立體倉庫貨架設(shè)計說明書

1、目 錄摘要-3Abstract-41 緒論-52 AS/RS倉庫主要參數(shù)確定-122.1單元貨格尺寸的確定-122.2貨架總體尺寸的確定方法-162.2.1靜態(tài)法確定貨架尺寸-162.2.2動態(tài)法確定貨架尺寸-162.3堆垛機平均作業(yè)循環(huán)時間的計算方法-172.4 立體庫出入庫能力的計算-192.5貨架總體布局方案確定-192.5.1 假定巷道數(shù)NB=1-192.5.2 假定巷道數(shù)NB=3-202.5.3 假定巷道數(shù)NB=2-212.6本章小結(jié)-223 AS/RS貨物單元優(yōu)化設(shè)計方法-233.1貨架布局方式-233.2貨位布局方式-233.3托盤尺寸的確定-243.4托盤材質(zhì)的確定-263.5

2、堆碼方式介紹-283.7本章小結(jié)-30致謝詞-31參考文獻-32附錄-33摘 要 本設(shè)計主要設(shè)計了一種智能化立體倉庫。對倉庫內(nèi)的貨物進行自動化的存儲與管理，與普通倉庫相比提高了貨物的存取速度，增大倉庫的容積率，便利對貨物的分類管理。 在倉庫布局上采用動態(tài)分析法。通過3次計算倉庫不同布局下的出入庫能力，并結(jié)合降低成本的思想，最終確定倉庫采用2巷道、45列、8層的布局形式。 單元貨架的尺寸的確定根據(jù)資料書上的經(jīng)驗選取。貨架則采用太原剛玉物流工程有限公司的T-1000型貨架。T-1000自動化型立體倉庫在貨架中增加了水平橫梁、水平加強肋和垂直加強肋，所以整個結(jié)構(gòu)非常牢固。貨架的總高度隨著層數(shù)和橫梁數(shù)

3、的不同而不同。在自動化立體倉庫的周邊設(shè)備中，闡述了托盤尺寸的確定、托盤材料的選擇以及托盤上貨物的堆碼方式。托盤的尺寸應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)托盤。托盤材料上選用塑料托盤，主要因其質(zhì)輕、平穩(wěn)、美觀、整體性好、無釘無刺、無味無毒、耐酸、耐堿、耐腐蝕、易沖洗消毒、不腐爛、不助燃、無靜電火花、可回收。堆碼方式優(yōu)先采用重疊式。關(guān)鍵詞：自動化立體倉庫；貨物單元；總體布局；優(yōu)化設(shè)計AbstractThe design of intelligent design of a main warehouse. Goods to the warehouse to automate the storage and managem

4、ent, compared with ordinary goods warehouse access speed, increases the rate of storage volume, to facilitate the categorization of goods.Warehouse layout in dynamic analysis. 3 times through the calculation of the layout of the warehouse under a different storage capacity, combined with the idea of

5、 reducing costs, and ultimately determine the use of 2 warehouse roadway, 45, 8-story layout of the form.Shelf unit in accordance with the size information to determine the experience of selected books. Shelf is used gangyulogistics Engineering Limited, T-1000-type shelves. T-1000-type three-dimensi

6、onal warehouse automation to increase in the level of the shelf beams, horizontal and vertical strengthening rib to strengthen the rib, so the entire structure is very solid. The total height of the shelves and beams as the number of layers vary.In the surrounding three-dimensional warehouse automat

7、ion equipment, set out to determine the tray size, tray selection of materials and stacking pallets of goods way. Pallet size should be the standard tray selection. Optional tray plastic tray material, mainly because of their light weight, smooth, beautiful, good integrity, no nails without thorns,

8、tasteless non-toxic, acid, alkali, corrosion-resistant, easy-rinse disinfectant, non-perishable, non-combustion, non-electrostatic sparks, recyclable. Give priority to the use of overlapping stacking style manner.Keywords： automated storage and retrieval system(AS/RS);standard kit unit(SKU); overall

9、 layout; optimizing design1緒論1.1課題背景自動化倉庫系統(tǒng)(AutomatedStorageAndRetrieva1System，AS/RS)是在不直接進行人工處理的情況下能自動存儲和取出物料的系統(tǒng)。由高層貨架，巷道堆垛起重機(有軌堆垛機)、入出庫輸送機系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)、計算機倉庫管理系統(tǒng)及其周邊設(shè)備組成，可對集裝單元貨物實現(xiàn)自動化保管和計算機管理的倉庫。廣泛應(yīng)用于大型生產(chǎn)性企業(yè)的采購件、成品件倉庫、柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)(FAS)，流通領(lǐng)域的大型流通中心、配送中心自動化立體倉庫，是物流機械與計算機技術(shù)的完美結(jié)合，這種結(jié)合使物資的控制和管理要求實時、協(xié)調(diào)和一體化，信

10、息自動化技術(shù)逐漸成為倉庫自動化技術(shù)的核心。計算機之間、數(shù)據(jù)采集點之間、機械設(shè)備的控制器之間以及它們與計算機之間的信息可以及時地匯總，倉庫計算機及時地記錄訂貨和到貨時間、顯示庫存量，計劃人員可以方便地作出供貨決策，他們知道正在生產(chǎn)什么、訂什么貨、什么時間發(fā)什么貨，管理人員隨時掌握貨源及需求。歷史和現(xiàn)實已經(jīng)充分證明，作為先進的倉儲技術(shù)，使用自動化立體倉庫能夠產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。效益主要來自以下幾個方面：1、由于使用了高層貨架存儲貨物，存儲區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，充分利用倉庫地面和空間，節(jié)省了庫存占地面積，提高了空間利用率。目前世界上最高的立體倉庫高度已達50米。立體倉庫單位面積的儲存量

