立体仓库

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立体仓库(Stereoscopic Warehouse)

目录

什么是立体仓库

  立体仓库是指采用高层货架以货箱或托盘储存货物,用巷道堆垛起来重机及其他机械进行作业的仓库。在立体仓库中,货架的高度一般大于单层库房高度,其主要的技术参数见表1。[1]

货架高度(最大)40米
荷载量(最大)1500公斤
运行速度(最大)100米/分钟
起升速度(最大)20米/分钟
货叉速度(最大)1205米/分钟
控制方式手动、单机自动、全自动

  立体仓库是现代物流系统中的重要物流节点,在物流中心中的应用越来越普遍。目前世界上最高的立体仓库高度已达50米。立体仓库单位面积的储存量可达7.5(t / m2),是普通仓库的5~10倍。由于使用高层货架存储货物,存储区可以大幅度地向高空发展,充分利用仓库地面和空间,因此,节省了库存占地面积,提高了空间利用率。使用机械和自动化设备,运行和处理速度快,提高了劳动生产率,降低操作人员的劳动强度。而自动化立体仓库是当代货架储存系统发展的最高阶段,它与自动分拣系统自动导向车并称为物流技术现代化的三大标志。[2]

立体仓库的特点[1]

  1、立体仓库一般都较高。其高度一般在5米以上,最高达到40米,常见的立体仓库在7~25米之间。

  2、立体仓库必然是机械化仓库。由于货架在5米以上,人工已难以对货架进行进出货操作,因而必须依靠机械进行作业。而立体仓库中的自动化立体仓库,则是当前技术水平较高的形式。

  3、立体仓库中配置有多层货架。由于货架较高,所以又称为高层货架仓库。

立体仓库的分类[1]

  1、按货架高度分

  并可根据货架高度不同,还可细分为高层立体仓库(15米以上)、中层立体仓库(5~15米)及低层立体仓库(5米以下)等。

  由于高层立体仓库造价过高,对机械装备要求特殊、且安装难度较大,因而相对建造较少;底层立体仓库主要用于老库改造,是提高老库技术水平和库容的可行之路;目前较多的是中层立体仓库。

  2、按货架构造分类

  1)单元货格式立体仓库

  单元货格式立体仓库是一种标准格式的通用性较强的立体仓库,其特点是每层货柴都是由同一尺寸的货格组成,货格开口面向货架之间的通道,装取货机械在通道中行驶并能对左、右两边的货架进行装、取作业。每个货格中存放一个货物单元或组合货物单元。

  货架以两排为一组,组间留有通道。所以这种仓库需留有较多的通道,面积利用率不太高(约为60%),空间利用率较高。

  单元货格式立体仓库,可用多种起重装卸机械进行作业。一般而言,中、高层主要采用沿轨道行驶的巷道起重机,以保证能在狭窄的巷道内进行作业,低层立体仓库和中层立体仓库中高度较低者,也采用一般叉车高架叉车进行作业,为减少叉车转弯所需的通道宽度,叉车不从正面进行作业,而采取侧叉式叉车作业。

  2)贯通式立体仓库

  贯通式立体仓库又称流动型货架仓库,贯通式立体仓库是—种密集型的仓库,这种仓库货架之间没有间隔,不留通道,货架紧靠在一起,实际上成了一个货架组合整体。这种货架独特之处在于,每层货架的每一列纵向贯通,象一条条隧道,隧道中能依次放入货物单元,使货物单元排成一列。货架结构一端高一端低,使贯通的通道成一定坡度。在每层货架底部安装滑道、辊道或在货物单元装备(如货箱、托盘)底部安装轮子,则货物单元便可在其自身重力作用下沿坡道高端自动向低端运动。如果单元货物容器有自行运行机构,或货架中安装相应机构,货架也可水平安装而不需坡度。

  这种货架运行方式是从货架高端送人单元货物(进货),单元货物自动向低端运动,从低端出库。或一端送入,在行走机构推动下运动到另一端。这种立体仓库主要优点是:

  • 这种货架全部紧密排列,因而仓库平面利用率和容积利用率可大幅度提高,可达90%。
  • 只在高低两端进行作业,也大大节省子设备和机械运行消耗。
  • 这种仓库严格实行货物的先进先出,有效防止呆滞货存在。
  • 这种仓库的货架两端是独立的进库和出库操作区域,有利于规划仓库作业区,防止进出库作业互相干扰及管理混乱的问题有利于文明管理和提高工作效率。
  • 这种货架储存单元货物,每单元货物又有各自的托盘或货箱保护,又不需堆码,所以可减少货物的损失。
  • 各条货格通道中分别存放不同物资,所以不会发生一般仓库不同货格混存时常见的混杂、混乱等差错事故。
  • 有利于多品种、多规格、小批量、多批次商品储存和规划有利于有秩序地进货和出货。
  • 规划整齐,有利于无人自动操作和电子计算机管理。

