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自動化立體倉庫的概念及設計

2019-11-29 15:50 性質:轉載 作者:庫比克工業集團 來源:庫比克工業集團
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自動化立體倉庫,是物流倉儲中出現的新概念。利用立體倉庫設備可實現倉庫高層合理化,存取自動化,操作簡便化;自動化立體倉庫,是當前技術水平較高的形式。自動化立體倉庫的主體由貨架,巷道式堆...

自動化立體倉庫,是物流倉儲中出現的新概念。利用立體倉庫設備可實現倉庫高層合理化,存取自動化,操作簡便化;自動化立體倉庫,是當前技術水平較高的形式。

自動化立體倉庫的主體由貨架,巷道式堆垛起重機、入(出)庫工作臺和自動運進(出)及操作控制系統組成。貨架是鋼結構或鋼筋混凝土結構的建筑物或結構體,貨架內是標準尺寸的貨位空間,巷道堆垛起重機穿行于貨架之間的巷道中,完成存、取貨的工作;管理上采用WCS系統進行控制。 

自動化立體倉庫組成部份

1、貨架:用于存儲貨物的鋼結構。主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。

 2、托盤(貨箱):用于承載貨物的器具,亦稱工位器具。 

3、巷道堆垛機:用于自動存取貨物的設備。按結構形式分為單立柱和雙立柱兩種基本形式;按服務方式分為直道、彎道和轉移車三種基本形式。 

4、輸送機系統:立體庫的主要外圍設備,負責將貨物運送到堆垛機或從堆垛機將貨物移走。輸送機種類非常多,常見的有輥道輸送機,鏈條輸送機,升降臺,分配車,提升機,皮帶機等。 

5、AGV系統:即自動導向小車。根據其導向方式分為感應式導向小車和激光導向小車。

 6、WCS自動控制系統:驅動自動化立體庫系統各設備的自動控制系統。以采用現場總線方式為控制模式為主。

7、WMS信息管理系統:是全自動化立體庫系統的核心,可以與其他系統(如ERP系統等)聯網或集成。

自動化立體倉庫設計

立體倉庫設計步驟,一般分為以下幾步:

一、收集、研究用戶的原始資料,明確用戶所要達到的目標,這些原始資料括:

1、明確自動化立體倉庫與上游、下游銜接的工藝過程;

2、物流要求:上游進入倉庫的最大入庫向下游轉運的最大出庫量以及所要求的庫容量;

3、物料的規格參數:物料的品種數、物料包裝形式、外包裝尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性;

4、立體倉庫的現場條件及環境要求;

5、用戶對倉庫管理系統的功能要求;

6、其它相關的資料及特殊要求。

 二、確定自動化立體倉庫的主要形式及相關參數所有原始資料收集完畢后,可根據這些第一手資料計算出設計時所需的相關參數,包括:

① 對整個庫區的出入庫總量要求,即倉庫的流量要求;

② 貨物單元的外形尺寸及其重量;

③ 倉庫儲存區(貨架區)的倉位數量;

④ 結合上述三點確定儲存區(貨架廠)貨架的排數、列數及巷道數目其它相關技術參數。 

三、合理布置自動化立體倉庫的總體布局及物流圖

一般來說,自動化立體倉庫包括:入庫暫存區、檢驗區、碼垛區、儲存區、出庫暫存區、托盤暫存區、不合格品暫存區及雜物區等。規劃時,立體倉庫內不一定要把上述的每一個區都規劃進去,可根據用戶的工藝特點及要求來合理劃分各區域和增減區域。同時,還要合理考慮物料的流程,使物料的流動暢通無阻,這將直接影響到自動化立體倉庫的能力和效率。 

四、選擇機械設備類型及相關參數

貨架:

貨架的設計是立體倉庫設計的一項重要內容,它直接影響到立體倉庫面積和空間的利用率。

① 貨架形式:貨架的形式有很多,而用在自動化立體倉庫的貨架一般有:橫梁式貨架、牛腿式貨架、流動式貨架等。設計時,可根據貨物單元的外形尺寸、重量及其它相關因素來合理選取。

