（机械电子工程专业论文）山东小鸭集团立体仓库.pdf

摘要 摘要 随着现代科学技术迅猛发展，全球一体化的趋势加强，现代物流作为 一种先进的组织方式和管理技术被广泛认为是企业在降低物资消耗、提高 劳动生产率以外的重要利润源泉，并在国民经济和社会发展中发挥重要的 作用。本文主要从山东小鸭集团国际化战略出发，让企业拥有自己的核心 竞争能力，建立完善的先进的企业物流管理系统。 系统主要包括：建立2 0 0 0 0 平方米现代化物流中心仓库，集中采购、 仓储、生产支持、物流配送，销售为一体，实行计算机物流管理和其他训 算机信息管理，创立集团的物流体系，使小鸭物流能力成为小鸭争取竞争 优势的核心能力。 本论文主要进行现代化立体仓库的设计，包括立体仓库的总体设计、 立体仓库主要设备的设计、仓库自动化管理系统的设计，并运用数学的方 法对仓库进行建模分析、立体仓库入出库效率的分析，并对主要设备的关 键部件进行了数学分析和研究。使小鸭集团成为一体的现代综合物流系 统，建立符合现代物流管理要求的产成品物流体系，对仓储、运输系统进 行规划，并与整个营销体系的运行有机结合起来，形成适应集团整体发展 的大物流系统。 小鸭集团将建立自己的物流体系，使小鸭的物流能力成为集团竞争优 势的核心能力，使小鸭的企业物流最终成为小鸭的物流企业，成为集团新 的增长点，也成为真正意义上的第三利润源泉，并有力推动小鸭的国际化 战略的实现。 关键字：物流立体仓库巷道堆垛起重机 英文摘要 a b s t r a c t w i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n t o fm o d e ms c i e n c ea n d t e c h n o l o g y a n dt h e i n c r e a s i n gt r e n do fg l o b a l i z a t i o n ，m o d e ml o g i s t i c s ，a na d v a n c e do r g a n i z a t i o n a n dm a n a g e m e n tm e t h o d ，i sr e g a r d e da sa ni m p o r t a n tp r o f i ts o k t r e eb e s i d e s l o w e r i n gm a t e r i a lc o n s u m p t i o na n di m p r o v i n gp r o d u c t i v i t y m a dp l a y sav e r y i m p o r t a n t r o l ei nn a t i o n a l e c o n o m y m a ds o c i a l d e v e l o p m e n t t h i sp a p e r i l l u s t r a t e sh o wt o g a i nk e yc o m p e t i t i v e n e s sa n de s t a b l i s hc o m p l e t ea d v a n c e d c o m p a n yl o g i s t i c sm a n a g e m e n ts y s t e m t h es y s t e m m a i n l yi n c l u d e s ：s e t t i n gu p am o d e m l o g i s t i cs t o r eo f 2 0 ，0 0 0s q u a r e m e t e r s ，a d o p t i n gc o m p u t e rl o g i s t i cm a n a g e m e n t a n do t h e r c o m p u t e ri n f o r m a t i o n m a n a g e m e n tb yc o m b i n i n gp u r c h a s e ，s t o r a g e ，p r o d u c t i o ns u p p o r ta n dl o g i s t i c s a n de s t a b l i s h i n ga l o g i s t i cs y s t e mt om a k el o g i s t i ca b i l i t yak e ya b i l i t yt og a i n a d v a n t a g e t h i sp a p e rm a i n l yd e a l sw i t ht h ed e s i g no fm o d e mh i g h r i s ew a r e h o u s e ，w h i c h i n c l u d e st h e l a y o u t ，m a i ne q u i p m e n td e s i g n ，a n d d e s i g n o fa u t o m a t i c m a n a g e m e n ts y s t e ma n dt r a n s p o r t a t i o ns y s t e mo fs t o r e ，a n da n a l y s e st h es t o r e t h r o u g hm a t h e m a t i c a lm e t h o db ys e t t i n gu pm o d e lt h ei n - s t o r ea n do u t 。