物流中心的设备设计与选用

5物流中心的设备设计与选用

5.1储存基本单元的标准化设计一、确定物流的基础模数p99主要考虑对物流系统影响最大而又最难改变：

运输车辆、输送设备

物流基础模数尺寸:

600mm×400mm(ISO、欧洲各国)

二、物流模数（集装基础模数）

物流设施与设备的尺寸基准

从卡车或大型集装箱的分割系列推导

三、确定系列尺寸

1．物流基础模数尺寸：600mm×400mm2．物流模数尺寸(集装基础模数尺寸)：

1200mm×1000mm1200mm×800mm1100mm×1100mm

我国联运平托盘外部尺寸系列规定，优先选用：p101

TP2--800mm×l200mmTP3--1000mm×1200mm

还可选用

TP1--800mm×l000mm。还通行1100mm×1100mm，为ISO国际标准集装箱配合托盘。

5.2物流设备设计选用的基本原则

一、设计依据

物流中心单元负载单位和储运作业单位：托盘（尺寸、堆放货物的高度以及重量）

二、设计原则p101

1．单元负载原则：物品不能直接堆放在地面上

2．简单化原则：简化搬运程序，削减不必要的设备。

3．标准化原则：使搬运方法、使用容器、托盘和设备标准化。

4．距离最短原则

5．机械化原则

6．合并原则：把相关作业整理合并、简化作业内容。

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：如采用高层立体货架，储存架

12．柔性原则：能适合各种不同货物的储存工作。

13．重力原则：尽量利用重力搬运货物。

14．安全原则：在有关地方采用颜色标示和作业指示等。

15．巧易化原则：使操作简易，避免出错。

16．信息化原则

17．系统流程原则：把物料流程与资料信息流程相结合。

18．物量节省原则

19．降低成本原则

20．易于维护原则

5.3物流设备设施的分类

一、物流作业区p103

1．容器设施：搬运、储存、拣取与配送容器（1）平托盘：按材质分为木制、金属制、塑料制、纸制、复合材制等。载重量：木—50kg,100kg，500kg，1000kg，1500kg；金属—500kg，1000kg，1500kg，2000kg。尺寸：宽度方向一般为800mm，1000mm，1100mm。高度方向：100mm～150mm。（2）箱式托盘：用于散件与散状物料集装，下部可叉装，上部可吊装；（3）网箱托盘：存放形状不规则物料，可相互堆叠四层，空箱可折叠；（4）柱式托盘：柱子用钢材制成，用于包装物料、棒料管材的集装；（5）物流台车：在以上托盘底部装上脚轮，便于移动；（6）集装箱：用于不同运输方式联运。容积1m3以上。p105标准宽度：8英尺；高度：8英尺，8.6英尺，≤8英尺；长度：40英尺，30英尺，20英尺，10英尺。

2．储存设备p111（1）自动化仓库：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。按货架结构分：整体式，分离式；按用途分：原材料、零部件、工序间、成品、流通；按使用环境分：一般、低温、高温（40度）、防爆等。

案例:高层托盘型自动化双立柱立体仓库适用于二十米以上的双立柱堆垛机仓库，库架一体，最大承重5吨，适合单元货物较重系统。双叉双深系统对应于单一、大容量的库存和出入库要求。计算机管理系统自动联机，可对仓库设备进行控制，实现作业自动化，保证货物的先进先出。在大规模自动化立体仓库中发挥着快速、高效的作用。

p107（2）托盘货架：插接式（横梁和立柱间）组合装配(柱片）货架，具有刚性好，自重轻，层高可调节等有点。单元载荷最高可达4000kg,是各类货架主流。（3）轻型货架：层载：≤150kg，存放箱品、散品，人工存取，高度≤4m。

(4）中型货架：层载：150kg~500kg。存放箱品。

（5）重型货架：层载：≥500kg。需配合栈板和叉车。

（6）辊轮式（流利式）货架：货物置于滚轮上，一边存货，另一边取货。料架朝出货方向向下倾斜，靠重力移动物品。层载达300kg。

（7）贯通式货架：叉车可驶入货道内存取货物，存储密度高，存储量大。该货架适合于大批量，少品种，流动量大的物料存放，便于实现先进先出或先进后出的仓库管理。

（8）悬臂式货架：具有重量轻，承载力强，造价低等特点，适合于存放长条形、板形、圆形货物。如管材、线材、板材等。根据承载能力分为：轻型：120kg/层；中型：200~500kg/层；重型：1000kg/层。

