Author: Фиялкоский Я.
Tags: общественные, коммерческие и промышленные здания гражданская архитектура в целом отдельные виды строительства строительство проектирование зданий проектирование переводная литература стройиздат
ISBN: 5-274-00229-3
Year: 1988
Text
Janusz
Fqatkowski
projektowanie
magazynow
wysokoregalowych
Wydawnictwo Arkady «Warszawa 1983
Януш Фиялновсний
Проектирование
высотных
стеллажных
складов
Перевод с польского
какд. техн, наук
М.В. Предтеченского
Под редакцией
какд. техн, наук
В.А.Ш курина
Москва Стройиздат 1988
ББК 38.712
Ф 68
УДК 725.35
Фиялковский Я.
Ф 68 Проектирование высотных стеллажных складов/Пер. с пол.
В. М. Предтеченского; Под ред. В. А. Шкурина.—М.: Стройиз-
дат, 1988.—206 с.: ил.
ISBN 5-274-00229-3
В книге автора из ПНР рассмотрены вопросы проектирования, стро-
ительства и эксплуатации высотных стеллажных складов. Исследованы про-
цессы перемещения грузов через высотные стеллажные склады и применяе-
мые в них средства складирования и транспортирования, а также архи-
тектурно-строительные решения складских зданий.
Для инженерно-технических работников проектных институтов.
3202000000—410
ф --------------- 108—88
047(01)—88
ББК 38.712
ISBN 5 274-00229-3
© Copyright by wydawnictwo «Arkady», Warszawa, 1983
© Предисловие к русскому изданию. Перевод на русский язук,
Стройиздат,. 1988
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Основными направлениями
экономического и социального
развития СССР на 1986—1990
годы и на период до 2000
года, принятыми XXVII съездом
КПСС, для значительного сок-
ращения сферы применения
ручного малоквалифициро-
ванного и тяжелого физичес-
кого труда поставлена задача
существенно увеличить произ-
водство средств механизации и
автоматизации подъемно-тран-
спортных, погрузочно-разгру-
зочных и складских работ.
Складам принадлежит веду-
щая роль в решении одной из
важнейших экономических за-
дач — сохранении производст-
венной продукции. Планомер-
ное пропорциональное развитие
складского хозяйства способ-
ствует обеспечению ритмичнос-
ти производства, рационально-
му использованию производ-
ственных фондов и материаль-
ных ресурсов, повышению про-
изводительности труда в на-
родном хозяйстве, росту качест-
венных показателей социалис-
тической экономики. За послед-
ние десятилетия в нашей стра-
не проведен ряд мероприятий
по совершенствованию склад-
ского хозяйства. Построены но-
вые высокомеханизированные
складские комплексы.
Процессы складской перера-
ботки и транспортирования гру-
зов осуществляются в сферах
производства и обращения, что
требует согласованного раз-
вития складского хозяйства
промышленных предприятий,
транспорта, организаций мате-
риально-технического снабже-
ния и сбыта при формирова-
нии единой грузопроводящей
системы. Ее элементами явля-
ются грузопотоки, возникаю-
щие при транспортировании
продукции между подсистемами
всех указанных складов, и за-
пасы, создание которых выз-
вано несоответствием времени,
места или объемов производст-
ва и потребления.
Сегодня на складах хранятся
громадные материальные цен-
ности. Около 74 % запасов
сосредоточено у потребителей
продукции; 24 % — в системе
баз и складов Госснаба СССР;
2 % — у поставщиков продук-
ции. Эти данные свидетельству-
ют о нарушении рационального
распределения средств на соз-
дание и хранение совокупных
запасов, а также согласованных
режимов снабжения в соответ-
ствии с технологическими про-
цессами предприятий-изготови-
телей и потребителей продук-
ции. Экономико-математичес-
кие модели современной теории
управления позволяют опреде-
лять для складов готовой про-
дукции длительность и объемы
ее ‘реализации со склада; для
складов сырья — длительность
и объемы поставок - сырья на
склад. В условиях складского
грузооборота эти характеристи-
ки дополняют друг друга. Ис-
з
ходными параметрами задач,
возникающих при функциони-
ровании складов снабженческо-
сбытовых организаций, являют-
ся: уровень запасов товарно-
материальных ценностей; дли-
тельность и объемы реализации
продукции со складов пред-
приятий-изготовителей, полу-
ченные на базе использования
моделей управления запасами;
длительность, объемы поставок
сырья на склады предприятий-
потребителей. На основе этой
информации можно определить
длительность и объемы поста-
вок продукции на склады снаб-
женческо-сбытовых организа-
ций, а также вывоза продук-
ции со складов.