11、可達7.5噸/平方米，是普通倉庫的510倍。2、采用計算機管理儲存，可以實現(xiàn)貨物的先進先出原則，防止貨物的自然老化、變質(zhì)、生銹或發(fā)霉。3、集裝化的存儲也有利于防止貨物搬運過程中的破損。4、倉儲作業(yè)完全實現(xiàn)機械化和自動化，運行和處理速度快，提高了勞動生產(chǎn)率，降低了操作人員的勞動強度。采用自動化技術(shù)后， 能較好地適應(yīng)黑暗、有毒、低溫和污染等特殊場合的需要。如國內(nèi)已有的冷凍物品自動化倉庫和存儲膠片的自動化倉庫，在低溫和完全黑暗的庫房內(nèi)，由計算機自動控制，實現(xiàn)貨物的出入庫作業(yè)，從而改善了工作環(huán)境，保證了安全操作，促進文明生產(chǎn)同時，能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)物流更趨合理化。5、計算機控制能夠始終

12、準(zhǔn)確無誤地對各種信息進行存儲和管理，減少了貨物的處理和信息處理過程中的差錯。同時，能夠有效地利用儲存能力，便于清點和盤庫，合理減少庫存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動資金，從而提高倉庫的管理水平。使用自動化立體倉庫，可以促進企業(yè)的科學(xué)管理，減少浪費，保證均衡生產(chǎn)。倉儲信息管理的及時準(zhǔn)確，便于領(lǐng)導(dǎo)隨時掌握庫存情況，根據(jù)生產(chǎn)及市場情況及時對企業(yè)規(guī)劃做出調(diào)整，提高了生產(chǎn)的應(yīng)變能力和決策能力。同時，使用自動化立體倉庫，可以提高操作人員素質(zhì)和管理人員的水平，從而帶動企業(yè)其他部門人員素質(zhì)的提高。1.2課題意義自動化立體倉庫是一個復(fù)雜的綜合自動化系統(tǒng)，是一個由彼此相互作用的諸因素和各環(huán)節(jié)所構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。同時，建立

13、自動化立體倉庫，投資較大。著手建造自動化立體倉庫，一定要考慮經(jīng)濟原則，學(xué)會未雨綢繆，精打細(xì)算，確定立體倉庫相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。那么，在有限的倉庫空間內(nèi)，如何最大效率的利用，儲存盡可能多的貨物，盡可能快地提高工作效率，是設(shè)計過程中首先要考慮的問題，也是整個設(shè)計過程的關(guān)鍵。在自動化立體庫里，存放的經(jīng)常是品種繁多、大小不一的幾十種甚至幾百種貨物，貨物在貨架區(qū)的存取，在庫內(nèi)的運輸都是以集裝化單元的形式進行的。這種集裝有效地將分散的物流各項活動聯(lián)結(jié)成一個整體，是物流系統(tǒng)化中的核心內(nèi)容和主要方式。它貫穿了整個物流過程各項活動，在全過程中發(fā)揮作用，因而許多人已將其看成是干線物流發(fā)展方向。因此，在自動化立體庫里，

14、確定貨物單元顯得尤為重要。貨物單元是指進行出入庫作業(yè)和儲存的集裝單元，由集裝單元化器具和貨物二部分組成。一般需要確定兩個方面的內(nèi)容:集裝單元化器具的類型:貨物單元的外形尺寸和重量。它不僅影響到倉庫的投資，而且直接影響到整個倉儲物流系統(tǒng)的配備、布局結(jié)構(gòu)設(shè)施選型以及利用效率等物流評價指標(biāo)。立體庫常用的集裝單元化器具有托盤和集裝箱，且以托盤最為常見。由于在貨物單元中，集裝單元化器具是貨物的載體，因此集裝單元化器具的性能決定了它所承載貨物單元的碼放要求，同時，決定了貨物單元尺寸這一重要參數(shù)。貨物單元尺寸的確定不是隨意的，它與貨架布局，貨物的碼放方式，運輸輸送方式以及輸送設(shè)備的選型等諸多因素有著密切的關(guān)

15、系，同時也影響著倉庫容量，倉庫的出入庫能力以及倉庫空間利用率等參數(shù)。對于品種繁多、包裝尺寸不一的貨物，如何確定貨位單元器具的最優(yōu)尺寸，從而確定倉儲區(qū)布局，輸送設(shè)備型號， 使得倉庫的空間利用率最高，是自動化立體倉庫設(shè)計過程中首先要考慮的經(jīng)濟性原則。1.3倉庫設(shè)計流程自動化立體倉庫的規(guī)劃設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前國內(nèi)外普遍采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，相關(guān)的研究成果比較少，常用的設(shè)計流程與步驟如圖1-1所示。圖1-1自 動 化 立 體 庫 規(guī) 劃 設(shè) 計 流 程1、搜集研究原始資料確認(rèn)建設(shè)立體庫的必要性。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營方針，企業(yè)物流系統(tǒng)的總體布置和流程，分析確定立體倉庫在企業(yè)物流系統(tǒng)中的位置、功能和

16、作用。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和水平，以及立體庫在整個物流系統(tǒng)中的位置，分析企業(yè)物流和生產(chǎn)系統(tǒng)對立體庫的要求，并考慮企業(yè)的經(jīng)營狀況和經(jīng)濟實力，確定立體庫的基本規(guī)模和自動化水平。調(diào)查擬存貨物的品名、特征(例如易碎、怕光、怕潮等)、外形及尺寸、單件重量、平均庫存量、最大庫容量、每日入出庫數(shù)量、入庫和出庫頻率等，以便確定倉庫的類型、庫容量和出入庫頻率等。了解建庫現(xiàn)場條件，包括氣象、地形、地質(zhì)條件、地面承載能力、風(fēng)及雪荷載、地震情況以及其它環(huán)境影響等。調(diào)查了解與倉庫有關(guān)的其它方面的條件。例如，入庫貨物的來源及入庫作業(yè)方式，進、出庫門的數(shù)目，包裝形式和搬運方法，出庫貨物的去向和運輸工具等。2、確定倉庫的結(jié)構(gòu)類