（9）阁楼式货架：适用于多品种零配件存储。具有成本低空间利用率高、作业范围小等优点。货物上下楼层选择叉车、液压升降台等方式；同层运输使用小型手推车完成。

（10）旋转式货架：由电驱动，货架沿环行轨道运行。这种货架适用于少批量多品种高效率的存取，由于存取口固定，高度适中，拣货效率高，工作人员不易疲劳。分为水平旋转和垂直旋转两种。

（11）滑动货架：货架各层为抽屉式可滑动货板，每层载重量：500、1000、2000（kg／层）

滑板行程：500／800（mm）；

（12）移动式货架：货架底部安装有车轮，可在地面上运行。适用于库存品种多，出入库频率较低的仓库；仓库面积的利用率高。

3．物料搬运设备

（1）自动化搬运设备：p123

自动导引车（AGV）：装有自动导引装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上还具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。

分类

根据导引方式的不同，可分：

①固定路径导引：电磁导引、光导导引和磁带导引。②自由路径导引：包括激光导引、惯性导引等。

根据AGV装卸物料方式的不同，可分：

料斗式，辊道输送式，链条输送式，垂直升降式，叉车式。

特点无人驾驶，柔性好，自动化程度高和智能化水平高，清洁生产。

（2）输送带搬运设备p115带式输送机：以胶带为牵引构件，具有输送能力强、输送距离长、费用低和通用性好等特点；适用于散状物料。

链式输送机：将链条结为环形为牵引构件其上承载面分为板条、槽式、滑链、埋刮板等。具有结构简单、容易维护等特点；适用于输送托盘、料箱和台车。

辊道输送机：利用一系列排列辊子转动来输送物料，具有结构简单，安装使用维护方便特点，分为重力式和动力式;主要用于托盘，箱装品和袋装品的输送。

垂直输送机（斗式，螺旋式）：能连续垂直输送物料。

（3）自动分类输送设备

组成：移载、分类、排除、输入与控制装置组成。

特点：连续性、大批量、误差低、无人化

a.滑块式：由链输送机和在链板间进行分拣的推块等组成。特点为分拣轻柔、准确；占地空间小，可向两侧分拣；机身长，最长达110米；分拣能力强，高达18000个/时；适应不同大小、重量、形状的各种不同商品。

b.上跃导轮式:转动斜导轮在平行排列的窄幅皮带间隙弹跳，达到商品的分拣目的。特点为

冲击力小；分拣轻柔，快速准确；适用于箱装平底面商品。

c.轨道台车式：沿轨道运行的小车托盘上放有物品，在分拣口，台车托盘倾斜30度，物品被分拣到指定位置。特点为机动性好，成本低，操作简单,易维修保养。适用于大批量产品的分拣，如报纸捆，米袋等。

d.摇臂式:钢带式或链板式输送机，转动摇臂使物品沿摇臂杆斜面滑到指定位置，特点：结构简单，价格较低。

e.交叉带式:是由带式输送机和装有小型带式输送机的台车联接，在分拣位置转动皮带，完成分拣送出。特点为分拣口多，可两侧分拣；分拣能力强，可达6000~7700个/时。适宜于分拣各类小件商品，如食品、化妆品、衣物等。

F.

垂直式:是不同楼层间平面输送系统的连接装置。可从某楼层分拣输送至另一楼层、其它各楼层或另一楼层的不同出口方向。由带式输送机和装有小型带式输送机的台车联接，在分拣位置转动皮带，完成分拣送出。特点为分拣口多，可两侧分拣；分拣能力强，可达6000~7700个/时。适宜于分拣各类小件商品，如食品、化妆品、衣物等。

（4）机械化搬运设备p117

巷道堆跺机:是立体仓库中负荷单元的存取搬运设备。由运行、提升、载货台、机架、电气设备和安全保护装置组成按照应用巷道数量分：直道型、转弯型、转轨型；按照载荷重量分：轻型（20~200kg)、中型(250~1000kg)、重型堆垛机(2.0~3.0t)；

按照用途的不同可分：单元型、拣选型、单元-拣选型；

按照控制方式分：手动、半自动、全自动；

按照金属结构的形式分：单立柱和双立柱。

主要性能：高度：6~24m

max40m

运行速度：max80m/min(标准性)200m/min(高速型)

起升高度：max20m/min(标准性)50m/min(高速型)

货叉伸缩速度：max12m/min(标准性)50m/min(高速型）

牵引车：牵引一组无动力台车，分为室内和室外两种。具有结构紧凑，操作灵活，行驶平稳，噪音低，操作成本低等特点。适用于物流仓库，机场，车站等。

（5）垂直搬运设施

升降梯、轨道行走升降车

（6）叉车系列

主要用于提升和搬运货物。主要由动力系统、货叉、升降架、货叉架、安全架等组成。

选择参数：动力类型、提升能力和高度、行走和提升速度以及所需通道空间等。

按提升高度分为：p121

高提升（提升高度可达12m）负载重心距：负载重心到货叉架距离，标准为0.6m；轴距：决定负载能力、旋转半径、离地高度重要参数

低提升（托板车）:步行操作，动力有手动和电动两种.

