立體倉庫
1.什么是立體倉庫
立體倉庫是指采用高層貨架以貨箱或托盤儲(chǔ)存貨物,用巷道堆垛起來重機(jī)及其他機(jī)械進(jìn)行作業(yè)的倉庫。在立體倉庫中,貨架的高度一般大于單層庫房高度,其主要的技術(shù)參數(shù)見表1。[1]
貨架高度(最大) | 40米 |
荷載量(最大) | 1500公斤 |
運(yùn)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(dòng)、單機(jī)自動(dòng)、全自動(dòng) |
立體倉庫是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的重要物流節(jié)點(diǎn),在物流中心中的應(yīng)用越來越普遍。目前世界上最高的立體倉庫高度已達(dá)50米。立體倉庫單位面積的儲(chǔ)存量可達(dá)7.5(t / m2),是普通倉庫的5~10倍。由于使用高層貨架存儲(chǔ)貨物,存儲(chǔ)區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展,充分利用倉庫地面和空間,因此,節(jié)省了庫存占地面積,提高了空間利用率。使用機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備,運(yùn)行和處理速度快,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。而自動(dòng)化立體倉庫是當(dāng)代貨架儲(chǔ)存系統(tǒng)發(fā)展的最高階段,它與自動(dòng)分揀系統(tǒng)和自動(dòng)導(dǎo)向車并稱為物流技術(shù)現(xiàn)代化的三大標(biāo)志。[2]
2.立體倉庫的特點(diǎn)[1]
1、立體倉庫一般都較高。其高度一般在5米以上,最高達(dá)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(jī)械化倉庫。由于貨架在5米以上,人工已難以對貨架進(jìn)行進(jìn)出貨操作,因而必須依靠機(jī)械進(jìn)行作業(yè)。而立體倉庫中的自動(dòng)化立體倉庫,則是當(dāng)前技術(shù)水平較高的形式。
3、立體倉庫中配置有多層貨架。由于貨架較高,所以又稱為高層貨架倉庫。
3.立體倉庫的分類[1]
1、按貨架高度分
并可根據(jù)貨架高度不同,還可細(xì)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。
由于高層立體倉庫造價(jià)過高,對機(jī)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于老庫改造,是提高老庫技術(shù)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(gòu)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(biāo)準(zhǔn)格式的通用性較強(qiáng)的立體倉庫,其特點(diǎn)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(jī)械在通道中行駛并能對左、右兩邊的貨架進(jìn)行裝、取作業(yè)。每個(gè)貨格中存放一個(gè)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(jī)械進(jìn)行作業(yè)。一般而言,中、高層主要采用沿軌道行駛的巷道起重機(jī),以保證能在狹窄的巷道內(nèi)進(jìn)行作業(yè),低層立體倉庫和中層立體倉庫中高度較低者,也采用一般叉車或高架叉車進(jìn)行作業(yè),為減少叉車轉(zhuǎn)彎所需的通道寬度,叉車不從正面進(jìn)行作業(yè),而采取側(cè)叉式叉車作業(yè)。
2)貫通式立體倉庫
貫通式立體倉庫又稱流動(dòng)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(shí)際上成了一個(gè)貨架組合整體。這種貨架獨(dú)特之處在于,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(jié)構(gòu)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(dòng)向低端運(yùn)動(dòng)。如果單元貨物容器有自行運(yùn)行機(jī)構(gòu),或貨架中安裝相應(yīng)機(jī)構(gòu),貨架也可水平安裝而不需坡度。
這種貨架運(yùn)行方式是從貨架高端送人單元貨物(進(jìn)貨),單元貨物自動(dòng)向低端運(yùn)動(dòng),從低端出庫?;蛞欢怂腿耄谛凶邫C(jī)構(gòu)推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)到另一端。這種立體倉庫主要優(yōu)點(diǎn)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(dá)90%。
- 只在高低兩端進(jìn)行作業(yè),也大大節(jié)省子設(shè)備和機(jī)械運(yùn)行消耗。
- 這種倉庫嚴(yán)格實(shí)行貨物的先進(jìn)先出,有效防止呆滯貨存在。
- 這種倉庫的貨架兩端是獨(dú)立的進(jìn)庫和出庫操作區(qū)域,有利于規(guī)劃倉庫作業(yè)區(qū),防止進(jìn)出庫作業(yè)互相干擾及管理混亂的問題有利于文明管理和提高工作效率。
- 這種貨架儲(chǔ)存單元貨物,每單元貨物又有各自的托盤或貨箱保護(hù),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(huì)發(fā)生一般倉庫不同貨格混存時(shí)常見的混雜、混亂等差錯(cuò)事故。
