自动化立体仓库设计与运营课程设计Word文档格式.docx
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A02
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7
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15
A07
10
A08
5
A09
6
附件三：
2016年月出入库及库存情况
2016年各月出入库及库存月末结存量（每月均按30天计算）单位：
箱
月累计出库量
月累计入库量
月末结存量
12月
25433
27933
88849
25879
23966
79820
5197
5297
35092
4109
3824
15553
2132
2410
20945
750
570
4354
4783
4413
6053
1102
1464
5730
4225
1241
3102
11月
30152
28532
86349
28000
26502
81733
5252
5991
34992
5153
5328
15838
2154
2169
20667
466
147
4534
2440
2793
6423
1512
1758
5368
1231
2131
6086
10月
20026
21195
87969
33320
31859
83231
3999
3635
34253
3872
3306
15663
1344
1270
20652
518
739
4853
1275
566
6070
416
5122
4072
3997
5186
9月
24221
26351
86800
54319
54508
84692
6948
7888
34617
4272
3994
16229
2167
2447
20726
1020
4632
3087
3679
6779
1602
916
5306
3172
3141
5261
8月
23024
23223
84670
65229
66984
84503
5225
5232
33677
3613
4929
16507
1527
1496
20446
389
406
4188
1411
1985
6187
968
1761
5992
670
696
5292
7月
25347
24270
84471
88489
76511
82748
4758
4995
33670
4364
5296
15191
1986
1755
20447
487
849
4171
1543
1252
5613
567
765
5199
315
68
5266
6月
20249
18948
85548
81032
83061
94726
4114
4284
33433
4552
4235
14259
1945
1588
20708
470
410
3809
1531
1586
5904
608
565
5001
1746
1631
5513
5月
19954
19577
86849
66067
72105
92697
4228
3889
33263
4061
4116
14576
1547
21065
359
75
3869
1126
1090
5849
479
290
5044
1106
478
5628
4月
30743
29705
87226
51474
48468
86658
6588
5756
33602
4581
4153
14521
2097
2347
21049
904
1266
2008
1876
5885
992
1136
5233
1343
1429
6256
3月
31001
29371
88264
44480
47320
89664
4677
4347
34434
4683
4597
14949
20799
1597
1691
3791
771
801
6017
460
437
5089
1622
2224
6170
2月
22134
24728
89894
29239
32455
86824
2329
2833
34764
3021
3204
15035
1517
21211
234
131
3697
501
488
5987
218
102
5112
690
5568
1月
27816
87300
32159
83608
34260
3044
3220
14852
1329
20960
347
513
3800
1053
6000
340
5228
1354
1128
5792
2、仓库基础资料分析及计算
2.1托盘的选用
在仓库的设计过程中，货物存储方式的选择十分重要，要从货物码放的空间利用率和货物本身是否怕挤压多方面考虑。
托盘上每层货物的摆放方式相同，有利于机器或者人工码放作业，避免无规则码放引起额外劳动率的消耗，以下主要选用了三种国家标准的托盘，从码盘规则和空间利用率考虑，选择最优利用率码放数。
