仓库布置规划与设计(PPT 48页)

2.自动化立体仓库的优缺点
(1)自动化立体仓库的主要优点：
①仓库作业全部实现机械 化和自动化
②采用高层货架、立体存 储，能有效地利用空间， 减少占地面积，降低土地 购置费用。
③采用托盘或货箱存储货 物，货物的破损率显著降 低。
④货位集中，便于控制与 管理
(2)自动化立体仓库的缺点：
①结构复杂，配套设备多，需 要的基建和设备投资高。 ②货架安装精度要求高，施工 比较困难，而且施工周期长。 ③存储货物品种受到一定限制 ④对仓库管理和技术人员要求 较高，必须经过专门培训才能 胜任。 ⑤工艺要求高，包括建库前的 工艺设计和投产使用中按工艺 设计进行作业。 ⑥弹性较小，难以应付存储高 峰的需求。
自动化立体仓库概述：构成要素、特点 自动化立体仓库规划设计：影响因素、输送系统、 高层货架的形式、高架区的布置
开篇案例：海尔自动化立体化立体 仓库的规划与设计
海尔集团公司分析发现在整个生产过程中，最 受制约的就是仓储，就是原材料和零部件的仓储和 配送，所以海尔选择了这个突破口。
在青岛信息园里建了一座机械化的立体库，在 黄岛开发区建了一座全自动的立体库。黄岛的立体 库长120m、宽60m，仓储面积5 400m2，立体库有9 168 个标准托盘位，托盘尺寸为1.2×1m；立体库的建筑 高度是16m，存货的高度可达12.8m，每天进出的托盘 达1 200个，实际能力是1 600个。5 400m2的立体库取 代了原来65 000m2的外租库，由于使用计算机管理系 统，管理人员从原来的300多人降到48人。通过减少 外租库的租金及外租库到车间的运费，每年节约资 金1 200万。
(6)水平移动式货架
水平移动式货架在进行存取作业时，需不断移动货架， 所以存取货时间要比一般货架长，故常用于出入库作业频 率很低的轻小货物的存储。
(7)垂直旋转货架
垂直旋转式货架类 似垂直提升机，在两 端悬挂有成排的货格， 货架可正转也可以反 转，垂直旋转货架属 于拣选型货架，占地 空间小，存放的品种 多，这样可以灵活地 存储各种尺寸的货物。
3. 仓库存储区域面积的计算（荷
重计算法）
存储区域面积指货架、料垛实际占用面积，荷
重计算法是一种常用的计算方法，是根据仓库有效
面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积的方法。
计算公式如下：
S QT
(5.3)
其S—中—：存储区域面积（m2）T；0 q
Q——全年货物入库量（t）；
T——货物平均储备天数；
5.1仓库的功能结构及存储设备
5.1.2 仓库的基本结构
几种典型的布置
U形布置中物流移动路线合理，进出口码头相 邻可使码头资源充分利用，也便于进行越库作业。
直进穿越式布置
这种布置非常适合纯粹的越库作业，也便于解 决高峰时刻同时进出货的问题。这种布置的主要 缺点是不能使用ABC分类的储存方式。
仓库面积
③仓库使用面积 仓库使用面积指仓库内可以用来存放商品的面积之和， 即库房、货棚、货场的使用面积之和。其中库房的使用 面积为库房建筑面积减去外墙、内柱、间隔墙及固定设 施等所占的面积。 ④仓库有效面积
仓库有效面积指在库房、货棚、货场内计划用来存放 商品的面积之和，即仓储作业占用面积，包括实用面积、 通道、检验作业等场地面积之和。 ⑤仓库实用面积
为了使库房布局达到合理和最优，应运用系统 工程的方法，如采用系统布局规划法，并结合仓 库作业的特点进行库房布局。步骤如下：
绘制P—Q曲线
以物品品种为横坐标，各物品每日（或某个时期）收 发作业量为纵坐标，然后按作业量的大小顺序依次划出由 高向低倾斜的重点管理曲线（P—Q曲线），该曲线按管理 的需要可分为a，b，c或更多一些的区域，如图5.12所示。
仓库 布置 规划 与设 计
仓库的功 能结构 及存储设 备
框架结构
主要功能：储存和保管、调节供需、调节运输、 流通加工、信息传递、产品支持、逆向物流支持 仓库的基本结构：一般仓库的结构、几种典型的 布置 存储方式及货架选择：货物储存方式、常用货架
普通仓库 的规划设
计
自动化仓 库规划设
计
仓库规划设计概述：原则、内容 仓库规划布置：规模的确定、布局的方法、储存 区域面积的计算、通道宽度设计、储存设备选择
