第6章物流配送中心的区域设计

6.1作业区区域空间设计•在对物流配送中心各区域的功能、能力以及使用设备设施分析规划后，进而需要做的工作就是各区域的空间规划设计。由于各区域的作业性质不同，要求的作业空间的标准也不相同。在进行区域的空间设计时，除了考虑所选设备设施的基本使用面积外，还要计算操作活动、物料储存空间和通道面积，同时，又要结合物流配送中心的实际和未来发展，对预留空间问题有所考虑。第6章物流配送中心的区域设计6.1.1通道设计•通道设计在一定程度上决定厂房内的区域分割、空间利用以及物流作业效率，通道设计应提供正确的物品存取、装卸货设备进出路径以及必要地服务空间。物流配送中心厂房内的通道有人行道、手推车用车道和叉车通道三种。通道设计主要是通道设置和宽度的设计。1.设计原则（1）流向原则，在厂房通道内，人员与物品的移动方向要形成固定的流通线。（2）空间经济原则，以功能与流量为设计依据，提高空间利用率，使通道的效益最大化。（3）安全原则，通道必须随时保持通畅，遇到紧急情况时，便于人员的撤离和逃生。（4）交通互利原则，各类通道不能相互干扰，如楼层间的电梯位置不能妨碍主要通道的通行。2.通道种类物流配送中心的通道分为厂区通道和厂内通道两种。厂区通道一般称为道路，其主要功能是通行车辆和人员。而厂内通道称为通道，包括如下几种类型。（1）工作通道这是物流仓储作业和物品出入库作业的通道。其中又分为以下几种。1）主要通道：沿仓库的长度方向，是连接厂房进出口的通道，道路最宽（3.5~6m），允许双向通行。2）辅助通道：沿仓库的宽度方向，一般与主要通道垂直，是连接主要通道与各作业区的通道，以叉车通行为主，人员通行为辅。（2）员工通道为员工进出特殊区域的人行道。（3）电梯通道提供出入电梯的通道，不应受其它通道的妨碍，一般距主通道约3~4.5m.。（4）服务通道为存货和检验提供大量物品进出的通道，应尽量限制。（5）其他通道这是公共设施、防火设备或紧急逃生所需要的进出道路。3.通道布置通道布置即为通道位置设计，就一般物流配送中心的作业特性而言，采用中枢通道式，即主要通道穿过厂房中央，这样可以有效地利用空间。同时要考虑使搬运距离最短，防火墙位置，行列空间及柱子间隔，服务区与设备的位置，地板负载能力，电梯、斜道位置以及出入的方便性等。进行通道布置的顺序是，首先确定主要通道和出入厂门的位置，然后布置作业区间的辅助通道，最后设计其它通道。4.通道宽度计算（1）叉车通道影响叉车通道宽度的因素有叉车形式、规格尺寸、托盘规格尺寸等。对于不同的叉车生产厂家，所生产的叉车规格、尺寸、型号也略有差异，在设计时，要根据所选厂家的叉车产品，进行具体地实际计算。这里以载荷为500kg~3000kg的叉车为研究对象，来设计叉车通道宽度。设计时，余量尺寸以以下数据为参考。叉车侧面余量尺寸C0：150~300mm。对面来车时叉车侧面余量尺寸Cm：300~500mm。保管货物之间距离余量尺寸CP：100mm。1）直线叉车通道宽度。直线通道宽度决定于叉车宽度、托盘宽度和侧面余量尺寸。分为单行道和双行道两种，单行道如图6-1所示。其直线通道宽度W计算公式为:W=WP+2C0(6-1)或W=WB+2C0(6-2)式中，W是直线叉车通道宽度，单位为mm；WP是托盘宽度，单位为mm；WB是叉车宽度；C0是叉车侧面余量尺寸，单位为mm。当托盘宽度WP大于叉车宽度WB时，宽度用式（6-1）进行计算；反之，用式（6-2）进行计算。例6-1设托盘宽度为WP=1100mm，起重能力为1t的叉车宽度WB=1070mm，叉车侧面余量尺寸C0=300mm。试计算直线叉车通道宽度。解：在本例中，由于WpWB，用式（6-1）计算通道宽度。即通道宽度为W=Wp+2C0＝1100mm＋2×300mm＝1700mm图6－1叉车直线单通道宽度计算图图6－2叉车直线双通道宽度计算图例6-1设托盘宽度为Wp=1100mm，起重能力为1t的叉车宽度WB=1070mm，叉车侧面余量尺寸C0=300mm。