Оптимальный выбор техноло-
гических и объемно-планиро-
вочных решений связан со мно-
гими взаимосвязанными факто-
рами: технологией основного
производства, размерами грузо-
оборота, запасами хранения
или оборачиваемости, приня-
тыми системами межцехового
транспорта, способами достав-
ки и отправления грузов, объе-
мами экспедиционной работы,
номенклатурой, характеристи-
ками материалов, условиями их
хранения и складской перера-
ботки и способами механиза-
ции складских операций. Су-
щественное влияние на выбор
объемно-планировочных реше-
ний оказывают локальные усло-
вия промышленной площадки:
размеры ее территории, застро-
енность, рельеф местности, при-
нятая схема генерального пла-
на.
Известны два основных спо-
соба хранения тарно-штучных
грузов — напольный и стел-
лажный. Для многономенкла-
турных крупных складов наи-
более характерен стеллажный
способ, позволяющий упорядо-
чить работу склада: более пол-
но использовать объем помеще-
ний, организовать доступ к
каждой партии груза, создать
возможность своевременного
обновления складского запаса,
лучшего учета и контроля хра-
нимых материалов, а также
автоматизировать складские
операции. Напольный способ
хранения тарно-штучных гру-
зов, безусловно, проще стел-
лажного, требует значительно
меньше оборудования и поэто-
му применяется наиболее часто
на предприятиях среднего, и
малого размеров. Четкую гра-
ницу того или иного способа
хранения довольно сложно ус-
тановить.
При строительстве складов
тарно-штучных грузов основная
доля затрат (до 70 %) прихо-
дится на сооружение зоны их
хранения. Поэтому общие капи-
тальные вложения существенно
зависят от того, насколько оп-
тимальны главные параметры
склада — высота и длина. Как
правило, длина хранилища яв-
ляется производным парамет-
ром, зависящим от принятой
высоты, ширины и вместимости
склада. В связи с этим вопрос
о выборе наиболее рациональ-
ной высоты хранилища решает-
ся в самом начале проекти-
рования механизированного и
автоматизированного склада и
является, таким образом, ис-
ходным.
Исследования показывают,
что оптимальная высота склада
зависит не только от стоимос-
ти стеллажей, кранов-штабеле-
ров, строительной части и
4
ценности земельного участка,
где сооружается склад, но и от
скоростных характеристик кра-
нов-штабелеров и оборачива-
емости грузов на складе. Поми-
мо этого должна учитываться
также и требуемая вместимость
склада, так как очевидно, что
в небольших по вместимости
складах нет смысла создавать
очень высокие зоны хранения.
Поскольку наилучшее ис-
пользование производительнос-
ти кранов-штабелеров обеспе-
чивает и наиболее высокие
технико-экономические показа-
тели склада, высота хранения
склада, при которой достига-
ется наибольшее число ячеек
в секции, обслуживаемой од-
ним краном-штабелером, и есть
наиболее рациональная в за-
данных условиях. Этой высоте
склада соответствует и опреде-
ленная длина секций стелла-
жей, которую может обслужить
Один кран-штабелер с задан-
ными скоростными характе-
ристиками. Таким образом, под
рациональной высотой и длиной
хранилища понимаются такие
параметры, которые соответст-
вуют максимальной производи-
тельности обслуживающих кра-
нов-штабелеров. Рациональная
высота зоны хранения прежде
всего зависит от срока хра-
нения грузов на складе. Чем
короче этот срок, тем меньше
должна быть высота склада.
Проведенные исследования
позволили установить следую-
щую ориентировочную зависи-
мость между сроками хранения
грузов и потребной высотой
складов: 5—10 сут—8—10 м,
30—40 сут — 12—16 м, 60—80
сут — 16—20 м. При больших
сроках хранения грузов целе-
сообразно строить более высо-
кие склады.