提升高度：100~150mm。

按结构特点分：p121

平衡重式叉车:车尾设有平衡重,负载0.5~30T,功率大，机动性和安全性好。

插腿式叉车:两条臂状的支腿伸向前方﹐支腿前端装有小直径的车轮﹐整车稳定性好。

前移式叉车：门架（或货叉）可以前后移动的叉车，运行时门架后移，使货物重心位于前、后轮之间，运行稳定，具有不需要平衡重，自重轻，降低直角通道宽和直角堆垛宽，适用于车间、仓库内工作。

电动托盘叉车：以蓄电池为动力，具有结构紧凑，外形小巧，转弯半径小，操作便捷和环保等特点。

侧叉式叉车:门架和货叉面向叉车一侧﹐位于车体中部﹐并可横向一起移动﹐适用于搬运长件货物﹐叉车行驶时﹐货物置于车体平台上﹐整车稳定性好。

按动力方式分为：p118

内燃动力叉车：柴油、汽油、液化石油气

电动叉车：蓄电池供给能量，直流电机驱动。具有体积小、自重轻、操作简单、安全省力和维护方便等特点。

手推液压堆高车：靠人力推拉运行。具有操作简便，操作员不用培训等特点。分类：手摇机械式、手摇液压式、电动液压式按操作者姿势分为：p119

步行式叉车：堆垛高度5m以下，搬运距离在100m以内。适用于储存密度高，堆垛高度较低的情况下。站立式叉车：操作员站在叉车站立板上进行操作。坐式叉车：常用形式。

4．订单拣取设p126一般拣取设备：

流利式货架轻型料架

计算机辅助拣取系统（CAPS）；Computeraidedpickingsystem

自动订单拣取设备。

5．流通加工设备p129

裹包集包设备、外包装配合设备、拆箱设备、称重设备

6．自动识别技术p130是在计算机技术、信息技术和自动化技术基础上的数据采集、识别、分析、传输技术。自动获取识别信息，实时自动输入计算机系统，具有信息获取和录入功能。构成：标签生成设备、标签、阅读器、计算机。

商品代码的载体一般有条形码标签和射频码标签。

（1）条形码技术1）条形码：由一组黑白相间、粗细不同的条纹组成，隐含数字、字母、标志和符号信息。一维码：只对商品标识；二维码：可表示图象、文字等数据，可加密。

2）EAN条码：国际和我国通用商业代码。由13位数字和相应条码符号组成：p131前缀码：国家代码，我国为690；制造厂码：4位数/商品码：5位数/校验码：1位数。

