仓储与配送实务教案5.docx
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仓储与配送实务教案5
枣庄科技职业学院教案
项目(或情境)名称
项目2仓库选址与规划设计
学时
6
任务名称
2.4仓库设施与设备
教学地点
信息工程系6305
教学目标
知识目标
能力目标
情感目标
v;熟悉各种类型的仓库、主要储存设备的类型及功能;
能够进行仓库规划和设计
v培养学生信息搜集及解决实践问题的方法能力;培养学生撰写决策报告的能力;培养学生的参与、团队合作意识。
教学重点
教学难点
仓库规划与设计
能力训练任务
教学方法、手段
多媒体教学
教学组织形式
课堂教授
作业训练
仓储经营形式的特点和策略
教
学
过
程
设
计
2.4.1.认知储存保管设备
v1.货架
v小词典:
货架(goodsshelf)是指用支架、隔板或托架组成的立体储存货物的设施。
v货架的基本功能是既要能够有效保护货物,又要能够提高仓库空间的利用率,还要有利于实现仓库作业的机械化和自动化。
v1)层架
v层架由立柱、横梁和层板构成,层间用于存放货物。
按层架存放货物的重量等级划分,有重型、中型及轻型三种货架类别。
v中、重型层架一般采用固定式层架,坚固、结实,承载能力强;储存大件或中、重型物资,配合叉车等使用;
v轻型层架一般采用装配式,较灵活机动,结构简单,承载能力较差;适于人工存取轻型或小件货物;存放物资数量有限,是人工作业仓库的主要储存设备。
v2)托盘货架
是以托盘单元货物的方式来保管货物的货架,又称工业货架是机械化,自动化仓库的主要组成部分。
托盘货架在国内的各种仓储货架中最为常见,广泛应用于制造业、第三方物流和配送中心等领域。
v3)移动式货架
v移动式货架的货架底部装有滚轮,开启控制装置,滑轮可以沿轨道滑动。
移动式货架平时可以密集相连排列,存取货物时通过手动或电动控制装置驱动货架沿轨道滑动,形成通道,因为一组货架只要一个作业通道,大大减少了货架间的通道数,提高仓库面积的利用率。
v4)驶入和驶入/驶出式货架
v驶入和驶入/驶出式货架是可供叉车(或带货叉的无人搬运车)弛入、存取单元托盘货物的货架。
因为叉车作业通道与货物保管场所合一,仓库面积利用率大大提高。
但同一通道内的货物品种必须相同或同一通道内的货物必须一次完成出入库作业。
特点是使用通道少、空间利用率高。
适合于数量大、同类型、先进后出的仓库。
v驶出式货架与驶入式货架不同之处在于:
驶出式货架是通的,没有拉杆封闭。
前后均可安排存取通道,可实现先进先出管理。
v5)重力式货架
v重力式货架又称流动式货架,是一种利用货物的自身重量来实现存储深度方向上货物移动的存储系统。
在货架每层的通道上,都安装有一定坡度的、带有轨道的导轨,入库的单元货物在重力的作用下,由入库端流向出库端。
8.4.3几种常用货架
v2.重力式货架
v
(1)重力式货架的优点
v由于托盘货物或箱装货物可以利用自身重力自动向低端滑行,当前方货物被提取后,后面的货物会自动跟进,所以重力式货架的优点包括以下几方面:
v(a)可以实现“先进先出”作业;
v(b)货架密集配置,减少通道的占用,使储存密度增大,从而有效节约仓库空间;
v(c)货物进出库作业时,搬运工具运行距离最短;
v(d)货架的货位空缺得到有效控制;
v(e)货架密集排列,有利于仓库的现场管理,有效防止货物丢失;
v(f)减少装卸搬运设备的投入。
v
(2)重力式货架的缺点
v(a)投资成本高,一般重力式货架的成本约是普通托盘货架成本的5~7倍;
v(b)对托盘及货架的加工技术要求高,否则容易造成滑道阻塞。
货架的日常维护保养要求也高。
v6)悬臂式货架
