第八章倉儲設施布局規(guī)劃與設計

2023/1/91第一節(jié)普通倉庫的布置規(guī)劃與設計一．倉庫的布置規(guī)劃設計的含義普通倉庫一般由：物料儲存區(qū)、驗收分發(fā)作業(yè)區(qū)、管理室及生活間及輔助設施組成。倉庫的布置規(guī)劃就是對上述區(qū)域的空間面積配置作出合理安排的同時，重點對倉庫的儲存區(qū)域的空間及技術要求、設備選擇及作業(yè)通道寬度等進行規(guī)劃設計。2023/1/92普通倉庫規(guī)劃與設計的主要內容1．倉庫的儲存區(qū)域空間規(guī)劃儲存貨物的空間規(guī)劃是普通倉庫規(guī)劃的核心，儲存空間規(guī)劃的合理與否直接關系到倉庫的作業(yè)效率和儲存能力。儲存空間規(guī)劃的內容包括：倉儲區(qū)域面積規(guī)劃柱子間隔規(guī)劃庫房高度規(guī)劃通道寬度規(guī)劃。2．倉庫常用設備的選擇2023/1/932023/1/94二．倉庫儲存區(qū)域空間規(guī)劃1．儲存區(qū)域空間規(guī)劃的影響因素（1）存儲方式。一般存儲方式有散放、堆碼、貨架儲存三種。（2）貨品尺寸、數量。（3）托盤尺寸、貨架空間。（4）使用的機械設備(型號/式樣、尺寸、產能、回轉半徑)。（5）通道寬度、位置及需求空間。（6）庫內柱距。（7）建筑尺寸與形式。（8）進出貨及搬運位置。（9）補貨或服務設施的位置(防火墻、滅火器、排水口)。（10）作業(yè)原則：動作經濟原則、單元化負載、貨品不落地原則、減少搬運次數及距離、空間利用原則等。2023/1/952．倉庫儲存區(qū)域面積的計算倉庫面積含儲存區(qū)域面積和輔助設施面積兩部分儲存區(qū)域面積指貨架、料垛實際占用面積。輔助面積指驗收、分類、分發(fā)作業(yè)場地、通道、辦公室及生活間等需要的面積。這里主要介紹貨物儲存區(qū)域面積的計算。2023/1/96

(1)荷重計算法

荷重計算法是一種常用的計算方法，是根據倉庫有效面積上的單位面積承重能力來確定倉庫面積的方法。式中：

S——儲存區(qū)域面積(m2)；Q——全年物料入庫量(t)；

T——物料平均儲備天數；q——單位有效面積的平均承重能力(t/m2)；

a——儲存面積利用系數；T0——年有效工作日數；2023/1/97舉例:某建材公司計算建造一座建筑材料倉庫，年入庫量為20000噸，一年中工作300天，物料平均儲備期50天,有效面積上平均貨重0.7噸/平方米,倉庫利用系數為0.4,試用荷重計算法求倉庫面積。2023/1/98解：根據題目中給出的條件，有

Q=20000，T0=300

T=50，α=0.4,q=0.7倉庫面積:倉庫面積為11905(平方米)2023/1/99(2)托盤尺寸計算法若貨物儲存量較大，并以托盤為單位進行儲存，則可先計算出存貨實際占用面積，再考慮叉車存取作業(yè)所需通道面積，就可計算出儲存區(qū)域的面積需求2023/1/910①托盤平置置堆碼假設托盤尺尺寸為P×P平方米，由由貨品尺寸寸及托盤尺尺寸算出每每托盤平均均可碼放N箱貨品，若若倉庫平均均存貨量為為Q，則存貨面面積需求(D)為：儲存區(qū)域面面積還需考考慮叉車存存取作業(yè)所所需通道面面積，若通通道占全部部面積的30％～35％，則儲存存區(qū)域面積積為：A＝D/(1-35％)2022/12/2811②托盤多層層疊堆假設托盤尺尺寸為P×P平方米，由由貨品尺寸寸及托盤尺尺寸算出每每托盤平均均可碼放N箱貨品，托托盤在倉庫庫內可堆碼碼L層，若倉庫庫平均存貨貨量約為Q，則存貨面面積需求(D)為：儲存區(qū)域面面積再需考考慮叉車存存取作業(yè)所所需通道面面積即可。。