第5章物流配送中心的设施设备规划

•在完成物流配送中心的系统规划后，我们就可以进行物流配送中心的内部规划。物流配送中心的内部规划包括设备设施的选择和设计、空间设计与信息系统的设计。本章主要介绍物流配送中心的设施选择和设计。第5章物流配送中心的设施设备规划5.1物流设施设备设计选用的基本原则5.1.1设计依据•物流设备设施设计选用的依据是储存单元技术。从世界范围来看，储存单元技术现在正在逐步走向标准化。物流体系的标准化的重点在于通过制定标准规格尺寸来实现整个物流系统的贯通，加快装卸搬运、储存运输运转，为作业物流机械化、自动化创造条件，促进物流社会化，提高物流效率与效益。•储存单元技术通常指物流配送中心的储运作业基本单位，这是实现物流标准化的关键和基础。储运作业单位最主要的是集装箱和托盘，仓库最常用的是托盘。而托盘应该尽量采用标准化形式，以便适应不断增多的海内外联运业务。5.1物流设施设备设计选用的基本原则5.1.2设计原则1）单元负载原则2）简单化原则3）标准化原则4）距离最短原则5）机械化原则6）合并原则7）准时原则8）人机学原则9）节能原则10）保护环境原则11）空间利用原则12）柔性原则13）重力原则14）安全原则15）巧易化原则16）信息化原则17）系统流程原则18）物量节省原则19）降低成本原则20）易于维护原则5.2物流设备设施•一个完整的物流配送中心包含的设备设施相当广泛。•按作业区域主要可分为物流作业区设备、辅助作业区设备和厂房建筑周边设施等三大类。•物流作业区是物流配送中心内开展主要作业活动的核心区域，•物流设备的设计和选用是物流作业区设计的重点之一。•辅助作业区设备主要是指办公和劳务设备设施，是物流作业的配套和服务设备设施。•厂房建筑设施主要考虑物流作业特性对建筑安装设施的要求。5.2.1容器设施•按功能来分，容器设施可分为搬运、储存、拣选、配送等容器；•按形态又可可分为如下几种。1.平托盘平托盘通常称为托盘，是托盘的主要形式，也是物流作业必不可少的装载器具。平托盘是由供放置一定数量组合物品的台面，与台面下方有供叉车叉入并托起的叉口组成的容器设施。平托盘的台面为装载面，装载面与支撑面夹有纵梁，可配合叉车或搬运车进行作业。平托盘没有上层结构，用途广，品种多，如按货叉插入口分为二口型、四口型；按使用面分为单面型和两面型；按材质又可分为木材、金属、塑料、纸质、复合材料等；如图5-1~图5-4所示。1.平托盘图5-1木制平托盘图5-2钢质平托盘1.平托盘图5-3塑料托盘图5-4纸质托盘为使物流适应机械化作业，减少搬运程序，平托盘必须标准化。平托盘宽度标准尺寸有800mm、1000mm和1100mm三种，但目前在我国也大量存在着其它宽度尺寸，如900mm、1130mm、1200mm、1300mm、1400mm等。长度尺寸有800mm、900mm、1000mm、1100mm、1130mm、1200mm、1300mm等。托盘高度一般为100～150mm。木托盘载重量有50kg、100kg、500kg、1000kg、1500kg5个级别。金属托盘一般有500kg，1000kg，1500kg，2000kg4种规格。塑料和复合材料托盘优点主要体现在其耐化学腐蚀、耐潮湿性和耐虫蛀性方面，而且质轻、美观、强度高、寿命长、可回收。图5-5箱式托盘2.箱式托盘箱式托盘也称为储运箱。是在平托盘基础上，加上四个垂直侧面的上层结构组成的，其四个侧面至少有三个侧面固定，另一个侧面可折叠。各侧面面板可以是平板，也可以是条状板和网状板，如图5-5所示。箱式托盘多用于散件与散状物料的储运，一般下部可叉装，上部可吊装，并可以进行码跺。金属箱式托盘主要用于热加工车间集装热物料。3.网箱托盘网箱托盘是可堆叠的网状箱式托盘，一般可相互堆叠四层，空箱可折叠，如图5-6所示。网箱托盘一般存放形状不规则物料，可配合叉车、托盘搬运车和起重机等进行机械作业。图5-6网箱托盘4.柱式托盘柱式托盘的基本结构是在平托盘的四个角装有柱子，如图5-7所示。柱子用钢材制成，按柱子可卸与否分为固定式或可拆式两种。