1、7.2 7.2 自动化立体库的规划设计自动化立体库的规划设计一、自动化立体库概述二、自动化立体库规划步骤与内容三、单元式自动化立体库的设计四、仓库的总体布置一、自动化立体库概述一、自动化立体库概述自动化立体库自动化立体库也称高架仓也称高架仓库。一般指采用几层、十几库。一般指采用几层、十几层乃至几十层高的货架贮存层乃至几十层高的货架贮存货物，并且用专门的仓储作货物，并且用专门的仓储作业设备进行货物入、出库作业设备进行货物入、出库作业的仓库。自动化立体库能业的仓库。自动化立体库能充分利用空间进行贮存。充分利用空间进行贮存。基本组成基本组成：建筑物建筑物 货架货架理货区理货区 管理区管理区堆垛机械堆
2、垛机械 配套机械配套机械自动化立体库的分类自动化立体库的分类按照建筑形式分类：按照建筑形式分类：整体式整体式和和分离式分离式整体式高度一般在整体式高度一般在12m12m以上；以上；分离式高度在分离式高度在12m12m以下（有时为以下（有时为15-20m15-20m）。）。按仓库高度分类：按仓库高度分类：高层（高层（12m)12m)、中层（中层（5-12m)5-12m)、低层（低层（5m5m）按货架的形式分类：按货架的形式分类：单元货格式货架仓库、贯通式货架仓库、单元货格式货架仓库、贯通式货架仓库、旋转式货架仓库、旋转式货架仓库、移动式货架仓库。移动式货架仓库。概念：概念：货格、货位、排、列、层
3、货格、货位、排、列、层按仓库的作业方式分类：按仓库的作业方式分类：单元式仓库货物以单元（托盘）形式出入库单元式仓库货物以单元（托盘）形式出入库 拣选式仓库拣选式仓库“人到货前拣选人到货前拣选”、“货到人处拣选货到人处拣选”自动化立体库的优点自动化立体库的优点1.1.自动化立体库能大幅增高，充分利用面积与空间，减少占地。自动化立体库能大幅增高，充分利用面积与空间，减少占地。2.2.便于实现仓库的机械化、自动化，提高入、出库效率。便于实现仓库的机械化、自动化，提高入、出库效率。3.3.有利于提高仓库管理水平。有利于提高仓库管理水平。4.4.由于采用货架储存，并结合计算机管理，可以容易地实现先入由于
4、采用货架储存，并结合计算机管理，可以容易地实现先入 先出的出入库原则，防止货物自然老化、变质、生锈。可防止先出的出入库原则，防止货物自然老化、变质、生锈。可防止 货物的丢失，减少货损。货物的丢失，减少货损。5.5.采用自动化技术后，自动化立体库能适应黑暗、有毒、低温等采用自动化技术后，自动化立体库能适应黑暗、有毒、低温等 特殊场合的需要。特殊场合的需要。二、二、自动化立体库规划步骤与内容自动化立体库规划步骤与内容 自动化立体库规划设计的几个阶段n概念设计概念设计：明确建设自动化立体库的目标和有关的背景 条件。也是总体设计的准备阶段。n基本设计基本设计：对自动化立体库的总体布置、设施配备、管 理
5、和控制方式、进度计划以及预算等进行 全面的规划和设计。即总体设计阶段。n详细设计详细设计：根据总体设计的要求，对组成自动化仓 库的所有设备和设施进行详细设计或选 型，此阶段要完成所有设备和设施的制造 和施工图纸。（一）规划准备阶段（一）规划准备阶段:n自动化立体库建设是一项系统工程，需要大量投资，需要做如下工作：1.确认建设自动化库的必要性。2.根据企业的生产规模和水平，以及自动化库在整个物流系统中的位置，分析企业物流和生产系统对自动化库的要求，并考虑企业的经营状况和经济实力，确定自动化库的基本规模和自动化水平。3.调查拟存货物的品名、特征(例如易碎、怕光、怕潮等)、外形及尺寸，单件重量、平均