堆码货物间隙为8mm（可忽略），按托盘载重不作限制，货物码放高度控制在2000mm以内。
货物编号
托盘规格
800mm*1000mm
1100mm*1100mm
1000mm*1200mm
最优利用率码放数
单件尺寸
码盘规则
空间利用率
2*2*4
0.71
0.47
2*3*4
0.80
24
1*2*3
0.60
0.40
2*2*3
12
1*3*3
0.68
0.45
3*2*3
0.90
18
2*5*9
1.00
0.66
5*3*9
1.00
135
3*4*4
0.90
3*5*4
0.74
5*4*4
80
1*3*6
3*2*6
36
4*3*3
3*5*3
5*4*3
60
2*3*9
3*3*9
81
由资料可知，货物原始包装形式为箱，全部采用箱和托盘的形式进行存储。
确定各种货物的出入库单元形式，必须基于选定的托盘、各种货物的出货量等。
通过基础数据可分析得到各种货物的出入库单元形式：
A01，A02，A03采用托盘形式；
A04、A05、A06、A07、A08、A09采用托盘与箱结合的形式。
从月末结存量计算得出各个货物空间利用率最高的适用托盘：
（注：
在计算中按照每月30天计算）
适用托盘（mm）
日平均最大结存量（取整）
最优利用率需要托盘数量（取整）
2997
125
3158
263
1168
65
551
708
9
162
226
4
3
209
2
从表中可以发现，有大部分货物在使用1000mm*1200mm的托盘时空间利用率最高。
尤其到考虑月出入库件数较大的货物A01、A02、A03适用的托盘，通过对比数据发现A02月出入库最优利用率需要托盘数量比其他所有的货物总和都大，所以综合以上因素决定选择1000mm*1200mm规格的托盘。
2.2ABC分析
由于商品的单价以及销售额没有给出，所以我们按照品项数和月累计出库量进行分类：
用ABC分析法分析，就是将库存商品按照当月的累计出库量的多少顺序进行排列，再按照商品累计品种分为高、中、低档三种，采取分类管理策略。
品项数
A类
15%-25%
60%-90%
B类
25%-50%
10%-60%
C类
25%-60%
1%-10%
所占百分比
300100
27.5%
599687
55.2%
55644
5.0%
49325
4.5%
21233
2.0%
7541
1.0%
21529
9448
0.8%
21546
1086053
100%
所以结合定义和实际数据，可以将货物分为ABC三类，如图示。
A类（品项数占22%，月累计出库量占82.7％）：
A01、A02；
B类（品项数占56%，月累计出库量占13.5％）：
A03、A04、A05、A07；
C类（品项数占22%，月累计出库量占1.8％）：
A06、A08；
综上所述，A01、A02两类物品占据了出库量的80%以上，因此选用托盘主要依据这两类进行选择，综合以上因素决定选择1000mm*1200mm规格的托盘，数量约为500个。
3、仓库内部总体布局
3.1总体位置规划
SLP是一种最早应用于工厂设计的系统布置设计方法，是一种把物流分析与作业单元关系的密切程度分析相结合、求得合理布置的技术。
系统布置设计的基本要素（PQRST）：
P（Prodcution）：
产品或材料或服务
指规划设计的对象所生产的产品、原材料、加工的零部件或提供服务的项目。
包括原材料、进厂物料、工序间储备、产品、辅助材料、废品废料、切屑、包装材料等。
产品要素影响设施的组成及其相互关系、设备的类型、物料搬运的方式。
Q（Quantity）：
产量
指生产、供应或使用的材料或产品的数量或服务的工作量。
产量要素影响设施规模、设备数量、运输量、建筑物面积等。
R（Route）:
生产路线（工艺过程）
指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、物流路线、工序顺序等，可以用设备表、工艺路线卡、工艺过程图等表示。
生产路线要素影响各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。
S（SupportingService）:
辅助服务部门
指保证生产正常进行的辅助服务性活动、设施以及服务的人员。
包括道路、生活设施、消防设施、照明、采暖通风、办公室、生产管理、质量控制及废物处理等，是正常生产的支持系统。
T（Time）:
时间（或时间安排）
指在什么时候、用多长的时间生产出产品，包括作业、工序、流动、周转等标准时间，时间要素决定着设备的数量、需要的面积和人员、工序的平衡安排等。
进行SLP分析，首先要建立一个各作业单位物流相关图，表示各部门的密切程度。
作业单位相关图类似于车间之间的物流图。
相关图要用试算法进行调整，直到得到满意方案为止。
接下来就要根据建筑的容积来合理地安排各个部门。