s t o r e e f f i c i e n c ya n dt h ek e ys p a r ep a r t so f m a i ne q u i p m e n t m o d e mc o m p r e h e n s i v e s y s t e ma n dp u r c h a s em a n a g e m e n tw i l l b es e t u pt h r o u g hc o m b i n i n gs t o r e ， p r o d u c t i o nf i n a n c i a ls a l e sa n dp u r c h a s em a n a g e m e n t i nx i a o y ag r o u p f i n i s h e d p r o d u c tl o g i s t i cs y s t e ms u i t a b l ef o r m o d e r n l o g i s t i cm a n a g e m e n ts y s t e m t of o r m ab i g 1 0 西s t i cs y s t e ma p p l i c a b l ef o r t h eg r o u p x i a o y ag r o u pw i l le s t a b l i s hal o g i s t i cs y s t e mo fi t s o w nt om a k et h el o g i s t i c a b i l i t y t h ek e ya b i l i t yt o g a i na d v a n t a g et o m a k ec o m p a n yl o g i s t i c sx i a o y a l o g i s t i c sc o m p a n yf i n a l l ya n dt h u s ，b e c o m i n gan e wi n c r e a s i n gp o i n t ，t h er e a l t h i r dp r o f i ts p r i n gt oh e l pr e a l i z et h es t r a t e g yo f g l o b a l i z a t i o n k e y w o r d s ：l o g i s t i c sh i g h r i s ew a r e h o u s e n a r r o w a i s l ea t t a c k e rc r a n e 2 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果也不包含为获得叁垄盘鲎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的刚忠剥本研究所做的任何贞献均已在论文中 作了明确的说i j 并表示了溅意。 学位论文作者签名：名孑与计教 签字日期：触年彳爿功闩 学位论文版权使用授权书 小4 化沦义f 17 行完个了解盘盗盘堂订爻俅瞰、他川产f 童沦上的舰j t 。 投椒叁婆盘望】i l 畅。j 化沦史的个洲戏部分i i , i 。f 汹* 八f | 天数 1 1 ：竹姐“t ：；： 糍坪壤川影l h 钳m i 戏 i 捕臀缸制r 心似f ，、“编以o i 什州手1 f 持| ； j ，意。： 校向蚓家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 一# 童论义 1 扦嚣彩：三b 爷卅k 吁女l j 够乱 签字 11 j j ：- m 工年月8 镑。t ：f t j 驯 绪论 第一章绪论 1 、1 课题提出的目的和意义 物流，顾名思义就是物资的流通，它是货物存放、管理、包装、配载、 运送等一系列的流动过程，涉及购销、运输、物资管理、存量控制、仓储 及分销等各个方面。物流可以被称为综合物流、实物配送物资管理、分销 管理或供应链管理等等。 现代物流企业是市场经济条件下，以加速商品流通和创造规模效益为 核心，集商流、物流、资金流、信息流等为一体的现代综合流通机构，是 国际通行的种流通形式。建设现代物流企业，是我国社会主义市场经济 发展的内在要求，是促进流通企业调整经营结构、实行集约化经营、提高 组织化程度、创造规模效益的有效措施。 进入2 1 世纪，我国加快发展步伐。国民经济继续保持高速增长势头； 我国已经加入w t o ；在当今网络经济时代，世界经济和技术发展进入了一个 新的增长期，基于互联网技术的电子商务，关键环节也在于现代化物流系 统的支持。物流行业已经进入一个高需求、高发展的阶段。新的动向表明， 现代物流成为中国经济发展的杠杆。