其特点是在不压物品的情况下可进行码跺。多用于包装物料、棒料管材的集装。柱式托盘也可以作为可移动的货架或货位，不用时，还可叠套存放，以便节约空间。近年来，在国外推广迅速。图5-7柱式托盘5.物流台车在平托盘、箱式托盘或柱式托盘底部装上脚轮，既便于机械搬运，又适合短距离的人工移动，如图5－8所示。物流台车适用于企业工序间的物流搬运和物流配送中心的短距离零星搬运，也大量用于超市商场，作为顾客挑选商品时暂存搬运工具。图5-8物流台车6.集装箱集装箱，在我国香港称之为“货箱”，在我国台湾称之为“货柜”，是指具有一定强度、刚度和规格，专供周转使用的大型装货容器。国际标准化组织根据集装箱在装卸、堆放和运输过程中的安全需要，规定了作为一种运输储存容器的货物集装箱的条件：即能够长期反复使用，可以快速装卸和搬运，具有足够的强度，便于货物装满或卸空。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。具有不得小于1m3的内容积。如图5-9所示。目前，国际标准集装箱的宽度均为8ft（1ft=0.3048m）。图5-9集装箱按制造材料分，有木质集装箱、钢质集装箱、铝合金集装箱、玻璃钢集装箱、不锈钢集装箱等；按结构分，有折叠式集装箱、固定式集装箱等，在固定式集装箱还可分密闭集装箱、开顶集装箱、板架集装箱等；按总重量分，有30t集装箱、20t集装箱、10t集装箱、5t集装箱、2.5t集装箱等。按所装货物种类分，可分为以下几种:1）干货集装箱又称为通用集装箱。适用于装载干杂货，是最常用的集装箱。2）罐式集装箱适用于装载酒、油类和化学品等液态货物。3）冷冻集装箱用于装载冷冻冷藏货物。冷冻集装箱附有冷冻机，箱内温度可在-26～-18℃之间调节。4）散货集装箱可以装载粮食、饲料以及水泥、化学制品等各种散装或粉粒状货物。5）开顶集装箱适用于装载玻璃、金属制品、机械等重货物。6）框架集装箱用于不适宜装在干货集装箱或开顶集装箱的长大件、超重件、轻泡货、重型机械、钢管、机床等设备。框架集装箱一般没有箱顶和箱壁，可从上面或侧面用叉车进行装卸。5.2物流设备设施5.2.2储存设备•物流配送中心的储存设备，主要以单元负载的托盘储存方式为主，同时配合各种拣货需要，另外配备一定的容器、箱装品和单品的储存设备。储存设备一般包括各种货架和自动化立体仓库。立体仓库主要是托盘储存，而不同的货架可满足托盘、容器、箱装品和单品的储存需求。5.2.2储存设备•按结构特点，储存设备分类如下。1.托盘货架以托盘为存储单元的货架，又称为工业货架。托盘货架大多为装配式结构，具有刚性好，自重轻，层高可调节，运输安装便利，存取方便等优点，是目前各类货架的主流，如图5-10所示。图5-10托盘货架2.轻型货架轻型货架的结构与托盘货架相似，只是构件承载轻量化而已。该货架具有结构简捷、自重轻、装配方便、可自由调整存放高度和间隔、式样变化多、价格便宜等特点，货架高度一般在4m以下，如图5-11所示。图5-11轻型货架3.辊轮式(流利式)货架按货物容器的不同，可将辊轮式货架分为托盘用和容器用两类。是一种利用储存货物自身重力实现货物沿储存深度方向上移动的货架。这种货架的一侧通道作为存货口，另一侧通道为取货口，物品放在辊轮上，辊轮可在具有一定坡度的料架导轨轨道上，沿物品深度方向，在重力作用下，向出货口自动滑动，如图5-12所示。辊轮式货架为“先进先出”存取模式，空间利用率高，运营成本低，不会发生漏检现象。图5-12辊轮式货架4.贯通式货架可供叉车驶入货道内，存取单元货物的货架。由于叉车作业通道与物品储存场所为同一位置，因此，贯通式货架存储密度高，存储量大，仓库面积利用率大大提高，但存取性较差，如图5-13所示。贯通式货架适合于大批量，少品种，流动量大的物料存放，储存单元为托盘。由于叉车在货架中行走，故要求操作者必须小心作业。该货架以4层、3~5列为宜，最高可达10m。贯通式货架可分为驶入式和驶出式货架两种形式。图5-13贯通式货架5.悬臂式货架直接将物品储存在层板上的货架。