С увеличением скорости пере-
движения крана-штабелера с 60
до 125 м/мин рациональная вы-
сота склада вырастает на 18—
35 % (при этом больший про-
цент возрастания высоты соот-
ветствует меньшим срокам хра-
нения грузов на складе). При
увеличении коэффициента сов-
мещения, передвижений по го-
ризонтали и вертикали целесо-
образно строительство более
высоких складов.
Для улучшения качества про-
ектирования складов тарно-
штучной продукции во всех от-
раслях народного хозяйства
Госснаба СССР утверждены
общесоюзные нормы технологи-
ческого проектирования скла-
дов тарно-штучных и длинно-
мерных грузов (ОНТП-01-86),
которые введены в действие с
октября 1986 г. Этим доку-
ментом регламентируются нор-
мы запасов материально-техни-
ческих ресурсов, нагрузок на 1
м2 площади складирования,
расчета площадей складов, рас-
чета потребности подъемно-
транспортных машин, потреб-
ности производственно-склад-
ской тары, потребности заряд-
ных мест для батарей электро-
погрузчиков и другие норматив-
ные показатели, необходимые
при проектировании складов
тарно-штучной продукции. Гос-
снабом СССР утверждены так-
же отраслевые стандарты на
типовые технологические про-
цессы для складов тарно-штуч-
ной продукции легкой, пищевой,
станкоинструментальной, ма-
шиностроительной промышлен-
ности, а также других отраслей
народного хозяйства.
5
Использование указанных
нормативных материалов при
проектировании складов тарно-
штучной продукции обеспечит:
внедрение новейших дости-
жений науки и техники в облас-
ти складского хозяйства;
снижение стоимости и сокра-
щение сроков строительства, а
также проектирования пред-
приятий, зданий и сооружений;
высвобождение работающих
на складах за счет сокраще-
ния трудоемкости работ, по-
вышения производительности
труда на основе передового
опыта использования высоко-
производительного подъемно-
транспортного и складского
оборудования, эффективных
средств механизации техноло-
гических процессов, прогрессив-
ных форм научной организации
труда;
высокие технико-экономи-
ческие показатели складов с
учетом опыта строительства и
эксплуатации наиболее про-
грессивных отечественных и за-
рубежных складов тарно-штуч-
ной продукции;
создание безопасных условий
труда;
охрану окружающей среды.
При разработке складов тар-
но-штучной продукции следует
также учитывать:
инструкции и руководства
Госснаба СССР по приемке,
хранению и отпуску различной
продукции;
взаимоувязанные типовые
технологические решения для
универсальных складских ком-
плексов Госснаба СССР;
прогрессивные технические
решения, апробированные на
Горьковском, Ростовском, Ка-
занском складских комплексах
Госснаба СССР и на базах
министерств и ведомств;
ГОСТы на контейнеры, сред-
ства пакетирования, погрузоч-
но-разгрузочные машины и
складское оборудование.
Отдельные задачи, возникаю-
щие при проектировании тех-
нологической части складов
штучных грузов, уже в течение
ряда лет в нашей стране ре-
шаются с применением ЭВМ,
например, определение вмести-
мости транспортно-складской
тары, технико-экономических
показателей зоны хранения гру-
зов, параметров участков по-
грузки и разгрузки внешнего
транспорта и др.
Однако применение ЭВМ при
проектировании складов может
быть направлено и на созда-
ние комплексной системы авто-
матизированного проектиро-
вания транспортно-складских
комплексов (САПР ТСК). Под
транспортно-складским ком-
плексом следует понимать тех-
нический объект, в котором
грузы проходят операции раз-
грузки, перемещения, перекла-
док, складирования, погрузки
на внешний транспорт. Несмот-
ря на большое разнообразие
складов штучных грузов в раз-'
личных отраслях народного хо-
зяйства методология их проек-
тирования, в том числе с приме-
нением ЭВМ, должна быть
единой. При этом результаты
проектирования, технологичес-
кие, компоновочные, объемно-
планировочные решения для
каждого типа складов и набо-
ра исходных параметров будут
различны.
