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1、第四章 仓储设施与设备学习重点：仓储设施的分类、功能和主要参数 各类货架的作用、特点及储存设备的选用自动化高层货架仓库组成和优缺点 4.1 仓储设施设备概述 n 仓库的概念：仓库是保管、储存物品的建筑物和场所的总称。例如库房、货棚、货场等。仓库的分类根据运营形态分自用仓库营业仓库公用仓库下面分别讲解这三种仓库的概念及特点自用仓库：概念：各生产或流通企业，为了本企业物流业务的需要而修建的附属仓库。特点：只储存本企业的原材料、燃料、产品或商品，一般工厂、企业、商店的仓库以及部队的后勤仓库，多属于这一类。营业仓库：概念：专门为了经营储运业务而修建的仓库，是面向社会服务的或以一个部门的物流业务为主，兼
2、营其他部门的物流业务，如商业、物资、外贸等系统的储运公司的仓库等。特点：营业仓库由仓库所有人独立经营或者由分工的仓库管理部门独立核算经营。公用仓库：属于公共服务的配套设施，为社会物流服务的公共仓库。如铁路车站的货场仓库，港口的码头仓库，公路货场的货栈仓库等。仓库的分类 根据保管形态分普通仓库保温仓库特种仓库水上仓库普通仓库：概念：常温下的一般仓库。特点：用于存放一般性物资，对于仓库没有特殊的要求，只要求具有一般通用的库房和堆场，用于存放普通货物，如一般的金属材料仓库、机电产品仓库等。仓库设施较为简单，但储藏的物资种类繁杂，作业过程和保管方法、要求均不同。保温仓库：概念：用于储存对湿度、温度等有
3、特殊要求的仓库，包括恒温、恒湿及冷藏库等，如粮食、水果、肉类等储存；特点：这类仓库在建筑上要有隔热、防寒、密封等功能，并配备专门的设备，如空调、制冷机等。特种仓库：概念：指用来储存危险品的仓库，如石油库、化学危险品库等；以及用于专门储藏粮食的粮仓等。特点：储藏物单一，保管方法一致，但需要特殊的保管条件。水上仓库：漂浮在水面的储藏货物的趸船、囤船、浮驳或其他水上建筑，或者在划定水面保管木材的特定水域，沉浸在水下保管物资的水域。仓库的分类 根据建筑形态分按建筑结构不同分：平房仓库、多层仓库、高层仓库、地下仓库等按建筑材料不同分：有钢筋混凝土仓库、混凝土预制板建筑仓库、钢骨架建筑仓库、木制建筑仓库等
4、 仓库的分类 根据功能及其他可分为储存仓库、流通仓库、配送中心、保税仓库（保税货场）储存仓库：主要对货物进行保管，以解决生产和消费的不均衡。流通仓库：这种仓库除具有保管功能之外，还能进行流通加工、装配、包装、理货以及配送功能，具有周转快、高附加值、时间性强的特点。仓库的功能n 存储和保管功能 仓库具有一定的空间，用于储存物品，并根据储存物品的特性配备相应的设备，以保持储存物品完好性。n 调节供需的功能 现代化大生产的形式多种多样，从生产和消费的连续来看，每种产品都有不同的特点，有些产品的生产是均衡的，而消费是不均衡的，还有一些产品生产是不均衡的，而消费却是均衡不断地进行的。要使生产和消费协调起
5、来，这就需要仓库来起“蓄水池”的调节作用。仓库的参数 该参数反映库房及用于仓库管理的建筑物在库区内排列的疏密程度，反映总占地面积中库房比例高低。1.仓库建筑系数它是各种仓库建筑物实际占地面积与库区总面积之比。仓库的参数2.库房建筑面积 它是仓库建筑结构实际占地面积，用仓库外墙线所围成的平面面积来计量。多层仓库建筑面积是每层的平面面积之和。其中，除去墙、柱等无法利用的面积之后称有效面积，有效面积从理论上来讲，都是可以利用的面积。但是，可利用的面积中，有一些是无法直接进行生产活动的面积，如楼梯等，除去这一部分面积的剩余面积称使用面积。仓库的参数 3.库房建筑平面系数 它是衡量使用面积所占比例的参数
