拣、整理、简单装配等多种辅助性功能。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理2.基本内容 仓储管理研究的是商品流通过程中货物储存环节的经营和管理,即研究商品流通过程中货物储存环节的业务经营活动,以及为提高经营效益而进
8、行的计划、组织、指挥监督以及调节活动。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理2.基本内容 仓储管理的对象是仓库及库存物资,具体管理内容包括仓库的选址与建设、仓库机械作业的选择与配置、仓库的业务管理、仓库的库存管理等几方面问题。此外,仓储业务的考核,即新技术、新方法在仓库管理中的应用,仓库安全与消防等问题,也是仓储管理所涉及的内容。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理3.基本原则1)保证质量。仓储管理中的一切活动,都必须以保证在库物品的质量为中心,没有质量的数量是无效的。为了完成仓储管理的基本任务,仓储活动中的各项作业都必须有质量标准,并严格按标准进行作业。2)
9、注重效率。仓储成本是物流成本的重要组成部分,因而仓储效率的提高关系着整个物流系统的效率和成本。第一节第一节 仓储概述仓储概述四、仓储管理四、仓储管理3.基本原则3)确保安全。仓储活动中不安全因素众多,如易燃易爆物品的储存、违反规程操作机械以及来自人为破坏等,因此要贯彻执行“安全第一、预防为主”的安全方针。4)讲求经济。为实现一定的经济效益目标,必须力争以最少的人、财、物消耗,及时、准确地完成更多的仓储任务。因此,对仓储活动进行计划、控制和评价是仓储管理的主要内容。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计一、仓储系统的规划原则一、仓储系统的规划原则 仓储规划方案应做到以尽可能低
10、的成本实现货物在仓库内快速、准确地流动,要通过物流技术、信息技术、成本控制和仓库组织结构的一体化策略实现此目标。而对仓储系统的物流规划是一个复杂的过程,通常要遵循以下原则:1)系统简化原则。根据物流标准化做好包装和物流容器的标准化,有利于仓储系统中各个环节的协调配合,实现无缝运输,减少装卸搬运环节的损失,提高仓储作业效率。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计一、仓储系统的规划原则一、仓储系统的规划原则2)平面设计原则。在无特殊要求时,仓储系统中的物流都应在同一平面上实现,从而减少不必要的安全防护措施。同时,应减少利用率低和能源消耗较大的起重机的使用,提高系统效率。3)柔性
11、化原则。随着社会物流的发展,仓储货物的品种和规模等均会发生改变,为保证仓储系统的高效工作,必须注意机械化系统的柔性和仓库扩大经营规模的可能性。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计一、仓储系统的规划原则一、仓储系统的规划原则4)物料处理次数最少原则。因每次物料处理都需花费一定的成本,故应该减少不必要的物料移动,或引入多功能设备,尽量减少物料处理次数。5)最短移动距离、避免物流线路交叉原则。移动距离越短,所需的时间和费用就越低;避免物流线路交叉,可以解决交叉物流控制和物料等待时间的问题,保证物流畅通。6)成本与效益原则。在建设仓库和选择仓储设备时,必须考虑投资成本和系统效益原
12、则。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址 合理的仓库选址有利于充分利用人力、物力和自然资源,促进该地区的经济发展、保护环境和生态平衡。因此,仓库地址选择合理与否,直接影响仓库的基建投入、服务范围和成本、发展前景、企业经济效益和国民经济效果。1.影响仓库选址的主要因素 影响仓库选址的因素涉及许多方面,仓库的类型不同,影响因素也不尽相同。综合考虑,仓库选址应满足下列基本要求:第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址1.影响仓库选址的主要因素1)地区选址应从宏观角度考虑地理位置与设施特点的关系。具体应考虑市场条件
13、(如产品需求、消费水平等)、资源条件(如原材料、水、电及人力资源等)、运输条件、社会环境(如当地的法律规定、税收政策是否利于投资等)等。2)地点选择应考虑选址的具体条件,包括地形地貌条件、地质条件、占地原则(如节约用地,保护矿藏等)、施工条件、供排水条件等。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址1.影响仓库选址的主要因素3)影响仓库选址的经济和非经济因素较多,其中对于经济因素可用定量分析,并以货币形式加以反映,如运输费用、土地成本和建设费用、原材料价格、燃料价格、劳动力价格、水电成本等;对于非经济因素可以采取定性分析,如当地政策法规、经济发展水平、环
14、境保护标准、人文环境、气候条件等。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址2.仓库选址的步骤 仓库选址的基本流程如图5-1所示。图5-1仓库选址的 基本流程第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址2.仓库选址的步骤1)确定选址任务,必须明确新的选址应该符合企业的发展目标,能为企业带来收益。2)详细列出选址的影响因素,并收集相关数据。必须要明确各因素的权重,权衡取舍。3)针对组织的选址要求,进一步明确选址目标。4)根据组织的选址要求,以及已经收集的相关数据进行仓库的预选址。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储