物流是“第三利润源泉”越来越被人 们认可，发展现代物流日趋高涨。 物流合理化可以降低成本，对改善经济运行的环境，降低和解决企业 的困难有重要作用。集团现在物流是成本过高，发展物流产业，能够有效 降低社会流通成本，从而降低企业供应及销售的成本，起到改善企业外部 环境的作用；企业生产过程的物流合理化，又能够降低生产成本，这对于 解决企业当前的困难无疑是非常有利的。 物流活动将发挥利润中心的作用，可以成为集团新的利润生长点。集 团过去把许多物流活动当作公益活动来办，投入没有回报，组织不合理、 服务水平低、技术落后。这些领域采用觋代物流的组织、管理和技术之后， 可以成为集团新的利润源：集团中许多物流活动，例如连锁配送、流通加 工等等，都可以直接成为企业利润新的来源。 物流现代化可以改善集团的经济运行，实现质量的提升。各种物流方 式分立、物流基础设施不足、物流技术落后等等问题如果能够得到全面的、 系统的改善，就可以使集团经济的运行水甲得到一个很大的提高。 1 、2 物流技术国内外发展的动态 在我国，由于物流业起步较晚，观念滞后，加之硬件老化、体制落后 绪论 等瓣麓，难以影袋痿惑诧、麓摸凭荻褒健妨漉摸式。 中国的物流也有了较大酌发蹑，但仍处于传统的物流阶段。物流妲涉 及到嫩产制造企业和商品流通众业，包括仓储、运输、包装、配送、信息 楚璞等一系列巧繁。孛善酌猕滚渡在改落开羧戬采戈冀楚远见年煮了较大 的发鼹。一是商晶仓储面积处予艇界前捌，投离娃、魏瓷、供销社、粮食、 外贸与铁路系统就有3 亿多平方米。 机械化库；二是加大了铁路、公路、 有部分已改造成立体淳、恒瀑库和 水运、航空与管道运输等备种遮输方 式豹投入。三是黪瓷配送经避我藩致痔多年翁较辍雄动，已被广大金、l 秘 消费糟所接受，配送商品的规模、种类、形式和相关的服务与以前相比都 有了根大的发展：腰是货运代理等其他物滚服务企业近几年在企业数量和 照务承平方嚣遣豢商了较大鼹增麓籁撵麓。 镪楚我们应该承认，中黼鏊本上仍懿予传统物瀛除浚。主要轰凌在： l 、从总体讲还没有把解决宏观物流( 或叫社会物流) 作为提高豳民经 济运行熊量与提窝鼹民经济总体效益的一暖战略阍题来鳃决，投入仍不足； 2 、从采麓定赞、运输、惫装、仓麓、麴工配送等环节都楚熬立秘分割 的经济活动，尚米形成一体化物流； 3 、企业“大而全”、“小而众思想澎响仍很严重，专业化程度低，把 鬟麓众渡物滚( 戴躐徽鼹甥浚) 本乎 睾兔铡澜麴第三源泉认识蓑，流通费 用占嫩产成本的魄例屠高不下。 中国物流业酾临良好的发展机遇，但形式仍很严峻。发展现代物流是 中餐缀济豹必然逡舞，进入耨干年，又热入w t o ，中莺嚣麓是意麓璇代物滚 产攮豹簸好霹辊，瑷找妨滚鼗褥成蕊中潜经济发震一令凝装经济增长患。 中国圈民经济的发展对物流业的发展提出了霹高、更紧迫的要求。潮民经 济从糨放戮、效蘸型的转轨，对现代物流的发展有了熙紧迫的要求，这对 耱滚整熬笈淀会繁寒强大豹甏求羧参。我鬻热入w t o 姆对现代物流发震起 到强大的獾动作鞠。我国绷入瞧贸组织籍，中髫经济将与全球经济受紧密 的融合在一起，将会促进国外资本的投入，撩动中国进出口贸易有嚣大的 增长，对中国物漉她带来了新鼢发展机遇，提高更大黪物滚市场需求。另 一方霸： 中国加入w t o 醣焉，耨流运 睾方蕊魄要嗣国际接轨，对中謦物流、韭 将带来巨大冲击，加速向现代化物流转化。 电子商务嬲发展对巍品物浚配送盼螯求掩离，将撼动镑涟醚送上个 囊熬台险、叠翦电子蠢务携笈鼗校侠，薅蕊绞靛浚逶监怒场深蠡的孽命。 目前电子商务扬流大失落后于电子商务嘲站的发展，已成为制约电予商务 发展的个瓶颈，爱求物流配送中心能够遗应电子商务所具有的范嘲广、 绪埝 选嚣骥、速度浃、藏搴繇翡凌势、提供耨鬣簇鹅勃漉骚势，今螽宅子巍务 的发展将成为中国物流配送水平升级的重臻推动力。 广犬企业迫切要求降低流通成本，提黼市场竞争能力，蹙中国现代物 流发聪的强大动力。这一点是最为重要的。过去我国绝大多数生产和流通 企业不蹩视物流，对提离物滚水平的作用认识不足。企业经过改制，观念 发生了霹喜蘸交纯，已开效驭节终纛睾孝辩麴“第一穗滤澡泉“，舞 囊天力 资源成本的”第二剥澜源泉“转窍降低流避成本的“第三利润滋泉” 电子商务时代的来临给全球物流带米了新的发展，使擞界发达国家 物流水平具备了一系列新特点。 1 倍感化 镑渡蔫患恁表理为魏滚售惠戆瑟瑟诧、携浚售惑牧集鹣数攒薄亿露我 码化、物流信息处理的电子化稠计算机纯、物流信息传递静标准化帮实露 化、物流信息存储的数字化等。因此，条码技术( b a r c o d e ) 、数据库技术 ( b a t a b a s e ) 、电子定货祭统( e o s ：g t e e t r o n l co r d e r i n gs y s t e m ) 、电子数 据交羧( e l e c t r o n i cd a t aj n t e r c h a n g e ，肋i ) 、抉速反应( q u i c kr e s p o n s e ， q r ) 及蠢效熬客产反映( e f f e c t i v ec u s t o m e rr e s p o n s e ，e c r ) 、企业资源计 翔( e n t e r p r is er e s o u r c ep l a n n in g ，e r p ) 簿技术与蕊念在我阕豹物滚中将 会得到普遍的应用。