自动化立体仓库工艺布置合理，总体性能先进，是 当今进行科学管理的现代化的仓储库之一，它具有节约 占地面积、库房利用率高、节省人力、改善作业条件、 便于集中统一管理和作业准确迅速等优点。自动化立体 仓库在国外已经得到了广泛的应用，特别是在日本、美 国、德国，目前在我国的应用也比较广泛。
1. 自动化立体仓库的构成要素
q——单位有效面积的平均承重能力（t/m2）；
a——存储面积利用系数；
T0——年有效工作日数。
(2) 托盘尺寸计算法
若货物存储量较大，并以托盘为单位进行存储，则
可先计算出存货实际占用面积，再考虑叉车存取作 业所需通道面积，就可计算出存储区域的面积需求。
①托盘平置堆码
假设托盘尺寸为P×P平方米，由货物尺寸及托盘尺
(2)托盘货架
托盘货架是最常用的选取式货架，可以自由选取存放 在货架任意位置的托盘货物。目前这类货架都采用自行组 合方式，易于拆卸和移动，可按物品堆码的高度，任意调 整横梁位置，故又称为可调式托盘货架。
(3)贯通式货架
“贯通式货架”又称“驶入式货架”或“通廊式货架”，它具有 在相同的空间内比通常的托盘货架几乎多一倍贯通式货架存储高密度， 货架高度可达10m，适于存储少品种多批量的货物，出入库存取货物受 先后顺序的限制，不适合太长或太重货物。的贮存能力。
算拟新建仓库的有效积。公式为：
S S实
(5.2)
其中：S——拟新建仓库的有效面积，m2；
S实——实用面积，m2； α——仓库有效面积利用系数，即仓库实用面积
占有效面积的比重。
③直接计算法
先计算出货垛、货架、通道、收发作业区、垛距、 墙距等所占用的面积，然后将它们相加求和。
2. 库房布局的方法
区域面积时需考虑货物尺寸及数量、托盘尺寸、堆 码层数及高度、通道等因素。
假设托盘尺寸为P×P平方米，由货物尺寸及托
盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货物，托盘在仓
库内可堆码L层，若仓库平均存货量约为Q，则存货
面积需求（D）为：
D Q (PP) LN
(5.6)
存储区域面积再需考虑叉车存取作业所需通道面积
其中：SS——S0拟新QQ建0仓库k的有效(5面.1)积，m2；
S0——参照仓库的有效面积，m2； Q——拟新建仓库的最高储备量，t； Q0——参照仓库的最高储备量，t； k——调整系数（当参照仓库的有效面积不足时，k ＞1；当参照仓库的有效面积有余时，k＜1）。
仓库面积计算方法
②系数法
系数法是根据实用面积及仓库有效面积利用系数计
(4)悬臂式货架
悬臂式货架又称树枝形货架，由中间立柱向单侧或双 侧伸出悬臂而成。悬臂式货架具有结构稳定，载重能力好、 空间利用率高等特点。
(5)阁楼式货架
阁楼式货架可充分利用仓储空间，适用于库房较高、 货物较轻、人工存取且储货量大的情况，特别适用于通过 对现有旧仓库进行技术改造，提高仓库的空间利用率。
将库房物流作业区按其在作业和信息处理上的接近理 由和重要程度，分别编制库房作业区接近相关表和相关图， 如图5.14和表5.2所示。
仓库作业区接近相关表
符合 A B C D
符合 a b
接近的重要程度 很重要 重要 一般 不可
接近的理由 物流要求 服务要求
确定库房面积及其布局方案
分别计算出各作业区域所需面积，再结合第三步有关 作业区域接近相关性分析，绘制出不包括通路和库墙间距 在内的库房平面布局图，如图5.15所示
模块化干线布置
这种布置适合于大型仓库和物流中心，也就是 在仓库中可以专门设立越库作业模块、连续补货 模块以及周转速度较慢的模块等。
5.1.3 存储方式及货架选择
1. 货物存储方式
2. 常用货架
(1)重力式货架。重力式货架的特点是每一个货 格就是一个具有一定坡度的滑道，适宜于少品种、 大批量货物的存储。
10
10
叉车
大
小
10
4
堆垛机
小
大
5.3 自动化立体仓库的规划设计
5.3.1 自动化立体仓库概述 自动化立体仓库又称自动化高架仓库或自动存储系
统（AS/RS系统，Automatic Storage/Retrieval System）。它是 一种基于高层货架、采用电子计算机进行控制管理、采 用自动化存取输送设备自动进行存取作业的仓储系统。 自动化立体库是实现高效率物流和大容量储藏的关键系 统，在现代化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。
