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一、仓库设备配置的原则
仓库是物流的重要组成部分。仓库的设备种类很多,为使其发挥最佳效用,必须进行合理的选择配置和管理使用,应选择和配置最经济、合理,适用先进的技术设备。除此之外,要求每一类设备工作可靠,无论在什么作业条件下,都要具有良好的运行稳定性。
(一)适用性原则。仓储企业在选择运输设备时,要充分考虑到仓储作业的实际需要,所选设备要符合货物的特性和储存量的大小,能够在不同的作业条件下灵活方便地操作。另外,仓储设备并不是功能越多越好,因为在实际作业中,并不需要太多的功能,如果设备不能被充分利用,则造成资源和资金的浪费。同样,功能太少也会导致仓储企业的低效率。因此要根据实际情况,正确选择设备功能。
(二)先进性原则。这里的先进性主要是指设备技术的先进性,主要体现在自动化程度、环境保护、操作条件等方面。但是先进性必须服务于适用性,尤其是要有实用性,来取得经济效益的最大化。
(三)最小成本原则。这主要指的是设备的使用费用低,整个寿命周期的成本低。有时候,先进性和低成本会发生冲突,这就需要企业在充分考虑适用性的基础上,进行权衡,做出合理选择。
(四)可靠性和安全性原则。这日益成为选择设备、衡量设备好坏的主要因素。可靠性是指设备按要求完成规定功能的能力,是设备功能在时间上的稳定性和保持性。但是可靠性不是越高越好,必须考虑到成本问题。安全性要求设备在使用过程中保证人身及货物的安全,并且尽可能地不危害到环境 (符合环保要求,噪音少,污染小)。
二、仓储设备的种类
完整的仓储作业不绝不仅仅只包括储存,而是涉及到物流的各个环节,只是偏重不同。因此,在仓储设备的配置上,也几乎包含了所有的物流设备。物流设备门类全,型号规格多,品种复杂。一般以设备所完成的物流作业为标准,把设备分为:
(一)包装设备。包装设备是指完成全部或部分包装过程的机器设备。包装设备是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证。主要包括填充设备、罐装设备、封口设备、裹包设备、贴标设备、清洗设备、干燥设备、杀菌设备等。
(二)物流仓储设备。主要包括货架、堆垛机、室内搬运车、出入境输送设备、分拣设备、提升机、搬运机器人以及计算机管理和监控系统。这些设备可以组成自动化、半自动化、机械化的商业仓库,来堆放、存取和分拣承运物品。
(三)集装单元器具。主要有集装箱、托盘、周转箱和其他集装单元器具。货物经过集装器具的集装或组合包装后,具有较高的灵活性,随时都处于准备运行的状态,利于实现储存、装卸搬运、运输和包装的一体化,达到物流作业的机械化和标准化。
(四)装卸搬运设备。指用来搬移、升降、装卸和短距离输送物料的设备,是物流机械设备的重要组成部分。从用途和结构特征来看,装卸搬运设备主要包括起重设备、连续运输设备、装卸搬运车辆、专用装卸搬运设备等。
(五)流通加工设备。主要包括金属加工设备、搅拌混合设备、木材加工设备及其他流通加工设备。
(六)运输设备。前面提到了运输的重要性。运输在物流中的独特地位对运输设备提出了更高的要求,要求运输设备具有高速化、智能化、通用化、大型化和安全可靠的特性,以提高运输的作业效率,降低运输成本,并使运输设备达到最优化利用。根据运输方式不同,运输设备可分为载货汽车、铁道货车、货船、空运设备和管道设备等。对于第三方物流公司而言,一般只拥有一定数量的载货汽车,而其他的运输设备就直接利用社会的公用运输设备。
三、仓库主要设备及其作用
随着科学化现代化仓库的建立,仓库设备也在日益更新,朝着经济、适用、安全可靠、合理、稳定等方面发展。仓库设备在完成仓库功能中起着非常重要的作用,下面仅介绍几种常用的仓库设备的结构及特点、用途。
(一)货架
随着仓库机械化和自动化程度的不断提高,仓库设施特别是货架技术也在不断发展。仓库广泛使用着传统的货架,如抽屉式、橱柜式货架、U形架、悬臂架、棚架、鞍架、轮胎专运架外,还出现了重力式货架、移动式、层格式货架、阁楼式货架、装卸式货架、托盘式货架、立体化自动仓库货架等现代化的新型货架。
这里主要介绍几种通用性强和比较新型的货架。
1、层架
层架的应用非常广泛,如果按层架存放货物的重量及分类,层架可以分为重型和轻型;按其结构特点分类,层架有层格式,抽屉式等类型。

