物流优化第六章.ppt
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1、第六章 仓储与运输系统规划2第一节普通仓库的布置规划与设计一仓库的布置规划设计的含义普通仓库一般由:物料储存区、验收分发作业区、管理室及生活间及辅助设施组成。仓库的布置规划就是对上述区域的空间面积配置作出合理安排的同时,重点对仓库的储存区域的空间及技术要求、设备选择及作业通道宽度等进行规划设计。3普通仓库规划与设计的主要内容1仓库的储存区域空间规划储存货物的空间规划是普通仓库规划的核心,储存空间规划的合理与否直接关系到仓库的作业效率和储存能力。储存空间规划的内容包括:仓储区域面积规划柱子间隔规划库房高度规划通道宽度规划。2仓库常用设备的选择5二仓库储存区域空间规划1储存区域空间规划的影响因素(
2、1)存储方式。一般存储方式有散放、堆码、货架储存三种。(2)货品尺寸、数量。(3)托盘尺寸、货架空间。(4)使用的机械设备(型号/式样、尺寸、产能、回转半径)。(5)通道宽度、位置及需求空间。(6)库内柱距。(7)建筑尺寸与形式。(8)进出货及搬运位置。(9)补货或服务设施的位置(防火墙、灭火器、排水口)。(10)作业原则:动作经济原则、单元化负载、货品不落地原则、减少搬运次数及距离、空间利用原则等。62仓库储存区域面积的计算仓库面积含储存区域面积和辅助设施面积两部分储存区域面积指货架、料垛实际占用面积。辅助面积指验收、分类、分发作业场地、通道、办公室及生活间等需要的面积。这里主要介绍货物储存
3、区域面积的计算。7(1)荷重计算法荷重计算法是一种常用的计算方法,是根据仓库有效面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积的方法。储存区域面积全年储存货物量(t)2单位有效面积平均承重能力(t/m)物料平均储存天数(天)1年有效工作日(天)储存区域面积利用率(00)用公式符号表示为:S=QTT0 q a式中:S储存区域面积(m2);Q全年物料入库量(t);T物料平均储备天数;q单位有效面积的平均承重能力(t/m2);a储存面积利用系数;T0年有效工作日数;9(2)托盘尺寸计算法若货物储存量较大,并以托盘为单位进行储存,则可先计算出存货实际占用面积,再考虑叉车存取作业所需通道面积,就可计算出储存区域
4、的面积需求QN托盘平置堆码假设托盘尺寸为PP平方米,由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品,若仓库平均存货量为Q,则存货面积需求(D)为:D=平均存货量平均每托盘堆码货品量 托盘尺寸(P P)储存区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积,若通道占全部面积的3035,则储存区域面积为:AD/(1-35)10托盘多层叠堆假设托盘尺寸为PP平方米,由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品,托盘在仓库内可堆码L层,若仓库平均存货量约为Q,则存货面积需求(D)为:D=平均存货量平均每托盘堆码货品箱数 堆码层数 托盘尺寸QL N(P P)储存区域面积再需考虑叉车存取作业所需通道面积即可。
5、11L NQ托盘货架储存计算法假设货架为L层,每托盘占用一个货格,每货格放入货物后的左右间隙尺寸为P,前后间隙尺寸为P,每托盘约可码放N箱,若公司平均存货量为Q,存货需占的面积为D,则存货面积(D)为:每层所需托盘货位数=平均存货量平均每托盘堆码货品箱数 货架层数QL ND=每层所需托盘货位数 托盘货位尺寸(P+P)(P+P)12双货位货格仓库空间的计算由于货架储存系统具有分区特性,每区由两排货架及存取通道组成,因此由基本托盘占地面积再加上存取通道空间,才是实际储存区域面积,其中存取通道空间需视叉车是否作直角存取或仅是通行而异。而在各储存货架位内的空间计算,应以一个货格为计算基准,一般的货格通
6、常可存放两个托盘。下图为储存区域面积的计算方法。P2P2P2P2W2P2P1P1W1P1P1131221W2)图中符号说明:P1:货格宽度P2:货格长度Z:每货架区的货格数(每格位含2个托盘空间)W1:叉车直角存取的通道宽度W2:货架区侧向通道宽度A:货架使用平面面积B:储区内货架总存货面积S:储存区总平面面积Q:平均存货需求量L:货架层数N:平均每托盘码放货品箱数D:存货所需的基本托盘地面空间则:货架使用平面面积A=(P 4)(P 5)=4P 5P货架使用总面积B货架使用平面面积货架层数AL储存区总平面面积S货架使用平面面积十叉车通道十侧通道A十W1(5P2十W2)十144柱子间距设计(1)