v悬臂常用金属材料制造,悬臂的尺寸根据所存放货物的外形确定。
悬臂可以是单面或者双面,同时悬臂也可以是固定的或者移动的。
主要适用存放长杆件及其他无法使用托盘集装的物料,广泛应用于机械加工及建材超市行业。
8.4.3几种常用货架
v7)旋转式货架
v通过货架旋转改变货物的位置来代替拣选人员在仓库内的移动,能够大幅度降低拣选作业的劳动强度,而且货架旋转选择了最短路径,所以,采用旋转式货架可以大大提高拣货效率。
v8)阁楼式货架
v阁楼式货架是将储存区域通过货架分成两层或多层,通常利用中型搁板式货架或重型搁板式货架作为主体支撑加上楼面板。
阁楼式货架可以有效增加空间使用率,通常上层适合予存放轻量货物,不适合重型搬运设备行走,上层货物的搬运需配装垂直输送设备。
底层货架不但是保管物料的场所,而且是上层建筑承重梁的支撑,承重梁的跨距大大减小,建筑费用也大大降低。
也适用于现有旧仓库的技术改造,提高仓库的空间利用率。
(1)托盘按结构不同分类
v1)平托盘
v
(1)根据台面分类,有单面型、单面使用型、双面使用型和翼型等4种。
v1)平托盘
v
(2)根据叉车叉入方式分类,有单向叉入型、双向叉入型、四向叉入型等3种。
v1)平托盘
v(3)根据材料分类,木制平托盘、钢制平托盘、塑料制平托盘、复合材料平托盘以及纸制托盘等5种。
v2)柱式托盘
v其结构是托盘的四个角有钢制的立柱,柱子上端可用衡量连接,形成框架型。
可防止倒塌和承重;可作为移动的货位和货架;不用时叠套存放。
v3)箱式托盘
v4)轮式托盘
v下部有小轮子,能够短距离移动,自行搬运或者滚上滚下的装卸。
v5)特种专用托盘
(2)托盘按材质的不同分类
v1)木制托盘:
价格低廉、易于加工、适应性强
v2)塑料托盘:
美观、平稳、耐腐蚀等优点,但成本高
v3)金属托盘:
承载性好、但重量大、价格高
v4)纸质托盘:
环保、价格低
纸托盘
2.4.2认知装卸搬运设备
v1.叉车
v小词典:
叉车是指具有各种叉具,能够对货物进行升降和移动以及装卸作业的搬运车辆。
它具有灵活、机动性强、转弯半径小、结构紧凑、成本低廉等优点。
v1)叉车的功能及应用
v叉车是一种用来提取、搬运、堆码单元货物的车辆,它能完成出库、搬运、装卸、入栈4种复合作业,是常用的装卸设备,有万能装卸机械之称。
既可用于堆场垂直堆码作业,又可用于水平运输,应用十分广泛。
v2)叉车的类型
①根据动力种类可划分为电瓶和内燃机两大类(内燃机的燃料又分为汽油、柴油和天然气3种)。
电动式叉车
内燃式叉车
v②按其基本构造分类,又可分为平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车、拣选式叉车、集装箱叉车等
v3.按照性能和功能分类
1)平衡重式叉车
叉车的主要部件
平衡重
所有平衡重安装在以前轴为轴线的叉车上。
它是叉车上最重的部件用来帮助叉车负载时保持平衡。
电动叉车的电瓶重量是平衡重重量的一部分,这就是为什么内燃叉车的平衡重比电动叉车的重的原因之一。
2)侧面式叉车
v侧面式叉车门架和货叉位于车体的一侧。
主要用于长料货物的搬运,这种叉车司机的视野好,所需通道宽度也较小。
3)插腿式叉车
插腿式叉车:
两腿上前伸出,支撑在很小的车轮上。
支腿的高度很小,可同货叉一起插入货物的底部。
跨架支撑面积较大,具有较高的稳定性和较轻的重量。
v特点:
起重重量小、车速低、结构简单、外形小巧。
4)前移式叉车
前移式叉车也有前伸的支腿,但它的支腿不能插入货物的底部。
它的的门架(或货叉)可前后移动,运行时,门架后移,使货物重心位于前、后轮之间,适用于车间、仓库内内工作。
(左图为货驻前移,右图为门架前移)。
5)集装箱式叉车
