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1、海尔自动化立体仓库的规海尔自动化立体仓库的规划与设计划与设计n自动化立体仓库，一般指采用几层、十几层自动化立体仓库，一般指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存货物，并且用专门乃至几十层高的货架储存货物，并且用专门的仓储作业设备进行货物出库或入库作业的的仓储作业设备进行货物出库或入库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间进行储仓库。由于这类仓库能充分利用空间进行储存，故形象地称为立体仓库。存，故形象地称为立体仓库。一、仓库布置设计一、仓库布置设计1空间利用空间利用（1）蜂窝损失）蜂窝损失n分类堆码时计算面积要考虑蜂窝损失。以图所示的分类堆分类堆码时计算面积要考虑蜂窝损失。以图所示的分类堆码为例
2、，图码为例，图a为一个通道各有一排货物，每排货物有若干为一个通道各有一排货物，每排货物有若干列，而每一列堆码四层。列，而每一列堆码四层。n如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽，所产如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽，所产生的空缺不能被别的货物填补，留下的空位有如蜂窝，故生的空缺不能被别的货物填补，留下的空位有如蜂窝，故名蜂窝形空缺，它影响了库容量的充分利用。名蜂窝形空缺，它影响了库容量的充分利用。单、双深堆码单、双深堆码 n例例 求图中的蜂窝损失空缺系数。求图中的蜂窝损失空缺系数。n例例 求图中的蜂窝损失空缺系数。求图中的蜂窝损失空缺系数。n解：图中一列货物可能有四种状态：只
3、堆解：图中一列货物可能有四种状态：只堆1、2、3或或4层，因此相应的空缺数分别为层，因此相应的空缺数分别为3/4、2/4、1/4和和0。设。设4种状态的出现概率种状态的出现概率都是都是1/4，则空缺系数，则空缺系数H的期望值的期望值n同理对右图中可算出为同理对右图中可算出为0.4375。 101)(nininHE375. 0041424341)(HE（2）通道损失）通道损失n通道损失则是由于通道占据了有效通道损失则是由于通道占据了有效的堆放面积，无论分类堆码，还是的堆放面积，无论分类堆码，还是货架储存，都存在通道损失。若不货架储存，都存在通道损失。若不考虑通道深度方向的情况，通道损考虑通道深度
4、方向的情况，通道损失可用下式计算失可用下式计算nLa=Wa / (Wa +2d ) n式中式中WaWidth of asile通道宽度，通道宽度，ddepth货堆深度。货堆深度。 （2）通道损失）通道损失n计算通道损失。计算通道损失。（2）通道损失）通道损失n如下图如下图a，托盘深度为，托盘深度为1m，叉车作业通道宽，叉车作业通道宽度为度为3m，则通道损失为，则通道损失为3/5，即，即60%。可见通。可见通道损失之多。道损失之多。n为降低此损失，可以增加货位深度，如图为降低此损失，可以增加货位深度，如图b堆堆两排，通道损失降到两排，通道损失降到3/（43）0.429，但，但此时增加了蜂窝损失。
5、此时增加了蜂窝损失。n对于常见的选择式货架来说，堆垛深度最多两排，即双对于常见的选择式货架来说，堆垛深度最多两排，即双深式货架，此时可配用带伸缩叉的叉车。但出入库和装深式货架，此时可配用带伸缩叉的叉车。但出入库和装卸搬运等操作不太方便，需要全面考虑，具体参见后面卸搬运等操作不太方便，需要全面考虑，具体参见后面案例。案例。n通过上述典型计算，在货物不同深度时的通道损失、蜂通过上述典型计算，在货物不同深度时的通道损失、蜂窝损失及总空间损失见下表窝损失及总空间损失见下表7-1。n可见，货堆越深，通道的损失越小，虽然蜂窝形的空缺可见，货堆越深，通道的损失越小，虽然蜂窝形的空缺损失增大，但总的库容量损失