6、。仓库的参数 4.库房面积利用率 使用面积中实际存放货物所占面积的比例的衡量参数。这个参数表示实际使用面积被有效利用的程度，也对应衡量出非保管面积所占比重。仓库的参数 5.库房高度利用率 它是反映库房空间高度被有效利用程度的指标。这个参数和库房面积利用率参数所起的作用是一样的，即衡量仓库有效利用程度。仓库中可以采取多种技术措施来提高这一利用程度。仓库的参数 6.仓容 仓库中可以存放物资的最大数量，以重量单位(t)表示。仓容大小取决于面积大小及单位面积承载货物重量的能力以及货物的安全要求。库容反映的是仓库的最大能力，是流通生产力衡度的重要参数。仓库的参数 7.仓容利用率 指实际库容量与库容之比值
7、的百分率，一般以年平均值为考核计算依据，反映库容利用之高低。8.仓库有效容积 仓库有效容积是描述仓库立体的能力和利用情况。仓库有效容积仓库有效面积有效平均高度仓库的参数 10.仓库周转次数 反映仓库动态情况，是生产性仓库和流通仓库的重要指标.9.仓库容积利用率 指仓库有效容积中实际使用的容积所占的比率。仓储设备的分类 按照功能的不同，仓储设备可分为储存设备（货架）、物料搬运技术装备设备、分拣设备、计量设备、商品保养设备、维修设备、安全设备等。按照作业方式的不同，仓储设备可分为搬运机械设备（叉车、输送机等）、起重吊装机械设备（桥式起重机、龙门起重机等）和存取设备（巷道堆垛起重机、装卸堆垛机器人等
8、）。按照使用范围的不同，仓储设备可分为专用机械设备和通用机械设备。按照作业形式的不同，仓储设备可分为固定式机械设备和流动式机械设备。化学工业出版社 仓储设备的特点 1.仓储设备一般在物流结点内工作，其作业场所固定，工作范围相对较小，运行路线比较固定；2.对安全性、节能性、环保性和经济性的要求高；3.机械化、自动化程度高；4.专业化、标准化程度高。4.2 货架 n 货架的概念：就一般字面而言，货架泛指存放货物的架子。在仓库设备中，货架是指专门用于存放成件物品的保管设备。货架的分类按货架的发展分传统式货架 新型货架按货架的适用性分通用货架专用货架 货架的分类 按结构特点分层架层格架橱架 抽屉架悬臂
9、架 三角架栅型架等 按货架的可动性分固定式货架移动式货架旋转式货架组合货架可调式货架流动储存货架等 货架的分类 按货架的构造分组合可拆卸式货架固定式货架 按货架高度分低层货架中层货架高层货架 按货架重量分重型货架中型货架轻型货架 各种货架n 层架：各种货架n 托盘式货架：各种货架n 层格式货架：各种货架n 抽屉式货架：各种货架n 悬臂式货架 各种货架n 进车式货架 各种货架n 移动式货架 各种货架n 重力式货架 各种货架n 托盘重力式货架 各种货架n 阁楼式货架 各种货架n 旋转式货架垂直旋转式货架 多层水平旋转式货架 整体水平旋转式货架 存储设备的选用储存设备选用考虑因素物品特性搬运设备出入
10、库量 存取性 厂房架构尺寸重量储位数储存单位储存密度先进先出储位管理先进先出存储频率存取数量配重式跨立式通道宽度举升高度举升重量旋转半径可用高度梁柱位置地板条件防火措施 存储设备特性表比较项目托盘货架驶入式驶出式流动式移动式自动化立体仓库货架占用面积大 小 小 小 小 小存储密度 低 高 高 高 高 高空间利用 普通 很好 很好非常好非常好非常好存取性 非常好 差 差 普通 好 非常好先进先出 可 不可 不可 可 可 可通道数 多 少 少 少 少 多单位纵深货位数1最多15最多10最多151 2堆叠高度（m）6 10 10 10 10 14出入库能力 中 小 小 大 小 大 存储设备以出入库区
11、分存储单位高频度 中频度 低频度托盘托盘式流动货架（2030托盘/h）立体自动仓库（30托盘/h）水平旋转自动仓库（1060s/单位）托盘式流动货架（1015托盘/h）驶入式货架（10托盘/h以下）驶出式货架移动式货架容器容器流动货架轻负载自动仓库（3050箱/h）水平旋转自动仓库（2040s/单位）垂直旋转自动仓库（2030s/单位）轻型货架（中量型）抽屉式流动货架单品单品自动拣取系统 轻型货架（轻量型）抽屉式货架 自动化高层货架仓库n自动化高层货架仓库概述：自动化高层货架仓库是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计
