第八章 仓储系统规划与设计,4、仓库的典型布置,（1）U型布置,U型布置特点：物流路线合理，进出口码头资源可以充分 利用，便于越库作业，便于扩展。,（2）直进穿越式布置,直型布置特点：非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰 时同时进出货库作业。,（3）模块化干线布置,图17 模块化干线布置图,（4）多层楼房仓库布置,5、库房布置设计,长宽尺寸要符合GBJ-2-86建筑物模数协调统一标准 如：库房跨度18m，跨度为6m的倍数，即6，12 ，18，24，30。,（1）库房设计 仓库总面积，以此可作库房设计。库房的长度与宽度（跨度）与库房面积有关，在确定的面积下，长宽可以有无数种组合，但设计要按优先比例选取，一般如下表所示。,（2）收发站台设计 收发站台(Dock)主要用于货物的装卸暂放。而且因为仓库是一个动态系统，进出频繁，需要专门考虑系统进出两端，也即收发站台的设计。,例3 某仓库每年处理货物6百万箱，其中70%的进货是由卡车运输的，而90%的出货是由卡车运输的。 仓库每周工作5天，每天2班。对于进货卡车，卸货速度是每工人小时200箱，而出货上货的速度是175箱/人时。进出货卡车满载都是500箱。 考虑进出货并不均匀，设计加上25%的安全系数。试确定仓库收发货门数。,解 (1) 确定进货需求 年卡车进货量为卡车进货百分比乘总进货量， 即70%6 000000=4200000箱 b. 则年进货卡车次数（满载）为4200000/500=8400次 c. 每一卡车货卸货作业时间为500/200=2.5小时 d. 年总进货卡车次数所需作业时间为84002.5=21000h 2）确定出货需求 年卡车出货量为卡车出货百分比乘总出货量， 即90%6 000 000=5400000箱 b. 年出货卡车次数（满载）为5400 000/500=10800次 c. 每一卡车货上货作业时间为500/175=2.85h d. 年总进货卡车次数所需作业时间为108002.85=30780h,（3）通道设计 库房的通道主要包括横向和纵向通道。,3）计算总共作业时间 进、出货合计作业时间为21000+30780=51780h， 加上25%安全系数为51780(1+25%)=64725h 4）每年工作时数 52周乘每周工作天数乘每天工作时数， 即52582=4 160小时 5）需要门数为总作业时间除年工作时数， 即 64725/4160=15.516 故仓库需要16个收发货门。,（4）物流动线 动线图： 在仓库或物流中心平面布置图上布置动线，表示商品、设备（包括货品箱、托盘、料箱等）、废弃物和人员的移动路线 。,图18 仓库物流和人流动线图,8.3 自动化仓储系统,1、概述 （1）自动化仓储的概念 自动仓储系统(Automated Storage and Retrieval System，简称ASRS)是指不用人工直接处理，能自动存储和取出物料的系统 。 自动化仓储有：高层货架、堆垛机、出入库输送机和计算机控制系统及管理系统等组成。,AS-RS自动仓储系统,设施选址及其评价 机械与汽车工程学院,（2）功能及发展 1）自动化仓储系统的功能 自动化仓库的功能一般包括收货、存货、取货和发货和信息查询等。,AS/RS进出库,立体仓库-箱式全自动立体仓库作业演示,2）自动化仓储系统的优点 立体仓库能大幅度地增加仓库高度，充分利用仓库面积与空间，减少占地面积。 实现仓库的机械化、自动化，从而提高出、入库效率，降低物流成本。 由于采用货架储存及计算机管理，实现先进先出的出入库原则，防止储存原因造成的货物损失。 采用自动化技术后，立体仓库能适应黑暗、有毒、低温等特殊场合的需要。 仓储信息管理系统WMS，数据及时准确，便于掌握库存情况，提高了生产的应变能力和决策能力，提高仓库管理水平。,3）自动化仓储系统发展趋势 自动化程度不断提高。 与生产企业的工艺流程结合更为紧密。 储存货物品种多样化。 提高仓库出入库周转率。 提高仓库运转的可靠性与安全性及降低噪声。 开发可供实用的拣选自动化设备和系统。