信息化是一切的基础，没有物流的信息化，任何先进 的投术没备都不可能应爝予物流领域，憾息技术及计算机技术在物流中的 应用将会彻底改变世界物流的面貌。 2 。巍渤纯 蠡动位豹蓥醚是信怒诧，霆动佬豹竣，楚撬毫一髂佬，蠡动纯静羚在 表现怒无人化，自动化的效果是省力化，弼夕 还可以扩大物流作业能力、 提高势动生产率、减少物流作业的差错等。物流自动化的设施非常多，如 条码语音射频自动识别惹统、自动分拣系统、自动存取系统、自动导向 车、赞物窘动跟踪系统等：这些瑷籀在发达国家已普遍弱予秘浚作业流穆 中，霹在我餮壶予穆滚技起步晚，发震东警诋，鸯动佬技零黪警及还嚣簧 相当长的时间。 3 i 闾络化 物流领域网络化的錾础也是信息化，遮璺指的网络化有两层含义：一 是物流配送系统的计算鞔道信网络，包括物流酝送中心与供应巍或制造商 豁联系要逶过诗雾瓿溺终，雯羚弓下懑颤褰之簿涎联系瞧餮遁过诗葵辊强 络通信，比如物流配送中心向供应商提出滗犟这个过程，藏可以使用计舅 机通信方式，借助于增礅同( v a l u e a d d e dn e t w o r k v a n ) t 的电予定 绪论 货系绫( b o s ) 移电子数据交换技术( e d i ) 采岛动实现，凌滚配遴中心通 过计算机网络收集下游客户的定货的过程也可以自动完成；二是组织的网 络化，即所谓的企业内部网( i n t r a n e t ) 。比如，台湾的电脑业在9 0 年代 创造出了“全球运筹式产销模式”，这种模式的基本点是按照客户定单组织 生产，生产袋取分教形式，瓣褥全煎界豹电藏资源帮翻簿起来，取缔包 戆彩式褥台瞧脑懿菠毒零郁传、元器 牛、蕊冀夕 包绘鏊赛各遣瓣翻造意 去生产，然后通过全球的物流网络将这些零部件、元器件和芯片发往同一 个物流配送中心进行组装，幽该物流配送中心将龋装的电脑迅速发给订户。 这一过程需要有高效的物流网络支持，当然物流网络的基础是信怠、电脑 网络。 耱滤熬瓣络纯是蘩滚德惑纯戆必然，是惫予凌务下穆凌活动瓣主要特 征之一。当今世界i n t e r n e t 簿全球网络资源的可，目；j 性及网络技术的普及为 物流的网络化提供了良好的外部环境，物流网络化不可阻挡。 4 智能化 这是物滚自动化、信怠他的一静高层次皮髑，物藏作业过程大登的运 筹露浃蒺，鼹瘁存拳乎麓确定、运羲( 搬运) 鼹经斡选嚣、塞动簿囊莩熬 运行轨迹和作业控制、自动分拣祝的运行、物流配送中心经营管璞的决策 支持等问题都需要借助于大燃的知识才能躲决。在物流自动化的谶程中， 物流智能化是不可回避的技术难题。好在专家系统、机器人等相关技术在 国际上已经有比较成熟豹研必成果。为了提高物流现代化的水平，貔流豹 餐麓纯已黢为毫子囊务下秘滚发震嚣一个毅趋势。 5 柔髅化 柔性化本来是为实现“以顾客为中心”理念而在生产领域提出的，但 要真正做到柔性化，即真正地能根据消费者需求的变化来灵活调节生产工 艺，没有既套的柔性化的物流系统是不可能达到翻的的。9 0 年代，国际生 产领域纷纷搓出弹蛙翻造系绕( f l e x i b l e 女a n u f a e t u r i n gs y s t e m ，f m s ) 、 诗算橇集成稍造系统( c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r in gs y s t e m ，c i m s ) 、 制造资源系统( m a n u f a c tl i r i n gr e q u i r e m e n tp 1 a n n in g ，m r p ) 、企业资源 计划( e r p ) 以及供应链管理的概念和技术，这然概念和技术的实质是要将 生产、流逶进行集成，根据鬻求端的需求组织生产，安排物流活动。因此， 柔蛙讫豹貔滚歪是适应生产、流通与潼费豹嚣求嚣发震趁来蕊一种菠型物 漉模式。遨就要求穆流配送中心要根据游费需求“多晶静、小羲毫融、多撬 次、短周期”的特色，灵活组织和实施物流作业。 1 ，3 谍簸提出和研究的肉饔 小鸭集团经过短短：i 琏几年的发展，从单一的洗衣机一个生产厂发展 成为家用洗衣机、商用洗农机、热水器、冷糖、空调等1 2 大门类，集科、 工、贸、服务为一体的大型企业集团，成为全蓬重点垒业之一，知名品薄。 爨鬻鞠寿魏魏多懿产麓，毽是秘藏成零在蕊成零孛豹魄镶袋嘉，懿露 降低物流成本或实现怎样的物流内容，是一个现代化的大型企激现在必须 考虑的域实问题。现在集团的物流仅仅做纯粹功能基础上仓储和运输工作。 随着市场开拓，集团物流状况不尽如意，与集团走国际化的总体战略存在 着一定的差距。 王厂嚣聱及愚薅麓翔京爱中魏耱滚臻弱不瀵骥，为考虑中心仓疼，集 中仓储和配送较困难，生产节奏难协调，车间暂存库较大。物流、商流、 信息流和资金流的结合不紧密，虽然有个别公司采用e r p 系统对车间进行 物流管理，但是对整个集团来说，管理成本比较高，不适应现代企业集团 的发展的速度， 骚赣为了，l 、鹋集嚣绦戆可特续发矮豹熊力，在莛肉国琢泰场充漾竞争 力，妊缀建立现代纯的物流体系，本文主要对以下内容逶幸亍了分毒斤研究并 进行了设计： 1 、物流中心的建立即立体仓库的总体设计。 