12、算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成，并运用一流的集成化物流理念，采用先进的控制、总线、通讯和信息技术，通过以上设备的协调动作，可以按照用户的需要完成指定货物的自动有序、快速准确、高效的入库出库作业的一个复杂的自动化系统。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势n 分类：1.按高层货架仓库的建筑形分：整体式、分离式 自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势 2.按库房高层分：高层、中层和低层 一般5m以下为低层，512m为中层，层12m以上为高层。我国现行建筑设计防火规范将货架高度超过7m的机械化或自动化控制的高架库定义为高架仓库(
13、即立体仓库)。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势3.按库房容量分类 高层货架仓库的库容量一般以所能储存货物的单元托盘数表示。一般库容量在2000托盘以下为小型库；库容量在20005000托盘的为中型库；库容量在5000托盘以上的为大型库。目前高层货架仓库的最大库容量已达十多万个托盘。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势4.按仓库作业的控制方式分类 可分为手动控制、远距离控制和电子计算机控制。手动控制包括手动和半自动两种，远距离控制包括单机自动和远距离集中控制两种，电子计算机控制包括离线控制、在线控制和计算机在线实时控制三种。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展
14、趋势5.按仓库存取方式分类：以货物单元存取的仓库，拣选式仓库6.按仓库在生产和流通中的作用分类：单纯储存的仓库，配送中心式仓库 自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势n 基本组成自动化立体库基本由以下部分组成:1.高层货架2.托盘（货箱）3.巷道堆垛机4.输送机系统5.AGV系统 6.自动控制系统 7.库存信息管理系统 自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势n 自动化高层货架仓库的特点1.自动化高层货架仓库的主要优点:（1）采用高层货架，立体储存，能有效地利 用空间，减少占地面积，降低土地购置费用。（2）仓库作业全部实现机械化和自动化，能 大大节省人力，实现“无人化仓库”，
15、减少劳动 力费用支出。（3）改善工作条件，减轻劳动强度，减少收 发差错，提高作业效率。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势（4）采用托盘式货箱储存货物，货物的破损率显著降低；库内容易进行温度湿度控制，有利于物资的保管。（5）货位集中，便于控制与管理，特别是利用计算机，不但能实现全部作业过程的自动控制，而且能进行信息处理，实现库存物品的“先入先出”，并有利于防止货物和物料的丢失和损坏。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势2自动化立体仓库的缺点（1）结构复杂，配套设备多，需要大量的基建和设备投资。（2）高层货架要使用大量的钢材，货架安装精度要求高，施工比较困难，且施工周期长
16、。（3）控制系统一旦发生故障，整个仓库将处于瘫痪状态，收发作业就会中断。（4）储存货物的品种受到一定限制，对长大笨重货物必须单独设立储存系统。（5）对仓库管理和技术人员的素质要求较高，必须经过专门培训方能胜任。自动化高层货架仓库的 分类、组成、特点和发展趋势n 自动仓储系统发展趋势1自动化程度不断提高2与工艺流程结合更为紧密3储存货物品种多样化4提高仓库出入库周转率5提高仓库运转的可靠性与安全性及降低噪声6开发可供实用的拣选自动化设备和系统 新型全自动立体仓库自动货柜n 自动货柜概述 自动货柜是集声、光、机、电及微机管理为一体的高度自动化的仓储系统。它充分利用垂直空间，最大限度地优化了存储管理