17、型和作業(yè)方式立體倉庫一般都是由建筑物、貨架、理貨區(qū)(整理和倒貨區(qū)域)、管理區(qū)、堆垛機械和配套機械幾部分組成的。確定倉庫的結(jié)構(gòu)類型就是確定各組成部分的結(jié)構(gòu)組成，如：(1 ) 建筑物的特征:原有還是新建，高層還是低層等；(2 ) 貨架的結(jié)構(gòu)和特征:庫架合一或庫架分離式，橫梁式或牛腿式，焊接式或組合式等；(3 ) 理貨區(qū)的面積和功能:和高架區(qū)的位置關(guān)系，所進行的作業(yè)，配備的設(shè)施等；(4 ) 堆垛機械的類型：有軌巷道式堆垛機、無軌堆垛機、橋式堆垛機和普通叉車等；(5 ) 配套設(shè)備的類型:配套設(shè)備主要指那些完成貨架外的出入庫搬運作業(yè)、理貨作業(yè)以及卡車的裝卸作業(yè)等的機械和設(shè)備。包括叉車、托盤搬運車、輥子輸

18、送機、鏈條輸送機、升降臺、有軌小車、無軌小車、轉(zhuǎn)軌車以及稱重和檢測識別裝置等，對于一些分揀倉庫，還配備有自動分揀和配貨的裝置。應(yīng)根據(jù)立體庫的規(guī)模和工藝流程的要求確定配套設(shè)備的類型。(6 ) 最后，根據(jù)工藝要求，決定是否采用揀選作業(yè)。如果以整單元出庫為主，則采用單元出庫作業(yè)方式;若是以零星貨物出庫為主，則可采用揀選作業(yè)方式:并根據(jù)具體情況，確定采用“人到貨前”揀選，還是“貨到人處”揀選。3、倉庫主要參數(shù)的確定(1 ) 確定貨物單元的形式、尺寸和重量貨物單元是指進行出入庫作業(yè)和儲存的集裝單元，由集裝單元化器具和貨物二部分組成。因為單元式立體倉庫是以單元化搬運為前提的，所以確定貨物單元的形式、尺寸及

19、重量顯得尤為重要。一般需要確定兩個方面的內(nèi)容:集裝單元化器具的類型;貨物單元的外形尺寸和重量。立體庫常用的集裝單元化器具有托盤和集裝箱，且以托盤最為常見。托盤的類型又有許多種，如平托盤、箱式托盤、柱式托盤和輪式托盤等，一般要根據(jù)所儲存貨物的特征來選擇。當(dāng)采用堆垛機作業(yè)時，不同結(jié)構(gòu)的貨架，對托盤的支腿有不同的要求，在設(shè)計時尤其要注意。為了合理確定貨物單元的尺寸和重量，需要對所有入庫的貨物進行ABC分析，以流通量大而種類較少的A 類貨物為主要矛盾，選擇合適的貨物單元的外形尺寸和重量。對于少數(shù)形狀和尺寸比較特殊以及很重的貨物，可以單獨進行儲存。立體倉庫是以單元化搬運為前提的，所以確定貨物單元的形式、

20、尺寸及重量是一個重要的問題。它不僅影響倉庫的投資，而月對于整個物流和倉儲系統(tǒng)的配備、設(shè)施以及有關(guān)因素都有極為重要的影響。因此，為了合理確定貨物單元的形式、尺寸和重量，需要對所有入庫的貨物，抓住在流通中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對貨物單元的品種進行ABC 分析， 選擇最為經(jīng)濟合理的方案。對于少數(shù)形狀和尺寸比較特殊以及很重的貨物，可以單獨處理。例如，汽車上的前橋、后橋、車身等大件，形狀不規(guī)則，尺寸又大，難以形成單元，就不一定非要與其它零件同入一個立體倉庫.它們的儲存問題可以用推式懸掛輸送機或者其它方式單獨處理.(2 ) 確定堆垛機械和配套設(shè)備的主參數(shù)立體庫常用的堆垛機械為有軌巷道堆垛機、無軌堆垛機(高架叉車)、

21、橋式堆垛機和普通叉車等。在總體設(shè)計時，要根據(jù)倉庫的高度、自動化程度和貨物的特征等合理選擇其規(guī)格結(jié)構(gòu)，并確定其主要性能參數(shù)(包括外形尺寸、工作速度、起重量及工作級別等)。立體庫配套設(shè)備的配備應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的流程和工藝統(tǒng)籌考慮，并根據(jù)立體庫的出入庫頻率、貨物單元的尺寸和重量等確定各配套機械及設(shè)備的性能參數(shù).如對于輸送機，則根據(jù)貨物單元尺寸確定輸送機的寬度，根據(jù)立體庫的頻率要求確定輸送機的速度?？傮w設(shè)計時，要根據(jù)倉庫的規(guī)模、貨物的品種、出入庫頻率等選擇最合適的機械設(shè)備，并確定其主要參數(shù);根據(jù)出入庫頻率確定各個機構(gòu)的工作速度:根據(jù)貨物單元的重量選定起重、裝卸和堆垛設(shè)備的起重量;對于輸送機，則根據(jù)貨物單元尺