2022/12/2812③托盤貨貨架儲存存計算法法假設貨架架為L層，每托托盤占用用一個貨貨格，每每貨格放放入貨物物后的左左右間隙隙尺寸為為P′，前后間間隙尺寸寸為P″，每托盤盤約可碼碼放N箱，若公公司平均均存貨量量為Q，存貨需需占的面面積為D，則存貨貨面積(D)為：2022/12/2813由于貨架儲存存系統(tǒng)具有分分區(qū)特性，每每區(qū)由兩排貨貨架及存取通通道組成，因因此由基本托托盤占地面積積再加上存取取通道空間，，才是實際儲儲存區(qū)域面積積，其中存取取通道空間需需視叉車是否否作直角存取取或僅是通行行而異。而在各儲存貨貨架位內的空空間計算，應應以一個貨格格為計算基準準，一般的貨貨格通?？纱娲娣艃蓚€托盤盤。下圖為儲儲存區(qū)域面積積的計算方法法。P2P2P2P2P2P1P1P1P1W1W2雙貨位貨格倉倉庫空間的計計算2022/12/2814圖中符號說明明：P1：貨格寬度P2：貨格長度Z：每貨架區(qū)的的貨格數(每格位含2個托盤空間)W1：叉車直角存存取的通道寬寬度W2：貨架區(qū)側向向通道寬度A：貨架使用平平面面積B：儲區(qū)內貨架架總存貨面積積S：儲存區(qū)總平平面面積Q：平均存貨需需求量L：貨架層數N：平均每托盤盤碼放貨品箱箱數D：存貨所需的的基本托盤地地面空間則：貨架使用平面面面積貨架使用總面面積B＝貨架使用平平面面積×貨架層數＝A×L儲存區(qū)總平面面面積S＝貨架使用平平面面積十叉叉車通道十側側通道＝A十[W1×(5P2十W2)]十(2P1×2×W2)2022/12/2815[三]3．倉倉庫庫通通道道寬寬度度設設計計2022/12/28164．柱柱子子間間距距設設計計(1)根據據卡卡車車臺臺數數及及種種類類確確定定柱柱子子間間距距進入入倉倉庫庫內內停?？靠康牡目ㄜ囓嚺_臺數數及及種種類類：：不不同同型型式式重重量量的的載載貨貨卡卡車車會會有有不不同同的的體體積積長長度度，，停?？靠空菊九_臺所所需需的的空空間間及及柱柱距距也也有有不不同同。。貨車車在在室室內內停?？靠繒r時柱柱子子排排列列如如圖圖所所示示。。2022/12/2817求柱柱子子間間距距：：Wc＝W××N十Ct×(N-1)十2××Cg柱子子間間距距計計算算：：Wc：柱柱子子間間距距；；W：貨貨車車寬寬度度；；N：貨貨車車數數量量；；Ct：貨貨車車間間距距；；Cg：側側面面間間間間隙隙尺尺寸寸。。計算算例例：：貨車車寬寬W＝2.49m，貨貨車車N＝2臺，，貨貨車車間間距距Ct＝lm側面面間間隙隙尺尺寸寸Cg＝0.75m，求求內內部部柱柱間間距距尺尺寸寸：：Wi＝W××N十Ct×(N-1)十2××Cg＝2××2.49十l××1十2××0.75＝7.48m2022/12/2818(2)根據據儲儲存存設設備備的的種種類類及及尺尺寸寸確確定定柱柱子子間間距距儲存存空空間間的的設設計計應應優(yōu)優(yōu)先先考考慮慮保保管管設設備備的的布布置置效效率率，，其其空空間間的的設設計計盡盡可可能能大大而而完完整整以以供供儲儲存存設設備備的的安安置置，，故故應應配配合合儲儲存存設設備備的的規(guī)規(guī)劃劃，，來來決決定定柱柱子子的的間間距距。。