  这种货架主要缺点是:

  • 每一通道中只能存人同种物资,所以存货种类有限,也很难灵括进行存储。
  • 由于通道大小、长度一样,每一种货物存储容量大致相同,或成倍相差,因此,往往出现某些通道货位不够、某些通道有多余货位的不平衡,也会降低利用率。
  • 这种仓库技术要求较高,设备制造及仓库建筑精密度要求较高,对托盘、货箱等单元载体要求也较高,要防止重力滑动中的卡死,一旦卡死,故障排除难度较大。
  • 这种仓库结构钢结构,造价较高也是其缺点。

  这种仓库的适用领域:

  • 在拥挤地区的工厂或流通仓库的储备库,主要用于减少占地面积而提高储存量。
  • 用做配送中心的拣选仓库,尤其是成单元件的自动拣选
  • 用于站台发货仓库,发货端于站台之上,有利于提高装车速度,减少装车距离。

  3)自动化柜式立体仓库

  自动化柜式立体仓库是小型可移动的封闭式立体仓库,由柜外壳、控制装置、操作盘、贮物箱及传动机构组成。其主要特点是小型化、轻量化、智能化,尤其是封闭性强,有很强的保密性。适合于贵重的电子元件、贵金属、首饰、资料文献、档案材料、音象制品、证券票据等的储存。

  4)条型货架立体仓库

  货架每层都伸出支臂,专门利用侧式叉车进出货,用于存放条型、筒型货物的立体仓库。

  3、按建筑物构造分类

  1)一体型立体仓库

  高层货架与建筑物是一体,高层货架不能单独拆装。这种仓库,高层货架兼仓库的支撑结构,仓库不再单设柱、梁。货架顶部铺设屋面,货架也起屋架作用,是一种永久性设施,这种仓库造价可获一定程度的节约。

  2)分离型立体仓库

  建筑物与高层货架不是联结为一体,而是分别建造。一般是在建筑物完成之后,按设计及规划在建筑物内部安装高层货架及相关的机械装备。

  分离型立体仓库可以不形成永久性设施,可按需要进行重新安装和技术改造,因此比较机动。一般说来,由于是分别建造,造价较高。分离型立库仓库也适合旧库改造时采用。

  一体型立体仓库一般层数较高,采用钢结构或钢筋混凝土结构,而分离型立体仓库一般层数较低,主要是钢结构,可装配,也可拆移,有一定机动性。

  现代物流系统中,储存型的物流中心,吞吐量及储存量较大的仓库,配送中心的存货库等多采用一体型立体仓库,而车间仓库、配送中心的配货部、转运中心等多采用分离型立体仓库。

  4、按立体仓库装取货物机械种类分类

  1)货架叉车立体库

  立体仓库中所用的叉车有三种,一种是高起升高度(高扬程)叉车,一种是前移式叉车,一种是侧式叉车。后两种叉车也需要有一定的起升高度。叉车由地面承重,不是固定设施,因而较机动。但叉车运行所占通道宽度较宽,且最大起升高度一般不超过6米,因此,只适用于中、低层立体仓库使用。

  2)巷道堆垛机立体库

  立体库的货架间通道采用巷道堆垛机,所用的巷道堆垛机主要是上部承重的下垂式和上部导轨限定的下部承重两种方式。主要用于中、高层立体仓库。

  5、按操作方式分类

  1)人工寻址、人工装取方式。由人工操作机械运行并在高层货架上认址,然后由人工将货物由货架取出或将搬运车上的货物装入货架。

  2、自动寻址,人工装取方式。按输入的指令,机械自动运行寻址认址,运行到预定货位后,自动停住,然后由人工装货或从货架中取货。

  3)自动寻址、自动装取方式,是无人操作方式。按控制者的指令或按计算机出库、入库的指令进行自动操作。

  以上三方式,人工寻址、人工装取主要适用于中、低层立体仓车,另两种适用于中、高层立体仓库。

  6、按功能分类

  1)储存式立体仓库,以大量存放货物为主要功能,货物种类不多,但数量大,存期较长。各种密集形货架的立体仓库都适于做储存式仓库。

  2)拣选式立体仓库,以大量进货,多用户、多种类、小批量发出为主要功能的立体仓库。这类仓库要创造方便拣选和快速拣选的条件,因此,往往采取自动寻址认址的方式。由于用户需求差异较大,难以整进整出,因此,不适合用自动化无人作业方式,而使用人工拣选。拣选式立体仓库较多用于配送中心

参考文献

  1. 1.0 1.1 1.2 西南交通大学.《现代物流管理基础》[M].第三章 流通业物流管理
  2. 立体仓库堆垛机平均单一作业周期的计算(作者:田征)
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