22、寸確定輸送機的寬度，并確定使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的輸送機的速度。(3 )確定倉庫總體尺寸確定倉庫的總體尺寸，關(guān)鍵是確定貨架的長寬高總體尺寸。立體倉庫的設(shè)計規(guī)模主要取決于其庫容量，即同一時間內(nèi)儲存在倉庫內(nèi)的貨物單元數(shù)。如果已經(jīng)給出庫容量，就可以直接應(yīng)用這個參數(shù);如果沒有給出，就要根據(jù)擬存入庫內(nèi)的貨物數(shù)里，出入庫的規(guī)律等，通過預(yù)測技術(shù)來確定庫容量.根據(jù)庫容量、貨物單元尺寸和所采用的作業(yè)設(shè)備的性能參數(shù)以及其它空間限制條件，即可確定倉庫的總體尺寸。4、確定倉庫的總體布置確定了立體倉庫的總體尺寸的后，便可進一步根據(jù)倉庫作業(yè)的要求進行總體布置。主要包括立體倉庫的物流模式、高架區(qū)的布局方式和入出庫輸送系統(tǒng)的方式

23、。5、選定控制方式立體倉庫的控制方式，一般可分為手動控制和自動控制二種。手動控制方式設(shè)備簡單，投資小，對土建和貨架的要求也較低。主要適用于規(guī)模較小，出入庫頻率較低的倉庫，尤其適用于揀選式倉庫。自動控制是立體庫的主要控制方式。立體庫的自動控制系統(tǒng)根據(jù)其控制層次和結(jié)構(gòu)不同，可分為三級控制系統(tǒng)和二級控制系統(tǒng)，一般由管理級、監(jiān)控級和直接控制級組成(二級控制系統(tǒng)由管理級、控制級組成)，可完成立體庫的自動認(rèn)址和自動程序作業(yè)。適用于出入庫頻率較高、規(guī)模較大的立體倉庫，特別是一些暗庫、冷庫或生產(chǎn)線中的立體倉庫，可以減輕工人的勞動強度，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)率。6、選擇管理方式立體倉庫的管理方式一般可分為人工臺帳管理和

24、計算機管理二種方式。臺帳管理方式僅適用于庫存量較小，品種不多，出入庫頻率不高的倉庫。在自動化立體倉庫中，一般都采用計算機管理，與自動控制系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)立體庫的自動管理和控制，是立體倉庫管理的主要方式。在總體設(shè)計階段，要根據(jù)倉庫的規(guī)模、出入庫頻率、生產(chǎn)管理的要求、倉庫自動化水平等方面的因素綜合考慮選定一種管理方式。7、提出土建、公用設(shè)施的要求在總體設(shè)計時，還要提出對倉庫的土建和其它公用設(shè)施的要求：根據(jù)貨架的工藝載荷，提出對貨架的精度要求。提出地面需要承受的載荷以及對基礎(chǔ)均勻沉降的要求。確定對采暖、采光、通風(fēng)、給排水、電力、照明、防火、防污染等方面的要求。8、投資概算分別計算立體庫各組成部分的設(shè)備

25、費用、制造費用、設(shè)計及軟件費用、運輸費用、安裝及調(diào)試費用等，綜合得到立體倉庫的總投資費用。9、進度計劃提出立體倉庫設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試以及試運營的進度計劃、監(jiān)督和檢驗措施。1.4課題的主要工作本課題是要設(shè)計一種智能化立體倉庫，其目的是要對倉庫內(nèi)的貨物進行自動化的存儲與管理，提高貨物的存取速度，增大倉庫的容積率，便利對貨物的分類管理。立體倉庫設(shè)計的內(nèi)容涉及:（1）倉庫的布局，要求增大倉庫容積率的同時提高貨物存取的便利性與效率；（2）貨架的設(shè)計，要求提高貨架存儲不同貨物的柔性及便利性。1.5論文的章節(jié)安排本文共分三章。研究內(nèi)容分別為:第1章緒論，介紹課題背景與意義以及課題的內(nèi)容。第2章AS/RS

26、倉庫主要參數(shù)的確定，介紹了牛腿式貨架的主要參數(shù)，堆垛機平均作業(yè)循環(huán)時間，立體庫出入庫能力的確定。第3章AS/RS貨物單元優(yōu)化設(shè)計方法1.6初步方案的想法通過查閱資料，以及根據(jù)老師的要求初步對設(shè)計的內(nèi)容的一個預(yù)設(shè)想法。由于本人的實習(xí)單位是重慶渝安集團，因此在沒有具體的針對性的情況下倉庫主要貨物的參考尺寸主要為渝安集團產(chǎn)品。部分產(chǎn)品打包后尺寸如下：EQ6380LF后減震 250200295； EQ6400LF K07后 255205312EQ6380LF前支柱 570295145； 205后減震 480147122205 前支柱 550230145； 減震彈簧 525345220企業(yè)的貨物流通頻率

27、不大，對立體倉庫的進出貨能力需求在1000次/日。倉庫規(guī)模，部分參考太原剛玉物流工程有限公司為重慶隆鑫摩托車事業(yè)部設(shè)計的立體倉庫規(guī)模。3巷道6排，每排30列，8層，因此倉庫總貨位數(shù)為1440個。最終的方案的確定會在后面的章節(jié)中進行闡述。2 AS/RS倉庫主要參數(shù)確定2.1單元貨格尺寸的確定貨格是貨架內(nèi)存儲貨物的單位空間，貨位是貨格內(nèi)存放一個單元貨物的位置。每個貨格內(nèi)可有一個貨位或多個貨位。貨物單元尺寸確定好以后，就可確定貨格尺寸。在立庫設(shè)計中，貨格尺寸是一項極其重要的內(nèi)容，因為它直接關(guān)系到倉庫面積和空間利用率，也關(guān)系到倉庫能否順利地存取貨物.對于給定尺寸的貨物單元，貨格尺寸主要取決于貨物單元四