2022/12/2819①托托盤貨貨架寬寬度方方向往往子的的排列列計算例例：托盤深深度Lp＝1.0m，通道道寬度度WL＝2.5m，貨架架背面面間隔隔Cr＝0.05m，平房房建筑筑，柱柱子間間隔內內可放放2對貨架架(N＝2)，求內內部柱柱子間間距。。Wc=(WL＋2×Lp＋Cr)×N＝(2.5＋2×1.0＋0.05)×2＝9.1mWc：柱子子間距距；Lp：貨架架深度度；WL：通道道寬度度；Cr：貨架架背面面間隔隔；N：貨架架巷道道數。。2022/12/2820②托盤盤貨架架長度度方向向柱子子的排排列托盤寬寬Wp＝1.0m，托盤盤列數數Np＝7盤，托托盤間間隔Cp＝0.05m，側面面間隙隙Co＝0.05m，求內內部柱柱間距距。Wi＝Wp×Np十Cp×(Np-1)十2×Co＝1.0×7十0.05××6十2×0.05＝7.4mWi：柱子子間距距；Wp：貨架架寬度度；Np：貨架架列數數；Cp：貨架架間距距；Co：通道道寬度度。2022/12/28215．庫房房高度度規(guī)劃劃在儲存存空間間中，，庫房房的有有效高高度也也稱為為梁下下高度度，理理論上上是越越高超超好，，但實實際上上受貨貨物所所能堆堆碼的的高度度、叉叉車的的揚程程、貨貨架高高度等等因素素的限限制，，庫房房太高高有時時反而而會增增加成成本及及降低低建筑筑物的的樓層層數，，因此此要合合理設設計庫庫房的的有效效高度度。儲存空空間梁梁下有有效高高度計計算公公式：：梁下有有效高高度＝＝最大大舉升升的貨貨高＋＋梁下下間隙隙尺寸寸由于貨貨物儲儲存方方式、、堆垛垛搬運運設備備的種種類不不同，，就對對庫房房的有有效高高度的的要求求不一一樣，，再加加之倉倉庫要要考慮慮消防防、空空調、、采光光等因因素。。所以在在進行行庫房房的有有效高高度設設計時時，應應根據據貨物物儲存存方式式、堆堆垛搬搬運設設備等等因素素，采采取有有區(qū)別別的計計算方方式。。2022/12/2822（1）采用地地面層疊疊堆碼時時，梁下下有效高高度的計計算計算例：：貨高HA＝1.3m，堆碼層層數N＝3，貨叉的的抬貨高高度FA＝0.3m，梁下間間隙尺寸寸a＝0．5m，求最大大舉升貨貨高與梁梁下有效效高度。。最大舉升升貨高HL＝N×HA＋FA＝3×1.3十0.3＝4.2m梁下有效效高度He＝N×HA＋FA＋a＝4.2＋0.5＝4.7m2022/12/2823（2）采用貨貨架儲存存時，梁梁下有效效高度的的計算計算例：：貨架高度度Hr＝3.2m，貨物高高度HA＝1.3m，貨叉的的抬貨高高度FA＝0.3m，梁下間間隙尺寸寸a＝0.5m，求最大大舉升貨貨高與梁梁下有效效高度。。最大舉升升貨高度度HL＝Hr＋HA＋FA＝3.2＋1.3＋0.3＝4.8m梁下有效效高度He＝Hr＋HA＋FA＋a＝4.8＋0.5＝5.3m2022/12/28246．儲存空間的的有效利用空間有效利用用的方法有三三種：(1)向上發(fā)展(2)平面經濟的有有效利用①非儲存空空間設置角落落②減少通道道面積③貨架的安安裝設置應盡盡量采取方型型配置，以減減少因貨架安安置而剩下過過多無法使用用空間。