立體倉庫

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立體倉庫(Stereoscopic Warehouse)

目錄

什麼是立體倉庫

  立體倉庫是指採用高層貨架以貨箱或托盤儲存貨物,用巷道堆垛起來重機及其他機械進行作業的倉庫。在立體倉庫中,貨架的高度一般大於單層庫房高度,其主要的技術參數見表1。[1]

貨架高度(最大)40米
荷載量(最大)1500公斤
運行速度(最大)100米/分鐘
起升速度(最大)20米/分鐘
貨叉速度(最大)1205米/分鐘
控制方式手動、單機自動、全自動

  立體倉庫是現代物流系統中的重要物流節點,在物流中心中的應用越來越普遍。目前世界上最高的立體倉庫高度已達50米。立體倉庫單位面積的儲存量可達7.5(t / m2),是普通倉庫的5~10倍。由於使用高層貨架存儲貨物,存儲區可以大幅度地向高空發展,充分利用倉庫地面和空間,因此,節省了庫存占地面積,提高了空間利用率。使用機械和自動化設備,運行和處理速度快,提高了勞動生產率,降低操作人員的勞動強度。而自動化立體倉庫是當代貨架儲存系統發展的最高階段,它與自動分揀系統自動導向車並稱為物流技術現代化的三大標誌。[2]

立體倉庫的特點[1]

  1、立體倉庫一般都較高。其高度一般在5米以上,最高達到40米,常見的立體倉庫在7~25米之間。

  2、立體倉庫必然是機械化倉庫。由於貨架在5米以上,人工已難以對貨架進行進出貨操作,因而必須依靠機械進行作業。而立體倉庫中的自動化立體倉庫,則是當前技術水平較高的形式。

  3、立體倉庫中配置有多層貨架。由於貨架較高,所以又稱為高層貨架倉庫。

立體倉庫的分類[1]

  1、按貨架高度分

  並可根據貨架高度不同,還可細分為高層立體倉庫(15米以上)、中層立體倉庫(5~15米)及低層立體倉庫(5米以下)等。

  由於高層立體倉庫造價過高,對機械裝備要求特殊、且安裝難度較大,因而相對建造較少;底層立體倉庫主要用於老庫改造,是提高老庫技術水平和庫容的可行之路;目前較多的是中層立體倉庫。

  2、按貨架構造分類

  1)單元貨格式立體倉庫

  單元貨格式立體倉庫是一種標準格式的通用性較強的立體倉庫,其特點是每層貨柴都是由同一尺寸的貨格組成,貨格開口面向貨架之間的通道,裝取貨機械在通道中行駛並能對左、右兩邊的貨架進行裝、取作業。每個貨格中存放一個貨物單元或組合貨物單元。

  貨架以兩排為一組,組間留有通道。所以這種倉庫需留有較多的通道,面積利用率不太高(約為60%),空間利用率較高。

  單元貨格式立體倉庫,可用多種起重裝卸機械進行作業。一般而言,中、高層主要採用沿軌道行駛的巷道起重機,以保證能在狹窄的巷道內進行作業,低層立體倉庫和中層立體倉庫中高度較低者,也採用一般叉車高架叉車進行作業,為減少叉車轉彎所需的通道寬度,叉車不從正面進行作業,而採取側叉式叉車作業。

  2)貫通式立體倉庫

  貫通式立體倉庫又稱流動型貨架倉庫,貫通式立體倉庫是—種密集型的倉庫,這種倉庫貨架之間沒有間隔,不留通道,貨架緊靠在一起,實際上成了一個貨架組合整體。這種貨架獨特之處在於,每層貨架的每一列縱向貫通,象一條條隧道,隧道中能依次放入貨物單元,使貨物單元排成一列。貨架結構一端高一端低,使貫通的通道成一定坡度。在每層貨架底部安裝滑道、輥道或在貨物單元裝備(如貨箱、托盤)底部安裝輪子,則貨物單元便可在其自身重力作用下沿坡道高端自動向低端運動。如果單元貨物容器有自行運行機構,或貨架中安裝相應機構,貨架也可水平安裝而不需坡度。

  這種貨架運行方式是從貨架高端送人單元貨物(進貨),單元貨物自動向低端運動,從低端出庫。或一端送入,在行走機構推動下運動到另一端。這種立體倉庫主要優點是:

  • 這種貨架全部緊密排列,因而倉庫平面利用率和容積利用率可大幅度提高,可達90%。
  • 只在高低兩端進行作業,也大大節省子設備和機械運行消耗。
  • 這種倉庫嚴格實行貨物的先進先出,有效防止呆滯貨存在。
  • 這種倉庫的貨架兩端是獨立的進庫和出庫操作區域,有利於規劃倉庫作業區,防止進出庫作業互相干擾及管理混亂的問題有利於文明管理和提高工作效率。
  • 這種貨架儲存單元貨物,每單元貨物又有各自的托盤或貨箱保護,又不需堆碼,所以可減少貨物的損失。
  • 各條貨格通道中分別存放不同物資,所以不會發生一般倉庫不同貨格混存時常見的混雜、混亂等差錯事故。
  • 有利於多品種、多規格、小批量、多批次商品儲存和規劃有利於有秩序地進貨和出貨。
  • 規劃整齊,有利於無人自動操作和電子電腦管理。