28、周需留的間隙的大小和貨架構(gòu)件的有關(guān)尺寸。四周間隙留得太大或太小，都不合理。若間隙太大的話，會造成空間浪費，使得空間利用率下降，進而影響倉庫的庫容量。若間隙太小的話，未留出足夠的空隙容納由于貨架的制造安裝誤差、堆垛機運行軌道誤差、堆垛機的制造誤差及重復(fù)定位誤差、貨箱在巷道口的位置誤差、認(rèn)址片的誤差等等所引起的尺寸偏移，而影響堆垛機的存取作業(yè)的順利完成。圖 2-1 牛腿式貨架載貨示意圖表2-1貨格與貨位間的尺寸代號及名稱當(dāng)單元貨物的尺寸確定后，貨格尺寸的大小主要取決于各個間隙尺寸的大小。下面介紹間隙尺寸的確定：1、側(cè)面間隙側(cè)向間隙a3的確定，主要應(yīng)該考慮以下各項誤差:(l)來自堆垛機的誤差有:堆垛

29、機的停車誤差和重復(fù)定位誤差、堆垛機立柱的垂直度誤差、堆垛機運行地軌的不平度誤差(這兩項誤差均造成堆垛機立柱頂部產(chǎn)生橫向偏移，位于貨架頂層的貨物相對于底層的貨物，其橫向偏移量最大)。(2)來自貨架的誤差有:貨架立柱的垂直度誤差(使柱頂產(chǎn)生橫向偏移)、貨架在偏載作用下的變形誤差.(3)來自貨箱的誤差有:貨箱的尺寸誤差(按規(guī)定，貨物單元的外形尺寸偏差不得大于5mm)、貨箱最初停在巷道口時的位置偏差。除以上各項誤差外，還要留一定的安全裕度。側(cè)向間隙a3的取值一般在501OOmm范圍內(nèi)選用。對于高度在5m以下的低層貨架、低速堆垛機的倉庫，a3不大于50mm;對于高度在512m之間的中高層貨架、中高速型的

30、堆垛機的倉庫，a3不大于75mm;對于高度在12m以上的高層貨架、高速型的堆垛機的倉庫，a3不大于10Omm。對牛腿式貨架，要求a4a3。綜上所述，根據(jù)倉庫高度為12m，故選擇a3尺寸為50mm，a4尺寸為70mm2、垂直間隙(h2、h4)影響 h2和h4大小的各種誤差包括:堆垛機起升機構(gòu)的停準(zhǔn)誤差;在確定h2時，首先，要考慮貨叉的微升降行程，第二要考慮以下幾項誤差累積:貨叉升降時的定位誤差、貨物高度誤差、認(rèn)址誤差、貨架托梁(或橫梁)的高度誤差等。第三，要考慮貨叉在伸出以后的下垂量，該值由貨叉各節(jié)之間的間隙和貨臺的傾斜量組成，還要考慮在貨箱壓力作用下，貨叉的彈性下?lián)?。最后，要加上一個安全裕度。

31、貨格高度的確定，主要取決于單元貨物上部垂直間隙場和下部垂直間隙場的尺寸。在確定垂直間隙時，上部垂直間隙h2應(yīng)保證貨叉叉取貨物過程中微起升時不與上部構(gòu)件發(fā)生千涉。一般h2) (貨叉上浮動行程+各種誤差)。下部垂直間隙h4應(yīng)保證堆垛機貨又自由進出貨架貨位存取貨物，一般h4(貨叉厚度+貨叉下浮動行程十各種誤差)。本設(shè)計采用太原剛玉物流工程有限公司的T-1000型立體倉庫貨架，根據(jù)貨架參數(shù)表確定：標(biāo)準(zhǔn)層 h2=90mm h4=150mm ； 橫梁層 h2=230mm h4=290mm3、寬度以及寬度方向間隙(b0、b3、b4)前面間隙場的選擇應(yīng)根據(jù)實際情況確定，對牛腿式貨架，應(yīng)使其盡量小后面間隙b4的

32、大小應(yīng)以貨叉作業(yè)時不與后面拉桿發(fā)生干涉為前提。根據(jù)T-1000型貨架寬度確定標(biāo)準(zhǔn)貨架寬度確定表 （單位：mm）貨物寬W堆垛機過道寬WC=W+150貨架面板寬WS=W+50貨架寬（外形）Wr=WC+ 2WS貨架總寬（包括加強肋）14001550145044504510故確定 b0=1450mm ; b3=b4=25mm4、單元貨格長度a0T-1000型貨架跨度計算表根據(jù)表格可選出貨架單元貨架跨度a0=1300mm5、單元貨格高度h3根據(jù)T-1000型倉庫貨架參數(shù)確定（詳見自動化立體倉庫設(shè)計劉昌祺、董良主編，P350頁）。具體數(shù)據(jù)如下：單元貨物高度： 1150mm 頂層高度: 1580mm 橫梁曾

33、高度：1440mm底層高度： 450mm 標(biāo)準(zhǔn)層高度: 1300mm （單位：mm）總層數(shù)總高度最下層12345678811550450130014401300144013001440130015802.2貨架總體尺寸的確定方法貨架的總體尺寸也就是貨架的長、寬、高等尺寸,下面介紹二種確定貨架尺寸的基本方法。2.2.1靜態(tài)法確定貨架尺寸所謂靜態(tài)法就是根據(jù)倉庫最大規(guī)劃量確定貨架的尺寸。即由以下4個參數(shù)中的3個來確定貨架尺寸。1、貨架列數(shù)2、巷道數(shù)(或貨架排數(shù))3、貨架層數(shù)4、總貨位數(shù)當(dāng)單元貨格尺寸確定后，如果知道貨架的排數(shù)、列數(shù)、層數(shù)和巷道寬度，即可按下面的公式(2-1)，(2-2)，(2-3)計