具有结构简捷、自重轻、造价低、装配简单等特点，如图5-14所示。由于悬臂式货架高度、深度受到其结构特点的限制，一般高度在6m以下。其空间利用率低，货架每层的承载能力也不高。适合于存放长条形、板形、圆形货物。如管材、线材、板材等。根据其承载能力分为：轻型，每层承载120kg；中型，每层承载200~500kg；重型，每层承载1000kg。图5-14悬臂式货架6.阁楼式货架图5-15为阁楼式货架。在仓库面积有限的情况下，利用钢梁和承重隔板将原有储区进行两层或多层的楼层分割，也适用于对旧仓库进行技术改造。每个楼层可存放不同的物品。图5-15阁楼式货架7.旋转式货架由电动机驱动，货架可沿环行轨道运行的货架。旋转式货架由标准化的组件组成，可通过计算机进行控制，实现自动存取和自动管理，如图5-16所示。这种货架操作简单，存取作业迅速，空间利用率高，适用于少批量、多品种的物品存取，如电子元件、精密机械等。由于存取口固定，高度适中，同时，因货架转动速度可以很高，最高可达30m/min。因此，不易丢失物品，拣货效率高，工作人员不易疲劳。但工作需要电源，且维修费用高。图5-16旋转式货架8.移动式货架移动式货架又称为密集货架，其底部安装有滚轮，可在地面或轨道上运行，如图5-17所示。这种货架适用于存放库存品种多，出入库频率较低的物品；也可存放出入库频率较高，但可按一定轨道顺序出入库的物品。由于货架本身可以移动，存取作业时，货架可移至方便存取的地方，作业完毕，则可移到其它地方，所以仓库面积的利用率高。图5-17移动式货架9.智能循环货柜由威仁（西安）仓储设备有限公司开发的全自动数控智能立体循环货柜（图5-18），全自动数控智能联体立体循环货柜（图5-19），是替代传统仓储货架的一种现代机械存储设备，货柜以料斗为存储单元、认址单元和运动单元，采用PLC智能控制存取，选择最佳路径，做到无人力搬运。立体循环货柜分为轻量型、中量型和重量型三种类型。图5-18智能立体循环货柜图5-19智能联体立体循环货柜10.自动化立体仓库自动化立体仓库（AS/RS）作为现代物流系统的主要组成部分，是一种采用几层、十几层乃至几十层高的货架作为储存单元，用来存放物品的高架仓库系统。自动化立体仓库由高层货架、堆跺机、自动控制系统、出入库输送机、计算机管理系统和周边设施组成的系统，能按指令自动用相应的物料搬运设备进行货物的存取，并对库存物品进行自动管理，如图5-20所示。图5-20自动化立体仓库自动化立体仓库的主要优点有以下几个方面：1）很高的空间利用率。由于能充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远远大于普通的单层仓库(一般是单层仓库的4～7倍)。目前，世界上最高的立体仓库可达50多米，容量多达30万个货位。2）很强的出入库能力。仓库作业全部实现机械化和自动化，一方面能大大节省人力，减少劳动力费用的支出，另一方面能大大提高作业效率，减少出错率。3）采用计算机进行仓库管理，可以方便地做到“先进先出”，并可防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。4）储位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业的自动控制，而且能够进行信息处理。5）能更好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。例如，胶片厂把胶片卷轴存放在自动化立体仓库里，在完全黑暗的条件下，通过计算机控制可以实现胶片卷轴的自动出入库。6）采用托盘或货箱存储货物，货物的破损率显著降低。自动化立体仓库的主要缺点有：由于自动化立体仓库结构较复杂，配套设备较多，所以需要的基建和设备的投资也较大；货架安装精度要求高，工期相应较长；存储货物以托盘为单元，品种有一定限制，不能存放长、大、笨重的货物以及要求特殊保管条件的货物；自动化立体仓库的堆跺机、自动控制系统技术含量高，维护要求高，因此必须依赖供应商，这就增强了对供应