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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,家電配送中心,自動化立體倉庫的系統(tǒng)設計,前言,自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的一個重要組成部分，本畢業(yè)設計通過自動化立體倉庫的系統(tǒng)設計來優(yōu)化家電配送中心的工作。文中闡述了自動化立體倉庫與配送中心的關系，以及自動化立體倉庫在配送中心中的作用和功能。重點研究貨架區(qū)的布局和設計，詳述了貨架參數(shù)和堆垛機運行周期的計算方法。以堆垛機的使用效率和倉庫的存儲量需求作為設計依據(jù)，計算出整個貨架區(qū)的工藝布局參數(shù)。采用了由整體到局部進行規(guī)劃，由局部到整體確定數(shù)據(jù)的方法建立自動化立體倉庫具體模型。最后，以家電配送中心的自動化立體

2、倉庫設計實例對上述設計方法進行描述。,自動化立體倉庫概述,定義,：自動化立體倉庫是指用高層貨架存儲貨物，以巷道,堆垛起重機配合周圍其他裝卸搬運系統(tǒng)進行存取出,入庫作業(yè)，并由計算機全面管理和控制的一種自動,化倉庫。,構(gòu)成,：貨架、出入庫機械系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、庫房以及配套,的公用設施,優(yōu)點,：高層貨架存儲，提高空間利用率及貨物管理質(zhì)量；,自動存取，提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度；,科學儲備，提高物料調(diào)節(jié)水平，加快儲備資金周轉(zhuǎn),自動化立體倉庫規(guī)劃設計,自動化立體倉庫規(guī)劃原則,倉庫系統(tǒng)的設計過程,靜態(tài)布置,重點設備,設備參數(shù)確定,貨位編碼,自動化立體倉庫規(guī)劃原則,保持物料向前移動 靈活性原則 最少的人工處

3、理,物料處理次數(shù)最少 自動化原則 考慮系統(tǒng)的安全,利用有效空間原則 標準化原則 最短移動距離原則,倉庫系統(tǒng)的設計過程,（,1,）需求分析階段,（,2,）確定存儲單元的結(jié)構(gòu)尺寸,（,3,）貨架區(qū)工藝平面布置,（,4,）選用相關的搬運設備,（,5,）輸送系統(tǒng)工藝設計,（,6,）生成相關的技術文件,靜態(tài)布置,面積估算及利用,計算有效面積動線規(guī)劃確定基本型劃分區(qū)域確定各區(qū)域面積,（,1,）,進貨車位數(shù)計算,（,2,）,進貨大廳的計算,確定站臺形式后可得進貨大廳長度,L,，進貨大廳的寬度可查經(jīng)驗值,為,W,，則可得進貨大廳的面積：,（,3,）,保管區(qū)自動化立體倉庫面積計算,設托盤尺寸為 ，貨架有,x,排

4、、,y,列和,z,層，,則總貨位,Q,為：倉庫的面積為：,（,4,）,流通加工區(qū)面積,由每個人的作業(yè)臺和附近臺車車位構(gòu)成，還要留出人行道和臺車通,道。發(fā)貨存儲區(qū)必要面積：,貨架區(qū)布置,（,1,）貫通式 這種形式是指貨物從巷道的一端入庫，從另一端出庫。,（,2,）同端出入式：這是貨物入庫和出庫在巷道的同一端的布置形式。,貨架區(qū)與作業(yè)區(qū)的銜接,（,1,）叉車,-,出、入庫臺方式,（,2,）自動導引小車,-,出、入庫臺方式,（,3,）自動導引小車,-,輸送機方式,（,4,）叉車,(,或升降機,)-,連續(xù)輸送機方式,重點設備,貨架,有軌式巷道堆垛機,主要用途：在高層貨架的巷道內(nèi)來回穿梭運行，將位于巷道

5、口的貨物存入貨格；或者相反，取出貨格內(nèi)的貨物運送到巷道口。,自動導引車,以電池為動力，裝備有電磁或光學等自動導航裝置，能夠獨立自動尋址，并通過計算機系統(tǒng)控制完成無人駕駛及作業(yè)。,叉車,叉車的前部裝置裝有標準貨叉，可以自由地插入托盤取貨和放貨，依靠液壓起升機構(gòu)升降貨物，由輪胎式行駛系統(tǒng)實現(xiàn)貨物的水平搬運。,設備參數(shù)確定,堆垛機運行周期計算,單一作業(yè)循環(huán)：從原始位置出發(fā)到,指定貨位完成一次取貨或存貨后重,新回到原始位置待命為一個單一作,業(yè)循環(huán)。,O,點,P1,點：,O,點,P2,點：,復合作液循環(huán),:,從原始位置出發(fā)到某指,定貨位完成一次存貨之后又到另一指,定貨位完成一次取貨，然后返回原始,位置。