图3-8 层格式货架
一般轻型层架主要适合人工存取作业,其规格尺寸及承载能力都与人工搬运能力相适应,高度通常在2.4m以下,厚度在0.5m以下;而中型和重型的货架尺寸则较大,高度可达4.5m,厚度达1.2m,宽3m以上。一些层架具有特殊的保管功能,如加密锁、冷藏、恒温等。
2、托盘货架
托盘货架专门用于存放堆码在托盘上的货物。其基本形态与层架类似,但承载能力和每层空间适于存放整托盘货物。目前多采用杆件组合,不仅拆迁容易,层间距还可依码货高度调整。通常总高度在6m以下,架底撑脚需要装叉车防撞装置。
托盘货架结构简单,可调整组合,安装简易,费用经济;出入库不受先后顺序的限制;储物型态为托盘装载货物,配合升降式叉车存取。
3、阁楼式货架
阁楼式货架是将储存空间做上、下两层规划,利用钢架和楼板将空间间隙隔为两层,下层货架结构支撑上层楼板。见图3-9。

图3-9 阁楼式货架
阁楼式货架可以有效增加空间使用率,通常下层适用于存放轻量物品,不适合重型搬运设备行走,上层物品搬运需配垂直输送设备。
4、臂式货架
悬臂式货架是在立柱上装设杆臂构成的,悬臂常用金属材料制造,其尺寸一般根据所存放物料尺寸的大小确定。为防止物料损伤,常在悬臂上加垫木质衬垫或橡胶带以起保护作用,见图2—6
悬臂架为开放式货架,不太便于机械化作业,需配合跨距较宽的设备。一般高度6m以下,空间利用率较低,约35~50%。
5、移动式货架
移动式货架底部装有滚轮,通过开启控制装置,滚轮可沿道轨滑动。货架结构可以设计成普通层架,也可以设计成托盘货架。控制装置附加有变频控制功能,用来控制驱动、停止时的速度,以维持货架的货物稳定,用时还设有确定位置的光电感测器及刹车电机,以提高启动或停止时的稳定度和精确度。

图3-10 移动式货架
移动式货架平时密集相接排列,存取货物时通过手动或电力驱动装置使货架沿轨道水平移动,形成通道,可以大幅度减少通道面积,地面使用率可达80%。而且可直接存放每一向货物,不受先进先出的限制。但相对来说机电装置较多,建造成本较高,维护也比较困难。
6、重力式货架
重力式货架的基本结构与普通层架类似,不同的是其层间间隔由重力滚轮组成滚筒输送装置组成,并且与水平面成一定的倾斜角度,低端作为出货端,而高端作为入货端。这样托盘或箱装货物便会由重力作用自动向低端滑移,还可以在滚轮下埋设充气软管控制倾斜角度,以调整货物滑移的速度。
重力式货架通常成密集型配制,能够大规模密集存放货物,减少了通道数量,可有效节约仓库面积;重力式货架能保证先进先出,并且方便拣货,作为分拣式货架普遍应用于配送中心作业中;重力式货架其拣货端与入货端分离,能提高作业效率和作业的安全性;重力式货架还可以根据需要设计成适合托盘、纸箱、单件货物储存的结构和形式。
7、驶入、驶出式货架
驶入、驶出式货架单用钢质结构,钢柱上有向外伸出的水平的突出构件或悬轨,叉车将托盘送入,由货架两边的悬轨托住托盘及货物。货架上无货时可方便叉车及人出入。驶入式货架只有一端可以出入,驶出式货架则两端均可出入。

图3-11 驶入/驶出式货架
驶入/驶出式货架属高密度配置,高度可达10m,库容利用率可以高达90%以上,适用于大批量少品种配送中心使用。但不太适合太长或太重物品。驶入式货架存取货时受先后顺序的限制。
(二)叉式装卸车
1、结构
叉式装卸车又称为叉车,是仓库装卸搬运机械中应用最广泛的一种,它由自行的轮胎底盘和能垂直升降、前后倾斜的货叉、门架等组成。主要用于仓库内货物的装载搬运,是一种即可做短距离水平运输,又可堆拆垛和装卸卡车、铁路平板车的机械,在配备其他取物装置以后,还能用于散货和各种规格品种货物的装卸作业。
2、特点及用途
叉车与其他搬运机械一样,能够减轻装卸工人繁重的体力劳动,提高装卸效率,缩短车辆停留时间,降低装卸成本以外,它还有以下特点和用途:
(1)机械化程度高。使用各种自动的取物装置或在货叉与货板配合使用的情况下,可以实现装卸工作的完全机械化,不需要工人的辅助体力劳动。
(2)机动灵活性好。叉车外型尺寸小,重量轻,能在作业区域内任意调动,适应货物数量及货流方向的改变,可机动地与其他起重运输机械配合工作,提高机械的使用率。
(3)可以“一机多用”。在配备和使用各种取货装置如货叉、铲斗、臂架、吊杆、货夹、抓取器等的条件下,可以适应各种品种、形状和大小货物的装卸作业。
(4)能提高仓库容积的利用率,堆码高度一般可达3米,采用高门架叉车可达到5米。
(5)有利于开展托盘成组运输和集装箱运输。
(6)成本低、投资少,能获得较好的经济效果。

