企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)立體貨架的應(yīng)用管理探究

李愛(ài)平

（中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司荊門分公司，湖北 荊門 448002）

中國(guó)石化下屬某單位主要生產(chǎn)潤(rùn)滑油包裝油，在B廠房?jī)?nèi)安裝了2條生產(chǎn)包裝油生產(chǎn)線，1條4升線，1條1升線，中間空隙可以用做包裝物存放，由于生產(chǎn)量增加，新增加1條1升包裝油生產(chǎn)線，包裝物無(wú)存放地，包裝油產(chǎn)品存放地點(diǎn)也不足，在周圍也沒(méi)有可以建設(shè)庫(kù)房的場(chǎng)地。為了滿足生產(chǎn)需要，確定在相距B廠房200米左右的A廠房，利用A廠房的空高建設(shè)立體庫(kù)房。

1 貨架在廠房的應(yīng)用

A廠房是2008年建成使用的輕鋼結(jié)構(gòu)大跨度廠房，長(zhǎng)度100米，寬度66米，廠房中間可用高度9.3米，兩邊可用高度8.6米，南面30米是2條20升4條200升生產(chǎn)線，北面70米是庫(kù)房。

存貨單元基本情況，1升線產(chǎn)品：帶托盤高度1400mm，總重594kg，20升線產(chǎn)品：帶托盤的高度為1220mm，總重660kg，200升線產(chǎn)品：帶托盤的高度為1020mm，總重840kg，加上貨架本身的重量，確定統(tǒng)一的貨架單元參數(shù)：高度1400mm，重量1000kg，托盤1200×1200。

由于整個(gè)庫(kù)房區(qū)域有4620平方米，庫(kù)房原有安排是考慮了包裝油出庫(kù)的便利性和產(chǎn)品在庫(kù)房?jī)?nèi)的周轉(zhuǎn)率高低等因素，中間20米為20升包裝油庫(kù)存區(qū)域，按2層碼放，兩邊各19米為200升桶包裝油存放區(qū)域，按3層碼放。中間各4米為叉車通道，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，這種安排是比較合理的。選擇立體庫(kù)房建設(shè)在中間20米區(qū)域也是比較合適。貨架區(qū)域內(nèi)地面承載情況，貨架所在的區(qū)域內(nèi)必須能夠承載所有貨物及貨架的重量，并且有一定的余量，通過(guò)計(jì)算每個(gè)貨架面積1.35×1.3=1.755平方米，載重約5噸，因此地面承載力必須大于2.85噸/平方米。區(qū)域內(nèi)地面下層是粉質(zhì)黏土碾壓而成，經(jīng)過(guò)10年沉降，地質(zhì)勘探耐壓力為248kPa，就是每平方米可承壓24.8噸。遠(yuǎn)大于實(shí)際承載力2.85噸/平方米。因此地面承載沒(méi)有問(wèn)題。地面上層鋪裝150mm厚混凝土更是增加了其承載能力，因此該區(qū)域承載力是足夠的。特別要強(qiáng)調(diào)的是如果是在樓房?jī)?nèi)建設(shè)立體貨架，其樓面承載能力一定要進(jìn)行核算。

2 對(duì)立體貨架型式的選擇

立體貨架型式多樣，主要有以下三種。

（1）單元貨架倉(cāng)庫(kù)：這種形式的倉(cāng)庫(kù)使用最廣，通用性也較強(qiáng)。其特點(diǎn)是貨架沿倉(cāng)庫(kù)的寬度方向分成若干排，每?jī)膳懦梢唤M，其間有一條巷道，用堆跺機(jī)或其他倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械作業(yè)。每排貨架沿長(zhǎng)度方向分成若干列，沿垂直方向分成若干層，從而形成大量的貨格，用以儲(chǔ)存貨物單元(一個(gè)貨盤或一個(gè)貨箱)。