15、设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址2.仓库选址的步骤5)选定选址的评价方法,对预选方案进行分析。分析的方法可以是定量的、定性的,也可以是多种方法相结合来确定最佳评价方案。6)将各个评价后的方案结论形成报告交由企业领导决策。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址3.选址方法 仓库选址方法可分为图表技术、模拟模型、优化模型、启发式模型和专家系统模型五类。1)图表技术。图表技术泛指大量的直观方法,如统计图表、加权评分法、电子表格等。这类技术不需要深奥的数学分析,但能综合反映各种现实约束条件。借助这些方法,再加上分析人员的经验、洞察力,以及对网络设计
16、的良好理解,往往能得到满意的设计方案。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址3.选址方法2)模拟模型。模拟模型在物流规划中十分重要,其优点在于能方便处理随机变量要素,并能对现实问题进行比较全面的描述。通过仓库选址的模拟模型,将成本、运输方式与运输批量、库存容量与周转等要素以合理的数量关系加以描述,并通过编制计算机程序进行物流网络的模拟运行。通过对模拟结果的评估分析,选出最优的网络设计方案。现在比较流行的物流仿真软件有AutoMod、Flexsim等。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址3.选址方法3)优化
17、模型。优化模型是指通过精确的运筹学方法求出决策问题的最优解。4)启发式模型。启发式模型在建模上介于模拟模型和优化模型之间,它能较全面地描述现实问题,但并不能保证得到最优解。5)专家系统模型。专家系统模型也称为人工智能系统模型。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计二、仓库选址二、仓库选址3.选址方法3)优化模型。优化模型是指通过精确的运筹学方法求出决策问题的最优解。4)启发式模型。启发式模型在建模上介于模拟模型和优化模型之间,它能较全面地描述现实问题,但并不能保证得到最优解。5)专家系统模型。专家系统模型也称为人工智能系统模型。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规
18、划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计 仓库建设是从空间和时间上对仓库的新建、改建和扩建进行全面、系统的规划。规划合理与否,对仓库的设计、施工与运用以及仓库作业质量和仓库安全、仓储作业效率和保证供应、节省投资和运行费用等,都会产生直接和深远的影响。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计1.仓库规划 仓库规划的主要内容包括:确定仓库网点的数量、规模及服务范围;仓库的选址;库区平面布局设计;仓库建筑类型及规模确定;仓库设备类型及数量的确定;仓库作业流程确定;仓库建设投资及运行费用的概算等。篇幅所限,在这里只介绍仓库平
19、面布局设计。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计1.仓库规划 库区平面布局设计是仓库规划的核心。合理的仓库布局应该使货物在出、入库时能够实现单向和直线运动,避免逆向操作和大幅度变向的低效率运作;同时需要采用高效率的物料搬运设备及操作流程,以充分利用仓库的容积。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计1.仓库规划(1)仓库平面布局设计基本原则对仓库进行平面布局设计时应遵循以下原则:集成化作业系统的原则,尽量使用标准单元器具装载,实现搬运作业通用化和标准化;通过优化拣货方
20、式(如采用批量拣货方式或采用流动货架)减少作业行走频率及作业动线的交错;通过作业规划减少行走次数和缩短行走距离,简化行走路径;减少搬运次数等。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计1.仓库规划(2)库区规划设计库区规划设计时,可从以下几个步骤展开:1)设施确认。2)确定入货口和出货口3)确定固定区域和固定设施4)确定仓库扩张方向5)确定扩展方案的作业区域第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计1.仓库规划(2)库区规划设计6)确定主要作业动线7)定义高频率作业区域8)定
21、义低频率作业区域9)确定主通道位置10)确定储存方法和副通道第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计 仓储设施布局设计是指在建筑物的基础上对作业设施进行规划设计,主要受建筑物形式、仓库楼层净高、地面负荷能力、柱跨度等因素影响。在这里介绍通道设计、储存区域空间设计及出入货站台设计的相关内容。(1)通道设计通道设计直接影响作业的效率。作为储存区与进、出货区的通路,通道设计应能提供货物的正确存取、装卸设备的进出及必要的服务区间。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(1)通道