图3-12叉车
(三)托盘
1、结构
托盘是用于集装、堆放、搬运和运输的放置货物和制品作为一单元负荷的水平平台装置。在平台上集装一定数量的单件货物,并按要求捆扎加固,组成一个运输单位,便于运输过程中使用机械进行装卸、搬运和堆存。这种台面有供叉车从下部叉入并将台板托起的叉入口。以这种结构为基本结构的台板和在这种基本结构基础上形成的各种形式的集装器具都统称为托盘。

图3-13 托盘各部分名称术语
2、特点
(1)搬运或出入库场都可用机械操作,减少货物堆码作业次数,从而有利于提高运输效率,缩短货运时间,减少劳动强度。
(2)以托盘为运输单位,货运件数变少体积重量变大,而且每个托盘所装数量相等。既便于点数、理货交接,又可以减少货损货差事故。
(3)投资比较小,收益比较快。
(4)托盘的回收利用、组织工作难度较大,会浪费一部分运力。托盘本身也占用一定的仓容空间。
3、种类和规格
(1)托盘的种类
按托盘的结构可以分为:平板托盘、箱型托盘、立柱型托盘、折叠式托盘。按材料可分为:塑料托盘、金属托盘、木质托盘、纸质托盘。另外还有单面托盘、两面托盘;单面叉入、两面叉入、四面叉入式托盘。
(2)托盘的规格
我国托盘规格与国际标准化组织规定的通用尺寸一致,主要有三个规格:1000×800mm、1200×800mm、1200×1000mm。
美国主流托盘为48in×40in(约为1200×1000mm);日本主流托盘为1100×1100mm和1200×1000mm。
(四)起重机
起重机适用于装卸大件笨重货物,借助于各种吊索具也可用于装卸其他货物,同时,起重机也是唯一以悬吊方式装卸搬运货物的设备。其吊运能力较大,一般为3t~30t。最常用的起重机有龙门起重机、桥式起重机和汽车起重机等几种。


图3-14 起重机
(五)堆垛机
堆垛机是专门用来堆码货垛或提升货物的机械。普通仓库使用的堆垛机(又称上架机)是一种构造简单,用于辅助人工堆垛、可移动的小型货物垂直提升设备。商业储运系统定型生产的一种堆垛机,其外形尺寸1260mm×712mm×2550mm(长×宽×高)最大起重量300kg。提升高度3.4m。提升速度20m/min,自重500kg,电动机功率2.2kW。这种机械的特点是:构造轻巧,人力推移方便,能在很窄的走道内操作,减轻堆垛工人的劳动强度,且堆码或提升高度较高,仓库的库容利用率较高,作业灵活,所以在中小型仓库内广泛使用。它有桥式堆垛机、巷道式堆垛机等类型。


图3-15 堆垛机
(六)出入库输送机
入出库输送机系统是大型、复杂自动化仓库的重要组成部分,高层货架、堆垛机易实现标准化产品;但入出库输送机系统要根据仓库的平面布置,入出库作业的内容,入出库的工位数,分流和合流的需求等进行具体规划和设计。入出库输送机系统的规划和设计是自动化仓库适用性的关键。入出库输送机系统的规划设计与托盘的外形尺寸、下部结构,相关物流设备的装卸方法、自动化控制、检测方法等都有密切的关系。