（2）貫通式貨架：與單元式倉(cāng)庫(kù)相比，取消各排貨架之問(wèn)的巷道，將貨架合并在一起，使同一層同一列的貨架貫通，形成能一次存放許多貨物單元的通道，而在另一端由出庫(kù)起重機(jī)取貨。根據(jù)貨物單元在通道內(nèi)移動(dòng)方式的不同，貫通式倉(cāng)庫(kù)又可進(jìn)一步劃分為重力貨架式倉(cāng)庫(kù)和穿梭小車式貨架倉(cāng)庫(kù)。

（3）循環(huán)貨架倉(cāng)庫(kù)：這種倉(cāng)庫(kù)的貨架，本身是一臺(tái)垂直提升機(jī)或在水平面內(nèi)沿環(huán)行路線來(lái)回運(yùn)行的輸送機(jī)。前者可以在垂直方向存取貨物，后者在平面內(nèi)存取或揀選貨物。

3 對(duì)貨架立柱的選擇

貨架立柱在倉(cāng)儲(chǔ)貨架中起著支撐的作用，隨著貨架高度的增加、層數(shù)增多，立柱受載大，且大多采用冷彎沖孔薄壁型鋼，本身殘存一定的加工應(yīng)力，實(shí)際的受力情況也比較復(fù)雜，因此立柱的設(shè)計(jì)選用成為整個(gè)貨架系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性和使用的經(jīng)濟(jì)性。貨架立柱是可拆卸式貨架的終極受力支承部件，貨架立柱選用是依據(jù)貨架高度，貨架層數(shù)，以及貨位尺寸和單元載重量及貨架材料性能進(jìn)行選取，目前各個(gè)生產(chǎn)廠家已將其形成系列，如T1000貨架等。

4 貨架加工及安裝要求

（1）立柱系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。①立柱全長(zhǎng)調(diào)節(jié)孔距累計(jì)誤差不大于±1mm，相臨孔距誤差小于0.02mm；②貨架全高尺寸極限偏差不大于±2mm；③立柱片彎曲誤差小于L/1000mm；④立柱與安裝地面垂直偏差小于L/1000mm；⑤柱片安全系數(shù)大于1.92。

（2）橫梁系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。①橫梁長(zhǎng)度尺寸誤差小于0.5mm；②橫梁裝配后兩端高低誤差小于2mm；③貨架橫梁達(dá)到要求的最大承載時(shí)，橫梁撓度不大于L/250安全系數(shù)不小于1.65。

（3）導(dǎo)軌技術(shù)指標(biāo)。①導(dǎo)軌的直線度：每3米≤±1mm，且總長(zhǎng)范圍內(nèi)≤±2mm；②導(dǎo)軌截面扭曲度：每2米≤±1mm，且總長(zhǎng)范圍內(nèi)≤±2mm；③在同一截面方向內(nèi)，兩導(dǎo)軌的高度誤差在3mm以內(nèi)；④兩導(dǎo)軌的垂直面誤差在+1～2mm；⑤端頭板（導(dǎo)軌連接板和末端擋板）不能干涉小車的運(yùn)行；⑥導(dǎo)軌對(duì)接位置處的滑行面和側(cè)面應(yīng)保持光滑；⑦（20℃時(shí)）導(dǎo)軌的自由間隙在0.5～1.5m。

5 立體貨架的運(yùn)行

上貨：將穿梭車用叉車放入需要放置貨物的通道邊，將貨物放置在穿梭車上，穿梭車通過(guò)頂升起載貨物，通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)遙控穿梭車搭載貨物運(yùn)行到貨位上再放下貨物到貨位上，穿梭車再運(yùn)行到起始位置上，完成一個(gè)循環(huán)。貨物放滿一列后再用叉車移動(dòng)穿梭車到另外一列空貨位上。卸貨：將穿梭車用叉車放入需要卸貨的通道邊，開(kāi)啟手動(dòng)或自動(dòng)遙控裝置，穿梭車尋找貨物，通過(guò)頂升裝置起載貨物，運(yùn)行到通道邊時(shí)，頂升裝置放下貨物，貨物由叉車取走，完成一個(gè)循環(huán)。

