企業(yè)倉儲立體貨架的應用管理探究

李愛平

（中國石化潤滑油有限公司荊門分公司，湖北 荊門 448002）

中國石化下屬某單位主要生產潤滑油包裝油，在B廠房內安裝了2條生產包裝油生產線，1條4升線，1條1升線，中間空隙可以用做包裝物存放，由于生產量增加，新增加1條1升包裝油生產線，包裝物無存放地，包裝油產品存放地點也不足，在周圍也沒有可以建設庫房的場地。為了滿足生產需要，確定在相距B廠房200米左右的A廠房，利用A廠房的空高建設立體庫房。

1 貨架在廠房的應用

A廠房是2008年建成使用的輕鋼結構大跨度廠房，長度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升生產線，北面70米是庫房。

存貨單元基本情況，1升線產品：帶托盤高度1400mm，總重594kg，20升線產品：帶托盤的高度為1220mm，總重660kg，200升線產品：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：高度1400mm，重量1000kg，托盤1200×1200。

由于整個庫房區(qū)域有4620平方米，庫房原有安排是考慮了包裝油出庫的便利性和產品在庫房內的周轉率高低等因素，中間20米為20升包裝油庫存區(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，經過長期使用，這種安排是比較合理的。選擇立體庫房建設在中間20米區(qū)域也是比較合適。貨架區(qū)域內地面承載情況，貨架所在的區(qū)域內必須能夠承載所有貨物及貨架的重量，并且有一定的余量，通過計算每個貨架面積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)域內地面下層是粉質黏土碾壓而成，經過10年沉降，地質勘探耐壓力為248kPa，就是每平方米可承壓24.8噸。遠大于實際承載力2.85噸/平方米。因此地面承載沒有問題。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。特別要強調的是如果是在樓房內建設立體貨架，其樓面承載能力一定要進行核算。

2 對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）單元貨架倉庫：這種形式的倉庫使用最廣，通用性也較強。其特點是貨架沿倉庫的寬度方向分成若干排，每兩排成一組，其間有一條巷道，用堆跺機或其他倉儲機械作業(yè)。每排貨架沿長度方向分成若干列，沿垂直方向分成若干層，從而形成大量的貨格，用以儲存貨物單元(一個貨盤或一個貨箱)。

（2）貫通式貨架：與單元式倉庫相比，取消各排貨架之問的巷道，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，而在另一端由出庫起重機取貨。根據貨物單元在通道內移動方式的不同，貫通式倉庫又可進一步劃分為重力貨架式倉庫和穿梭小車式貨架倉庫。

（3）循環(huán)貨架倉庫：這種倉庫的貨架，本身是一臺垂直提升機或在水平面內沿環(huán)行路線來回運行的輸送機。前者可以在垂直方向存取貨物，后者在平面內存取或揀選貨物。

3 對貨架立柱的選擇

貨架立柱在倉儲貨架中起著支撐的作用，隨著貨架高度的增加、層數增多，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力，實際的受力情況也比較復雜，因此立柱的設計選用成為整個貨架系統(tǒng)的關鍵，直接關系到結構的安全性和使用的經濟性。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貨架高度，貨架層數，以及貨位尺寸和單元載重量及貨架材料性能進行選取，目前各個生產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)技術指標。①立柱全長調節(jié)孔距累計誤差不大于±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柱片安全系數大于1.92。

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

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

5 立體貨架的運行

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，穿梭車通過頂升起載貨物，通過自動或手動遙控穿梭車搭載貨物運行到貨位上再放下貨物到貨位上，穿梭車再運行到起始位置上，完成一個循環(huán)。貨物放滿一列后再用叉車移動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，開啟手動或自動遙控裝置，穿梭車尋找貨物，通過頂升裝置起載貨物，運行到通道邊時，頂升裝置放下貨物，貨物由叉車取走，完成一個循環(huán)。

6 存在的主要問題

由于投資不足，本次立體貨架選用的半自動貨架，并且只在中間部分建立了貨架，通過一段時間的運行，主要存在的問題有。①高位叉車上下貨物，速度較慢，另外貨物在叉車舉高時不容易平衡，易傾倒，容易造成人員傷害和貨物損壞，安全風險高；②眾多高位叉車、叉車在庫房內運行，容易造成碰撞等交通事故；③由于沒有東西通道，在廠房東西面的200升桶貨物進行配貨時，叉車需要較大的繞行距離。增加了運行成本。

7 針對問題解決方案

（1）引入相當于一個智能機器人的智能四向穿梭車，通過無線網與WMS（倉庫管理系統(tǒng)）系統(tǒng)連接，智能控制等多功能于一體的智能搬運設備；智能四向穿梭車通過電腦控制在提升機、貨物巷道、交叉軌道上運行裝卸貨物。目前探測貨位一般是掃二維碼進行導航，先進的也有用激光導航。

（2）需要做的設備設施改造。①調整這個貨架高度方向上的間距，由于貨架是活動的，間距可以按75mm一個檔位進行高度調整，一層、二層主要放置200升桶包裝油產品，而高度為1020mm與1400mm差380mm，因此可以調低300mm，間距為1500mm，三層主要放置20升桶裝產品，高度為1220，與1400差180，可以調低225mm，四層、五層做1升、4升產品庫，保持間距不變，調整后貨位需求總高8175mm，留300mm地腳調整高度，貨架總高8475，小于庫房在最低處高度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整；②由于四向穿梭車的高度和寬度與現有穿梭車有小的差別，現有的軌道及支撐要全部更換做適應性調整；③建立三條交叉軌道用于四向車運行和轉向，目前考慮是三條，在具體實施過程中如果由于貨物周轉率高，可能要有6條交叉軌道；④4臺提升機，2臺上貨，2臺出貨。長遠看需要6臺提升機；⑤計算機管理控制系統(tǒng)。

8 自動化立體倉庫的作用

自動化立體倉庫一般由高層貨架、倉儲和機械設備、建筑以及控制和管理設施組成。自動化倉庫設備和裝卸設備，一般都是由電力驅動，可以手動或自動地控制，從一個到另一個輸送貨物的集約系統(tǒng)，必須有高的可靠性。立體倉庫，只有一組輸送機系統(tǒng)，失敗的事件將會使整個倉庫工作受到影響。因此，要求輸送系統(tǒng)中的設備各個方面是可靠的耐用的、且易于維護。

9 結語

自動化立體倉庫的優(yōu)點是利用倉庫的垂直空間，其單位面積存儲量遠遠大于普通的單層倉庫(一般是單層倉庫的4～7倍)，倉庫作業(yè)全部實現機械化和自動化，節(jié)省人力、減少勞動力費用的支出，提高作業(yè)效率，計算機進倉儲管理，可以方便地做到“先進先出”，防止貨物老化生銹，避免貨物丟失。貨位集中使用電子計算機便于控制與管理，實現自動控制作業(yè)。在適應黑暗、低溫、有毒等特殊環(huán)境下通過計算機控制貨物自動出入庫，無需人為操作，提高人員安全性。