В Советском Союзе целый
ряд организаций проводит ра-
боты по созданию автоматизи-
рованных систем проектирова-
ния складов тарно-штучной
продукции. Так, Рижским фили-
алом института ПКТИСХ (Орг-
снаб) разработана система ав-
томатизированного проектиро-
вания технологической части
объектов складского назначе-
ния (САПР ОСН). Програм-
мное обеспечение САПР ОСН
состоит из отдельных программ
для решения локальных задач и
пакетов программ для много-
вариантных расчетов парамет-
ров технологических зон, а так-
же программ имитационного
моделирования работы склада
тарно-штучных грузов. Разра-
ботаны и внедрены в практику
проектирования программы:
формирования и обработки ис-
ходных данных, расчета схемы
грузопотоков, расчета парамет-
ров стеллажной зоны хране-
ния складов с мелкопартион-
ной и среднепартионной продук-
цией, расчета параметров шта-
бельной зоны хранения, имита-
ционного моделирования участ-
ка обработки контейнеров.
Для информационного обес-
печения САПР ОСН создан
банк данных, куда записыва-
ется информация о технологи-
ческом оборудовании, номен-
клатуре, нормативно-техничес-
кая информация. Программа
расчета схемы грузопотока вы-
дает на печать величины грузо-
потоков поступления и выдачи,
внутрискладских потоков. По-
лученные результаты позволя-
ют определять площадки эк-
спедиционных зон, потребность
в подъемно-транспортном обо-
рудовании, численность рабо-
тающих. С помощью программ
расчета параметров стеллаж-
ной (штабельной) зоны хране-
ния по исходным данным (за-
пасу хранения) продукции в
пакетах, коэффициенту обора-
чиваемости, габаритам и сред-
ней массе пакета, применяе-
мому механизму можно рассчи-
тать: Длину, ширину, площадь,
количество механизмов и их за-
грузку, удельные капитальные
вложения, приведенные затра-
ты. Для проверки принятых
проектных решений в САПР
ОСН используется имита-
ционное моделирование.
В ЛИИЖТе завершен подго-
товительный этап разработки
комплексной САПР ТСК для
различных отраслей народного
хозяйства страны. Разработан-
ный комплекс алгоритмов и
программ для проектирования
складов на ЭВМ отличается
следующими существенными
чертами: склад проектируется
как транспортно-складской
комплекс, который представля-
ет собой сложную вероятност-
ную систему, состоящую из
элементов технологических уча-
стков и подсистем приема, вы-
дачи и складирования грузов;
в расчетных программах учиты-
вается вероятностный характер
внешних и внутр искл адских
грузопотоков прибытия и от-
правления грузов и динамичес-
кий характер работы склада; в
результате расчетов определя-
ется более 100 параметров, не-
обходимых для проектирования
и строительства склада; пара-
метры склада не просто рассчи-
тываются по некоторым детер-
минированным исходным дан-
ным, но их значения в процес-
се расчетов оптимизируются по
теоретически обоснованным ал-
горитмам; комплекс программ
включает не только методы рас-
четов параметров склада, но
7
также программы по подготов-
ке и оптимизации исходных
данных; системы алгоритмов и
программ впервые содержат
комплексную методику опреде-
ления и оптимизации техничес-
кой оснащенности и параметров
всего склада, т. е. не только зо-
ны хранения, но также подсис-
темы приема и выдачи грузов
со склада с участками сорти-
ровки, временного хранения,
комплектации, погрузки и раз-
грузки внешнего транспорта
склада.
Направления дальнейшего
технического развития и совер-
шенствования производствен-
ного потенциала складского хо-
зяйства в нашей стране в прин-
ципе соответствуют современ-
ным мировым тенденциям скла-
достроения. Однако по сравне-
нию с передовыми зарубеж-
ными фирмами, специализирую-
щимися в этой области, дос-
тижения отечественной техники
в оснащении объектов склад-
ского хозяйства находятся на
более низком научно-техничес-
ком уровне, а парк машин,
механизмов и средств управ-
ления даже в количественном
отношении отстает от западно-
европейского в 10 и более раз.