2 、立体仓库系统的建模分析。 3 、立髂仓蓐豹主要竣餐缮秘谩 于及主要设鍪关毽部位弱硬究积分孝螽。 4 、立体仓库鹃入密瘁效率酶诗箕分毫蠢。 5 、立体仓库的控制系统研究和设计。 第二誊岛动化立体仓库的总体设计 第二章骞动能立体仓库的慧体设圣 2 、1 自动化立体仓库概念设计 2 、1 、1 建立立体仓库的涪要性 小鹦繁溺翘划在小鹅工鼗鬻区建立一个2 0 0 0 0 平方米豹物流中心，该 蘩流牵一圭蘩建设藏耋羲戳立体仓疼，良魏疆凑穆浚系统的蘸摹。该立体 仓库在集团物流系统中具有的功能和作用如下： 1 、带外租库，采用适魔熊中存储解决方案，刹用现代化的立体仓库取 代了落后的外租库，集团内部的仓库远远不能满足各个公司的需求，不得 不在外出襁仓痒以满足需要。所以建立现代化的立体仓痒，不仅使仓管人 员太大减少，瑟量提高了效率，簿低了仓海管瑗赞箱。 2 、供艘商供货标准化，采用统的托盘苇h 周转箱，使得供费运输模式 单元化、标准化、集装化，极大的减少到库和分箱作业的次数，使得“目 视化”管理成为可能，极大的减低了库存、验收、清点、堆垛、抽榆、出 痒等一系列存储作业的工作量，减少了人工成本。 3 、酶低勃瓣痒存，采瘸溪找讫戆管毽手浚耧设鍪，褰效囊动静遽学生 产用物糕的黼送，降低了生产车间的物濂库存，减少了宝贵的生产黼积昭 浪费。 4 、库存管理自动化，通过采用先进计算机管理系统，适时反映不同产 品痒存量，便于采购员计划静制定的执行和生产诗划的执行，为实行j i t 生产模式夔定基礁。 5 、库存管理柔经伲，鑫动立体亿仓库所具备的灵活性和可扩展性，能 为整个小鸭集团进行服务，降低了整个物流成本。 6 、深化企业物流系统规划，自动化立体仓库的使用，将下工序 车间的物滚勰划不合理的问题暴露出来。，j 、鸭繁豳将采用先进和标准化物 藏设备零嚣其，骜车闯送行戆滚系统援范讫。 7 、捺渤实施e r p 系统，j 、鹎集豳国际记秘漉中心立体仓库采用先避匏 计算机管璎系统进行仓储管耿，促使集团在采购定单的管理，生产一计划内 的调度，资盒流的管理等方面与物流中心相配套，推动集团资源铃理系统 ( e r p ) 的蜜施。 2 、 、2 囊动立薅仓瘴设嚣基本纲领 l 、储存货物的品种：滚簿洗衣机、套篱洗农机、家用冰糖、 瞧热水 器、太阳能热水器、商用冰柜、小家电、零部件等。 2 、储存货物的规格 第二章自动化立体仓库的总体设计 名称外形尺寸l x w x h ( m a x ) 滚筒洗衣机6 0 0 x 5 7 8 x 9 5 5 双缸、套筒洗衣机6 0 0 x 5 7 8 x 9 5 5 家用冰柜 16 6 9 7 5 9 9 2 0 电热水器4 9 0 x 4 9 0 x 12 4 5 太阳能热水器2 4 0 8 x 4 8 0 x 5 5 0 商用冰柜 4 0 8 0 2 0 3 0 ll0 0 表21 储存货物规格 3 、平均库存量：4 5 1 8 4 件 4 、最大库存量：5 6 4 8 0 件 2 、1 、3 仓库的现场自然条件 1 、风载荷：该地区1 0 米高处的基本风压取值为0 3 5k n m z 2 、雪载荷：该地区基本雪压取值为0 3k n m 2 3 、该地区防震设施基本烈度为6 度，本工程抗震设防烈度6 度 4 、地基土主要由第四纪冲积作用形成的黄土状土及粉质粘土和碎石组 成。 5 、地耐力在1 4 0 1 5 0k p a ，1 5 米以下达5 0 0k p a ，地质状况良好。 2 、1 、4 立体仓库有关的其他条件 1 、作业形式：整盘出、入库，可直接出库 2 、包装形式：纸箱或木架包装 3 、货物来源：各分公司成品或外购零部件 4 、货物走向：直接客户或零部件发向各分公司生产车间。 2 、2 自动化立体仓库的总体设计 2 、2 、1 确定仓库的结构类型和作业方式 立体仓库由建筑物、货架、理货区( 整理和倒货区) ，管理区、堆垛 机械和配套机械几部分组成。确定仓库的结构类型就是确定各组成部分的 结构组成。 l 、建筑物的特征： ( 1 ) 、库房空间l x w x h ：1 8 0 0 0 0 x 1 2 0 0 0 0 x 1 5 0 0 0 ( 2 ) 、库房建筑形式：本仓库是新建建筑物。 7 第二章自动化立体仓库的总体设计 ( 3 ) 、库房的设施：仓库的设施包括：消防系统、照明系统、通风采 暖系统、动力系统等项目，符合作为仓库的要求。 2 、货架的结构和特征：本立体仓库采用库架分离的方式，货架为半 组装牛腿式货架，货架片有制造厂内焊接制作，现场有螺栓连接组装。 3 、堆垛机的类型：有轨巷道堆垛起重机，商用冰柜采用叉车。 4 、配套设备的类型：配套设备主要指那些完成货架外的出入库搬运 作业理货作业等，根据立体仓库的规模和工艺流程的要求确定配套设备的 类型。配套设备的类型选择如下： 本立体仓库所选用的配套设备有：辊子输送机、液压升降库台、链式 移载机、跨线移载机、出入库站台、外形及重量检测装置、滑靴式高速分 拣机、带式输送机。 2 、2 、2 确定货格的尺寸 在立体仓库设计中，恰当地确定货格尺寸是一项很重要设计内容，它 直接关系到仓库面积和空间的利用率，也关系到设备能否顺利完成存取作 业。 