34、算出其總體尺寸。長度 L=貨格長度列數(shù) + 立柱片寬度 (2-1)寬度 B=(貨格寬度2 + 巷道寬度 + 相鄰兩排貨架間距)排數(shù)/2 (2-2) (2-3)其中H。為貨架第一層距離地面的高度，由堆垛機的高度決定，一般為0.5米。Hi(i=1，2，n-1)為各層高度，共n層，Hn為第n層(貨架頂層)高度，取決于堆垛機是否為載人搭乘型。非搭乘型的為12米，搭乘型的為2.2米。巷道寬度=堆垛機最大外形寬度+(150200)mm (2-4)2.2.2動態(tài)法確定貨架尺寸動態(tài)法確定貨架尺寸，就是根據(jù)所要求的出入庫頻率和所選堆垛機的速度參數(shù)來確定貨架的總體尺寸。以每個巷道配備一臺堆垛機為例，說明用動態(tài)法確

35、定貨架尺寸的方法。描述為 :已知總貨位數(shù)Q，出入庫頻率P0，貨架最大高度H（或?qū)訑?shù)NH），貨格尺寸和堆垛機速度參數(shù)。試確定貨架的最佳布置和尺寸。由于總貨位數(shù)和貨架高度H（或?qū)訑?shù)NH）已定，故最佳布置就是能滿足出入庫頻率要求的最少的巷道數(shù)。此時配備的堆垛機數(shù)最少，相應(yīng)投資也就最小。具體步驟為:1、假定巷道數(shù)NB=1，則貨架列數(shù)NL=Q/(2NBNH)2、根據(jù)層數(shù)NH和列數(shù)NL以及堆垛機的速度參數(shù)，計算每臺堆垛機的平均作業(yè)周期Ts。3、計算整個倉庫的出入庫能力，P=NB3600/Ts4、比較 P和P0。若P P0，所設(shè)計貨架達不到出入庫頻率要求，試算NB=2的情況，重復(fù)14的計算，直到PP0為止，

36、此時的巷道數(shù)為最佳巷道數(shù)。貨架的總體尺寸確定后，再考慮理貨區(qū)的尺寸、庫頂間隙、貨架和建筑物的安全距離等，即可確定倉庫的總體尺寸。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(shè)計者的實際經(jīng)驗來綜合考慮，統(tǒng)籌設(shè)計，而且在設(shè)計過程中需要不斷地修改和完善。2.3堆垛機平均作業(yè)循環(huán)時間的計算方法在自動化立體倉庫中，貨物的存取作業(yè)有二種基本方式見圖(2-2)，即單一作業(yè)方式和復(fù)合作業(yè)方式。單一作業(yè)方式即堆垛機從出入庫臺取一個貨物單元送到選定的貨位，然后返回巷道口的出入庫臺(單入庫);或者從巷道口出發(fā)到某一個給定的貨位取出一個貨物單元

37、送到出入庫臺(單出庫)。復(fù)合作業(yè)方式即堆垛機從出入庫臺取一個貨物單元送到選定的貨位，然后直接轉(zhuǎn)移到另一個給定貨位，取出其中的貨物單元，回到出入庫臺出庫。本設(shè)計僅采用單一作業(yè)方式。圖 2-2 堆 垛 機 作 業(yè) 的 單 作 業(yè) 與 復(fù) 合 作 業(yè)1、平均單一作業(yè)循環(huán)時間的計算單一作業(yè)循環(huán)時間是指堆垛機完成一次單入庫或單出庫作業(yè)所需要的時間。在圖中，0點為出入庫臺，P點為作業(yè)貨位，則完成此項作業(yè)的時間見公式(2-5).ts=2top+2tf +tj (2-5)式中top從出入庫臺O到貨位P的運行時間(s)。且有top =ti+th 。ti為從O點到P點的水平運行時間，th為從O點到P點的垂直運行時

38、間。tf堆垛機貨叉叉取(或存放)作業(yè)時間(S)。且有tf=tload+tlift。tload為貨叉完全伸出或完全縮回的時間tlift為貨叉微升或微降的時間，即貨叉在貨格內(nèi)升起或放下貨物的時間。tj堆垛機作業(yè)的附加時間(s)。包括堆垛機的定位、操作、信息查詢及傳輸?shù)鹊臅r間為了綜合評價一個倉庫的作業(yè)效率，需求出堆垛機的平均作業(yè)循環(huán)時間，即堆垛機從某一出入庫站開始向所有貨格進行入庫作業(yè)循環(huán)(或出庫作業(yè)循環(huán))所需要的總時間被貨格數(shù)除所得的時間。當(dāng)出入庫臺在貨架的一側(cè)P0點，見圖2-3，以P0為原點，在貨架內(nèi)取兩個點P1 和P2，P1和P2的坐標(biāo)為 其中L為貨架全長，H為貨架全高圖 2-3 平 均 單

39、一 作 業(yè) 循 環(huán) 時 間 的 計 算分別計算從P0到P1、P2二點的作業(yè)周期，將二者的平均值，作為該巷道堆垛機的平均作業(yè)周期。即平均單一作業(yè)循環(huán)時間的經(jīng)驗公式(2-6)。 Ts= t(P1)+t(P2) (2-6)或 Ts=tP1+tP2+2tf+ts (2-7)式中 t(P1)堆垛機完成P1貨位的作業(yè)循環(huán)時間(s)t(P2)堆垛機完成P2貨位的作業(yè)循環(huán)時間(s)tP1P0點到P1點的運行時間(s)tP2P0點到P2點的運行時間(s)tf堆垛機貨叉叉取(或存放)作業(yè)時間(s)。2.4 立體庫出入庫能力的計算立體庫的出入庫能力是用倉庫每小時平均入庫或出庫的貨物單元數(shù)來表示。堆垛機的出入庫能力也