v专门用于集装箱的装卸搬运,有正面式和侧面式,适合搬运较大重量的集装箱货物
6)高货位拣选式叉车
v可实现高位拣货,操作者与货叉一起升降
补充:
叉车的属具
补充:
叉车的属具
补充:
叉车的属具
补充:
叉车的属具
补充:
叉车的属具
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叉车的属具
补充:
叉车的属具
补充:
叉车的属具
v2.手推车
v手推车(handcart)是一种以人力为主,在路面上水平输送物料的搬运车。
其特点是价廉、轻巧、易操作、回转半径小,适合于短距离搬运轻型物料。
v3.堆垛机
v堆垛机是专门用来堆码或提升货物的机械。
3.巷道堆垛机
v4.起重机
v起重机是在采用输送机之前曾被广泛使用的具有代表性的一种搬运机械,它是指将货物吊起,在一定范围内作水平运动的机械。
起重机按照其所具有的构造、动作繁简程度以及工作性质和用途,可以归纳为简单起重机械、通用起重机械和特种起重机械三种。
v5.自动导向车
v小词典:
自动导向车(AGV)是采用自动或人工方式装载货物,按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点,再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。
主要内容
v1)什么是AGV?
v2)AGV的基本工作原理?
v3)AGV有哪些技术参数?
1概述
v1.1AGV的基本概念
v根据美国物流协会定义,AGV(AutomatedGuidedVehicle)是指装备有电磁或光学导引装置,能够按照规定的导引路线行驶,具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。
v我国国家标准《物流术语》中,对AGV的定义为:
vAGV:
装有自动导引装置,能够沿规定的路径行驶,在车体上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。
vAGVS:
多台AGV小车在控制系统的统一指挥下,组成一个柔性化的自动搬运系统,称为自动导引车系统,简称AGVS。
AGV的发展情况
v世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的,它是一种牵引式小车系统,可十分方便地与其他物流系统自动连接,显著地提高劳动生产率,极大地提高了装卸搬运的自动化程度。
v1954年英国最早研制了电磁感应导向的AGVS,由于它的显著特点,迅速得到了应用和推广。
v1960年欧洲就安装了各种形式、不同水平的AGVS220套,使用了AGV1300多台。
v1976年,我国起重机械研究所研制出第一台AGV。
1999年3月27日,由昆明船舶设备集团有限公司研制生产的激光导引无人车系统在红河卷烟厂投入试运行,这是在我国投入使用的首套激光导引无人搬运车系统。
1.2AGVS的特点
v机电一体化
v自动化
v柔性化
v准时化
v常常是自动化仓储系统的重要组成部分。
1.3AGV的类型
v1.3.1按照导引原理的不同,分为固定路径导引和自由路径导引两大类型。
v1)固定路径导引:
在事先规划好的运行路线上设置导向的信息媒介,如导线、光带等,通过AGV上的导向探测器检测到导向信息(如频率、磁场强度、光强度等),对信息实时处理后,用以控制车辆沿规定的运行线路行走的导引方式。
v2)自由路径导引:
事先没有设置固定的运行路径,AGVS根据搬运任务要求的起讫点位置,计算机管理系统优化运算得出最优路径后,由控制系统控制各个AGV按照指定的路径运行,完成搬运任务。
请判断以下AGV属于哪种类型?