7、根据卡车台数及种类确定柱子间距进入仓库内停靠的卡车台数及种类:不同型式重量的载货卡车会有不同的体积长度,停靠站台所需的空间及柱距也有不同。货车在室内停靠时柱子排列如图所示。16柱子间距计算:Wc:柱子间距;W:货车宽度;N:货车数量;Ct:货车间距;Cg:侧面间间隙尺寸。计算例:求柱子间距:WcWN十Ct(N-1)十2Cg货车宽W2.49m,货车N2台,货车间距Ctlm侧面间隙尺寸Cg0.75m,求内部柱间距尺寸:WiWN十Ct(N-1)十2Cg22.49十l1十20.757.48m17(2)根据储存设备的种类及尺寸确定柱子间距储存空间的设计应优先考虑保管设备的布置效率,其空间的设计尽可能大而
8、完整以供储存设备的安置,故应配合储存设备的规划,来决定柱子的间距。18托盘货架宽度方向往子的排列计算例:托盘深度Lp1.0m,通道宽度WL2.5m,货架背面间隔Cr0.05m,平房建筑,柱子间隔内可放2对货架(N2),求内部柱子间距。Wc=(WL2LpCr)N(2.521.00.05)29.1mWc:柱子间距;Lp:货架深度;WL:通道宽度;Cr:货架背面间隔;N:货架巷道数。19托盘货架长度方向柱子的排列托盘宽Wp1.0m,托盘列数Np7盘,托盘间隔Cp0.05m,侧面间隙Co0.05m,求内部柱间距。WiWpNp十Cp(Np-1)十2Co1.07十0.056十20.057.4mWi:柱子间
9、距;Wp:货架宽度;Np:货架列数;Cp:货架间距;Co:通道宽度。205库房高度规划在储存空间中,库房的有效高度也称为梁下高度,理论上是越高超好,但实际上受货物所能堆码的高度、叉车的扬程、货架高度等因素的限制,库房太高有时反而会增加成本及降低建筑物的楼层数,因此要合理设计库房的有效高度。储存空间梁下有效高度计算公式:梁下有效高度最大举升的货高梁下间隙尺寸由于货物储存方式、堆垛搬运设备的种类不同,就对库房的有效高度的要求不一样,再加之仓库要考虑消防、空调、采光等因素。所以在进行库房的有效高度设计时,应根据货物储存方式、堆垛搬运设备等因素,采取有区别的计算方式。21(1)采用地面层叠堆码时,梁下
10、有效高度的计算计算例:货高HA1.3m,堆码层数N3,货叉的抬货高度FA0.3m,梁下间隙尺寸a05m,求最大举升货高与梁下有效高度。最大举升货高HLNHAFA31.3十0.34.2m梁下有效高度HeNHAFAa4.20.54.7m22(2)采用货架储存时,梁下有效高度的计算计算例:货架高度Hr3.2m,货物高度HA1.3m,货叉的抬货高度FA0.3m,梁下间隙尺寸a0.5m,求最大举升货高与梁下有效高度。最大举升货高度HLHrHAFA3.21.30.34.8m梁下有效高度HeHrHAFAa4.80.55.3m236储存空间的有效利用空间有效利用的方法有三种:(1)向上发展(2)平面经济的有效
11、利用非储存空间设置角落减少通道面积货架的安装设置应尽量采取方型配置,以减少因货架安置而剩下过多无法使用空间。储存空间顶上的通风管路及配电线槽,宜安装于最不影响存取作业的角落上方,以减少对于货架的安置干涉。减少安置干涉,相对的就可增加货架数量,而提高保管使用空间。(3)采用自动仓库24物流系统分析与设计仓库规划与设计一、自动化仓库的概述1、自动化仓库的发展概况自动化仓库也称高架仓库,一般指采用几层、十几层乃至几十层高的货架贮存货物,并且用专门的仓储作业设备进行货物出库或入库作业的仓库。能充分利用空间进行贮存1963年美国建立了第1个计算机控制的自动化仓库1975年,郑州纺织机械厂首次利用仓储技术
12、建立我国第一坐自动化模具仓库1977年,北京起重运输机械研究所研究制造出北京汽车制造厂整体式自动化仓库目前,我国已建成自动化仓库300座。26第二节第二节 自动化仓库的规划与设计自动化仓库的规划与设计2、自动化仓库的基本组成建筑物货架:自动化仓库的中心部分理货区:整理货场或倒货区域,与高层货架区相连管理区:出入库管理及库存管理区域堆垛机械:低层自动化库一般使用叉车等;中高层自动化库使用有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机或桥式堆垛机配套机械273、自动化仓库的分类1、按照建筑形式分类整体式自动化仓库:一般高度12m;货架与仓库建筑物构成一个整体;结构重量轻、整体性好、抗震性强。分离式自动化仓库:一般
13、高度12m;施工安装灵活方便2、按仓库高度分类高层(12m)中层(512m)低层(5m)283、按货架的形式分类贯通式货架仓库旋转式货架仓库移动式货架仓库单元货格式货架仓库:应用最广泛;货物以集装单元的形式储存单元货格式仓库特点:货架沿仓库的宽度方向分为若干排,每两排货架为一组,其间有一条巷道,供堆垛机作业。每排货架沿仓库纵长方向(L)分为若干列,沿垂直方向(H)分为若干层,从而形成大量货格。294、按仓库的作业方式分类单元式仓库:出入库作业都以货物单元(托盘或货箱)为单位拣选式仓库:根据货单要求从货物单元中拣选出库2007-2-631二、立体仓库规划设计步骤与内容立体仓库规划设计一般包括以下