6 存在的主要問(wèn)題

由于投資不足，本次立體貨架選用的半自動(dòng)貨架，并且只在中間部分建立了貨架，通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，主要存在的問(wèn)題有。①高位叉車上下貨物，速度較慢，另外貨物在叉車舉高時(shí)不容易平衡，易傾倒，容易造成人員傷害和貨物損壞，安全風(fēng)險(xiǎn)高；②眾多高位叉車、叉車在庫(kù)房?jī)?nèi)運(yùn)行，容易造成碰撞等交通事故；③由于沒(méi)有東西通道，在廠房東西面的200升桶貨物進(jìn)行配貨時(shí)，叉車需要較大的繞行距離。增加了運(yùn)行成本。

7 針對(duì)問(wèn)題解決方案

（1）引入相當(dāng)于一個(gè)智能機(jī)器人的智能四向穿梭車，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)與WMS（倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)）系統(tǒng)連接，智能控制等多功能于一體的智能搬運(yùn)設(shè)備；智能四向穿梭車通過(guò)電腦控制在提升機(jī)、貨物巷道、交叉軌道上運(yùn)行裝卸貨物。目前探測(cè)貨位一般是掃二維碼進(jìn)行導(dǎo)航，先進(jìn)的也有用激光導(dǎo)航。

（2）需要做的設(shè)備設(shè)施改造。①調(diào)整這個(gè)貨架高度方向上的間距，由于貨架是活動(dòng)的，間距可以按75mm一個(gè)檔位進(jìn)行高度調(diào)整，一層、二層主要放置200升桶包裝油產(chǎn)品，而高度為1020mm與1400mm差380mm，因此可以調(diào)低300mm，間距為1500mm，三層主要放置20升桶裝產(chǎn)品，高度為1220，與1400差180，可以調(diào)低225mm，四層、五層做1升、4升產(chǎn)品庫(kù)，保持間距不變，調(diào)整后貨位需求總高8175mm，留300mm地腳調(diào)整高度，貨架總高8475，小于庫(kù)房在最低處高度8.6米，滿足基本高度要求，可以建5層貨架，因此原有貨架全部按此高度調(diào)整；②由于四向穿梭車的高度和寬度與現(xiàn)有穿梭車有小的差別，現(xiàn)有的軌道及支撐要全部更換做適應(yīng)性調(diào)整；③建立三條交叉軌道用于四向車運(yùn)行和轉(zhuǎn)向，目前考慮是三條，在具體實(shí)施過(guò)程中如果由于貨物周轉(zhuǎn)率高，可能要有6條交叉軌道；④4臺(tái)提升機(jī)，2臺(tái)上貨，2臺(tái)出貨。長(zhǎng)遠(yuǎn)看需要6臺(tái)提升機(jī)；⑤計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)。

8 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的作用

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)一般由高層貨架、倉(cāng)儲(chǔ)和機(jī)械設(shè)備、建筑以及控制和管理設(shè)施組成。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)設(shè)備和裝卸設(shè)備，一般都是由電力驅(qū)動(dòng)，可以手動(dòng)或自動(dòng)地控制，從一個(gè)到另一個(gè)輸送貨物的集約系統(tǒng)，必須有高的可靠性。立體倉(cāng)庫(kù)，只有一組輸送機(jī)系統(tǒng)，失敗的事件將會(huì)使整個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作受到影響。因此，要求輸送系統(tǒng)中的設(shè)備各個(gè)方面是可靠的耐用的、且易于維護(hù)。

9 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)是利用倉(cāng)庫(kù)的垂直空間，其單位面積存儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的單層倉(cāng)庫(kù)(一般是單層倉(cāng)庫(kù)的4～7倍)，倉(cāng)庫(kù)作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，節(jié)省人力、減少勞動(dòng)力費(fèi)用的支出，提高作業(yè)效率，計(jì)算機(jī)進(jìn)倉(cāng)儲(chǔ)管理，可以方便地做到“先進(jìn)先出”，防止貨物老化生銹，避免貨物丟失。貨位集中使用電子計(jì)算機(jī)便于控制與管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制作業(yè)。在適應(yīng)黑暗、低溫、有毒等特殊環(huán)境下通過(guò)計(jì)算機(jī)控制貨物自動(dòng)出入庫(kù)，無(wú)需人為操作，提高人員安全性。