1.3.2按照用途和结构分类
vAGV分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。
v1)无人搬运车:
主要用于完成搬运作业,采用人力或自动移载装置将货物装载到小车上,小车行走到指定地点后,再由人力或自动移载装置将货物卸下,从而完成搬运任务。
v2)无人牵引小车:
v主要功能是自动牵引装载货物的平板车,仅提供牵引动力。
当牵引小车带动载货平板车到达目的地后,自动与载货平板车脱开。
v3)无人叉车:
v其基本功能与机械式叉车类似,只是一切动作均由控制系统自动控制,自动完成各种搬运任务。
AGV的典型部件
v2.1车体
v车体由车架和相应的机械装置所组成,是AGV的基础部分,是其他总成部件的安装基础;
v2.2蓄电和充电装置
vAGV常采用24V或48V直流蓄电池为动力。
蓄电池供电一般应保证连续工作8小时以上的需要。
v2.3驱动装置
vAGV的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成,是控制AGV正常运行的装置。
其运行指令由计算机或人工控制器发出,运行速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。
AGV的典型部件
v2.4导向装置
v接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。
v2.5车上控制器
v接受控制中心的指令并执行相应的指令,同时将本身的状态(如位置、速度等)及时反馈给控制中心。
v2.6通信装置
v实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。
v2.7安全保护装置
v安全系统包括对AGV本身的保护、对人或其它设备的保护等方面。
v如在断电、出现障碍时制动装置能靠机械实现制动。
2AGV的基本结构
v8、移载装置
v与所搬运货物直接接触,实现货物转载的装置。
v9、信息传输与处理装置
v主要功能是对AGV进行监控,监控AGV所处的地面状态,并与地面控制站实时进行信息传递。
3导引原理
v固定路径导引方式和自由路径导引方式。
3.3自由路径导引
4AGVS的管理与控制
5AGV的主要技术参数
v1)额定载重量:
v自动导引搬运车所能承载货物的最大重量。
AGV的载重量范围在50kg~20000kg,以中小型吨位居多。
根据日本通产省的调查,目前使用的AGV载重量在100kg以下的占19%,载重量在100kg~300kg占22%,300kg~500kg占9%,500kg~1000kg的占18%,1000kg~2000kg的占21%,2000kg~5000kg的占8%,而5000kg以上的数量极少。
v2)自重
v自重是指自动导引搬运车与电池加起来的总重量。
v3)车体尺寸
v车体尺寸是指车体的长、宽、高外形尺寸。
该尺寸应该与所承载货物的尺寸和通道宽度相适应。
5AGV的主要技术参数
v4)停位精度
v指AGV到达目的地址处并准备自动移载时所处的实际位置与程序设定的位置之间的偏差值(mm)。
这一参数很重要,是确定移载方式的主要依据,不同的移载方式要求不同的停位精度。
v5)最小转弯半径
v指AGV在空载低速行驶、偏转程度最大时,瞬时转向中心到AGV纵向中心线的距离。
它是确定车辆弯道运行所需空间的重要参数。
5AGV的主要技术参数
v6)运行速度
v指自动导引搬运车在额定载重量下行驶时所能达到的最大速度。
它是确定车辆作业周期和搬运效率的重要参数。
v7)工作周期
v自动导引搬运车完成一次工作循环所需的时间。
拓展知识:
仓储其他搬运设备
v6)牵引车
v用来牵引仓库平板拖车的电动或者机动车辆
v2.4.3认知输送分拣设备
v1.输送机
v输送机是一种连续搬运货物的机械,其特点是在工作时连续不断地沿同一方向输送散料或者重量不大的单件货物,装卸过程无需停车,因此生产率比较高。
根据用途和所处理货物形状的不同,输送机可分为带式输送机、滚柱输送机、辊道输送机、链式输送机、悬挂输送机、单轨输送机、垂直输送机等。