22、设计1)影响通道的因素有通道形式、搬运设备(如堆高机的形式、尺寸、产能、转弯半径)、装载单元、存储货品的尺寸、与进出口及装卸区的距离、储存的批量尺寸、防火墙的位置、行列空间、服务区及设备的位置、地板负载能量、电梯及斜道位置、出入简易的考虑等。2)通道的类型。仓库内通道主要包括主通道和储存通道。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(1)通道设计3)通道宽度的计算公式和参考值,见表5-1和表5-2。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(1)通道设计第二节第二节 仓储设
23、施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(2)储存区域设计1)储存空间需求。地面储存系统可分为单层托盘储存和累叠托盘储存两种方式。储存空间需求计算方法见表5-3。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(2)储存区域设计2)使用托盘货架储放的储存面积需求。若使用托盘货架来储存货品,则在计算存货空间时,除考虑货品尺寸、货品数量、托盘尺寸、货架形式及货架层数等因素外,还必须将托盘货架因存取所需的通道空间一并计入,因为该通道已非部门间通道,而属于仓储区的作业通道。因此,存货所需的基本地坪空间为：P
24、=平均存货量每一储位空间尺寸/平均每托盘堆栈货品箱数立体货架层数第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(2)储存区域设计3)货架排列形式的储存面积损失。规划钢筋混凝土结构的仓库时,由于柱子较多,要通过货架的排列方向和通道宽度设置,尽量提高空间利用率。以下是不同情况下的储存面积损失:当货架沿柱子列数较少和较短的方向排列时,储存面积损失为2%3%。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(2)储存区域设计 当货架沿柱子列数较多和较长的方向排列时,储存面积损失为5%9%。当仓
25、库的柱子只有1列时,储存面积损失率为1%2%。(3)出入货站台设计在仓库中的各项物流作业中,进、出货是重要的作业项目,而站台的吞吐能力将是影响此项作业的最大关键。因此,出入货站台设计的好坏将直接影响进、出货作业的顺畅性。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(3)出入货站台设计1)站台设计的基本原则。站台是进行装卸搬运活动的场所,设计时必须考虑到货物搬运的所有过程。从货车进入站台到货物搬运至站台,再到货车离开站台,都必须要求车辆及货物有效、安全地移动。2)站台规划与设计要素。站台规划与设计的相关要素如图5-2所示。第二节第二节 仓
26、储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(3)出入货站台设计图5-2站台规划与设计的相关要素第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(3)出入货站台设计3)不同形式站台的特点。集中型站台。集中型站台大多数是在传统仓库中使用,是进、出货共用的站台。此种站台能够有效提高空间和设备利用率,但其作业管理困难,容易造成货物的混乱。此种站台经常用于进、出货物频率较低或进、出货物时间错开的仓库,常见的布置形式如图5-3a所示。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局
27、设计三、仓库规划与布局设计(3)出入货站台设计3)不同形式站台的特点。中间型站台。中间型站台使进、出货物作业分离,避免作业混乱,可以提高部分工具设备的利用率;但其仓库空间较大,进、出货物作业时容易出现混乱状况。此种站台通常适用于大型车辆的作业,进、出货物站台位置相邻较大的仓库,常见的布置形式如图5-3b所示。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(3)出入货站台设计3)不同形式站台的特点。分散型站台。分散型站台的进、出货作业动线顺畅,但设备利用率较低。此种进、出货站台各自独立,将若干个站台分散于厂房的四周,每个站台配合特定的产品线
28、或作业区域,常见的布置形式如图5-3c所示。第二节第二节 仓储设施规划与布局设计仓储设施规划与布局设计三、仓库规划与布局设计三、仓库规划与布局设计(3)出入货站台设计第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库 我国国家标准物流术语(GB/T 183542006)中,将自动化立体仓库(Automatic Storage and Retrieval System,AS/RS)定义为:“自动化立体仓库是指由高层货架、巷道堆垛起重机(有轨堆垛机)、出入库输送机系统、自动化控制系统、计算机仓库管理系统及其周边设备组成,可对集装单元物品实现自动化存取和控制的仓库,也称为立体仓库、自动存储取货系统”。第三节