6、有所减少。损失增大，但总的库容量损失有所减少。n平面损失率很大，要提高空间利用率，只有往高度发展平面损失率很大，要提高空间利用率，只有往高度发展和降低通道宽度，这也是高层自动化立体仓库发展的一和降低通道宽度，这也是高层自动化立体仓库发展的一个原因。个原因。 例例n某种货物某种货物C为木箱包装形式，尺寸（长为木箱包装形式，尺寸（长宽宽高）为高）为1000600700mm，箱底部平行宽，箱底部平行宽度方向有两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中度方向有两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最高可堆堆垛放置，最高可堆4层。层。C货物最大库存量货物最大库存量为为600件，请考虑通道损失（设叉车直角堆垛件
7、，请考虑通道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度为最小通道宽度为3.6m）和蜂窝损失确定其需）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。要的存储面积。n（一般叉车货叉长达（一般叉车货叉长达9001000mm ）例例n解：货物堆垛解：货物堆垛4层，实际占地面积为层，实际占地面积为1.00.6600/4=90m2。n一般叉车货叉长达一般叉车货叉长达9001000mm，因此堆，因此堆码时一次可以叉码时一次可以叉两件两件C货物。则通道分类堆货物。则通道分类堆垛方式为每通道两边至少各有两排货物。垛方式为每通道两边至少各有两排货物。n若按货堆深度两排计算，此时若按货堆深度两排计算，此时通道损失通道损失La=3.6/(3
8、.6+2(0.62)=0.6，但取出货，但取出货物时一般是一件一件取，则蜂窝损失为一物时一般是一件一件取，则蜂窝损失为一列列8件计，可算出蜂窝损失空缺系数件计，可算出蜂窝损失空缺系数E(H)=7/16=0.4375，考虑通道损失后的蜂，考虑通道损失后的蜂窝损失为窝损失为0.4375(1-0.6)=0.175，合计损，合计损失为失为0.6+0.175=0.775。故需要的存储面积。故需要的存储面积为为90/(1-0.775)=400 m2。例例 若货堆深度更多，如若货堆深度更多，如4排排n解：货物堆垛解：货物堆垛4层，实际占地面积为层，实际占地面积为1.00.6600/4=90m2。n若货堆深度
9、更多，如若货堆深度更多，如4排排，则，则La=3.6/(3.6+2(0.64)=0.429，蜂窝损，蜂窝损失为一列失为一列16件计，蜂窝损失空缺系数件计，蜂窝损失空缺系数E(H)=15/32=0.46875，合计损失为，合计损失为0.429+0.46875(1-0.429)=0.697，故需，故需要的存储面积为要的存储面积为90/(1-0.697)=297 m2。 2.库容量与仓库面积库容量与仓库面积（1）库容量）库容量n仓库规模主要取决于拟存货物的平均库存量。仓库规模主要取决于拟存货物的平均库存量。q货物平均库存量是一个动态指标，它随货物的货物平均库存量是一个动态指标，它随货物的收发经常发生
10、变化。收发经常发生变化。q作为流通领域的经营性仓库，其库存量难以计作为流通领域的经营性仓库，其库存量难以计算，但可以确定一个最大吞吐量指标；算，但可以确定一个最大吞吐量指标；q作为制造企业内仓库，可根据历史资料和生产作为制造企业内仓库，可根据历史资料和生产的发展，大体估算出平均库存量，一般应考虑的发展，大体估算出平均库存量，一般应考虑510年后预计达到的数量。库存量以实物形态年后预计达到的数量。库存量以实物形态的重量表示。的重量表示。（1）库容量）库容量n在库存量大体确定后，还要根据拟存货物的规格在库存量大体确定后，还要根据拟存货物的规格品种、体积、单位重量、形状和包装等确定每一品种、体积、单
11、位重量、形状和包装等确定每一个货物单元的尺寸和重量，以此作为仓库的存储个货物单元的尺寸和重量，以此作为仓库的存储单元单元(Stock Keeping Unit, SKU)。n仓库存储单元一般以托盘或货箱为载体，每个货仓库存储单元一般以托盘或货箱为载体，每个货物单元的重量多为物单元的重量多为200500kg，单元尺寸最好采，单元尺寸最好采用标准托盘尺寸。用标准托盘尺寸。n对托盘货架仓库以托盘为单位的库存量就是库容对托盘货架仓库以托盘为单位的库存量就是库容量，它可用来确定库房面积。量，它可用来确定库房面积。 （2）面积计算）面积计算n库房面积包括有效面积和辅助面积，库房面积包括有效面积和辅助面积，