试计算直线叉车通道宽度。解：在本例中，由于WpWB，用式（6-1）计算通道宽度。即通道宽度为W=Wp+2C0＝1100mm＋2×300mm＝1700mm双行道如图6-2所示。其直线通道宽度W计算公式为W=Wp1+Wp2+2C0+Cm(6-3)或W=WB1+WB2+2C0+Cm(6-4)式中，W是直线叉车通道宽度，单位为mm；Wp1、Wp2是托盘宽度，单位为mm；WB1、WB2是叉车宽度，单位为mm；C0是叉车侧面余量尺寸，单位为mm；Cm是会车时两车最小间距，单位为mm。当托盘宽度Wp大于叉车宽度WB时，宽度用式（6-3）进行计算；反之，用式（6-4）进行计算。2）丁字形通道宽度。丁字形通道宽度计算如图6-3所示，通道宽度决定于叉车宽度，但由于物流配送中心所选叉车可能有多种规格，在设计宽度通道时，首先应确定在设计通道行驶的最大叉车型号即规格尺寸。丁字形通道宽度WL可表示为:WL=R+X+Lp+C0(6-5)式中，WL是丁字形叉车通道宽度，单位为mm；R是叉车最小转弯半径，单位为mm；X是旋转中心到托盘距离，单位为mm；Lp是托盘长度，单位为mm；C0是叉车侧面余量尺寸，单位为mm。图6-3中，Wp为托盘宽度，Cp为托盘宽度方向与副道宽度的余量尺寸。图6－3丁字形通道宽度计算图例6-2设叉车举重能力为1t，叉车最小转弯半径R=1750mm，旋转中心到托盘距离X=390mm，托盘长度Lp=1100mm,叉车侧面余量C0=300mm。试计算丁字形叉车通道宽度。解：根据式（6-5）得丁字形通道宽度WL=R+X+Lp+C0=（1750＋390＋1100＋300）mm=3540mm3）最小直角通道宽度。直角通道最小宽度计算如图6-4所示。当叉车直角转弯时，必须保证足够的最小直角叉车通道宽度Wd，可表示为(6-6)式中，Rf是叉车最小转弯半径，单位为mm；B是旋转中心到车体中心的距离，单位为mm；Wp是托盘宽度，单位为mm；C0是叉车侧面余量尺寸，单位是mm。图6-4中，Rp为托盘外侧最小转弯半径；Lp为托盘长度；X为旋转中心到托盘内侧距离。当叉车型号确定后，可按式（6-6）计算最小直角通道宽度。0pfdC2/)2WB(RW图6－4最小直角通道宽度计算图4.通道宽度计算例6-3设叉车举重能力为1t，托盘宽度Wp=1100mm，叉车最小旋转半径Rf=1750mm，旋转中心到车体中心距离B=635mm，叉车侧面余量C0=300mm。试计算最小直角叉车通道宽度。解：根据式（6-6）得最小直角通道宽度=[1750－(635－1100/2）/1.414＋300]mm=1990mm取Wd=2000mm。0()/22pdfWWRBC（2）人行通道人行通道除了正常情况下员工通行外，还用于人工作业、维修和紧急逃生等。其宽度主要由人流量来决定。设人员行走速度为v（m/min），每分钟通过人数为n，两人前后最短距离为d（m），平均每人身宽为w（m），则行走时每人在通道上所占空间为d×w（m2），因此，通道宽度W公式如下：（6-7）设两人行走时需要的前后最短距离d=1m，平均人身宽度w=0.76m，一般人行走速度v=50m/min，每分钟通过80人，把这些数据代入式（6-7）有:=1.216m一般情况下，人行通道宽度W=0.8~0.9m；多人通行时，人行通道宽度W=1.2m。nWdwv8010.7650nWdwmv（3）手推车通道手推车通道宽度为车体宽加上两倍的侧面余量尺寸，即单行道时，W=0.9~1.0m；双行道时，W=1.8~2.0m。这种通道宽度足够在货架之间用手推车作业的要求。表6-1为厂房通道宽度参考值。表6-1厂房通道宽度参考值通道种类货用途宽度/m通道种类货用途宽度/m中枢主通道3.5～6侧面货叉型叉车1.7～2辅助通道3堆垛机（直线单行）1.5～2人行通道0.75～1.2堆垛机（直角转弯）2～2.5小型台车车宽加0.5～0.7堆垛机（直角堆叠）3.5～4手动叉车1.5～2.5堆垛机（伸臂、跨立、转柱）2～3重型平衡叉车3.5～4伸长货叉叉车2.5～3堆垛机（转叉窄道）1.6～26.1作业区区域空间设计6.1.2进发货区设计•进发货区设计主要是进发货平台设计。