6、,O,點,P1,點：,（同左）,P1,點,P2,點：,P2,點,0,點：,貨格尺寸確定,根據(jù)所確定的實托盤的外型尺寸和重量來確定貨格的類型，有單貨位單托盤、單貨位雙托盤、單貨位三托盤三種類型。,橫梁式單貨位雙托盤,Cwidth=2Pwidth+2Xa+c+M,Cdeepth=Plength+(200mm,300mm),Cheight=Pheight+b,Pwidth,實托盤寬度,Plength,實托盤長度,Pheight,實托盤高度,Cwidth,貨位寬度,Cdeepth,貨位深度,Cheight,貨位高度,a,b,c,d,e,空間間隙參數(shù),貨位編碼,隨機存放模式,指物料入庫時，根據(jù)物料出入庫

7、的頻率統(tǒng)計，管理系統(tǒng)隨機分配其的存放,地址。,優(yōu)點：操作簡便，出入庫速度快,缺點：不便于人工干預，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，整個倉庫有全面癱瘓的可能,固定存放模式,指物料入庫時，物料的存放地址采取人工干預的方式進行分配，物料的,信息與庫位號是一一對應的。,優(yōu)點：便于自動作業(yè)和人工作業(yè)，靈活性較強,缺點：操作較麻煩，堆垛機運行效率差,家電配送中心自動化立體倉庫設計實例,設計原始參數(shù)如下：,此次設計的配送對象為兩種規(guī)格型號的電視機,每天滿足,1500,臺的配送量,庫存容量,15000,臺,該自動化立體倉庫須具備以下功能：,保管功能,、,倒裝功能,、,揀選功能、信息管理功能,、,儲備功能,功能區(qū)域劃分：,根

8、據(jù)配送中心與公路位置關系，可以將倉庫布置成,L,型，大致規(guī)劃如圖,入庫子系統(tǒng),倉儲子系統(tǒng),分揀子系統(tǒng),出庫子系統(tǒng),裝卸搬運子系統(tǒng),確定各功能區(qū)面積,入庫區(qū)：,平均每日進貨量,3000,臺，兩日進貨一次，整套進貨，早晨,7,：,00,12,：,30,進貨。平均,4,輛大貨車進貨，每輛車卸貨需要,30,分鐘，峰值為,1.5,。,則車位可由公式 。可定為,3,個車位，令設一個備用車位。,出庫區(qū)：,每日發(fā)貨量,1500,臺，發(fā)貨時間為,10,：,00,17,：,00,，每日發(fā)貨,2,車，裝貨每車用時,40,分鐘，峰值為,1.5,，用同樣的方法算得,n=0.8,，所以設立一個車位，另設立,1,個備用車位

9、。,存儲區(qū)：,具體面積由貨架計算后得出，由于搬運量不大，可以選擇同端出入式，對貨物按出入庫頻率大小編碼，可減少搬運時間。,貨格尺寸計算,物流單元詳細資料：,電視機型號一 包裝尺寸：,500,400,480 mm,重量,23.5kg,電視機型號二 包裝尺寸：,400,300,396 mm,重量,13.5kg,采用,1000mm,1200mm,的雙面平托，其主要參數(shù)為：,載重量：動載,1t,、靜載,4t,材料：木材,插口寬度：,330mm,側(cè)面,290mm,厚度：,150mm,插口高度：,90mm,自重：,15kg,根據(jù)物流單元的稱重能力可以堆疊,7,8,層，考慮叉車的起升高度，我們設電,視機型號

10、一堆疊,4,層，一層可以放置,6,臺，總共,24,臺，總質(zhì)量,564kg,。電視機型號二堆疊,4,層，一層可以放置,9,臺，總共,36,臺，總質(zhì)量,486kg,。,則物流單元尺寸為：,1000mm,1200mm,1920mm,。最重為,564kg,。,貨格尺寸確定,貨物質(zhì)量較輕，可以選用橫梁式貨架，每個貨格可以放兩個托盤，其中：,Floor,貨架最低貨位高度：,280mm Pwidth,實托盤寬度：,1000mm,Plength,實托盤長度：,1200mm Pheight,實托盤高度：,2070mm,貨格尺寸為：,Cwidth=2,Pwidth+2Xa+c+M,=2,1000+2,75+75+