40、就是指每臺堆垛機每小時平均入庫或出庫的貨物單元數(shù)。采用單一作業(yè)循環(huán)方式時，堆垛機的出入庫能力見公式(2-11)。Ns = 3600/ Ts (2-11)式中 Ns每小時出庫或入庫貨物單元數(shù)(存儲單元/h)Ts 平均單一作業(yè)循環(huán)時間(s)2.5貨架總體布局方案確定根據(jù)前面2.2和2.3的計算方法確定具體的倉庫布局過程如下：已知總貨位數(shù)1440，日出入庫頻率P0為1000次左右，貨架最大高度11550mm（總層數(shù)8），堆垛機速度參數(shù)滿載行走速度80m/min;升降速度12m/min;伸叉速度30m/min。貨叉伸長最大距離為1600mm，升降最大距離為180mm。2.5.1 假定巷道數(shù)NB=1根據(jù)

41、動態(tài)法確定貨架尺寸方法有：貨架列數(shù)NL=90 ，L=117000mm ,H=11550mm根據(jù)經(jīng)驗公式法求平均單一作業(yè)循環(huán)時間由 P1X=L/5=23400mm=23.4m P1Y=2H/3=7700mm=7.7m ； P2X=2L/3=78000mm=78.0m P2Y=H/5=2310mm=2.3m ；1.求t(P1)：top1= ti1+th1=17.55+38.556.1stf1=tload1+tlift1=3.2+0.9=4.1stj根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查到的數(shù)據(jù)暫定為5s。t(P1)=56.1+4.1+5=65.2s2. 求t(P2)：top2= ti2+th2=58.5+11.5=70.0

42、stf2=tload2+tlift2=3.2+0.9=4.1stj根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查到的數(shù)據(jù)暫定為5s。t(P2)=70.0+4.1+5=79.1s3.求平均單一作業(yè)循環(huán)時間TsTs= t(P1)+t(P2)=（65.2+79.1）/272.2s4. 倉庫的日出入庫能力P（按8小時工作計算）P=8NB3600/Ts=813600/72.2=400次/h P0 PP0 調(diào)大倉庫的巷道數(shù)。下面試選擇3條巷道進行計算2.5.2 假定巷道數(shù)NB=3根據(jù)動態(tài)法確定貨架尺寸方法有：貨架列數(shù)NL=30 ，L=39000mm ,H=11550mm根據(jù)經(jīng)驗公式法求平均單一作業(yè)循環(huán)時間由 P1X=L/5=7800mm=

43、7.8m P1Y=2H/3=7700mm=7.7m ； P2X=2L/3=26000mm=26.0m P2Y=H/5=2310mm=2.3m ；1.求t(P1)：top1= ti1+th1=5.85+38.544.4stf1=tload1+tlift1=3.2+0.9=4.1stj根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查到的數(shù)據(jù)暫定為5s。t(P1)=44.4+4.1+5=53.5s2. 求t(P2)：top2= ti2+th2=19.5+11.5=31.0stf2=tload2+tlift2=3.2+0.9=4.1stj根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查到的數(shù)據(jù)暫定為5s。t(P2)=31.0+4.1+5=40.1s3.求平均單一作業(yè)循環(huán)時

44、間TsTs= t(P1)+t(P2)=（53.5+40.1）/246.8s4. 倉庫的日出入庫能力P（按8小時工作計算）P=8NB3600/Ts=833600/46.8=1840次/h P0 PP0 如果選擇3巷道會造成資源浪費最終選擇2巷道，下面進行驗算。2.5.3 假定巷道數(shù)NB=2根據(jù)動態(tài)法確定貨架尺寸方法有：貨架列數(shù)NL=45 ，L=58500mm ,H=11550mm根據(jù)經(jīng)驗公式法求平均單一作業(yè)循環(huán)時間由 P1X=L/5=11700mm=11.7m P1Y=2H/3=7700mm=7.7m ； P2X=2L/3=39000mm=39.0m P2Y=H/5=2310mm=2.3m ；1

45、.求t(P1)：top1= ti1+th1=8.775+38.547.3stf1=tload1+tlift1=3.2+0.9=4.1stj根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查到的數(shù)據(jù)暫定為5s。t(P1)=47.3+4.1+5=56.4s2. 求t(P2)：top2= ti2+th2=29.25+11.5=40.8stf2=tload2+tlift2=3.2+0.9=4.1stj根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查到的數(shù)據(jù)暫定為5s。t(P2)=40.8+4.1+5=49.9s3.求平均單一作業(yè)循環(huán)時間TsTs= t(P1)+t(P2)=（56.4+49.9）/253.2s4. 倉庫的日出入庫能力P（按8小時工作計算）P=8NB3600/T

46、s=823600/53.2=1080次/h P0最終決定倉庫為兩巷道。貨架列數(shù)NL=45 ，貨架總長L=58500mm ,貨架總高H=11550mm2.6本章小結(jié)本章主要介紹了自動化立體倉庫設(shè)計過程中倉庫主要參數(shù)確定的方法以及具體計算過程，其中包括單元貨格尺寸的確定，貨架整體尺寸的確定方法，堆垛機平均作業(yè)循環(huán)時間的確定以及立體庫出入庫能力的計算，它們是一個非常重要的部分，是整個倉庫系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。規(guī)劃設(shè)計過程中它們之間的相關(guān)銜接關(guān)系可以用下面的流程圖2-4來表示。圖2-4倉庫主要參數(shù)規(guī)劃設(shè)計流程圖3 AS/RS貨物單元優(yōu)化設(shè)計方法3.1貨架布局方式貨架布局方式一般有橫列式、縱列式和混合式。所謂