- 有利于多品種、多規(guī)格、小批量、多批次商品儲(chǔ)存和規(guī)劃有利于有秩序地進(jìn)貨和出貨。
- 規(guī)劃整齊,有利于無人自動(dòng)操作和電子計(jì)算機(jī)管理。
這種貨架主要缺點(diǎn)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(jìn)行存儲(chǔ)。
- 由于通道大小、長度一樣,每一種貨物存儲(chǔ)容量大致相同,或成倍相差,因此,往往出現(xiàn)某些通道貨位不夠、某些通道有多余貨位的不平衡,也會(huì)降低利用率。
- 這種倉庫技術(shù)要求較高,設(shè)備制造及倉庫建筑的精密度要求較高,對托盤、貨箱等單元載體要求也較高,要防止重力滑動(dòng)中的卡死,一旦卡死,故障排除難度較大。
- 這種倉庫結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu),造價(jià)較高也是其缺點(diǎn)。
這種倉庫的適用領(lǐng)域:
- 在擁擠地區(qū)的工廠或流通倉庫的儲(chǔ)備庫,主要用于減少占地面積而提高儲(chǔ)存量。
- 用做配送中心的揀選倉庫,尤其是成單元件的自動(dòng)揀選。
- 用于站臺(tái)發(fā)貨倉庫,發(fā)貨端于站臺(tái)之上,有利于提高裝車速度,減少裝車距離。
3)自動(dòng)化柜式立體倉庫
自動(dòng)化柜式立體倉庫是小型可移動(dòng)的封閉式立體倉庫,由柜外殼、控制裝置、操作盤、貯物箱及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。其主要特點(diǎn)是小型化、輕量化、智能化,尤其是封閉性強(qiáng),有很強(qiáng)的保密性。適合于貴重的電子元件、貴金屬、首飾、資料文獻(xiàn)、檔案材料、音象制品、證券票據(jù)等的儲(chǔ)存。
4)條型貨架立體倉庫
貨架每層都伸出支臂,專門利用側(cè)式叉車進(jìn)出貨,用于存放條型、筒型貨物的立體倉庫。
3、按建筑物構(gòu)造分類
1)一體型立體倉庫
高層貨架與建筑物是一體,高層貨架不能單獨(dú)拆裝。這種倉庫,高層貨架兼?zhèn)}庫的支撐結(jié)構(gòu),倉庫不再單設(shè)柱、梁。貨架頂部鋪設(shè)屋面,貨架也起屋架作用,是一種永久性設(shè)施,這種倉庫造價(jià)可獲一定程度的節(jié)約。
2)分離型立體倉庫
建筑物與高層貨架不是聯(lián)結(jié)為一體,而是分別建造。一般是在建筑物完成之后,按設(shè)計(jì)及規(guī)劃在建筑物內(nèi)部安裝高層貨架及相關(guān)的機(jī)械裝備。
分離型立體倉庫可以不形成永久性設(shè)施,可按需要進(jìn)行重新安裝和技術(shù)改造,因此比較機(jī)動(dòng)。一般說來,由于是分別建造,造價(jià)較高。分離型立庫倉庫也適合舊庫改造時(shí)采用。
一體型立體倉庫一般層數(shù)較高,采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而分離型立體倉庫一般層數(shù)較低,主要是鋼結(jié)構(gòu),可裝配,也可拆移,有一定機(jī)動(dòng)性。
現(xiàn)代物流系統(tǒng)中,儲(chǔ)存型的物流中心,吞吐量及儲(chǔ)存量較大的倉庫,配送中心的存貨庫等多采用一體型立體倉庫,而車間倉庫、配送中心的配貨部、轉(zhuǎn)運(yùn)中心等多采用分離型立體倉庫。
4、按立體倉庫裝取貨物機(jī)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(yáng)程)叉車,一種是前移式叉車,一種是側(cè)式叉車。后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(shè)施,因而較機(jī)動(dòng)。但叉車運(yùn)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,只適用于中、低層立體倉庫使用。
2)巷道堆垛機(jī)立體庫
立體庫的貨架間通道采用巷道堆垛機(jī),所用的巷道堆垛機(jī)主要是上部承重的下垂式和上部導(dǎo)軌限定的下部承重兩種方式。主要用于中、高層立體倉庫。
5、按操作方式分類
1)人工尋址、人工裝取方式。由人工操作機(jī)械運(yùn)行并在高層貨架上認(rèn)址,然后由人工將貨物由貨架取出或?qū)徇\(yùn)車上的貨物裝入貨架。
2、自動(dòng)尋址,人工裝取方式。按輸入的指令,機(jī)械自動(dòng)運(yùn)行尋址認(rèn)址,運(yùn)行到預(yù)定貨位后,自動(dòng)停住,然后由人工裝貨或從貨架中取貨。
3)自動(dòng)尋址、自動(dòng)裝取方式,是無人操作方式。按控制者的指令或按計(jì)算機(jī)出庫、入庫的指令進(jìn)行自動(dòng)操作。
以上三方式,人工尋址、人工裝取主要適用于中、低層立體倉車,另兩種適用于中、高層立體倉庫。
6、按功能分類
1)儲(chǔ)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(shù)量大,存期較長。各種密集形貨架的立體倉庫都適于做儲(chǔ)存式倉庫。
2)揀選式立體倉庫,以大量進(jìn)貨,多用戶、多種類、小批量發(fā)出為主要功能的立體倉庫。這類倉庫要?jiǎng)?chuàng)造方便揀選和快速揀選的條件,因此,往往采取自動(dòng)尋址認(rèn)址的方式。由于用戶需求差異較大,難以整進(jìn)整出,因此,不適合用自動(dòng)化無人作業(yè)方式,而使用人工揀選。揀選式立體倉庫較多用于配送中心。