为了便于对布置方案进行评价，系统布置设计也要对方案进行量化。
根据密切程度的不同赋予权重，然后试验不同的布置方案，最后选择得分最高的布置方案。
按照作业流程，我们可以将仓库规划为进出货区、仓储保管区、分拣区、集货区、流通加工区、办公室。
各功能区对应的作业有：
1．进货区：
货物接运、进货验收、卸载作业、堆码作业。
2．仓储保管区：
堆码作业、保养维护、盘点作业、补货作业、整理移位。
3．分拣区：
拣货作业。
4．集货区：
集货暂存。
5.出货区：
发货检核、装载上车。
6．办公室：
入库准备、接单、订单处理、发货准备。
7．流通加工区：
流通加工。
SLP法中作业单位间相互关系密切程度用A、E、I、O、U来表示。
A为绝对重要、E为特别重要、I为重要、O为一般、U为不重要，在评价择优量化过程中A、E、I、O、U的取值分别为4、3、2、1、0。
经过综合考虑分析，并结合实际生产情况，得到如下作业单位相关图
各作业单位相关图：
进货区
仓储保管区
分拣区
集货区
出货区
办公室
流通加工区
O/1
U/0
I/2
E/3
I/1
A/4
总分
11
2
作业单位从至表
作业单位相关图
A四条线
E三条线
I二条线
O一条线
U无线
3.2物流动线规划
在进行仓库作业区相对位置规划时，先要确定物流动线形式，总共有六种基本形式。
（1）直线式，这种形式的特点是出/入口在厂房的相对面，无论订单大小与拣货品项多少，均要通过厂房全程。
适合于作业流程简单、规模较小的物流作业。
（2）双直线式，这种形式的特点是出/入口在厂房的相对面。
适合于作业流程相似，但有两种不同进/出货形态的物流形式。
（3）锯齿形或S形，通常适用于多排并列的库存货架区内。
（4）U形，这种形式的特点是出/入口在厂房的同侧，可根据进/出货频率的大小，将物流量大的物品安排在靠近进/出口端的储区，缩短这些物品的拣货搬运路线。
（5）分流式，这种形式适用于批量拣货的分流作业。
（6）集中式，这种形式适用于因储区与物品特性，而把订单分解在不同区域拣货，然后再进行集货的作业方式。
由于本设计的仓库中货物以托盘入库，以托盘和单箱出库，单箱货物就地堆码，进入分拣、集货、发货等一系列作业流程，考虑到作业流程中的设计方便性以及各作业区域的活动关系，决定选择U形的整体布置。
3.3仓库布置
（1）决定仓库厂房空间位置、大致的面积和长宽比例。
由于各作业区域的面积和长宽比还没有经过详细计算，因此，这里的面积和长宽比仅仅是一个大概的数值。
如图所示为各作业区域的面积与长宽比示意图。
（2）决定仓库内由进货到发货的主要物流动线形式，已经决定为U形，出入库口在同侧。
（3）布置刚性区域，刚性区域就是作业区域中面积较大且长宽不易变动的区域。
这类刚性区域应首先安排在建筑平面中，这里是托盘货架仓库、分拣区中分类输送机等作业区域。
（4）插入柔性区域，柔性区域首先是指虽然面积较大但长宽比例容易调整的区域，这里为流动货架与集货区等。
其次还应包括面积较小且长宽比例容易调整的区域，如暂存区、流通加工区等。
（5）决定办公室位置，一般设两个办公室，分别负责进货和发货工作。
上述程序完成后，物流作业区域的位置就基本得以确定，最后绘制出区域布置规划图如下。
作业区相对位置布置规划图：
4、仓库内部设计
4.1选择机械设备的类型及相关参数
堆垛机
堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作、半自动操作或全自
动操作实现把货物从一处搬运到另一处。
（1）堆垛机形式的确定：
堆垛机形式多种多样，包括单轨巷道式堆垛机、双
轨巷道式堆垛机、转巷道式堆垛机、单立柱型堆垛机、双立柱型堆垛机等。
（2）堆垛机速度的确定：
根据仓库的流量要求，计算出堆垛机的水平速度、
提升速度及货叉速度。
（3）其他参数及配置：
根据仓库现场情况及用户的要求选定堆垛机的定位方
式、通信方式等。
输送系统
根据立体库的总体布局，合理选择输送机的类型，包括：
辊道输送机、链条输
送机、皮带输送机、升降移载机、提升机等。
同时，还要根据仓库的瞬时流量
合理确定输送系统的速度。
其他辅助设备
根据仓库工艺流程以用户的一些特殊要求，可适当增加一些辅助设备，如：
手
持终端、叉车、平衡吊等。
4.2补货和集货
补货包括入库分别至高层货架和流动货架，以及自动化仓库区到流动货架区的补货。
其中自动化货架采用旁流式中间设立一条通道通往流动货架补货。
集货包括从自动化仓库拣出的托盘货物和从流动货架区拣出的箱货物，将它们分别按订单进行分类集货。
4.3分拣设备
（1）拣选设备
包括一般拣取设备、自动化拣取设备等。
当拣货区和仓储区分区规划时，作业方式为由仓储区补货到拣货区，拣货量为中等水平，发货频率较高。
这种情况适用于零散发货和拆箱拣货。
当拣货区和仓储区在同一区而分层规划时，作业方式为
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