物流工程中的设施设备

第3章物流工程设施设备引导案例：叉车的选择和配置2001年9月，深圳某物流公司拟建一个立体仓库，总面积达12000平米（120m×100m），有效净高度10.5m，卸货平台16处，公司希望既能最大限度地利用仓库空间，又能满足货物最大周转量日处理50个40英尺集装箱的要求。公司原拟订林德三向高位堆垛叉车8台，电动平衡重式叉车16台。经过林德公司的分析，共同探讨仓库的空间利用率、作业效率以及投资成本的规划意图和综合需求状况，再用专用软件得到的优化方案是配备三向高位堆垛叉车4台，电动平衡叉车6台，电动托盘搬运车10台，做到叉车分工明确，各款叉车又充分利用，不仅综合动作效率大为改善，同时减少在叉车上的投资约70%。本章主要内容收发设施设备收发站台设施设备、计重计量设备、工业门包装与集装设备物流包装设备、托盘、集装箱、生产物流集装设备。存储设施设备存储单元、货架物料搬运设备搬运车辆、起重运输设备、传送带和输送机械、散料搬运设备、自动物料搬运设备及系统。自动数据收集和通信设备自动标识技术及设备、无纸化通信技术及设备典型物流设备的技术参数与选用托盘货架、叉车的主要参数与选用3.1概述物流设施设备的定义：物流设施设备就是一切直接应用于物流活动，改进并提高其工作效率的各种设施与设备总称。物流设施设备按功能一般可分为：以仓库为核心的存储系统，包括容器设施、存储设备、货架、堆垛机等；搬运系统，包括起重输送机械、自动车、叉车等；流通加工及周边设备系统，包括裹包集包设备、印刷条码标签设备、计重计量设备等。物流设施的发展趋势：信息化标准化与个性化环保与节能化3.2收发设施及设备物流工程中的收发设施及设备指物流中转、存储过程中到货、出货所用的设施设备包括：收发站台设备计重计量设备工业门3.2.1收发站台设施及设备收发站台设施及设备主要是指用于货运车站、仓库、物流中心及港口码头各种箱包类货物装卸、转运、分拣等设施设备。这类设施设备包括库房、库门、牵引车、箱包转运车、站台登车桥、地面登车桥、液压升降台等3.2.2计重计量设备主要是对起重、运输、装卸、包装、配送以及生产过程中的物料进行计量称量的装置。要求有四个主要方面：即准确性，灵敏性，稳定性，不变性。按其工作方式分为台盘式、地磅式和吊拉式。按计重自动化程度分为人工称量装置、自动称量设备。按其工作原理分为机械式、电子式及综合式。如动态电子汽车衡、传送带式动态电子计重衡、生产过程中的定量（计重/计量）包装装置。3.3包装与集装设备包装是指采用打包、装箱、灌装和捆扎等操作技术，使用箱、包、袋、盒等适当的容器、材料和辅助物等将物品包封并予以适当标志的工作，它是包装物和包装操作的总称；集装是将许多单件物品通过一定的技术措施组合成尺寸规格相同、重量相近的大型标准化单元组合体。包装和集装操作离不开各种包装和集装设备。3.3.1物流包装设备物流包装设备是指完成全部或部分包装过程机器的总称。包装过程包括充填、裹包、封口工序，以及清洗、堆码和拆卸等，还包括盖印、计量等附属设备。物流包装不同于产品的商业包装它主要是指方便搬运、强化运输、保护产品、便于信息和计数等目的，要以适宜的费用和方式达到物流的基本要求。3.3.2托盘储存工具。运输工具。集装化工具，是物流合理化的重要条件。1．托盘的类型与结构按托盘材料不同可分为木托盘、钢托盘、铝托盘、纸托盘、塑料托盘、胶合板托盘和复合材料托盘等；按使用方式分通用托盘是指在企业内外一般货物流通使用，可供互换的托盘。其尺寸和结构一般都符合国际、国家或行业标准的规定。通用托盘按其结构不同可分为平托盘、箱式托盘、柱式托盘和轮式托盘等。1）平托盘(FlatPallet)平托盘是一种基本型托盘，在承载面和支撑面间夹以纵梁，构成可集装物料，可使用叉车或搬运车等进行作业的货盘。按使用面分主要包括单面平托盘、双面平托盘；按货叉插入口分为两向进叉托盘、四向进叉托盘2）箱式托盘(BoxPallet)用于装载一些不易包装或形状不规则的货物，在运输中不易塌垛。