29、第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库一、自动化立体仓库的产生和发展一、自动化立体仓库的产生和发展 20世纪50年代初,美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库。20世纪50年代末至60年代初,出现了驾驶员操作的巷道式堆垛起重机立体仓库。1962年,德国把计算机控制技术应用于高层货架,建成第一座自动化仓库。此后,自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展,并形成了专门的学科。20世纪60年代中期,日本开始兴建自动化立体仓库,到1986年已拥有大小立体仓库5 800座,占世界立体仓库总数一半以上。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类1.按照建筑形式分类按
30、照建筑形式的不同,自动化立体仓库可分为整体式和分离式,如图5-4所示。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类1.按照建筑形式分类 整体式仓库的高层货架与建筑物为一体,货架兼作支撑结构,且层数较多。现代物流系统中的储存型物流中心、吞吐量及储存量较大的仓库、配送中心的存货库等多采用整体式仓库。分离式仓库的建筑结构与高层货架分别建造,一般货架层数较低,车间仓库、配送中心的配货部、转运中心等多采用分离式仓库。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类2.按照库房高度分类按照库房高度的不同,自动化立体仓库可分为高
31、层(货架高度在15m以上)、中层(货架高度在515m)和低层(货架高度在5m以下)。3.按照库存容量分类按照库存容量的不同,自动化立体仓库可分为大型(库存容量在5 000个托盘以上)、中型(库存容量在2 0005 000个托盘)和小型(库存容量在2 000个托盘以下)。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类4.按照货架形式分类按照货架形式的不同,自动化立体仓库可分为单元货格式仓库、贯通式仓库、自动化柜式仓库和条形货架仓库等。1)单元货格式仓库。单元货格式仓库是一种标准格式且通用性较强的自动化立体仓库,其每层货架都由同一尺寸的货格组成,货格开口面向
32、货架间的通道,装卸机械在通道中行驶并能对左、右两边货架上的货物进行作业。单元货格式仓库的结构见图5-5。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类4.按照货架形式分类2)贯通式仓库。贯通式仓库又称流动型货架仓库,是一种密集型仓库。贯通式仓库的货架间无间隔和通道。每层货架的每一列纵向贯通,每层货架能依次放入货物单元,使货物单元排成一列。在每层货架底部安装滑道、辊道,或在货物单元装备的底部安装运行机构,使货物从一端送入,在行走机构推动下运行到另一端。第三节第三节 自动化
33、立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类4.按照货架形式分类3)自动化柜式仓库。自动化柜式仓库是一种小型可移动的封闭式仓库,由柜外壳、控制装置、操作盘、储物箱及传动机构组成。自动化柜式仓库的主要特点是小型化、轻量化、智能化,尤其是封闭性强,有很强的保密性和安全性。4)条形货架仓库。条形货架仓库的货架每层都伸出支臂,是用于存放条形货物、柱形货物和筒形货物的仓库。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库二、自动化立体仓库分类二、自动化立体仓库分类5.按照功能分类 按照功能的不同,自动化立体仓库可分为储存式自动化立体仓库和拣选式自动化立体仓库。储存式仓库以大量存放货物为主
34、要功能,各种密集型货架的仓库都适合作为储存式仓库;拣选式仓库以大量进货,多用户、多种类、小批量出货为主要功能,多用于配送中心。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库三、自动化立体仓库的特点三、自动化立体仓库的特点自动化立体仓库具有以下几方面特点:1)采用高层货架存储,提高了仓库的空间利用率及货物管理质量。目前世界上最高的自动化立体仓库为50m,仓库单位面积的储存量可达7.5t/m3,是普通仓库的510倍。采用高层货架储存并结合计算机管理,可易于实现先入先出,防止货物的自然老化、变质、生锈或发霉等,且集装化的储存也利于防止货物在装卸搬运过程中的破损。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库
35、三、自动化立体仓库的特点三、自动化立体仓库的特点2)自动存取提高了劳动生产率,降低了劳动强度。自动化立体仓库使用机械化和自动化设备,能较好地适应特殊场合的物品储存,对信息的运行和处理速度快,提高了劳动生产率,改善了操作人员的工作环境,降低了劳动强度。3)科学储备能提高物料调节水平,加快储备资金周转。在自动化系统的管理和控制下,自动化立体仓库能对物料进行科学的管理,合理利用各种资源,提高处理效率,适应多种储存要求。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库三、自动化立体仓库的特点三、自动化立体仓库的特点4)有效衔接生产与库存,加快物资周转,降低成本。储存作为生产过程的中间环节,具有对原材料、在制