② 貨格的尺寸:貨格的尺寸取決于貨物單元與貨架立柱、橫梁(牛腿)之間的間隙大小,同對,在一定程度上也受到貨架結構型式及其它因素的影響。

 堆垛機:

堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心設備,通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現把貨物從一處搬運到另一處。它由機架(上橫梁、下橫梁、立柱)、水平行走機構、提升機構、載貨臺、貨叉及電氣控制系統構成。

① 堆垛機形式的確定:堆垛機形式多種多樣,包括單軌巷道式堆垛機、雙軌巷道式堆垛機、轉巷道式堆垛機、單立柱堆垛機、雙立柱堆垛機等等。

② 堆垛機速度的確定:根據倉庫的流量要求,計算出堆垛機的水平速度、提升速度及貨叉速度。

③ 其它參數及配置:據倉庫現場情況及用戶的要求選定堆垛機的定位方式、通訊方式等。堆垛機的配置可高可低,視具體情況而定。

輸送系統:

根據物流圖,合理選擇輸送機的類型,包括:輥道輸送機、鏈條輸送機、皮帶輸送機、升降移載機、提升機等。同時,還要根據倉庫的瞬時流量合理確定輸送系統的速度。

其它設備:

根據倉庫的工藝流程及用戶的一些特殊要求,可適當增加一些輔助設備,包括:手持終端、叉車、平衡吊等。

(五)設計WCS控制系統及WMS倉庫管理系統的各功能模塊

根據倉庫的工藝流程及用戶的要求,合理設計控制系統及倉庫管理系統。控制系統及倉庫管理系統一般采用模塊化設計,便于升級和維護。

(六)仿真模擬整套系統

在有條件的情況下,對整套系統進行仿真模擬,可以對立體倉庫的貯運工作進行較為直觀的描述,發現其中的一些問題和不足,并作出相應的更正,以優化整個AS/RS系統。

(七)進行設備及控制管理系統的詳細設計

以上所述為自動化立體倉庫設計的一般過程,在具體設計中,可結合具體情況靈活運用。 

自動化立體倉庫投資收益

自動化立體倉庫其優越性是多方面的,對于企業來說,可從以下幾個方面得到體現:

1、提高空間利用率

早期立體倉庫的構想,其基本出發點就是提高空間利用率,充分節約有限且寶貴的土地。在西方有些發達國家,提高空間利用率的觀點已有更廣泛深刻的含義,節約土地,已與節約能源、環境保護等更多的方面聯系起來。有些甚至把空間的利用率作為系統合理性和先進性考核的重要指標來對待。

立體庫的空間利用率與其規劃緊密相連。一般來說,自動化高架倉庫其空間利用率為普通倉庫的2-5倍,這是相當可觀的。

2、便于形成先進的物流系統,提高企業生產管理水平

傳統倉庫只是貨物儲存的場所,保存貨物是其唯一的功能,是一種“靜態儲存”。自動化立體倉庫采用先進的自動化物料搬運設備,不僅能使貨物在倉庫內按需要自動存取,而且可以與倉庫以外的生產環節進行有機的連接,并通過計算機管理系統和自動化物料搬運設備使倉庫成為企業生產物流中的一個重要環節。企業外購件和自制生產件進入自動化倉庫儲存是整個生產的一個環節,短時儲存是為了在指定的時間自動輸出到下一道工序進行生產,從而形成一個自動化的物流系統,這是一種“動態儲存”,也是當今自動化倉庫發展的一個明顯的技術趨勢。 

自動化是倉儲管理發展的必然趨勢,自動化立體倉庫的作業效率及自動化的技術水平可以使得企業物流效率大幅提升,立體庫的基本技術也日益成熟,目前越來越多的企業開始采用自動化立體倉庫。企業可以根據實際情況建設中大型的立體庫,也根據需要建設中小型自動化立體庫。

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