Практически серийно выпус-
каются только единицы подъем-
но-транспортного оборудова-
ния. Особенно недостаточна
степень автоматизации техноло-
гических процессов складской
переработки продукции. Кон-
струкция стеллажей и тары,
выпускаемых для использова-
ния в складском хозяйстве,
отличается малой унификацией
и большой материалоемкостью.
Строительные конструкции зда-
ний и сооружений не обеспе-
чивают быстрое возведение
объектов складского назначе-
ния из-за постоянной неком-
плектности при их производстве
и поставке предприятиями
стройиндустрии и требуют зна-
чительных трудозатрат на от-
делочные работы. Главным не-
достатком строительных кон-
струкций, используемых для
складов, является большая их
разнотипность, что приводит к
.невозможности использования
типовых проектов, выполненных
в определенных типовых сбор-
ных железобетонных конструк-
циях, без полной переделки
строительной части проекта.
Распространившиеся за рубе-
жом и появившиеся в нашей
стране в начале 70-х годов
здания из легких металлокон-
струкций комплектной поставки
сегодня заняли прочное место
в отечественном складострое-
нии. Преимущества строи-
тельства складских зданий из
легких металлоконструкций по
сравнению с типовыми железо-
бетонными видны на следую-
щем примере: скорость строи-
тельства складов повышается в
2—3 раза, а стоимость тран-
спортировки конструкций к мес-
ту строительства снижается в
5—8 раз, сокращается также
расходование ресурсов в про-
цессе самих строительно-мон-
тажных работ.
В ближайшей перспективе
намечено создание, освоение
и выход на серийно-массовое
производство систем автомати-
зированного складского обору-
дования для высотного хране-
ния. Предусмотрено вместо
разрозненных машин, механиз-
мов и средств управления
перейти к выпуску новых, тех-
8
нически совершенных и эконо-
мичных систем, предназначен-
ных для транспортно-складских
операций с грузами в таре на
поддонах с размером 0,8X1,2
м и массой 1 и 2 т, а также
длинномерной продукции мас-
сой 5 т при высотном хранении.
В настоящее время развернута
работа по проектированию тех-
нических средств и головных
складов в целях апробирования
опытных комплектов оборудо-
вания и перехода к его се-
рийному изготовлению начиная
с 1990 г.
Книга польского автора
Януша Фиялковского «Проек-
тирование высотных стеллаж-
ных складов» несомненно пред-
ставит интерес для советского
читателя, так как довольно
подробно и систематично зна-
комит с положением Дел по
этому вопросу как в Поль-
ской Народной Республике, так
и в ряде капиталистических
стран.
Необходимо отметить, что ав-
тор в доступной форме для
широкого круга специалистов
изложил порядок и основные
элементы проектирования скла-
дов тарно-штучной продукции,
предложил методику расчетов
многочисленных параметров
складов, привел ряд конкретных
примеров расчетов, связанных
с различными аспектами проек-
тирования высотных стеллаж-
ных складов.
Автор подробно осветил не
только технологию внутри-
складской переработки грузов,
но и вопросы объемно-планиро-
вочных и строительных реше-
ний, противопожарной защиты,
управления и организации тру-
да высотных стеллажных скла-
дов, а также организации и
методологии их проектирова-
ния.
Значительное внимание в
книге уделено внутрискладско-
му оборудованию, его оптими-
зированному выбору, расчетам
производительности, эффектив-
ности использования, а также
ряду других задач, связанных с
проектированием складов. Дос-
таточно широко освещена . в
книге проблема, связанная с
решением наиболее сложного
участка работы высотного стел-
лажного склада — зоной ком-
плектации, где наибольшая
трудоемкость работ в техноло-
гической цепи процесса склади-
рования.
Книга имеет большую мето-
дологическую ценность, пос-
кольку подробно рассматривает
технологию проектирования
высотных стеллажных складов
и в нее включен хороший спра-
вочный материал для конкрет-
ного практического применения.
Таким образом, книга будет
весьма полезна широкому кругу
специалистов, ведущих работы
по проектированию высотных
стеллажных складов, их эксплуа-
тации и созданию необходи-
мого оборудования для склад-
ской переработки грузов.