对于牛腿式货架，每个货格只能放一个单元货，其货格载货示意图如 下： l 山 _ - h dl 一 = = 二 h 3 二 二二i 二 ，i 、 + n 1 h 一 q 2 h 图2 1 牛腿式货架载货示意图 当单元货物尺寸确定后，货格的尺寸主要取决于各个间隙尺寸的大小， 下面进行个间隙和货格尺寸的选取( 以滚筒洗衣机储存为例，货物尺寸 l x w x h 为：6 0 0x 5 7 8 x 9 5 5 ) 。 1 、侧面间隙： a 。的影响因素的主要有：货物原始位置的停放精度，堆垛机的停准精度 以及堆垛机和货架安装精度等。精度越高，取值越小。 侧向间隙a 。一般取5 0 1 0 0 m m ，a 。a 。所以a 。取值为i 0 0 ，a 。取值为 1 5 0 m m 。 2 、垂直间隙( h 。、h 。) 第二章自动化立体仓库的总体设计 在确定垂直间隙时，上部垂直间隙h 。应保证货叉叉取货物过程中微起 升时不与上部构件发生干涉。一般h 。( 货叉上浮动形成+ 各种误差) 。下 部垂直间隙h 。应保证货叉存货时顺利退出，一般h 。( 货叉下浮动行程+ 各种误差) 。影响h 。和h 4 大小的各种误差包括堆垛机起升结构的停准误差包 括：堆垛机起升结构的停准误差、垂直位置检测片安装误差、货叉微升和 微降形成的误差、货物高度误差、货物伸出时的挠性变形、货叉托梁( 或 横梁) 的高度误差等。 所以h ：取值为1 2 0 0 m m ，h 。取值为2 0 0 m m 。 3 、架宽度方向的间隙 货物单元前面间隙的选择应根据实际情况确定，对于牛腿式货架取值 尽量小，后面的间隙的大小应以货叉作业时不与后面拉杆发生于涉为前提。 所以货架的宽度取值为8 5 0 m m 。 4 、货格的尺寸为：8 0 0 8 5 0 1 2 0 0 2 、2 、3 确定仓库的总体尺寸 确定仓库总体尺寸的关键是确定货架的总体尺寸，货架的总体尺寸也 就是货架的长、宽、高等尺寸，当货格尺寸确定后，只要知道货架的排数、 列数、层数和巷道宽度，即可计算出其总体尺寸( 以滚筒洗衣机为例，确 定滚筒洗衣机的仓储尺寸) 。 长度l = 货格长度列数：8 0 0 x 7 8 = 6 2 4 0 0 m m 宽度b = ( 货格宽度x 2 + 巷道宽度) 排数2 = ( 8 5 0 x 2 + 1 8 5 0 ) x 1 4 2 = 2 4 8 5 0 m m 高度h = h 。+ e h 。= 1 5 0 0 + 1 2 0 0 x l o = 1 3 5 0 0 m m 其中h 。为底层高度，h 。( i = l ，2 ，n ) 为各层高度，共n 层。 巷道宽度= 堆垛机最大外形宽度+ ( 1 5 0 2 0 0 ) = 1 7 0 0 + 1 5 0 = 1 8 5 0 m m 值得注意的是，总体尺寸的确定除取决于以上因素外，还受用地情况、 空间制约、投资情况和自动化程度的制约。 2 、2 、4 确定仓库的总体布置 确定了立体仓库的总体尺寸以后，便可进一步根据仓库作业的要求进 行总体布置，需要解决以下两个问题： 1 、货架区和作业区的衔接方式 对于采用巷道式堆垛机的立体仓库，巷道式堆垛机只能在高架区的巷 道内运行，故还需要各种搬运设备与之配套衔接，使入库作业l 基、出库作 业区( 包括检验、理货、发运等作业) 与高层货架区连接起来，构成一个 完整的物流系统。 第二章自动化立体仓库的总体设计 本立体仓库采用连续输送系统与出入库台方式结合运用，在货架的入 库端，通过检测，分拣机自动把货物分到通到输送机上，然后送到入库台 再运至所需的货架区。出库时，通过出库台，送至输送机上，然后装车发 运。 2 、货物单元出、入高层货架的形式 货物在立体仓库的流动形式有三种：同端出入式、贯通式和旁流式。 本仓库采用旁流式即货物从巷道的一端入，从另一端出库。这种方式总体 布置比较简单，便于管理操作和维护保养。但是对于每一个货物单元来说， 要完成他的入库和出库的全过程，堆垛机需要穿过整个巷道。 3 、堆垛机的布置方式 在立体仓库中，其中主要设备是巷道式堆垛机，在仓库中为直线式布 置，即每个巷道配备一台堆垛机。 2 、2 、5 选定控制方式和仓库管理方式 l 、选定控制方式 立体仓库的控制方式，一般采用手动控制和自动控制两套控制方式， 在自动控制方式出现紧急情况时，转换为手动控制。 自动控制是立体仓库的主要控制方式。立体库的自动控制系统一般由 管理级、监控级和直接控制级组成，可完成立体库的自动认址和自动程序 作业。 2 、选择管理方式 立体仓库的管理采用计算机管理，与自动控制系统结合，实现立体库 的自动管理和控制。 2 、3 立体自动仓库的总体布置 根据以上方面设计及集团内各个公司的产品的大小、形状、重量， 决定货架的数量，以及巷道的条数及堆垛机的台数。现在集团拥有洗衣机、 热水器、冷柜、空调、小家电等1 2 大门类的产品，各大门类产品又有多种 规格型号，所以应根据不同的产品来设计货架的形式、堆垛机的类型及外 围作业场地的大小和布置方式。 本立体仓库现分为滚筒洗衣机、套筒洗衣机、电热水器、太阳能热水 器、家用冰柜、商用冰柜、小家电和各类商品零部件等七大区，各个区依 据商品的包装尺寸和各类商品的产量，进行确定货架和堆垛机的尺寸。商 用冰柜尺寸太大，所以不能用巷道式堆垛机，采用可升降的叉车进行入库、 出库作业。 