14、几个阶段2007-2-635 1、规划的准备阶段2007-2-6362、规划设计阶段主要内容重点介绍投资预算,进度计划2007-2-637三单元式立体仓库的设计1货格尺寸的设计1横梁式货架货格尺寸2牛腿式货架货格尺寸38NH2、仓库总体尺寸的确定求:货架列数NL确定仓库总体尺寸的关键是确定货架的总体尺寸,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长度L货格长度列数宽度B(货格宽度2十巷道宽度)排数/2高度HH0其中H0为底层高度,Hi(i1,2,n)为各层高度,共n层。巷道宽度堆垛机最大外形宽度(150200mm)值得注意的是
15、,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影响。故需根据具体情况和设计者的实际经验来综合考虑,统筹设计,而且在设计过程中需要不断地修改和完善。试算NB?41货架总体尺寸的确定方法静态法动态法42四、立体自动化仓库的总体布置1、AS/RS总体物流模式(1)平面物流布置同端出入式:货物的入库和出库在巷道同一端的布置,包括同层同端出入式和多层同端出入式两种。贯通式:货物从巷道的一端入,从另一端出库。旁流式:货物是从仓库的一端(或侧面)入库,从侧面(或一端)出库。2007-2-65422AS/RS总体物流模式()空间物流布置同端出入式2007-2-6552、高架
16、区的布置在单元货格式自动化仓库中,其主要作业设备是有轨巷道式堆垛机,简称堆垛机。自动化仓库中堆垛机的布置方式直线式:每个巷道配备一台堆垛机。U型轨道式:每台堆垛机可服务于多条巷道,通过U型轨道实现堆垛机的换巷道作业。转轨车式:堆垛机通过转轨车服务于多条巷道。563、出入库输送系统-高层货架区与作业区的衔接方式叉车出入库台方式:最简单连续输送机方式:大型自动化库最常、AGV方式图:系统柔性最好穿梭车方式:最经济、高效572007-2-6582007-2-659(穿梭车方式)2007-2-6602007-2-661第三节 运输线路的选择与优化一、运输线路选择的影响因素与设计原则一、运输线路选择的影
17、响因素与设计原则1、影响因素分析、影响因素分析(1)成本因素 运输成本 运营成本 运输线路建设成本与土地成本 固定成本(2)非成本因素 交通因素 环保因素 政策法规因素2、运输线路选择遵循的原则、运输线路选择遵循的原则(1)费用最小原则)费用最小原则(2)动态性原则)动态性原则(3)简化流程原则)简化流程原则(4)适度原则)适度原则二二 物流线路优化的方法物流线路优化的方法(一)单一不同起讫点的运输线路优化问题单一不同起讫点的运输线路优化问题 这类问题可以简单的描述为在一个已知交通运输网络中,寻找从出发地到目的地的最佳路线。这里“最佳”指的是距离最短、时间最短、费用最少。通常这类单一路径规划问
18、题可以转化为求网络中特定的点与点之间的最短路问题,可用狄克斯屈拉算法(Dijkstra)求解,并且此算法非常适合利用计算机进行求解。最短路线法计算方法及步骤(1)第n次迭代的目标(2)第n次迭代的输入值(3)第n个最近节点。最短路线法举例:A起点起点BEGCDFGIHJ终点终点9084841261321269015048501321381206648156348高速公路网络示意图高速公路网络示意图步步骤骤直接直接连连接到未解接到未解结结点点的己解的己解结结点点与其直接与其直接连连接的未解接的未解结结点点相关相关总总成本成本第第n n个最近解点个最近解点最小成本最小成本最新最新连连接接1 1A
19、AB B9090B B9090AB*AB*2 2A AC C138138C C138138ACAC B BC C90+66=15690+66=1563 3A AD D348348 B BP P90+84=17490+84=174E E174174BEBE C CF F138+90=228138+90=2284 4A AD D348348 C CF F138+90=228138+90=228F F228228CFCF E EI I174+84=258174+84=2585 5A AD D348348 C CD D138+156=294138+156=294 E EI I174+84=258174
20、+84=258I I258258EI*EI*F FH H228+60=288228+60=2886 6A AD D348348 C CD D138+156=294138+156=294 F FH H228+60=288228+60=288H H288288FHFH I IJ J258+126=384258+126=3847 7A AD D348348 C CD D13S+156=29413S+156=294D D294294CDCD F FC C288+132=420288+132=420 H HG G288+48=336288+48=336 1 1J J258+126=384258+126=
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