图3-16出入库输送机
虽然每个用户的入出库输送机系统是各不相同的,但还是由下列几种型式的输送机及其基础模块组成:
1、链式输送机。
2、辊道输送机。
3、链式—辊道复合型输送机
4、链式—带辊道输送功能的升降台的复合型输送机
5、带链式输送机或带辊道输送机的单轨车输送系统
6、自动搬运车及其系统等
三、仓库设备使用管理
(一)设备管理的方式
设备的管理方式根据仓库规模的大小,设备数量的多少以及设备的集中与分散、固定与流动等使用情况而定。除少数固定的设备统一使用外,其余的都是分散使用。因此设备的管理方式,通常在统一管理的基础上,实行分级管理,专人负责、专门管理部门负责的方式,以确保设备完好率,保证仓储业务的正常进行。
(二)设备的技术管理
对于仓库中的设备必须建立管理、使用、维修、保养制度。这是仓储管理工作中的一个重要环节。尤其是一些大型仓库机械设备较多,更应加强管理,装卸搬运机械管理工作有以下几个要点。
1、制定必要的规章制度、操作规程,并认真贯彻执行。
2、加强对操作、维修人员的安全教育和技术培训,实行使用、维修相结合的方法,不断提高技术水平。
3、加强技术资料的管理工作。建立设备技术档案。
4、及时总结推广先进经验,努力节约原材料、燃料,降低装卸搬运成本。
看一看:1.查阅相关资料,了解目前主要的仓储机械设备及功能
2.了解仓储设备的市场价格
做一做
仓储设备的选择,一般可按以下步骤进行:
一、详细说明设备必须履行的功能和服务的作业目标
所选设备是做什么的?这个问题至关重要,这也是所有物流管理者在开始确定设备方案之前必须准确回答的问题。为仓库指定恰当的设备之前,必须对作业、动作、流程及在运行的系统有一个清晰的理解。对仓库内的某个作业如何影响其他作业,从设备选择角度来看是极其重要的。例如,叉车搬运前,是否有必要选择规划可伸缩式输送系统以提高非单元化货品的卸货效率。应列举机械要求、空间需求,并让与备选设备有关的所有物流作业成员参与评论,以确认没有遗漏任何要素。并以此需求为出发点,着手制订设备/系统方案。
二、准备详细的设备方案来满足已确定的作业要求
在设备规划过程中,其目的不是确定设备方案的详细规格,而是确定设备的一般分类。例如货架设备,首先要制订的设备方案是以托盘货架,或者是悬臂式货架为分类依据;然后,在设备规划与选择过程中的第四和第五个步骤中,再制订更详细的规格形式,如镀锌还是表面喷塑工艺。
三、评估备选设备方案
评估方案过程中,最重要的一点是,定量(经济评估)与定性分析相结合。对于设备方案的经济评估,首先是成本计算。通常,成本分两类:投资成本和年运行成本。最普遍的投资成本是设备的采购费用。年运行成本是使用设备过程中不断发生的费用。典型的年运行成本项目包含物流作业人员的工资、设备维护费用、税和保险费等。
一旦设备方案的相应寿命周期成本计算完毕,就应该计算设备方案的现值。折旧、税赋计算和企业所得税是经济分析的重要方面。这里不再详细说明。
定性因素确定后,需要将所有因素按重要程序赋予权数。然后,针对不同方案进行打分。
一般而言,安全性比灵活性重要三倍,而成本比安全性更加重要。具体评估过程中,还有一些技巧,如权重的讨论可以借助项目组成员的投票值加权。有时,为了更切实地评估每个考评因素,还可以将每个因素赋予多个等级,例如,可以赋予“安全性5个等级”,1级得分30、2级得分26、3级得分22……5级得分14分。再一步一步得出总得分。
四、选择物流设备和供货商
选定后,接下来的工作是说明所需设备的详细规格。通常这个阶段是重要工作是说明设备需求的详细规格,及接触供应商,详细咨询供应商资质及设备的说明。
五、准备设备/系统招标书。这方面的具体操作方法不再赘述
通过以上的分析大致可得出以下结论:对于物流设备/系统选择工作,最大的挑战是清晰描述物流作业需求、具体恰当地说明设备的规格要求以及正确地评估相关方案;实践证明,物流设备规划与选择工作既是科学,同时也是一门艺术。作业经验的积累、物流设备相关知
识是成功的关键。对于复杂的物流项目,请一个专业工程公司和顾问机械协助不失为英明之举。
练一练
练习1:调查当地一家物流仓储企业,了解其主要有哪些机械设备
练习2:根据你的观点,是不是仓储机械设备越先进对仓储企业的经营越有利,为什么?
赛一赛
判断下列对错。比比谁的速度快!
1. 托盘属于集装单元设备。
2.移动式货架地面使用率可达90%。
3.重力式货架可实现货物的先进先出。
4.我国托盘标准为1200*1000mm和1100*1100两种规格。
5.悬臂式货架空间利用率较高。