36、品和成品的缓冲储存功能。在自动化和机械化设备处理下,自动化程度提高,各种物料库存周期缩短,从而降低了总成本。5)适当加工,衔接产需,合理利用资源,提高效益。自动化立体仓库的流通加工功能可以提高原材料利用率,方便用户,提高设备利用率。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库三、自动化立体仓库的特点三、自动化立体仓库的特点6)为企业的生产指挥和决策提供有效依据。自动化立体仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成,实现企业信息管理的自动化。同时,企业的领导者也可根据库存信息制订相应的战略和计划,指挥、监测和调整企业的行动。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库三、自动化立体仓库的特点三、自动
37、化立体仓库的特点 此外,自动化立体仓库系统适于建立仓库网络群,协调区域性甚至全国范围的物流,利于建立和推行国家商品物资仓储标准体系,利于实现仓库、生产企业的电子化处理,也有利于业务的开展和客户的开发,提高企业的竞争力。但是,自动化立体仓库也存在一些缺点,如结构复杂,软件系统、基建工程和设备投资高;对管理和技术人员要求高;建设和投产使用的工艺要求高等。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库四、自动化仓库的结构四、自动化仓库的结构1)高层货架。高层货架是指用于储存货物的钢结构货架,目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。2)托盘。托盘是指用于承载货物的器具。3)巷道堆垛机。巷道堆垛机是指
38、用于自动存取货物的设备。按照结构形式的不同可分为单立柱式和双立柱式两种形式;按照服务方式的不同可分为直道、弯道和转移车三种形式。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库四、自动化仓库的结构四、自动化仓库的结构4)输送机系统。输送机系统是仓库的主要外围设备,用于将货物运送到堆垛机或从堆垛机上将货物移走。常见的输送机有辊道输送机、链条输送机、升降台、分配车、提升机及带式输送机等。5)AGV系统。根据导向方式的不同,AGV系统分为感应式导向小车和激光导向小车。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库四、自动化仓库的结构四、自动化仓库的结构6)自动控制系统。自动控制系统用于驱动仓库中的各种设备。目
39、前控制模式发展为以采用现场总线方式为主。7)库存信息管理系统。库存信息管理系统是自动化立体仓库的核心。目前,典型的自动化立体仓库系统均采用大型的数据库系统(如ORACLE、SYBASE等)构筑典型的客户机/服务器体系,也可与其他系统(如ERP系统等)联网或集成。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计 自动化立体仓库系统是一个复杂的综合系统,其设计过程必须遵循一定的程序。1.自动化立体仓库的设计程序(1)设计资料的收集与分析1)调查库存货物的名称、特征、外形尺寸、平均库存量、最大库存量、每日入库数量、每日出库数量、出入库频率等。第三节第三节 自动化
40、立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计1.自动化立体仓库的设计程序(1)设计资料的收集与分析2)要了解建库现场的地形、地质条件、地耐力、风雪载荷、地震情况以及其他环境条件。3)调查仓库的物流情况,例如入库货物的来源、包装形式、搬运方式、出入库货物的去向及运输工具、整个企业的管理水平、企业的发展规划对仓库的要求和影响等。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计1.自动化立体仓库的设计程序(2)仓库形式选择多数情况下采用单元货格式仓库;对于品种不多而批量较大的仓库,可以采用重力式货架仓库或者其他形式的贯通式仓库,根据出库工艺
41、要求决定是否采用拣选作业及其作业方式。(3)主要参数的确定根据入库品种和相关标准确定货物单元的形式、尺寸和质量,进而确定货格和仓库的尺寸。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计1.自动化立体仓库的设计程序(4)货架方案的确定根据库存量、品种、货物的特征确定货架方案。(5)设备选型在总体设计时,要根据货物单元特点、仓库规模、出入库频率和作业要求选择最合适的设备,并确定其主要参数。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计1.自动化立体仓库的设计程序(6)仓库存储控制和管理方式的选取仓库的控制方式可以分为手
42、动控制、半手动控制、单机自动控制、集中自动控制和分散集中控制等,控制水平的选取必须根据仓库的实际需要而定。仓库的管理方式一般可分为台账管理和计算机管理。在总体设计阶段,要根据仓库的规模、出入库频率、生产管理上的要求和自动化水平等方面的因素综合考虑选定一种管理方式。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计1.自动化立体仓库的设计程序(7)设计货物配套系统在仓库的每一个环节都要配备为出入库运输工具和物流提供服务的机械。(8)仓储系统的计算机仿真通过计算机仿真,可以在系统建成之前对不合理的设计和投资进行修正,避免资金、人力和时间的浪费。仓库系统的仿真包括