④儲存空間間頂上的通風風管路及配電電線槽，宜安安裝于最不影影響存取作業(yè)業(yè)的角落上方方，以減少對對于貨架的安安置干涉。減減少安置干涉涉，相對的就就可增加貨架架數量，而提提高保管使用用空間。(3)采用自動倉庫庫2022/12/2825第二節(jié)自動動化倉庫的規(guī)規(guī)劃與設計AS/RS規(guī)劃與設計2022/12/2826一、自動化化倉庫的概概述1、自動化倉倉庫的發(fā)展展概況自動化倉庫庫也稱高架倉倉庫，一般般指采用幾層、、十幾層乃乃至幾十層層高的貨架架貯存貨物物，并且用專專門的倉儲儲作業(yè)設備備進行貨物物出庫或入入庫作業(yè)的的倉庫。能充分利用用空間進行行貯存1963年年美國建立立了第1個個計算機控控制的自動動化倉庫1975年,鄭州紡織機機械廠首次次利用倉儲儲技術建立立我國第一一坐自動化化模具倉庫庫1977年,北京起重運運輸機械研研究所研究究制造出北北京汽車制制造廠整體體式自動化化倉庫目前,我國已建成成自動化倉倉庫300坐2022/12/28272、自動化倉倉庫的基本本組成建筑物貨架：自動化倉庫庫的中心部部分理貨貨區(qū)區(qū)：：整理理貨貨物物或或倒倒貨貨區(qū)區(qū)域域，，與與高高層層貨貨架架區(qū)區(qū)相相連連管理理區(qū)區(qū)：：出入入庫庫管管理理及及庫庫存存管管理理區(qū)區(qū)域域堆垛垛機機械械：：低層層自自動動化化庫庫一一般般使使用用叉車車等；；中中高高層層自自動動化化庫庫使使用用有軌軌巷巷道道堆堆垛垛機機、、無無軌軌巷巷道道堆堆垛垛機機或或橋橋式式堆堆垛垛機機配套套機機械械2022/12/28282022/12/28293、自動化化倉庫的的分類[1]按照建筑筑形式分分類——整體體式自動動化倉庫庫：一般高度度＞12m；貨架與倉倉庫建筑筑物構成成一個整整體；結結構重量量輕、整整體性好好、抗震震性強。?！蛛x離式自動動化倉庫庫：一般高度度＜12m；施工安裝裝靈活方方便[2]按倉庫高高度分類類——高層層（＞12m）——中層層（5～～12m）——低層層（＜5m）2022/12/2830[3]按貨架的的形式分分類——貫通通式貨架架倉庫——旋轉轉式貨架架倉庫——移動動式貨架架倉庫——單元元貨格式式貨架倉倉庫：應用最廣廣泛；貨貨物以集裝單元元的形式儲儲存單元貨格格式倉庫庫特點：：貨架沿沿倉庫的的寬度方方向分為為若干排排，每兩兩排貨架架為一組組，其間間有一條條巷道，，供堆垛垛機作業(yè)業(yè)。每排排貨架沿沿倉庫縱縱長方向向（L）分為若若干列，，沿垂直直方向（（H）分為若若干層，，從而形形成大量量貨格。。2022/12/2831重力式式貨架架（gravityrack)特點：：其層層間間間隔由由重力力滾輪輪或滾滾筒輸輸送裝裝置組組成，，并且且與水水平面面成一一定的的傾斜斜角度度，低低端作作為出出貨端端，而而高的的一端端入貨貨端。。這樣樣托盤盤或箱箱裝貨貨物便便會由由重力力作用用自動動向低低端滑滑移，，還可可以在在滾輪輪下埋埋設充充氣軟軟管控控制傾傾斜角角度，，以調調整貨貨物滑滑移的的速度度。2022/12/2832圖駛駛入式式貨架架駛入/駛出出式貨貨架(drive-inanddriveout)屬高密密度配配置，，高度度可達10M，庫容利利用率率可以以高達達90%以以上。。2022/12/2833特點：貨架架各層可以以獨立旋轉轉，每層都都有各自的的軌道；可分為多層層水平旋轉轉式貨架和和整體水平平旋轉貨架架。