Канд. техн, наук
В. А. Ш к у р и н
9
ВВЕДЕНИЕ
Книга посвящена проектиро-
ванию складов, в которых
ввиду ограниченного места или
по иным техническим причинам
(например, в связи с необходи-
мостью автоматизации процес-
сов) используется хранение
продукции на многоярусных
стеллажах. Если многоярусные
стеллажи служат одновременно
несущей конструкцией кровли и
стен, то такие склады при-
нято называть высотными стел-
лажными.
Материал книги призван спо-
собствовать рациональному
проектированию высотных
складов при системном подходе
и предназначен для студентов,
проектировщиков и экономис-
тов промышленных предприя-
тий, где применяются склад-
ские объекты со стеллажным
складированием. Книга может
также оказаться полезной при
проведении научных исследова-
ний и на различных стадиях
проектирования.
Прохождение материалов и
способы их обработки находят-
ся в центре внимания произ-
водственных и снабженческих
предприятий. Это вызывает вы-
деление все больших капитало-
вложений на внутренний тран-
спорт и складирование продук-
ции. Решение этих вопросов
будет эффективным с эксплуа-
тационной и экономической то-
чек зрения, если склад, выпол-
няющий «буферные»* функции
для сырья, полуфабрикатов,
тары и готовой продукции,
будет включен в общую сис-
тему функционирования пред-
приятия. При этом склад пере-
стает быть пассивным эле-
ментом в процессе производ-
ства и распределения. Проек-
тирование склада никогда не
должно вестись в отрыве от схе-
мы прохождения материалов,
которая является его неотъем-
лемой частью. В этом процессе
следует рассматривать ком-
плекс логических задач [18],
причем решающими факторами
для их решения являются
время и расходы.
Высотный стеллажный склад
представляет собой одну из
современных систем складиро-
вания и необходимость его в
определенных условиях (недо-
статок мест, большие запасы
продукции и ее оборот, большой
ассортимент изделий, необходи-
мость автоматизации и пр.)
становится очень острой. О том,
насколько быстро происходит
* «Буфер», «буферные цели» и дру-
гие понятия уж,е давно используются
в англоязычной и немецкой техни-
ческой литературе. Они определяют
пространство вместе с оборудованием,
выполняющее так называемые вырав-
нивающие или накопительные функции
в потоке проходящих материалов.
Необходимость накопления обусловле-
на различными темпами подачи про-
дукции, ее обработки и приемки.
10
рост числа автоматизированных
высотных стеллажных складов,
свидетельствуют следующие
цифры: в Европе в 1966 г.—
2, в 1972 г,—200, в 1975 г,—
300, в США в 1968 г.—50 по-
строенных и 100 складов в ста-
дии строительства (более позд-
ние данные отсутствуют), а в
Японии за период 1961—1976
гг. построено 1608 (!) автома-
тизированных высотных стел-
лажных складов.
В Польше за последние го-
ды построено несколько складов
такого типа, главным образом в
машиностроении и автомобиль-
ной промышленности, на основе
зарубежных проектов и обору-
дования. Среди них можно от-
метить склады завода сельско-
хозяйственных машин в Плоц-
ке, тракторного завода в Урсу-
се, заводов легковых автомоби-
лей в Варшаве и Бельско-Бя-
ле, баз «Агрома» в Кутно и Ны-
се, радиозавода им. Каспшака в
Варшаве, фармацевтического
предприятия «Польфа» в Кра-
кове, завода искусственного во-
локна в Гожуве.
Незнание критериев выбора,
принципов проектирования и
методов оптимизации высотных
стеллажных складов обуслови-
ло при этом некритический
подход к зарубежным пред-
ложениям, что в результате не
могло обеспечить достижения
высокого экономического и эк-
сплуатационного эффекта.
Высотный стеллажный склад
характеризуется тесной взаимо-
связью строительной структуры
здания с технологической, т. е. с
техническими и организацион-
ными средствами осуществле-
ния процессов прохождения
грузов и информации. Он пред-
ставляет собой «систему» в пол-
ном смысле этого слова. Взаи-
мозависимости в этой 'системе
требуют комплексного проекти-
рования на всех стадиях.