o 第二章自动化立体仓库的总体设讨 仓库总体布置如图所示 图2 - 2 立体仓库总体平面布置图 2 、4 巍动化立体仓疼系统蛇主要设备 自动立体化仓库系统是一种动态自动化存储系统，采用商层货架存放 货物，戳巷道维蟓超萋辊为主、并结合入出簿蠲边浚备来避行箨照。主要 包括巷邋堆垛超重机、输送机系统、商层货架系统、计算机系统、电器控 潮系统等缀袋。飘下一章主要送行设餐静选黧竣诗、关键部位豹分析和鼗 举计算、设备的功能和作用。 第三摩巷道堆垛起蕊机 第乏章巷遘耀操趣重撬 3 、1 盎体仓库中堆垛机待命位的劝拣确定 蕤慧囊动豫念镰接本簿不聚发震，对蠡凌立薅念痒系统的王髂效率 摄 爨了越来越篱瓣要求。蔼系凌工终效肇豁诗舞绻巢表暖；系统麓霞应懿 间程爨个厨期中约占4 5 ，成为影响工作效率的一个重要嚣索。所谓系 缀缀摩时阀，麓臻耀潦嘏献德命位运褥嗣任务强熬翘掰需辩潮。敬理想 待命位的确定，是减少蹂统藏应时间，掇简工作效率的关键j ；旰在。理想 符鸯位蕊确定受裂众多霹豢，尤荬莛仓簿黪鼗任务懿不确怒憔簿一些动 番髓蕊嚣素黪影蝮，辩以辔鏊饔关莲涂，程建模分援载基硝上，求褥蘸 惑瀚瀵想待命位。 3 、1 、1 立体系统趱模分析的前撼条件 t # ) m 露3 - 1 仓露赞架示意灏波蕊拣准往赞区 如图，建模分析的前提条件有： l 、每条巷道均鸯台蠛垛枧，舅+ 埭垛槛可从左表弱捺赞禁上存取 爨物。 2 、羹送靛长、惑、罐臻夔东孚遗蟹霸溪盏舞簿翁速度均为已翔。 罐墚枫的工作遽凄为水平运行辩垂壹升降两个速度瓣合成德。在诗箨运 褥划潮瓣，分剐攘东乎运行秘垂壹舞释瓣乎均速度遴行诗辩，并取硬令 遮艘较大者。 3 、在水平运行时删葶拳蛊运行时间为斌坐标轴的坐标系中，赞区 被近织为一令连续斡簸形摇，a 疼弱使予庄下受。 、堆臻撬可在革命令或多翕令迳行方式下j ：馋。 5 、在多命令运行方式下，遵循先到先服务的娥财。 溅于上述祭件，黜l ( 8 ) 所示的货架嚣便可以转化为图l ( ) ) 所示的 运行时润蹩耩系f 翡舔凇纯蹙嚣。入瘁捧渣隧凝翡分匆在承平鞭0 一ib 1 2 第三章巷道堆垛超羹机 壹辘0 - b 获露矩形货区镪。镁设东平运行辩藩( t ；) 太子垂蠢嚣降辩阉 ( t ，) 。从货区内任意取两点r ( t 。t 。，) 、s ( t mt v 。) ，从r 到s 所取运行 时间( 堆垛机反应时间) 的数学期望值为【l 】： e 。= ( b 2 3 + 1 ) t( 1 ) 式中：t = m a x ( t 。t 。) ，表示标准系数；b = m i n ( t 。tt ，t ) ，液示货送 形状溅予 将式( 3 ) 带入式( 2 ) 可得：e r r - 6 + ( 】a ) ( 46 、3 6 2 朋) ( 4 ) 欲求e ”车豇小值可对其求芙于6 的偏导：a a6 = ( 4 - 4q ) s 1 2 。l 。 第三章巷道堆垛起重机 令a a6 - 0 ，可得：5 + = ( 卜2n ) ( 卜d ) “2 2( 5 ) 再求一次导：a2 e 。a6k ( 8 - 8n ) 6( 6 ) 因为0 5 1 且o o 1 ，故上式为非负数，6 + 为极小点。对此可分 析如下： 当a = l 时( 即下一条任务为入库作业) ，6 + = o ，故理想待命位应在 入库口处： 当a = 0 5 时( 即不能确定下一条任务是入库作业还是为出库作业) ， 5 + = o ，故理想待命位应在入库口处； 当n - 0 时( 即下一条任务为出库作业) ，6 - 05 ，故理想待命位应 在货区中心处； 当a 0 5 时( 即下一条任务为入库作业的概率大于出库作业的概 率) ，式( 4 ) 可写为：e r t = k 63 十k 。6 + k 。，且k 、k 。、k ，均为正常数， 6 = 0 ，故理想待命位应在入库口处； 当a ( 0 ，5 时，理想待命位根据a 的具体值由式( 5 ) 得。 对于一般形状的货区( o b 、活荷载：搁置在贷架结构上的货物和货箱的自重。 ( 3 ) 、竖向冲击荷载：存放货物时的冲击力，取静荷载的5 0 ，并考 虑货箱三点支撑因素。 ( 4 ) 、水平荷载：堆垛机传至货架结构的最大静荷载和最大动荷载。 ( 5 ) 、地震作用：按最大水平地震影响系数考虑水平地震作用的影响。 ( 6 ) 、荷载效应组合：恒荷载+ 活荷载+ 竖向冲击荷载；恒荷载+ 活荷载 + 水平荷载；恒荷载+ 活荷载+ 水平地震作用。 3 、立柱构架的结构 立柱构架是货架的主要受力构件，由格构式构架组成。主立柱采用槽 钢，腹杆采用角钢，牛腿采用角钢，整个立柱构架只用三种规格的型钢。 节点板采用钢板弯折后短边与主立拄槽钢焊接，以减少焊缝集中两引起的 弯曲变形。主立柱焊在调平的柱脚底板上，所有柱脚底板均在安装立柱前 分区调平( 采用可调螺栓) 。可调螺栓焊在预埋钢板有很大优越性。采用预 埋钢板后，虽然钢材耗量有所增加，但施工工艺大大简化，从而加快了施 工进度。 4 、纵向支撑的设置 纵向支撑主要由纵向系杆和纵向支撑杆组成，均采用角钢。纵向系朴 的作用是将相邻两榀立柱构架连接在一起组成铰接排架，纵向支撑杆卡要 抵抗堆垛机的级向冲击和缝震引起的纵向力，以保证货架在级向力的作厢 下不倒塌和保证立柱构架的垂直度。纵向支撑的设置组数由纵向j 的大小 第四章货架 决定，般设置货桨酌两端。 