3）条码设备p132

a.条码标签：纸质基材。铜版纸/热敏纸/PET（聚酯薄膜）纸/PVC（乙烯基）纸。

b.条形码打印机

c.描器手持式/固定式/袖珍式/光笔式/

手持枪式/固定台式/激光式/

卡式/便携式/机械式

（2）射频技术（RFID）p134利用射频信号及其空间耦合、传输特性，可对静止或移动的物品进行无接触、远距离的自动识别。

1）电子标签：标识代码载体。由芯片和标签天线组成按供电方式分为：有源射频标签和无源电子标签

2）RFID读写器：近距离手持式、中距离车载型、远距离模块型

7．物流配合设备p137物流整理设施

为整理作业所需工具，使物料保管整齐和存取方便。

分类：工具车

工作台

零件盒

整理架

周转箱

线棒

工具柜

楼层流通设备、

装卸货平台、叠卸栈设施、容器暂存设施、废料处理设施

二、辅助作业区p138

1．办公设施办公桌椅、会议简报设施、文件处理设施、通讯设施、文件保管设施

2．计算机设施主机、打印机、周边设施

3．劳务设施卫生间、休息室、娱乐室、医务室、司机休息室、警卫室、餐厅、停车场、环境美化

三、厂房建筑设施p139

1.土建设施

结构形式、内外墙处理、屋面防水、人防设施、幕墙、门窗

2.安装设施

上水、下水、强电、弱电、热网、风管、保温

3．安全消防灭火、逃生、避雷电、火灾报警、安全标示

5.4物流设备的设计和选用

一、进货系统p140考虑因素：货态要素、进货品的体积，后续工作。选用设备：叉车、输送机、、手推车和AGV1．托盘品

进货量大、物品大→

A.选用设备：叉车收货后的作业：暂存、直接堆放或托盘货架；

B.选用设备：叉车与自动导引台车，收货后的作业：暂存或自动仓库。

进货量大、物品小→

选用设备：叉车与自动导引台车，收货后的作业：暂存、直接堆放或自动仓库。

2．箱装品

进货量大、物品大→

A.选用设备：托盘与叉车，收货后作业：暂存、直接堆放或存入货架

B.选用设备：托盘、叉车与自动导引台车，收货后的作业：存入自动仓库。

进货量大、物品中→选用设备：托盘、叉车与输送机收货后作业：存入箱货架，并按方面或品种来分。

进货量中、物品小→

A.选用设备：输送机，收货后的作业：箱货架或流动货架。

B.选用设备：托盘与叉车收货后的作业：存入流动托盘货架。

进货量小、物品大或小→选用设备：手推台车

收货后的作业：存入箱货架。

3．袋装品

进货量大、物品小→

A.选用设备:托盘、叉车与自动导引台车收货后的作业:存入流动托盘货架。

B.选用设备:输送机、自动托盘与托盘输送机。进货量大、物品中→选用设备：托盘与叉车收货后的作业：存入托盘货架。

进货量小、物品中→

选用设备：手推车收货后的作业：存入箱货架。

4.简易包装品

进货量大、物品小→选用设备：包装装箱、输送机与托盘，收货后的作业：存入托盘货架。

二、储存系统p141主要因素:保管量、物品数、出库频率和货态。

1．托盘

A.出库频率高、物品数多和保管量较大:

保管标准:单元型自动仓库系统平衡重点：堆垛机台数与货位平衡。

B.出库频率高、物品数少：保管标准：保管量大，直接堆放；保管量中，紧凑仓库；保管量小，输送线暂存。

C.出库频率中、物品数中和保管量中：保管标准：单元型自动仓库与托盘货架。

D.出库频率低、保管量大或中：保管标准：托盘货架。

E.出库频率低、物品数少和保管量小：保管标准：地面直接堆放。

2．箱保管

A.出库频率高、物品数多和保管量大：保管标准：与托盘保管交替进行。

B.出库频率高、物品数多和保管量小：保管标准：箱货架。

C.出库频率高、物品数少和保管量大：保管标准：流动箱货架。

D.出库频率高、物品数少和保管量小：保管标准：输送线存储

E.出库频率低、物品数少和保管量大：保管标准：流动箱货架

F.出库频率中低、物品数多和保管量小保管标准：箱货架

3．袋装一般装入托盘保管，单体保管较少。

三、拣选与出库系统

方式：p142

集合出库：按商品种类汇总订单，分批出库，然后分类作业。

单订单选（传票出库或标签出库）：按订单拣选出库考虑因素：订单数、单位时间处理订单数和物品量，一份订单的品项数及物品量。

1.拣储分区，拣货量中等，发货频率较高：

零散发货和拆箱拣货

2.拣储同区分层，拣货量大，发货频率中等：

整箱发货

3.拣储同区储位拣货，拣货量较小，发货频率较低：

少量零星发货四、分类作业系统p145

影响因素：单位时间的分类量（单分量个/h

）、分类容量和货态等。

1．单分量≤1000、分类量≤10、货态:箱作业方式:人工从输送机上取下，并分到托盘；

2．单分量≤1000、分类量：10～20、货态：箱作业方式:辊子输送机自动分类，直角型分离;3．单分量：1000～2000、分类量≤10、货态：箱作业方式：辊子输送机自动分类，Y型分离；

4．单分量：1000～3000、分类量：10～20、货态：箱或袋作业方式：传输带与转向分类。

5．单分量:2000～3000、分类量≥

10、货态:箱作业方式：辊子输送机自动分类。

6．单分量:2000～3000、分类量≥

10、货态:箱/袋/散作业方式：

传输带与转向分类（高速）/倾斜货架（低速）

7.单分量:3000～5000、分类量≤

20、货态:箱—作业方式：传输带（回旋上浮式高速型）；货态:箱/袋/散货—

作业方式：倾斜货箱（标准型）与自动分类。

8．单分量:5000～7000、分类量≥

10、货态:箱作业方式：倾斜货箱（高速型）与自动分类。

9．单分量：7000～10000、分类量≥

10、货态：箱作业方式：传送带单元高速型与自动分类。

五、发货储存及发货系统

p145影响因素：储存货态、分类发货时间、发货时间偏差、发货存储量、发货的方面数（集合发货的批次数）

1．作业方式：存储量少（约100～200箱）发货方面少（≤

10）出库与发货时间一致设备选用：箱输送机存储。

2．作业方式：托盘发货设备选用：托盘输送机存储。

3．作业方式：发货方面≤

20、