12、q有效面积指货架、料垛实际占用面积；有效面积指货架、料垛实际占用面积；q辅助面积指收发、分拣作业场地、通道、办公辅助面积指收发、分拣作业场地、通道、办公室和卫生间等需要的面积。室和卫生间等需要的面积。n面积计算方法一般有两种：直接计算法和荷重面积计算方法一般有两种：直接计算法和荷重计算法。计算法。q直接计算法是直接计算出货架、堆垛所占的面直接计算法是直接计算出货架、堆垛所占的面积和辅助面积等，然后相加求出总面积。积和辅助面积等，然后相加求出总面积。q荷重计算法是一种经验算法，它根据库存量、荷重计算法是一种经验算法，它根据库存量、储备期和单位面积的荷重能力来确定仓库面积，储备期和单位面积的荷重能
13、力来确定仓库面积，在我国计划经济时代应用较多，但因为现在储在我国计划经济时代应用较多，但因为现在储备期时间大为缩短和采用货架、托盘后货物的备期时间大为缩短和采用货架、托盘后货物的单位面积荷重能力数据大为改变，应用较少。单位面积荷重能力数据大为改变，应用较少。（2）面积计算）面积计算n面积较难计算时，还可以类比同类仓库面面积较难计算时，还可以类比同类仓库面积，比较类推出所需面积。积，比较类推出所需面积。n直接计算法面积的计算与库内货物存储方直接计算法面积的计算与库内货物存储方式、存取策略、空间利用、装卸搬运机械式、存取策略、空间利用、装卸搬运机械的类型以及通道等有关，在设计时应根据的类型以及通道
14、等有关，在设计时应根据实际情况具体计算。实际情况具体计算。例例n某金属材料仓库库存量为某金属材料仓库库存量为500吨，全部采用行吨，全部采用行车搬运集中堆垛存储，垛长车搬运集中堆垛存储，垛长6m，垛宽，垛宽2m，垛，垛高高1.5m，考虑蜂窝损失后，空间利用率为，考虑蜂窝损失后，空间利用率为0.7，材料比重为材料比重为7.8t/m3。求面积。求面积。n解：计算料垛所占用的总面积为：解：计算料垛所占用的总面积为：nS=500/(1.50.77.8)=61m2n在同一库内的不同物料应分别计算，分类堆垛，在同一库内的不同物料应分别计算，分类堆垛，求和后，再考虑通道损失，得最后面积。求和后，再考虑通道损
15、失，得最后面积。 案例案例n采用货架存储的直接计算以托盘为单位，要确定货采用货架存储的直接计算以托盘为单位，要确定货架货格尺寸，货架排列和层数，再确定面积。架货格尺寸，货架排列和层数，再确定面积。n某仓库拟存储某仓库拟存储A、B两类货物，包装尺寸（长两类货物，包装尺寸（长宽宽高）分别为高）分别为500280180mm和和400300205mm，采用在，采用在1 2001 000150mm的标准托盘上堆垛，高度不的标准托盘上堆垛，高度不超过超过900mm，两类货物最高库存量分别是，两类货物最高库存量分别是19 200和和7 500件，采用选取式重型货架堆垛，货架每一件，采用选取式重型货架堆垛，货
16、架每一货格存放两个托盘货物。货格存放两个托盘货物。n作业叉车为电动堆垛叉车，提升高度为作业叉车为电动堆垛叉车，提升高度为3 524mm，直角堆垛最小通道宽度为直角堆垛最小通道宽度为2235mm。n试确定货架长宽高、层数和排数（叉车、货架详细试确定货架长宽高、层数和排数（叉车、货架详细参数见图），并计算货架区面积。参数见图），并计算货架区面积。 主主视视图图n解：解：1）计算）计算A、B两类货物所需的托盘存储单元数。两类货物所需的托盘存储单元数。n对对A类货物，类货物，12001000托盘每层可放托盘每层可放8件（不件（不超出托盘尺寸），可堆层数为超出托盘尺寸），可堆层数为(900-150)/180=4.17，取整即，取整即4层，故一托盘可堆垛层，故一托盘可堆垛32件。库存量折合件。库存量折合SKU为为19200/32=600托盘。托盘。n同理对同理对B类货物，每托盘可堆垛类货物，每托盘可堆垛30件，共需件，共需250托盘。托盘。A、B共需共需850托盘。托盘。n2）确定货格尺寸（图）确定货格尺寸（图）n因每货格放因每货格放2托盘，按托盘货架尺寸要求，确定托盘，按托盘货架尺寸要求，确定货