47、橫列式，就是貨架排的方向與庫房的長邊平行。若貨架排的方向與庫房寬邊垂直排列，就是縱列式。兩者皆有，則是混合式。a) 橫列式貨架布局 b)縱列式貨架布局圖 3-1 貨 架 布 局 形 式如 圖 3-1所示，橫列式布置貨架，作業(yè)通道數(shù)目較少，減少作業(yè)機械設(shè)備的數(shù)量， 降低了資金投入，但巷道較深，需要考慮根據(jù)作業(yè)循環(huán)時間的要求，確定巷道堆垛機的性能參數(shù)?？v列式布置貨架，作業(yè)通道相對增多，可以考慮通過采用巷道轉(zhuǎn)軌車、轉(zhuǎn)彎軌道(轉(zhuǎn)彎堆垛機)、軌道道岔，將巷道堆垛機從一巷道轉(zhuǎn)入另一巷道，實現(xiàn)多巷道公用一臺堆垛機，適用于出入庫系統(tǒng)頻率較低的多巷道倉庫.究竟是采用橫列式還是縱列式，需要根據(jù)具體的倉儲空間大小、

48、設(shè)計庫容量以及整體規(guī)劃布局設(shè)計要求來最終決定。因根據(jù)出入庫能力和節(jié)約成本考慮，最終設(shè)計倉儲巷道為2巷道、4排、每排45列，所以決定采用橫列式貨架布局。3.2貨位布局方式貨位布局方式一般有橫列式、縱列式和混合式。橫 列 式 ：將貨位的長邊與主作業(yè)通道形成垂直關(guān)系的布置方式?？v 列 式 ：將貨位的長邊與主作業(yè)通道形成平行關(guān)系的布置方式?；?合 式 ：是貨位的長邊與主作業(yè)通道既存在垂直關(guān)系，也存在平行關(guān)系的布置方式。a)橫列式貨位布局 b) 縱列式貨位布局圖3-2貨位布局方式如圖 3-2所示，貨位的布局方式?jīng)Q定了托盤的進叉方式。橫列式，貨位長邊與主作業(yè)通道垂直，說明巷道堆垛機在作業(yè)通道工作叉取貨物時

49、，是沿著托盤的長邊方向進叉的。同理而縱列式，是巷道堆垛機沿著托盤的短邊方向進叉叉取貨物的。本設(shè)計由于采用的托盤尺寸為1400mm1100mm，托盤較長，所以采用橫列式貨位布局采用縱列式的貨位布局方式，使運輸搬運能夠順暢進行，要求貨架區(qū)外搬運貨物單元的運輸通道寬度更大，相應(yīng)的可以用于規(guī)劃的貨架區(qū)的寬度就會減少。采用橫列式的貨位布局方式，貨架區(qū)內(nèi)的存取貨物單元的通道寬度要考慮托盤長度尺寸，為運輸輸送系統(tǒng)留出的寬度更大的。如圖3-3所示。運輸搬運設(shè)備 運輸通道的寬度 單元貨位式貨架區(qū).a) 橫列式貨位布局 b)縱列式貨位布局圖3-3不同的貨位布局方式對運輸通道的影響3.3托盤尺寸的確定托盤雖然只是一

50、個小小的器具，但由于托盤具有重要的銜接功能、廣范圍的應(yīng)用性和舉足輕重的連帶性，在裝卸搬運、保管、運輸和包裝等各個物流環(huán)節(jié)的效率化中，都處于中心位置，所以，托盤的規(guī)格是包裝尺寸、車箱尺寸、集裝單元尺寸的核心。只有以托盤尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，決定包裝、卡車車箱、火車車箱、集裝箱箱體等配套規(guī)格尺寸和系列化規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，才最能體現(xiàn)裝卸搬運、保管、運輸和包裝作業(yè)的合理性和效率性。從某種意義上講，托盤的標(biāo)準(zhǔn)化，不單單是托盤租賃、托盤流通和循環(huán)使用的前提，也實現(xiàn)裝卸搬運、包裝、運輸和保管作業(yè)機械化、自動化的決定因素，沒有托盤規(guī)格尺寸的統(tǒng)一和以托盤為基礎(chǔ)的相關(guān)設(shè)施、設(shè)備、裝置、工具等的系列化標(biāo)準(zhǔn)，只能做到局部物流的合理化，

51、難以達到整體物流的合理化。在托盤尺寸國際標(biāo)準(zhǔn)化方面，早在1947年瑞典就率先推出了托盤標(biāo)準(zhǔn)，1961年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織又頒布了150/R19S托盤標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于托盤的國際標(biāo)準(zhǔn)，目前國際標(biāo)準(zhǔn)化組織還在討論修改之中。托盤標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是物流標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，是物流系統(tǒng)協(xié)調(diào)化的關(guān)鍵:托盤共用系統(tǒng)的建立是提高中國物流作業(yè)效率的基點。隨著中國物流的發(fā)展，中國托盤標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)及關(guān)于建立托盤共用系統(tǒng)問題不僅引起了國內(nèi)物流業(yè)界的普遍關(guān)注，也受到了國際物流界尤其亞洲物流界的矚目。由于托盤的尺寸涉及的面廣，關(guān)聯(lián)因素復(fù)雜，做到真正的一致和統(tǒng)一實在不容易，必須有一個過程。目前歐洲托盤的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為120Omm8O0mm，它是以通用卡車運輸尺寸優(yōu)化為前提，工業(yè)應(yīng)用中還常采用1200mm1000mm的所謂工業(yè)托盤(化工托盤)，它與美國的標(biāo)準(zhǔn)尺