,（3）系统组成 1）货架 2）巷道机 3）周边搬运系统 4）控制系统,货架,巷道机,周边搬运系统,控制系统,2、自动堆垛机（巷道式堆垛机） （1）结构 运行机构 载货台及取货机构 提升机构 机架 电气设备,图19 巷道堆垛机主要机构图,运行机构 载货台及取货机构 提升机构 机架 电气设备,图20 巷道堆垛机主要机构图,（2）分类 按结构形式分类 单立柱型 双立柱型,图21 单、双柱式巷道堆垛机,图22 双柱式巷道堆垛机,图23 单柱式巷道堆垛机,按支承方式分类 地面支承型（支承在地面轨道上，用下部车轮支承和驱动） 悬挂型（支承在屋架轨道上，驱动在上部） 货架支承型（支承在货架轨道上，驱动在上部）,按作业方式分类 单元型 以整个货物单元出、入库；起重机载货台须备有叉取货物的装置；适用于整个货物单元出入库的作业，或者“货到人”的拣选作业。 拣选型 堆垛机上设司机室，由司机从货物单元中拣选一部分货物出库；载货台上可以不设叉取装置，直接由司机手工操作取货；适用于“人到货”的拣选作业。,3、 AS/RS的设计规程 （1）工况分析和方案选择 1）需求分析（PQRST，ABC分类，物料特性）。 2）确定货物单元形式及规格(SKU)。 3）作业方式及机械设备选择。 单元型还是拣选型。是否要拣选？（拣选设备、输送设备）,（2） 模型建立及总体布置 模型的建立主要是根据单元货物规格 确定货架的整体尺寸和仓库内部的布置。 1）确定货位尺寸和仓库总体尺寸。 2）确定仓库的整体布置。 每排货架在水平方向的列数C： C=N/(2AS) 其中：N 库存量（货物单元） A 巷道数 （两排货架为一巷道） S 货架的层数,3）根据每排货架的列数C及货格横向尺寸可确定货架总长度L。 4）根据作业频率的要求确定堆垛机的数量和工作形式。 5）确定高层货架区和作业区的衔接方式，其它配套的设备（输送机、运输小车、叉车）选择。 6）按照仓库作业的特点选择出入口的位置。 7）确定工艺流程，并核算仓库工作能力。 （1）立体仓库的存取模式。在立体仓库中存取货物有两种基本模式：单作业模式和复合作业模式。 （2）出、入库作业周期的核算。,一般情况下，AS/RS的总体布置形式如表所示。,图24 自动化立体仓库图示,4、 出入库流量验算与堆垛机的存取作业周期 作业存取周期：高架仓库中货物存取周期，即堆垛机完成一项作业后，再回到原地所需要的时间。,（1）高架仓库的作业方式 1）单一作业方式 单入库堆垛机从巷道口入库台，取一个单元货物送到选定的货位，然后返回巷道口的出入库台。 单出库堆垛机从巷道口出发到某一指定的货位取一个单元货物送到出入库台。 2）复合作业方式 堆垛机从出入库台取一件单元货物送到选定的货位，然后直接转移到另一个给定货位，取出其中的货物单元，再回到出入库台出库。,图25 堆垛机的作业方式,单作业周期,复合作业周期,（2）堆垛机作业周期计算参数 当两机构运行时间相等，有： 定义货架参数w:,图26 堆垛机作业周期计算参数,（2）堆垛机作业周期计算参数 等时线：在该线位置的各货位作业时间相等，即txtz。,图27 等时线,（2）堆垛机作业周期计算参数 堆垛机作业周期： 堆垛机行走和载荷台的升降时间外，还应考虑货叉的升缩作业时间以及货叉与托盘对位所需要的微动时间。 货叉伸缩的作业时间包括货叉伸出时间和货叉缩回时间。 在单作业时，货叉伸、缩各一次； 双作业时，货叉要伸、缩各两次。,（3）计算平均作业周期的方法 1）总体平均法 假设80%的作业是复合作业方式，20%是单作业方式。 摒弃运行距离特别近和特别远的两种极端情况，取货架长度和高度的20%80%之间的范围作为经常运行的范围。 取四个复合作业和一个单作业为一组进行验算。,图28 计算平均作业周期的路线图,是单作业,是复合作业,分别计算各次作业周期 、 、 、 、 。 按下式计算一次入库或出库的平均作业周期T（s）： 计算每小时平均入库或出库货物单元数为：,（3）计算平均作业周期的方法 2）分解平均法计算单作业周期 单作业周期：堆垛机完成一次单入库或单出库作业所需要的时间。,图29 单作业周期的等效货位,3）平均复合作业周期 复合作业周期：堆垛机从入库台取出货物送到指定的货位，然后转移到另一个指定的货位，取出其中的货物单元，再回到出入库台所需的时间。,图30 复合作业周期的等效货位,5、 有轨巷道式高层货架仓库设计规范介绍,有轨巷道式高层货架仓库设计规范JB/T9018-1999,6、 仓储系统的计算机仿真,存哪些物资、存量多少、什么情况下应补充存量等一类复杂问题，用计算机仿真会得到比较符合实际情况的结果。 前面的计算假设的条件比较多，导致计算结果出入比较大。,仿真的输入： 系统设计和用户要求的货位和相应的任务，仿真模型计算以单作业或复合作业完成这些任务所需的时间。 仿真的输出： 单位时间完成的作业任务次数，并模拟作业情况。,长沙卷烟厂,思考题,1.请叙述自动化立体仓库的基本构成。 2、单（复合）作业周期的概念？ 3、什么是蜂窝损失？空缺系数？,