金属箱式托盘还用于热加工车间集装熟料。一般下部可叉取，上部可吊装，并可进行码垛(一般为四层)。3）柱式托盘(PostPallet)主要用于包装件、桶装货物、棒料和管材等的搬运和储存。该种托盘可以多层堆码，并使下层货物不受上层货物的压力。柱式托盘还可以作为可移动的货架、货位；不用时，还可叠套存放，节约空间。4）轮式托盘(RollPallet)也称为物流台车。这种托盘既便于机械化搬运，又适合做短距离的人力移动。5）专用托盘2．托盘的规格尺寸托盘主要参数有五个，即长度、宽度、总高度、叉孔高和插口高。其中总高度H一般为100~150mm，单面取140mm，双面150mm；叉孔高70mm，叉孔宽度为95~127mm；自由叉孔（插口）则专门为托盘搬运车插腿插入所用，高度为100mm。托盘的长度和宽度尺寸世界各国都不相同，目前主要规格尺寸如下：1.800mm×1200mm为欧式托盘2.1000mm×1200mm为通用标准托盘3.1016mm×1219mm(40in×48in)为美式托盘4.1140mm×1140mm为日、韩、台湾采用的日式托盘国际标准择优采800mm×1200mm和1000mm×1200mm两种尺寸，1996年我国颁布了平托盘规格尺寸的国家标准（GB2934-1996），除了上述1和2两类外，还有800mm×1000mm的规格。3.3.3集装箱根据国际标准化组织（ISO）TC/04委员会的定义，凡具备下列条件的运输容器，可称为集装箱。1.具有足够的强度，能长期反复使用；2.中途转运时，不用搬动箱内的货物，可整体转载；3.备有便于装卸的装点，能进行快速装卸；4.便于货物的装入和卸出；5.具有1立方米以上的内部容积集装箱类型干货型开顶集装箱板架集装箱通风集装箱冷藏集装箱罐式集装箱其他专用集装箱3.3.4其他物流集装设备如：生产物流集装设备主要是指为提高生产、运输效率，将一定数量的散装或零星成件物料组合在一起，采用的托盘、周转箱、集装箱或集装袋等成组装载物品的设备，除了托盘集装外，还有集装袋、绳索捆扎、货捆集装、框架集装等。3.4存储设施设备货架这个词本身就有多种含义，一般轻型货架(Shelf)与我们常见的书架和超市里的货架没什么区别;但重型货架(Rack)主要是存放单元货物的，是本节主要讨论的对象。货架(Rack)货架是以具有一定强度材料，按一定格式建成用来存放货物的几何构筑体。货架按存取作业方式的不同可以分为：托盘货架、驶入式货架、阁楼式货架、重力式货架、悬臂式货架、移动式货架、旋转式货架等。按货架是否移动分类，可分为固定式和驱动式；按货架高度分类，则分为高层货架（12m）、中层货架（5~12m）、低层货架（5m）；按货架材料分类，可分为钢货架、钢筋混凝土货架和组合式货架；按货架本身的结构方式分类，又可分为焊接式货架和组装式货架等。1．托盘货架(PalletRack)托盘货架是最常用的选取式货架(Selectiverack)，可以自由选取存放在货架任一位置的托盘货物。目前都采用自行组合方式，易于拆卸和移动，可按物品堆码的高度，任意调整横梁位置，又可称作可调式托盘货架。2．驶入式货架Drive-inorDrive-throughRack驶入式货架取消了位于各排货架之间的通道，将货架合并在一起，使同一层同一列的货物互相贯通，故又称贯通式货架，或通廊式货架。托盘或货箱搁置于由货架立柱伸出的托梁（牛腿）上，叉车或堆垛机可直接进入货架每个流道内，每个流道既能储存货物，又可作为叉车通道。3、阁楼式货架Mazzanine阁楼式货架是为了充分利用仓库的空间，将空间作双层设计，从而有效地利用空间。利用钢梁和金属板将原有储区作楼层间隔，每个楼层可放置不同种类的货架，而货架结构具有支撑上层楼板的作用。4．重力式托盘货架Gravityflowrack重力式货架是指货架本身固定不动，但货物单元可在货架上流动或移动的货架。