进发货平台也称为月台，有时又称为码头。1.进货与出货平台的位置关系（1）进发货共同平台（2）进发货平台不共用，但两者相邻（3）进发货平台相互独立，两者不相邻（4）多个进发货平台两者位置关系有如下几种，如图6-5所示。图6-5进货与出货平台配置与动线形式图2.进发货平台车位形式平台形式有锯齿形和直线形两种。锯齿形的优点在于车辆旋转纵深较小，缺点是没有装卸货作业的自由度，占用仓库内部空间较大，装卸货布置不太容易，相同的平台长度情况下，锯齿形车位布置较少，如图6-6a所示。直线形优点在于占用仓库内部空间小，装卸货作业自由度较大，装卸货布置简单，相同的平台长度情况下，直线形车位布置较多，缺点是车辆旋转纵深较大，且需要较大外部空间，如图6-6b所示。2.进发货平台车位形式图6-6进发货平台车位形式图3.停车遮挡形式在设计进发货停车位置时，除考虑效率和空间之外，还应该考虑遮阳（雨）问题，因为许多物品对湿度或阳光直射特别敏感。尤其是设计车辆和平台之间的连接部分时，必须考虑到如何防止大风吹入和雨水飘入仓库。此外，还应该避免库内空调的冷暖气外溢和能源损失。为此停车遮挡有以下三种形式。（1）内围式（图6-7a）（2）齐平式（图6-7b）（3）开放式（图6-7c）3.停车遮挡形式图6-7停车平台设计形式图4.进发货平台的宽度如前所述，进货时的物品一般要经过拆装、理货、检查与暂存等工序，才能进入后续作业。为此，在进发货平台上应留有一定的空间作为缓冲区。为了保证装卸货的顺利进行，进发货平台需要有如油压升降平台的连接设备相配合。而连接设备分为两种：1）活动连接设备，宽度s=1~2.5m；2）固定连接设备，宽度s=1.5~3.5m。为使车辆及人员进出畅通，在暂存区与连接设备之间应有出入通道。图6-8所示为暂存区、连接设备和出入通道的布置形式及宽度设计图。若使用人力搬运，通道宽度r=2.5~4m。由此可见，进发货平台宽度w应为:w=s+r（6-8）4.进发货平台的宽度图6-8出入货平台宽度设计图5.进发货车位数和平台长度这里以进货为例。进货时间每天按2小时计算（设定值是根据调查分析得到的）。根据物流配送中心的规模，设进货车台数N和卸货时间如表6-2所示。表6-2进货车台数和卸货时间进货车台数卸货时间/min11t车4t车2t车11t车4t车2t车托盘进货N1N2—托盘进货2010—散装进货N3N4N5台散装进货6030206.1作业区区域空间设计6.1.2进发货区设计5.进发货车位数和平台长度设进货峰值系数为1.5，要求在两小时内必须将进货车卸货完毕，设所需车位数为n，则（6－9）若每个车位宽度为4m，进货大厅共有n个车位，如图6-9所示。则进货大厅长度L=n×4m。设进货大厅宽度为3.5m，则进货大厅总面积为A=L×3.5m进货大厅长度L即为进货平台长度。第6章物流配送中心的区域设计2605.1)2030601020(54321NNNNNn5.进发货车位数和平台长度图6-9进货厅长度设计图L=n×4m4m3.5m例6-4根据物流中心的规模，预计每天进货时间为2h，进货车台数和卸货时间为：11t车，托盘进货，进货10车，每车卸货时间30min；11t车，散装进货，进货4车，每车卸货时间50min；4t车，托盘进货，进货15车，每车卸货时间20min；4t车，散装进货，进货5车，每车卸货时间30min；设进货峰值系数为1.5，每个车位宽度为4m。试计算进货平台的长度。解：由式（6－9）知，进货所需车位数=11.9取整为n=12个车位。进货平台长度L=4×12m=48m2605.1)53015024501030(n6.进发货平台高度进发货平台按高度可分为高月台和低月台两