В книге сделана попытка
учета этих требований и рас-
смотрены вопросы программи-
рования, а также строительного
и технологического проектиро-
вания.
Подробно рассмотрены прин-
ципы анализа и проектирования
процессов прохождения грузов
и методы управления, что осо-
бенно важно для торговых скла-
дов с широким ассортиментом
продукции.
Содержание книги соответст-
вует стадиям и последователь-
ным этапам проектирования. В
заключение приведен пример
проекта высотного стеллажного
склада с обоснованием выбора
данного, а не иного решения.
Книга богато иллюстрирована
как чертежами элементов скла-
да, так и схемами систем скла-
дирования.
Содержание книги ограниче-
но вопросами, связанными с
особенностями высотных стел-
лажных складов. Как известно,
опыт их строительства в Поль-
ше невелик. В связи с этим
содержание настоящего изда-
ния, которое представляет собой
первую книгу по этой пробле-
ме, несколько отличается от
традиционных работ по вопро-
сам проектирования, в кото-
рых определенные параметры,
критерии, коэффициенты и т. п.
устанавливаются однозначно.
По мнению автора, такие дан-
ные публиковать еще прежде-
временно. Их можно будет уста-
новить на основе научных ис-
следований, а также опыта
и
строительства и эксплуатации
высотных стеллажных складов.
В книге сделана попытка най-
ти ответ на принципиальные
вопросы — в каких случаях
строить и как проектировать
высотные стеллажные склады.
Основными источниками, ис-
пользованными при написании
книги, послужили зарубежные
публикации, а также собствен-
ные научные исследования ав-
тора и накопленный им опыт
проектирования.
Идея написания книги по во-
просам проектирования высот-
ных стеллажных складов воз-
никла в период работы автора
на предприятии «Прохем» в
1972—1977 гг. Часть материа-
лов, включенных в книгу, была
подготовлена в качестве реко-
мендаций по проектированию
предприятий химической про-
мышленности. Поэтому автор
хотел бы принести свою искрен-
нюю благодарность Юзефу Це-
рану, Юлиушу Червинскому и
Станиславу Сроковскому, руко-
водившим в тот период указан-
ным предприятием, за помощь
и поддержку при разработке
рассматриваемых в книге воп-
росов, а также Иоанне Опа-
лях, Томашу Лятопольскому,
Мареку Потканскому и Анджею
Ражному за помощь при подго-
tobi е книги к изданию.
1. Определение высотного стеллажного
склада
Классификация складов по
техническим решениям зависит,
в частности, от способов скла-
дирования. Все способы склади-
рования можно разделить на
избирательные и неизбиратель-
ные.
Избирательное складирова-
ние обеспечивает доступ к каж-
дой грузовой единице* в любое
время. Наиболее типичным при-
мером избирательного склади-
рования является порядное
складирование на стеллажах.
Неизбирательное склади-
рование не обеспечивает быст-
рого доступа ко всем грузовым
единицам, поскольку тран-
спортным операциям, выполня-
емым для большинства грузо-
вых единиц, должно предшест-
вовать перемещение других гру-
зовых единиц. К неизбиратель-
ному складированию относятся
блочное и порядное бесстел-
лажное складирование. Даль-
нейшая классификация спосо-
бов складирования обусловли-
вается уже применяемым склад-
ским оборудованием, например,
стеллажами и средствами тран-
спорта.
* Под грузовой единицей следует по-
нимать материал, находящийся на под-
доне, в контейнере или в пакете,
который может подниматься с помощью
типового механического оборудования,
установленного на средствах складского
транспорта. Большинство материалов,
предназначенных для хранения в высот-
ных стеллажных складах, представляют
собой грузовые единицы на поддонах.
В настоящее время применя-
ются следующие способы скла-
дирования (рис. 1.1):
1 — порядное складирование на
стеллажах с помощью фронтальных по-
грузчиков;
2 — порядное бесстеллажное скла-
дирование;
3 — блочное бесстеллажное склади-
рование;
4 — порядное складирование на
стеллажах с помощью боковых погруз-
чиков;
5 — порядное складирование на
стеллажах с помощью кранов-штабеле-
ров высотой до 10 м;
6 — порядное складирование в стел-
лажах высотой более 10 м.