2022/12/2834通常，單單元貨格格式貨架架倉庫，，有如下下一些概概念與術術語：2022/12/28352022/12/2836[4]按倉庫的的作業(yè)方方式分類類——單元元式倉庫庫：出入庫作作業(yè)都以以貨物單單元（托托盤或貨貨箱）為為單位——揀選選式倉庫庫：根據貨單單要求從從貨物單單元中揀揀選出庫庫2022/12/28372022/12/28384、自動化倉庫庫的優(yōu)點2022/12/2839案例2022/12/2840二、立立體倉倉庫規(guī)規(guī)劃設設計步步驟與與內容容立體倉倉庫規(guī)規(guī)劃設設計一一般包包括以以下幾幾個階階段2022/12/28411、規(guī)劃劃的準準備階階段2022/12/28422、規(guī)劃劃設計計階段段確定倉倉庫的的結構構類型型和作作業(yè)方方式確定貨貨物單單元的的形式式、尺尺寸和和重量量確定堆堆垛機機械和和配套套設備備的主主參數數確定倉倉庫總總體尺尺寸確定倉倉庫的的總體體布置置選定控控制方方式選擇管管理方方式提出土土建、、公用用設施施的要要求投資概概算進度計計劃2022/12/28432022/12/2844三．．單單元元式式立立體體倉倉庫庫的的設設計計1．貨貨格格尺尺寸寸的的設設計計[1]橫梁梁式式貨貨架架貨貨格格尺尺寸寸[2]牛腿腿式式貨貨架架貨貨格格尺尺寸寸2022/12/2845a0a2a1h1h3h2h4橫梁式貨貨格尺寸寸a3a52022/12/2846a0a2a1h1h3h2h4牛腿式貨貨格尺寸寸a3a42022/12/2847[1]橫梁式貨貨架貨格格尺寸2022/12/2848[2]牛腿式貨架架貨格尺寸寸2022/12/28492、倉庫總總體尺寸的的確定確定倉庫總總體尺寸的的關鍵是確確定貨架的的總體尺寸寸，也就是是貨架的長長、寬、高高等尺寸，，當貨格尺尺寸確定后后，只要知知道貨架的的排數、列列數、層數數和巷道寬寬度，即可可計算出其其總體尺寸寸長度L＝貨格長度度×列數寬度B＝(貨格寬度×2十巷道寬度度)×排數/2高度H＝H0＋其中H0為底層高度度，Hi(i＝1，2，……，n)為各層高度度，共n層。巷道寬度＝＝堆垛機最最大外形寬寬度＋(150～200mm)值得注意的的是，總體體尺寸的確確定除取決決于以上因因素外，還還受用地情情況、空間間制約、投投資情況和和自動化程程度的影響響。故需根根據具體情情況和設計計者的實際際經驗來綜綜合考慮，，統(tǒng)籌設計計，而且在在設計過程程中需要不不斷地修改改和完善。。NH試算NB？求：貨架列數NL2022/12/2850貨架總體尺寸寸的確定方法法①靜態(tài)法②動態(tài)法2022/12/2851[1]靜態(tài)法設計貨貨架尺寸2022/12/2852[2]動態(tài)態(tài)法法確確定定貨貨架架尺尺寸寸根據據所所要要求求的的出出入入庫庫頻頻率率和和所所選選堆堆垛垛機機的的速速度度參參數數來來確確定定原理理：：由由于于庫庫容容量量[總貨貨格格]Q和貨貨架架高高H（或或層層數數NH）、、出出入入庫庫頻頻率率P0、堆垛垛機機的的速速度度V參數數（（V運、V起、V叉）已已定定，，只只要要求出能能滿滿足足出出入入庫庫頻頻率率要要求求的的最小小的的巷巷道道數數（（NB），，就就可可以以確確定定貨貨架架尺尺寸寸。。