17、。它还可以与外部自动取送设备联接，以形成一个高效、便捷的小立体仓库。新型全自动立体仓库自动货柜n 自动货柜的工作过程 开机后，货柜内的输送小车缓慢下降以复位并寻找基点。完毕后，小车快速上升并到达工作台面。此时操作终端显示待命信息，用户可输人命令信息(如：存盘、取盘、查阅存储情况等)。下面我们以存取货盘为例来描述其工作原理:要想往货柜内存放货盘时，首先将货盘放置在进出盘平台上，然后通过操作终端键盘输入货柜号后，操作存取货盘按键，则钩盘电机带动钩盘传动链上的钩爪将货盘送入输送小车上，在货 新型全自动立体仓库自动货柜 盘被送入输送小车的过程中，货盘测高光电开关自动检测货盘的高度，下位机对此信号进行采
18、集，若货盘超过最大容许高度时，则将该货盘退回进出盘平台当货盘在允许高度范围内时，则经过一系列的运算后定出存放货盘的最佳位置，然后控制升降电机驱动输送小车将货盘送到经运算后所确定的货位处，再由钩盘电机驱动钩爪将货盘送入货位，同时对货盘的货位和盘号进行记忆，以备查询和取盘。若要想从货柜内取货盘时，可通过操作终端输入所要取出的货盘号，然后操作存取按键，下位机接收到该指令后，通过查询记忆数据库得出所要取出货盘所在的货位。新型全自动立体仓库自动货柜 通过控制升降电机驱动输送小车到达所要取出货盘所在的货层位置，再由钩盘电机将货盘从货层中取出送到输送小车上，再由升降电机驱动输送小车到进出盘平台口处，最后由钩
19、盘电机将货盘送到进出盘平台上。至此，取盘过程完成。输送设备n 水平输送设备 水平输送设备可分为重力式输送机和动力式输送机两大类。*重力式输送机分：1.重力式滚轮输送机主要特点是重量轻、易搬动、装卸方便。对于表面较软的物品，如布袋之类，滚轮较滚筒式有较好的输送性。但是，对于底部有挖空的容器，则不宜使用滚轮输送机。为使物品输送平稳，任何时候一个物品最少有分布在三根轴上的5个轮子支撑。如图所示。物品至少要有五个滚轮支撑输送设备输送设备 2.滚轮式输送机的骨架材料有钢和铝两种。单位长度的滚轮数取决于物品大小，较小物品要求多的滚轮。滚轮排列如图所示输送设备 3.重力式滚筒输送机其特点是应用范围远远大于滚
20、轮式输送机。一般不适合滚轮输送机的负载，如塑料篮子、容器、桶形物等均适合于滚筒式输送机。滚筒支撑数与物品稳定性的关系，如图所示。最少也要三个滚筒支撑物品才能保证正常输送工作。输送设备 a)简图 b）硬地物品至少需要三支滚筒 c）少于三支滚筒输送将不平稳 d）柔性物品则需要四支以上滚筒输送设备*动力式输送机：1.动力链条式输送机 图所示为链条式输送机，主要用于输送单元负载，如盘、料箱。在物流中心里多用滑动式和滚动式的链条输送机。输送设备 滑动式链条输送机 滚动式链条输送机 输送设备*动力式输送机：2.动力滚筒式输送机 动力式滚筒输送机的应用范围较广。常用于储积、分支、合流和较重负载；此外，也广泛
21、用于油污、潮湿、高温和低温环境。平带驱动滚筒式输送机如图所示。输送设备n 垂直输送设备 1.垂直升降输送机 垂直升降机三种常用类型 a)输送线用 b）手推车用 c）叉车用输送设备n 垂直输送设备 2.托盘式垂直升降输送机输送设备n 垂直输送设备 3.悬挂式输送机系统输送设备n 垂直输送设备 4.螺旋滑槽式垂直输送机输送设备n 垂直输送设备 5.空中移栽台车输送设备n 巷道堆垛起重机1.巷道堆垛起重机概述 巷道式堆垛机是立体仓库中最重要的运输设备。巷道式堆垛机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机,如图a所示。它的主要用途是在高层货架的巷道内来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反，取出货格内的货物运送到巷道口。这种使用工艺对巷道式堆垛在结构和性能提出了一系列严格的要求。如图b所示。输送设备n 巷道堆垛起重机a双柱式巷道式堆垛机 b叉车及巷道堆垛起重机占用通道宽度比较