  這種貨架主要缺點是:

  • 每一通道中只能存人同種物資,所以存貨種類有限,也很難靈括進行存儲。
  • 由於通道大小、長度一樣,每一種貨物存儲容量大致相同,或成倍相差,因此,往往出現某些通道貨位不夠、某些通道有多餘貨位的不平衡,也會降低利用率。
  • 這種倉庫技術要求較高,設備製造及倉庫建築精密度要求較高,對托盤、貨箱等單元載體要求也較高,要防止重力滑動中的卡死,一旦卡死,故障排除難度較大。
  • 這種倉庫結構鋼結構,造價較高也是其缺點。

  這種倉庫的適用領域:

  • 在擁擠地區的工廠或流通倉庫的儲備庫,主要用於減少占地面積而提高儲存量。
  • 用做配送中心的揀選倉庫,尤其是成單元件的自動揀選
  • 用於站臺發貨倉庫,發貨端於站臺之上,有利於提高裝車速度,減少裝車距離。

  3)自動化櫃式立體倉庫

  自動化櫃式立體倉庫是小型可移動的封閉式立體倉庫,由櫃外殼、控制裝置、操作盤、貯物箱及傳動機構組成。其主要特點是小型化、輕量化、智能化,尤其是封閉性強,有很強的保密性。適合於貴重的電子元件、貴金屬、首飾、資料文獻、檔案材料、音象製品、證券票據等的儲存。

  4)條型貨架立體倉庫

  貨架每層都伸出支臂,專門利用側式叉車進出貨,用於存放條型、筒型貨物的立體倉庫。

  3、按建築物構造分類

  1)一體型立體倉庫

  高層貨架與建築物是一體,高層貨架不能單獨拆裝。這種倉庫,高層貨架兼倉庫的支撐結構,倉庫不再單設柱、梁。貨架頂部鋪設屋面,貨架也起屋架作用,是一種永久性設施,這種倉庫造價可獲一定程度的節約。

  2)分離型立體倉庫

  建築物與高層貨架不是聯結為一體,而是分別建造。一般是在建築物完成之後,按設計及規劃在建築物內部安裝高層貨架及相關的機械裝備。

  分離型立體倉庫可以不形成永久性設施,可按需要進行重新安裝和技術改造,因此比較機動。一般說來,由於是分別建造,造價較高。分離型立庫倉庫也適合舊庫改造時採用。

  一體型立體倉庫一般層數較高,採用鋼結構或鋼筋混凝土結構,而分離型立體倉庫一般層數較低,主要是鋼結構,可裝配,也可拆移,有一定機動性。

  現代物流系統中,儲存型的物流中心,吞吐量及儲存量較大的倉庫,配送中心的存貨庫等多採用一體型立體倉庫,而車間倉庫、配送中心的配貨部、轉運中心等多採用分離型立體倉庫。

  4、按立體倉庫裝取貨物機械種類分類

  1)貨架叉車立體庫

  立體倉庫中所用的叉車有三種,一種是高起升高度(高揚程)叉車,一種是前移式叉車,一種是側式叉車。後兩種叉車也需要有一定的起升高度。叉車由地面承重,不是固定設施,因而較機動。但叉車運行所占通道寬度較寬,且最大起升高度一般不超過6米,因此,只適用於中、低層立體倉庫使用。

  2)巷道堆垛機立體庫

  立體庫的貨架間通道採用巷道堆垛機,所用的巷道堆垛機主要是上部承重的下垂式和上部導軌限定的下部承重兩種方式。主要用於中、高層立體倉庫。

  5、按操作方式分類

  1)人工定址、人工裝取方式。由人工操作機械運行併在高層貨架上認址,然後由人工將貨物由貨架取出或將搬運車上的貨物裝入貨架。

  2、自動定址,人工裝取方式。按輸入的指令,機械自動運行定址認址,運行到預定貨位後,自動停住,然後由人工裝貨或從貨架中取貨。

  3)自動定址、自動裝取方式,是無人操作方式。按控制者的指令或按電腦出庫、入庫的指令進行自動操作。

  以上三方式,人工定址、人工裝取主要適用於中、低層立體倉車,另兩種適用於中、高層立體倉庫。

  6、按功能分類

  1)儲存式立體倉庫,以大量存放貨物為主要功能,貨物種類不多,但數量大,存期較長。各種密集形貨架的立體倉庫都適於做儲存式倉庫。

  2)揀選式立體倉庫,以大量進貨,多用戶、多種類、小批量發出為主要功能的立體倉庫。這類倉庫要創造方便揀選和快速揀選的條件,因此,往往採取自動定址認址的方式。由於用戶需求差異較大,難以整進整齣,因此,不適合用自動化無人作業方式,而使用人工揀選。揀選式立體倉庫較多用於配送中心

參考文獻

  1. 1.0 1.1 1.2 西南交通大學.《現代物流管理基礎》[M].第三章 流通業物流管理
  2. 立體倉庫堆垛機平均單一作業周期的計算(作者:田徵)
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