6、库存量、最大库容量、每日入出库数量、频率等，以便确定仓库的类型、库容量和出入库频率等。4.了解建库现场条件，包括气象、地形、地质、地面承载能力、风及雪载荷、地震情况以及其他环境影响等。5.调查了解与仓库有关的其他方面的条件。（二）规划设计阶段（二）规划设计阶段1.1.确定仓库的结构类型和作业方式确定仓库的结构类型和作业方式2.2.确定货物单元的形式、尺寸和重量确定货物单元的形式、尺寸和重量 3.3.确定堆垛机械和配套设备的主要参数确定堆垛机械和配套设备的主要参数 4.4.确定仓库总体尺寸确定仓库总体尺寸 5.5.确定仓库的总体布置确定仓库的总体布置 6.6.选定控制方式选定控制方式 7.7.选
7、择管理方式选择管理方式 8.8.提出土建、公用设施的要求提出土建、公用设施的要求 9.9.投资概算投资概算 10.10.进度计划进度计划三、单元式自动化立体库的设计三、单元式自动化立体库的设计（一）货格尺寸的设计（一）货格尺寸的设计 （二）仓库总体尺寸的确定（二）仓库总体尺寸的确定 （三）平均单一作业周期的计算（三）平均单一作业周期的计算（四）平均复合作业周期的计算（四）平均复合作业周期的计算（五）自动化库出入库能力的计算（五）自动化库出入库能力的计算（六）堆垛机的布置方式（六）堆垛机的布置方式（一）货格尺寸的设计（一）货格尺寸的设计（1 1）牛腿式货架：）牛腿式货架：每个货格只能放一个单元货
8、物。每个货格只能放一个单元货物。牛腿式货架的特点牛腿式货架的特点（2 2）横梁式货架：）横梁式货架：每个货格一般可存放两个以上的货物每个货格一般可存放两个以上的货物a0a0：货格长度：货格长度 h1h1：单元货物高度：单元货物高度 b0b0：货格宽度：货格宽度a1a1：单元货物长度：单元货物长度 h2h2：上部间隙（：上部间隙（100mm100mm）b1b1：单元货物宽度：单元货物宽度a2a2：货格有效长度：货格有效长度 h3h3：货格层高：货格层高 b2b2：货架外宽度：货架外宽度a3a3：侧向间隙（：侧向间隙（100mm100mm）h4h4：下部间隙：下部间隙 b3b3：伸出宽度（：伸出宽
9、度（100mm100mm）a5a5：单元货物间隙（：单元货物间隙（100mm100mm）b4b4：内部间隙（：内部间隙（50mm50mm）单元货物尺寸确定后，货格尺寸的大小主要单元货物尺寸确定后，货格尺寸的大小主要取决于各个间隙尺寸的大小取决于各个间隙尺寸的大小1）侧面间隙2）垂直间隙3）宽度方向间隙（二）仓库总体尺寸的确定（二）仓库总体尺寸的确定 确定仓库总体尺寸的关键是确定货架的总体尺寸，也就是货架的长、宽、高等尺寸。长度L=货格长度列数宽度B=(货格宽度2+巷道宽度)排数2高度H=Ho+其中：H0为1层底面至地面高度，Hi(i=1，2，n)为各层高度，共n层。巷道宽度=堆垛机最大外宽度+
10、(150-200mm)niiH1确定货架尺寸的基本方法确定货架尺寸的基本方法1静态法确定货架尺寸 静态法静态法就是根据仓库最大规划量确定货架的尺寸。即由以下4个参数中的3个来确定货架尺寸。(1)仓库长度(或货架列数)(2)仓库宽度(或巷道数)(3)仓库高度(或货架层数)(4)仓库容量(即总货位数)2 2动态法确定货架尺寸动态法确定货架尺寸 动态法确定货架尺寸，就是根据所要求的出入库频动态法确定货架尺寸，就是根据所要求的出入库频率和所选堆垛机的速度参数来确定货架的总体尺寸。率和所选堆垛机的速度参数来确定货架的总体尺寸。试算法确定货架的最佳布置和尺寸的步骤试算法确定货架的最佳布置和尺寸的步骤(1)