11、120,=2345mm,Cdeepth=Plength+(200mm,300mm),=1200+200,=1400mm,Cheight=Pheight+b,=2070+100,=2170mm,貨架總體尺寸計算,確定巷道數(shù),庫存量,15000,臺，至少需要,625,個托盤，,313,個貨位，并且考慮有一定的空缺，取儲位空缺系數(shù)為,90%,，則至少需要,348,個貨位。,按照一般規(guī)律，堆垛機平均單作業(yè)周期為,60s,，復合作業(yè)周期為,106s,，每小時可以完成,60,次單作業(yè)或,34,次復合作業(yè)。,倉庫每日的工作時間為：早晨,7,：,00,至中午,12,：,30,入庫作業(yè)，,10,：,30,至下午

12、,17,：,00,出庫作業(yè)。由于出庫作業(yè)的時間段較入庫長得多，所以可以計算出最緊張的工作時段為,3,個半小時的單作業(yè)和,2,個小時的復合作業(yè)，在這段時間內(nèi)每臺堆垛機可以完成,278,次入庫作業(yè)。作業(yè)量為,3000,臺約,125,托盤貨物，高峰時期入庫頻率要求為,80,次每小時，則選用兩臺堆垛機就可以滿足任務要求。,選定貨架高度,根據(jù)起升高度和起升重量，選定,TD5,雙立柱系列巷道式堆垛機,其性能參數(shù)如下：運行速度：,180m/min,升降速度：,60m/min,貨叉速度：,40m/min,定位精度：,3mm,起升高度：,6,24m,貨架布置應當盡量滿足式：，由速度可以得出 為,1/3,。高層貨

13、架的高度一般在,15m,以上，過高會造成倉庫高度增加，造成成本增加，而且對堆垛機操作有更高的要求，所以，選用,7,至,9,層較為合理。,將貨架層數(shù)代入式子中，分別求出貨架高度和貨架長度再計算貨架長高之比。計算結(jié)果見下表：,由上表可以看出，貨架,8,層是最合適的，貨架高度為,17.64m,，長度為,51.59m,。,貨架的材料和力學性能,貨架是倉庫內(nèi)的主要承重構(gòu)筑物，采用鋼材為原料，經(jīng)過焊接等工藝加工而成，要求能夠承受,1000t,每貨格的重量，要保證貨架滿足剛度、強度、及整體穩(wěn)定條件，能滿足倉庫設備運行工藝的要求的較高制造和安裝精度條件下盡量減輕貨架的質(zhì)量、降低鋼材消耗。,設備參數(shù)計算,由計算

14、選定雙立柱堆垛機,TD5,。,其性能參數(shù)如下：起重量：,0.8t,貨物類型：貨箱或托盤單元類貨物,運行速度：,180m/min,升降速度：,60m/min,貨叉速度：,40m/min,定位精度：,3mm,起升高度：,6,24m,貨叉動作周期可根據(jù)貨叉動作特點和穩(wěn)定時間算得：,+0.4s=3.4s,。,由此可計算堆垛機的單作業(yè)周期為：,同理可計算復合作業(yè)周期為,54.8s,。所以，此堆垛機每小時可做單作業(yè),92,次、復合作業(yè),66,次。高峰作業(yè)時，每小時出入庫,80,次，因此選用兩臺堆垛機就可以滿足要求了。,小結(jié),本設計在倉庫外部條件一定的前提下，展開對自動化立體倉庫總體的規(guī)劃和對倉庫內(nèi)部設備設施的設計。重點講述了自動化立體倉庫整體規(guī)劃、貨架、堆垛機的設計，并分析和計算了設備能力、工作參數(shù)等問題。最后用一個例子實踐并驗證了該方案的可行性。,通過在設計過程中搜集和整理大量資料，我對各種物流中心設備和設施有了更清楚的了解，從自動化立體倉庫的概念到設備的機械性能和工作原理都有了新的理解和認識。,家電配送中心自動化立體倉庫平面圖,