v2.自动分拣系统
v自动分拣系统的特点:
v
(1)能连续、大批量地分拣货物
v自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等限制,可以连续运行,因此自动分拣系统的分拣能力具有人力分拣系统无可比拟的优势。
v
(2)分拣误差率低
v自动分拣系统的分拣误差率主要取决于所输入的分拣信息的准确性,而这又取决于分拣信息的输入机制。
如采用条形码扫描输入,除非条形码印刷本身有差错,否则不会出错。
目前,自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。
v(3)分拣作业基本实现无人化
v建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用,减轻员工的劳动强度,提高工作效率,因此自动分拣系统能够最大限度地减少人员的使用,并基本做到无人化。
拓展知识:
仓库辅助仓库
v1.传感器
v2.安全消防设施
v3.计量设施
v4.其他设施
3、电子吊秤
通风设备--离心式通风机
轴流式通风机
5.消防设备
1、火灾探测器
是利用一些敏感元件和电子线路,将上述物理现象转变为电信号,然后送给报警器的一类特殊传感器。
1、灭火器的种类
(1)干粉灭火器
是利用二氧化碳气体或氢气气体作动力,
将筒内的干粉喷出的灭火的。
主要用于扑救石油、有机溶剂等易燃液体、可燃气体和电气设备的初起火灾。
(2)二氧化碳灭火器
是充装液态二氧化碳,利用气化的二氧化碳气体能够降低燃烧区温度,隔绝空气并降低空气中氧含量来进行灭火的。
主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600v以下的电气设备及油类初起火灾,不能扑救钾、纳等轻金属火灾。
(3)卤代烷灭火器
在灭火防爆和抑爆方面均具有独特的灭火效果,并且不导电、无残留,因而是灭火器中首选的灭火药剂。
(4)水型灭火器和泡沫灭火器
水型灭火器装的是水或混有各种添加剂的水,以增强灭火效力。
是将水喷射到燃烧物上,使其冷却而达到灭火效果。
不能扑救带电物体火灾。
泡沫灭火器有化学泡沫灭火器和机械泡沫灭火器。
v2.4.4选择仓储设备
v1.选择仓储机械设备遵循的原则
v1)仓储机械设备的型号应与仓库的作业量、出入库作业频率相适应
v2)计量和搬运作业同时完成
v有些仓库,需要大量的计量作业,如果搬运作业和计量作业不同时进行,就会增加装卸搬运的次数,降低了生产效率。
v3)选用自动化程度高的机械设备
v要提高仓库的作业效率,应从货物和作业机械两个方面着手。
v4)注意仓储机械设备的经济性
v选择装卸搬运设备时,应该根据仓库作业的特点,运用系统原理思想,在坚持技术先进、经济合理、操作方便的原则下,企业应根据自身的条件和特点,对设备进行经济性评估,选择合适的机械设备。
v2.各种设备的选择
v1)装卸搬运设备选择
v
(1)时间因素
v在选择装卸搬运设备时,对于货物装卸搬运的时间是必须考虑的一个要素。
一般对于比较紧急的货物选择半自动化或全自动化设备。
v
(2)设备成本
v不同的装卸搬运设备其价格相差很大,自动化程度越高的其价格越高。
对于装卸搬运设备选择,要进行设备的成本和效益的计算,选择效益最优的设备。
v(3)设备的特点
v装卸搬运设备种类繁多,在选择时要充分考虑其自身特点与仓库设施的特点,选择的搬运设备要与仓库和其他设施设备配套。
v(4)货物的特点
v在装卸搬运设备选择时还要考虑搬运货物的特点,比如货物的尺寸、包装、重量、数量、价值及易损性等。
如果货物的体积庞大,或者重量比较大就应该选择机械化设备。
v另外,其中机械设备在选择时还要考虑:
工作场所的条件(长×宽×高,室内还是室外),工作级别(工作繁重程度,负荷情况)的要求,每小时的生产率要求等。
v2)输送设备的选择
v在输送设备选择时,通常要考虑以下要素:
v
(1)生产率
v生产率是指输送机械在单位时间内输送货物的重量。
单位t/h,它是反映输送机械工作性能的主要指标,其大小主要取决于输送机械承载构建上每米长度所载物料的质量和工作速度。