货物从货架的高端放入某一流道内，货物在重力或动力驱动的作用下滑动到流道的另一端(低端)等待出库。即一端入库，另一端出库。这种货架可实现先进先出的作业原则。5、悬臂式货架Cantileverrack悬臂式货架是由在立柱上装设悬臂来构成的，悬臂可以是固定的，也可以是移动的。树枝形货架该货架适合于存放钢管、型钢等长形的物品。若要放置圆形物品时，在其臂端装设挡块以防止滑落。6、移动式货架Mobilerack移动式货架是将货架本身放置在轨道上，在货架底部设有驱动装置。靠电动或机械装置使货架沿轨道横向移动。当不需要出入库作业时，各货架之间没有通路相隔，紧密排列；当需要存取货物时，使货架移动，在相应的货架前开启出作业通道。如冷库存放冰激淋可用移动式货架。7．旋转式货架Carousel传统的货架是由人至货，而旋转式货架是货至人，操作者可按指令旋转货架运动，达到存取货的目的。旋转式货架适用于电子零件、精密机件等少量多品种小物品的储存及管理。3.5物料搬运设备搬运是对物料、产品、零件、介质或其他物品进行搬动运输或改变其位置。物料搬运输送设备是物流中心和生产物流系统的重要装备，在生产与作业场地，物料搬运设备起着人与工位、工位与工位、加工与存储、加工与装配之间的衔接作用，具有物料的暂存和缓冲功能。包括：搬运车辆输送机械起重机械垂直搬运机械3.5.1搬运车辆IndustrialTrucks搬运车辆主要包括各种手推车、托盘搬运车、电瓶搬运车、叉车及自动导引搬运车等。搬运车辆主要用于物品的在一定范围内的转载和短距离运输工作。1.手推车HandCart手推车是一种以人力为主，在路面上水平输送物料的搬运车。轻巧、易操作、回转半径小，适于短距离搬运轻型物料。常见的手推车类型包括杠杆式手推车、手推台车、登高手推台车和手动液压升降台车。2．托盘搬运车PalletJack轻小型搬运设备，它有两个货叉似的插腿，可插入托盘自由叉孔之内。广泛应用于收发站台的装卸或车间内各工序间不需堆垛的搬运作业3．固定平台搬运车PlatformTruck有较大承载物料平台的搬运车。承载平台比卡车离地低，装卸方便；结构简单、价格低；轴距、轮距较小，作业灵活等。一般用于企业内车间与车间，车间与仓库之间的运输。根据动力不同分为内燃型和电瓶型（电瓶车）。4．叉车(ForkliftTruck)用来装卸、搬运和堆码单元货物的车辆。有适用性强，机动灵活，效率高的优点。叉起货物水平搬运，提升货物垂直堆码。按动力分：内燃式、蓄电池式。按结构特点分：平衡重式、前移式、插腿式、侧面叉车等。平衡重式前移式插腿式侧面叉车3.5.2起重机械以间歇作业方式对物料进行起升、下降和水平移动的搬运设备。作业循环：取物、起重、平移、下降、卸载。分为：简单起重机械、通用起重机械和特种起重机械。1．简单起重机械简单起重机械一般只作升降运动或一个直线方向移动，只需要具备一个运动结构起升货物重量不大，作业速度及效率较低分为：手拉葫芦，用于手动梁式起重机或架空单轨运输手板葫芦，手柄板动钢丝绳或链条环链电动葫芦钢丝绳电动葫芦2．通用起重机械有使物品作水平方向的直线运动或回转运动机构，通用不仅指搬运物品的多样性，而且也包括使用场所的广泛性。主要有：桥式起重机：天车、行车Bridgecrane门式起重机：龙门吊Gantrycrane固定旋转式：港口、建筑行业多移动旋转式：汽车起重机，有轨式（港口门座式、塔式、铁路）3.5.3传送带和输送机械输送机械是在一定的线路上连续不断地沿同一方向输送物料的物料搬运机械，装卸过程无需停车。水平物品运输，兼有一定垂直运输作业，工作对象为小型件及散状物品。输送能力大，运距长，结构简单，生产率很高。还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。3.5.4散料搬运设备主要有皮带输送机、斗式提升机、气力输送机和螺旋输送机等，用于散料的连续、均衡输送，一般适于工厂生