5 、水平支撑的设置 水平支撑由水平支撑车千组成，采用角钢，设置在每层纵向累杆的水平 面内，它与纵向支撑一起馒套自独立的立枝橡架组成稳定的空闻构架。水 平支簿烹要惑菠密难墚辊鼗横囊游击察建震零；越簸横蠹力。 6 、货粱结构的设计 ( 1 ) 、立柱构架设计 立校构架属格构式构架，按受压稳定理论进行分析设计，甏攒考虑立 柱在构架平面内和平面外的稳定。立柱在平蕊内的计算长度取喇腹杼节点 阑翦鼷蕊，乎嚣终麴诗雾长凄取嚣缀囊系括瓣豹距离。考惠拳瓣蠢擎透援 置货辏躺霹能，按压弯稳定理论进行诗算。立疆秘黎腹杼鹈诗翼长度取节 点间的距离。上述构件的绷长比均应控制在1 5 0 以内。牛腿的强度可按悬 臂梁谶行计算。 ( 2 ) 、支撑的设计 级囊支撵帮横囱支稼疲尽量设诗藏交叉黧式，这样缎囱力鄹横淘力不 管 管焉农移令方蠢帮畜按耱存在，缀两支箨筑绻长篦在平蚕并不大予3 5 0 ， 设置缀数由纵向力的大小决定，如情况不允许设计成拉杆的话，亦可设计 成压杼，但细长比不大于2 0 0 。 7 、鹾架的制作和安装 为僚涯货絮的制 乍震鬟，货絮摘彳孛钢毒才豹处理应骰到以下足点： ( 1 ) 、夔絮魏终下瓣藩应逐 孛翳芷，矮蒸菇赘锈孝毒表嚣不疲蠢骥显款 凹面和损伤，允许采用加热矫正，但加热温度严禁超过正火温膜( 9 0 0 ) 。 ( 2 ) 、构件下料应严格保证下料精度及切口整齐，以保证焊接、安装 质量。 ( 3 ) 、魏 孛下料后碰逐激检查镧孝才的嶷线度，其弯麴矢藏不大于 l 1 0 0 0 。 ( 4 ) 、立柱构架及支撵构件应采用胎模制作，所有螺栓孔均须在胎膜 上套钻，不允许安装时扩孔。 构件焊接时，焊缝金麟表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹满、焊瘤和 烧穿等缺隧，焊接区不得有飞溅物。涂装静，钢材应迷行表面防锈处理， 处理嚣筑镄豺表嚣虚符含s t 2 缀赘要求。篓絮安装对，立拄梅絮沿巷遵& 度和宽发方向的垂直度谈差应不大于l 1 0 0 0 ，同层牛腿标商的偏差不丈于 5 毫米，立柱构架底部的位置偏差不大于2 毫米。 第四章货架 4 、2 货架的技术参数及其结构简图 1 、货架的技术参数 货架是货物的储存支架，分为组装式、焊接式和半组装式。本立体仓 库之货架为半组装牛腿式货架，即货架片由制造厂内焊接制作，现场由螺 栓连接组装。因为洗衣机、热水器、家用冰柜包装尺寸相差不大，所以货 架形式选择一致，太阳能热水器的包装尺寸偏大，货架形式单独选取。 货架技术参数 项目参数 排数( 滚筒、套筒洗衣机) 2 8 列数 7 8 层数 1 0 货位总数2 1 8 4 0 排数( 热水器、冰柜、零部件) 6 0 列数6 0 层数 8 货位总数2 8 8 0 0 太阳能执7 | ( 器排数8 列数 6 0 层数 8 货位总数 3 8 4 0 商用冰柜排数 8 列数 5 0 层数 5 货位总数 2 0 0 0 表4 1 货架技术参数 第四章货架 2 、货架结构简图如下 图4 1 货架总图 墨垂童旦垫选惫 第五章周逑设备 周边设备是货物出、入库的输送设镊，包括库台、辊予( 成链式) 输 送帆、移载机( 或移载车) 、货物检测装疑镰。货物将经由移栽枧、输送 撰、黪台峦巷遭难臻起鬟辍送逡赞短，或巍巷遵堆臻超重税欲蟹位穗货 耱取离经由货台、输送梳等送出。 货物在周边设备t 运行程序受控于周边设备控制器( p l c ) ，该控制 器按所规定的程序控镣4 周边设备的动作，正确地完成货物的传输作业。 同样，周边设备控制器的控制信息( 指令) 亦来源于计冀机系统。 5 、 滚匿舞降痒套 主要技术参数如下 项目参数 设备离度h = 6 8 0 m m 叉间距离1 0 0 0 m m 秀醛行程3 5 0 m m 秀酶辩阕 5 s 额定载荷1 0 0 0 k g 袋5 1 液压升降库台技术参数 5 、2 辊子输送机 5 、2 、 辊子簸送撬的撬耨组成 链传动辊子输送枫怒一种链条驱动辊子转动，雨达到物耕输送的运 输设备。链传动辊予输送机由辊子、轨架、支柱、链条、导条、横梁、 减速帆、防偏装置等级成。 5 、2 、2 辊子输送执结构麓圈及技术参数 第五章周边设铸 、3 链式移载鞔 1 、链式移载机结构简图 2 、 主要技术参数 圈52 链式移鼗撬总图 项圈参数 结构型式 链式传动 设备长度l = 1 6 2 2 m m 设备宽度 b = 6 7 6 m m 设备赢魔 h = 7 3 0 m m 升降行程 ah = 4 0 m m 运行速度 v = 1 0 m m i n 升降减速制动电机s e w 簸送减速惫壤 s e w 袭5 - 3 锭式移载税技术参数 第五章周边设备 5 、4 跨线移载机 主要技术参数 项目参数 结构型式链式传动 设备长度l = 1 2 0 0 m m i设备宽度 b = 8 0 0 m m |设备高度h = 6 7 0 m m 【升降行程 ah = 4 0 m m 1运行速度v = 1 0 m m i i q i升降减速制动电机 s e w i输送减速电机s e w 5 、5 入库站台 表5 4 跨线移载机技术参数 入库站台主要技术参数 项目参数 结构型式链式传动 设备长度 l = i2 0 0 m m 设备宽度b = 8 0 0 m m 设备