計算算方方法法：：試試算算法法。。試算算法法步步驟驟如如下下NH試算NB？求：貨架列數NL2022/12/2853試算算法法步步驟驟[1]假定定巷道道數數（NB）=1，2，3…則貨架架列列數數NL=庫容容量量Q/（2×巷道道數數NB×層數數NH）（貨貨位位總總數數Q=排（2NB）×列NL×層NH）[2]根據層數NH和列數NL以及堆垛機的的速度參參數，計計算每臺臺堆垛機機平均作作業(yè)周期期tm[3]計算整個個倉庫的的出入庫庫能力P(盤/小時）=NB×3600S/tm1小時=3600S（秒）；；tm=平均作業(yè)業(yè)周期[4]比較P和要求的的入庫頻率率P0，直到P≥P0，此時的巷道數（（NB）為最佳佳。排列2022/12/28543、計算平平均作業(yè)業(yè)周期平均單一一作業(yè)周周期的計計算平均復合合作業(yè)周周期的計計算L貨架高H貨架長貨位2、單一作業(yè)如空車去取貨回貨位1、復合作業(yè)如送貨去取貨回自動化倉庫的作業(yè)方式2022/12/2855[經驗法法]2022/12/2856[經驗法法]2022/12/28574、立體倉庫庫出入庫能能力計算tms取一盤貨物物的作業(yè)時時間1小時3600秒2022/12/2858案例:某自動化倉倉庫,有4條巷道,每巷道配備備一臺堆垛垛機,若堆垛機的的運行速度度為100m/min,升降速度為為20m/min,叉取貨物時時間為25S,附加時間Ta=5S.貨架總長L=80M,高H=15M,假設貨位存存儲概率相相同.試分別計算算用單作業(yè)業(yè)和復合作作業(yè)方式時時的本庫出出入庫能力力?P1(1/5×L,2/3×H)P2(2/3×L,1/5×H)VL=100M/MINVH=20M/MIN解:用經驗法,取P1,P2兩點,依題意知L=80MH=15MTf=25STa=5SP1LP1HP2LP2LP1x=1/5×LP1y=2/3×HP2x=2/3×LP2y=1/5×H2022/12/2859(1)根據單作業(yè)業(yè)公式:tms=tP1+tP2+2tf+ta由tP1=max[P1x/Vx,P1y/Vy]=max[(1/5×80)/100,(2/3×15)/20]=0.5min=30stP2=max[P2x/Vx,P2y/Vy]=max[(2/3×80)/100,(1/5×15)/20]=0.54min=32s故tms=tP1+tP2+2tf+ta=30S+32S+2×25S+5S=117S出入庫能力力P=4P1=4×(3600/tms)=4×(3600/117)=123盤/小時2022/12/2860由TP1P2=max[(P2x-P1x)/Vx,(P2y-P1y)/Vy]=max{[(2/3×80)/100-(1/5×80)/100],[(2/3×15)/20-(1/5×15)/20]}=max[0.373,0.35]=0.373min=22.4Stmd=tP1+tP2+tP1P2+4tf+2ta=30S+32S+22.4S+4×25+2×5=194.4S出入入庫庫能能力力P=4P1=4×(3600/tmd)××2=4×(3600/194.4)××2=141盤/小時時(2)根據據復復合合作作業(yè)業(yè)公公式式:tmd=tP1+tP2+tP1P2+4tf+2ta2022/12/2861四