11、(1)假定巷道数假定巷道数NB=1NB=1，则货架列数则货架列数NL=QNL=Q(2NB(2NBNH)NH)(2)(2)根据层数根据层数NHNH和列数和列数NLNL以及堆垛机的速度参数，计算每以及堆垛机的速度参数，计算每台堆垛机的平均作业周期台堆垛机的平均作业周期t tmsms。(3)(3)计算整个仓库的出入库能力计算整个仓库的出入库能力P=NBP=NB36003600 t tmsms。(4)(4)比较比较P P和和P P0 0。若。若PPPP0 0，所设计货架达不到出入库频率要所设计货架达不到出入库频率要求，试算求，试算NB=2NB=2的情况，重复的情况，重复(1)(4)(1)(4)的计算，
12、直到的计算，直到 PPPP。为止，此时的巷道数为最佳巷道数。为止，此时的巷道数为最佳巷道数。货架的总体尺寸确定后，再考虑理货区的尺寸、库货架的总体尺寸确定后，再考虑理货区的尺寸、库顶间隙、货架和建筑物的安全距离等，即可确定仓库的顶间隙、货架和建筑物的安全距离等，即可确定仓库的总体尺寸总体尺寸。(三三）平均单一作业周期的计算平均单一作业周期的计算 1.自动化立体库的作业方式（1 1）单一作业方式）单一作业方式 堆垛机从出入库台取一个货物单元送到选定的货位，堆垛机从出入库台取一个货物单元送到选定的货位，然后返回巷道口然后返回巷道口(单入库单入库)；或者从巷道口出发到某一指；或者从巷道口出发到某一指
13、定货位取出一个货物单元送到出入库台定货位取出一个货物单元送到出入库台(单出库单出库)。（2 2）复合作业方式）复合作业方式 堆垛机从出入库台取堆垛机从出入库台取一个货物单元送到选定的一个货物单元送到选定的货位，然后直接转移到另货位，然后直接转移到另一个给定货位，取出其中一个给定货位，取出其中的货物单元，回到出入库的货物单元，回到出入库台出库。台出库。2.2.平均单一作业周期的计算平均单一作业周期的计算 单一作业周期是指堆垛机完成一次单入库或单出库 作业所需要的时间。（四）平均复合作业周期（四）平均复合作业周期 的计算的计算复合作业是从出入库台到指定的货位存货后，随即到 另一个货位取货，再返回到
14、出入库台的全过程（五）自动化立体库出入库能力的计算（五）自动化立体库出入库能力的计算 自动化立体库的出入库能力：用仓库每小时平均入库或出库的货物单元数来表示。堆垛机的出入库能力也就是指每台堆垛机每小时平均入库或出库的货物单元数。（六）堆垛机的布置方式（六）堆垛机的布置方式 堆垛机的布置方式：堆垛机的布置方式：每个巷道配备一台堆垛机；两个以上巷道配备一台堆垛机，一般通过U型轨道或转轨车实现堆垛机的换巷道作业。四、仓库的总体布置四、仓库的总体布置（一）（一）物流模式物流模式（二）高架区的布置（二）高架区的布置（三）出入库输送系统（三）出入库输送系统（2 2）连续输送机方式）连续输送机方式（3 3）
15、AGVAGV方式方式（4 4）穿梭车方式）穿梭车方式配置：配置：巷内输送机巷内输送机+穿梭车穿梭车+入出库输送机入出库输送机特点：特点：经济高效、柔性中等经济高效、柔性中等 某配送中心拟建一自动化立体库，采用牛腿式货架，存储能力为10000个货位，货格尺寸为 （长、宽、高），存储高度不超过15米，巷道宽为1.5米，所选堆垛机运行速度为100m/min，升降速度为20 m/min，货叉存（取）货时间为25s，附加时间为5s。要求单一作业方式时，出入库能力为100托盘/小时。根据以上条件进行规划设计：1.确定货架的排、列、层数；2.确定存储区长度及宽度；3.确定堆垛机数量、入出库输送系统的主要设备。最后画出总体平面图。m3.12.14.1物流系统规划作业物流系统规划作业（立体库规划设计）（立体库规划设计）