43、物流系统规划与设计、物料控制、物料运输调度和物流成本估算,通过方案对比找出合理的设计方案。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计2.自动化立体仓库面积的估算第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计2.自动化立体仓库面积的估算第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计2.自动化立体仓库面积的估算 车行道及人行道占用面积应根据仓库的布置确定,具体内容见第五章第二节仓储设施规划与布局设计中的通道设计部分。验货场地面积和发货场地面积,根据货物的种类、验收和发货的具体
44、要求及设施而定。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计 货格为货架上储存货物占用的空间,在平面图(图5-6)上宽度方向的计数货格单位为排,长度方向的计数货格单位为列,在货架高度方向的计数货格单位为层。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(1)高层货架设计基本要求立体货架作为一种承重结构,必须具有足够的强度和稳定性;同时,立体货架还必须具有一定的精度和在工作载荷下有限的弹性
45、变形。因此,立体货架设计的关键问题就是精度和刚度均能满足工艺要求。1)货架基础。货架基础是保证货架结构高精度的关键。钢结构货架对基础变形很敏感,特别是基础在施工后的不均匀沉降对货架的受力和变形均极为不利。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计一般要求货架基础地坪的沉降变形不大于1/1 000。为此,大多采用整体式基础,以减少不均匀沉降。2)支撑系统。为了加强货架整体的空间精度,保证在工作状态下变形小且精度不变,必须合理设置水平和垂直的支撑系统。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.
46、货架的设计3)货架的材料。高层货架是立体仓库的主要构筑物,一般用钢材或钢筋混凝土制作。钢货架的优点是构件尺寸小、仓库空间利用率高、制作方便、安装建设周期短,而且随着高度的增加,钢货架比钢筋混凝土货架的优越性更明显。4)设计计算。立体货架的主要承载构件应采用GB 7002006碳素结构钢中的Q235钢或GB/T 15912008的Q345钢。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(2)最佳货架高度与长度分析高架立体仓库的主要参数是货架高度,占地面积、长度、宽度、起重运输机械的装卸效率及其他技术经济指标等参数均要依其高度而定。影响货架高
47、度选择的因素是确定储存量(容量)等级的货物流量和周转率(储存期)及订货发送时的配套方式。一般认为,货架的高度在1521m范围内单位费用较低,折算费用随货架高度H的变化见表5-4。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(2)最佳货架高度与长度分析虽然已有仓库货架的长度达到150m,但大多数专家认为,由一台堆垛机上、下货的货架的最佳通道长度L应在80120m。货架的最大长度取决于一台堆垛机在一条通道中所服务的货格数目。推荐采用下列比值第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(2
48、)最佳货架高度与长度分析 货架最佳长度L和高度H与一台堆垛机按配套方式提取单位货物数量的关系如图5-7a所示;货架最佳长度L、高度H和折算费用R与储存期t(天)(昼夜)的关系如图5-7b所示。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(2)最佳货架高度与长度分析1两种货物单位2两种货物单位3四种货物单位4与备品水平的关系曲线5折算费用R与备品水平的关曲线第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(3)作业时间与出入库能力1)堆垛机作业循环时间。堆垛机的作业循环时间可分为平均单一作
49、业循环时间和平均复合作业循环时间。平均单一作业循环时间。平均单一作业循环时间是指堆垛机从某一出入库站开始向所有货格进行入库作业循环(或出库作业循环)的平均时间,如图5-8所示。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(3)作业时间与出入库能力第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(3)作业时间与出入库能力第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(3)作业时间与出入库能力 平均复合作业时间。平均复合作业时间是指入库作
50、业后进行出库作业时的作业循环时间,如图5-9所示。随机确定入库货格和出库货格,计算适当次数的货格间移动时间,把其平均值加在平均单一作业循环时间里,在入库站和出库站的位置不同时,还应加上它们之间的移动时间。单货叉、单伸长式堆垛机作业时间可用下式表示。第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(3)作业时间与出入库能力第三节第三节 自动化立体仓库自动化立体仓库五、自动化立体仓库设计五、自动化立体仓库设计3.货架的设计(4)货格尺寸的确定在立体仓库设计中,合理确定货格尺寸是一项很重要的设计内容,它直接关系到仓库面积和空间的利用率,也关系到设备