仓库实用面积指在仓库使用面积中，实际用来堆放商 品所占的面积。即库使用面积减去必需的通道、垛距、 墙距及进行收发、验收、备料等作业区后所剩余的面积。
(2)仓库面积计算
①比较类推法 比较类推法以现已建成的同级、同类、同种仓库
面积为基准，根据储量增减比例关系，加以适当调 整来推算新建库的有效面积。公式为：
的重要因素 ④搬运设备：需考虑提升高度及提升能力 ⑤厂房结构：如厂房的净空高度、梁柱的位
置、地板的承载能力、平整度等也与货架 的设计、安装等
(2)存储货架的性能比较
比较项目
面积 存储
托盘 窄巷式
货架
大 中～大
低
中
空间利用 普通 佳
存取性
非常 好
很好
先进先出 可
可
通道数
多
多
货格储位数 1
1
双深式
中 中 佳
分析库房物流，计算流量比率
根据第一步做出的P—Q曲线的分析，编 制库房物流环节的作业计划，如表5.1所示。
A
B
C
D
… 作业总量
及比率
入库
①
①
①
①
检验
②
②
②
②
配料
③
④
流通加工
③
保管
③
特殊作业
④
发出
④
⑤
④
计算流量比率
根据上述物流环节的作业总量分别计算 出库房作业区的流量比率，如图5.13所示
库房作业区接近相关性的分析
(8)水平旋转货架
水平旋转货架旋转时动力消耗大，不适于拣选频率高 的作业，所放置货物主要是各种包装单位的货物。水平旋 转货架规模越大、长度越长，其拣选功能越向分货功能转 化，适用于作为小型分货式货架使用。
5.2 普通仓库的规划设计
5.2.1 仓库规划设计概述
5.2.2 仓库规划布置
1. 仓库规模的确定
寸算出每托盘平均可码放N箱货物，若仓库平均存
货量为Q，则存货面积需求（D）为D： Q(PP)
(5.4)
N
存储区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积，
若（通A）道为占：全部面积的30A％～D 35/％(1，则35存% 储)区域面积
(5.5)
(2) 托盘尺寸计算法
②托盘多层叠堆
若货物以托盘多层叠堆于地面上，则计算存储
(1)仓库面积
仓库规模是指仓库能够容纳的货物的最大数量或总体 积。通常情况下，仓库的规模以面积、容积和吞吐能力来 表示。
①仓库总面积
仓库总面积指从仓库外墙线算起，整个围墙内所占的全部 面积。若在墙外还有仓库的生活区、行政区或库外专用线， 也应包括在总面积之内。
②仓库建筑面积
仓库建筑面积指仓库内所有建筑物所占平面面积之和。若 有多层建筑，则还应加上各层面积的累计数。
第5章 仓库布置规划 与设计
学习目标：了解仓库的主要功能、自动化立体仓 库的构成要素及特点；熟悉典型仓库的布置形式、 常用货架的种类；掌握仓库规划布置的方法、存 储区域面积的计算、通道宽度设计、存储设备选
择及自动化立体仓库规划的内容。通过学习案 例——正泰集团公司自动化立体仓库，进一步熟悉
自动化立体库的基本结构及工作流程。
即可。
4. 仓库通道宽度设计
仓库通道宽度设计主要需要考虑托盘尺寸、货物单 元尺寸、搬运车辆型号及其转弯半径的大小等参数，同
时，还要考虑货物堆存方式、车辆通行方式等因素。
货物周转量大，收发较频繁的仓库，其通道应按双 向运行的原则来确定，其最小宽度可按下式计算
其中：
B2bC (5.7)
B——最小通道宽度（m）；
C——安全间隙，一般采用0.9m；
b——运输设备宽度（含搬运货物宽度，m）。
用手推车搬运时通道的宽度一般为2～2.5m；用小型 叉车搬运时，一般为2.4～3.0m；进入汽车的单行通道一
般为3.6～4.2m。
5. 存储设备的选择
(1)影响要素 ①物品特性 ：尺寸大小、外形包装等 ②存取性：一般存取性与存储密度是相对的 ③出入库量：出入库量高低是存储设备选择
驶出 驶入式
式
小
小
高
高
流动 货架
小 高
后推式 移动式
中
小
中
高
很好 很好 非常好
佳
非常好
AS/RS
小 高 很好
普通
差
差
普通
普通
好
非常好
不可
不可 可
可
不可
可
可
中
少
少
少
少
少ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
多
2
15
10
15
10
1
2
堆码高度/m 10
15
存取设备
各类 转叉式 叉车 堆垛机
出入库能力 中
中
10 双深 堆垛机 中～小
10
10
小
小