(2)输送速度
v输送速度是指被运送货物或物料沿输送方向的运行速度。
v(3)带宽
v带宽是输送机的一个重要尺寸参数,其大小取决于输送机的生产率和速度。
v(4)输送长度
v输送长度是指输送机装载点与卸载点之间的距离。
v(5)提升高速
v提升高速是指货物或物料在垂直方向上输送的距离。
3.仓储与配送中心设备选择依据
v海尔集团公司分析发现在整个生产过程中,最受制约的就是仓储,就是原材料和零部件的仓储和配送,所以海尔选择了这个突破口。
在青岛海尔信息园里面建了一座机械化的立体库,在黄岛开发区建了一座全自动的立体库。
v海尔的事实是,黄岛立体库长120米、宽60米,仓储面积5400m2,立体库有9168个标准托盘位,托盘是1.2×1米的;立体库的建筑高度是16米,放货的高度可到12.8米,每天进出的托盘达到1200个,实际能力是1600个。
v5400m2取代了原来65000m2的外租库,而且由于使用了计算机系统,管理人员从原来的300多人降为48人。
通过减少外租库的租金,外租库到车间的来回费用,节省工人工资加起来一年是1200万。
v第二个作用是降低了物料的库存。
因为海尔在计算机系统里都设定了,比如说只允许放7天的料,超过7天不让进,相对来说使整个库存量下降。
库存量下降当时空调事业部就是一个典型的例子,从9月到12月降了1.4亿。
v第三个作用是深化了企业物流系统的规划。
因为立体库使用后是两翼推动,一是海尔要求所有的分供方按照标准化的模式送货,所有的都是标准化的托盘,标准的周转箱。
二是,立体库具有灵活性和扩展性,刚开始设计立体库想的只是放空调的东西,但是通过计算机系统管理以后,只占很少的库容,公司马上把冰箱、洗衣机、电脑全部放进去,一下减少了这些厂的外租库,整个效果非常明显。
v请分析:
v什么是自动化立体仓库“?
v自动化立体仓库由那些部分构成?
v自动化立体仓库有哪些优点?
答案见课本
v20世纪70年代,北京某汽车制造厂建造了一座高层货架仓库(即自动化仓库)作为中间仓库,存放装配汽车所需的各种零配件。
此厂所需的零配件大多数是由其协作单位生产,然后运至自动化仓库。
该厂是我国第一批发展自动化仓库的企业之一。
v 该仓库结构分高库和整理室两部分,高库是采用固定式高层货架与巷道堆垛机结构,从整理室到高库之间设有辊式输送机。
当入库的货物包装规格不符合托盘或标准货箱时,则还需要对货物的包装进行重新整理,这项工作就是在整理室进行。
由于当时各种物品的包装没有标准化,因此,整理工作的工作量相当大。
v 货物的出入库是运用电脑控制与人工操作相结合的人机系统。
这套设备在当时来讲是相当先进的。
该库建在该厂的东南角,距离装配车间较远,因此,在仓库与装配车间之间需要进行二次运输,即将所需的零配件先出库,装车运输到装配车间,然后才能进行组装。
v 自动化仓库建成后,这个先进设施在企业的生产经营中所起的作用并不理想。
因此其利用率也逐年下降,最后不得不拆除。
v二、原因分析
v
(1)、由于当时各种物品的包装没有统一的标准,入库的货物包装不规范,不符合托盘或标准货箱,造成在入库之前要对物品进行重新管理,造成资源的浪费,而这个作业又回到了人力操作,因此不能很好的节约人力。
v
(2)、该企业所需的零配件大多数是由其协作单位生产,再运至自动化仓库,造成入库时不准时、不能很好的协调各方面的工作。
v (3)、该仓库距离装配车间较远,在将零部件运往装配车间时需进行二次运输,可能造成数据查询、处理出现错误,且在这过程中需要大量的人力、物力,导致效率低下,企业利润减少。
v 三、启示
v
(1)、对要入库自动化仓库的货物实行标准化,进行统一的标准包装,以节省入库时所需的人力、物力等资源。
v
(2)、充分运用现代物流信息,对货物实行信息跟踪处理,实现电脑控制与人机操作相结合的人机系统。
v (3)、在仓库布局方面,应充分考虑仓库与车间的位置关系,应做到仓库与车间衔接融洽,实现仓库与车间
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