К общим характеристикам
первых трех типов складирова-
ния относятся:
применение фронтального
вилочного автопогрузчика с вы-
сотой подъема примерно до 5,5
м;
высота складского здания до
7,2 м;
отсутствие возможности ав-
томатизации транспортных
операций в зоне стеллажей.
При остальных способах
складирования грузовые едини-
цы укладываются рядами на
стеллажах, причем:
при способе 4 стеллажи
обслуживаются погрузчиками-
штабелерами с поворотно-выд-
вижными или телескопическими
вилами и высотой подъема при-
мерно до 8 м;
при способе 5 стеллажи
обслуживаются кранами-шта-
белерами с телескопическими
13
8
(3,35)
01 otf
(8‘Z) (Л) (Л)
вилами и высотой подъема
примерно до 10 м;
при способе 6 стеллажи,
образующие одновременно не-
сущую конструкцию стен и кры-
ши, обслуживаются кранами-
штабелерами с телескопически-
ми вилами; высота подъема
составляет до 20 м при сталь-
ных стеллажах и до 30 м —
при железобетонных.
К числу общих характеристик
трех последних (4, 5, 6) спо-
собов складирования, приме-
няемых в высотных складах,
относятся:
значительно более*узкие меж-
стеллажные проходы (от 1 до
1,8 м при применении унифи-
цированных поддонов), чем при
способах 1 и 2;
возможность автоматизации
транспортных операций в зоне
стеллажей.
Таким образом, высотный
склад* характеризуется тем, что
в общем случае складирование
осуществляется в поддонах на
стеллажах, расположенных ря-
дами и обеспечивающих полную
избирательность хранимого ма-
териала, а материалы транспор-
тируются при помощи специ-
альных автопогрузчиков, мосто-
вых кранов-штабелеров или
стеллажных кранов-штабеле-
ров.
Высотными стеллажными
складами называют такие скла-
ды, в которых стеллажи до-
стигают высоты, при которой
эксплуатационная нагрузка в
несколько раз превышает вес
ограждений. Это обусловливает
* До настоящего времени не
установлен точный предел (высота в
метрах), за которым начинается вы-
сотное складирование. В настоящей
книге эта высота принята равной
5,5 м.
использование стеллажей для
опирания крыши и навески стен.
С технологической точки зре-
ния, т. е. . с точки зрения
функционирования складской
системы, стеллажный склад ни-
чем не отличается от обычного
высотного склада, в котором
хранимый груз размещается в
поддонах на стальных стел-
лажах, установленных в поме-
щении склада (независимо от
конструкции здания) достаточ-
но большой высоты, и обслужи-
вается специальными автопо-
грузчиками или стеллажными
кранами-штабелерами.
Поэтому большинство приво-
димых в книге принципов
проектирования высотных стел-
лажных складов может быть
использовано и при проекти-
ровании обычных высотных
складов.
В книге на основе сложив-
шейся практики и данных
различных источников в ка-
честве верхнего предела высоты
высотного склада со свободно
стоящими стеллажами принята
высота около 10 м, которая
одновременно является нижним
пределом высоты высотного
стеллажного склада. Однако
могут быть отклонения как в ту,
так и в другую сторону.
Например, для складирования
тяжелых грузовых единиц (2—
3 т) конструкция стеллажей
должна обладать такой проч-
ностью и жесткостью, чтобы
уже при высоте 7—8 м было
обосновано использование стел-
лажей в качестве несущей кон-
струкции ограждения, при этом
высотный стеллажный склад
будет иметь высоту менее 10 м.
Таким образом, предел 10 м ус-
тановлен в предположении гру-
15
зовой единицы средней массы,
которая в случае складирова-
ния штучных материалов сос-
тавляет около 800 кг, а также
с учетом того, что при такой
высоте стоимость 1 м3 склада
оказывается наименьшей.
В связи с этим принципи-
альная разница между высот-
ным стеллажным и высотным
складами заключается в кон-
струкции складской части
здания, причем в высотном
стеллажном складе стеллажи
являются несущей конструкци-
ей стен и крыши.
Характерной особенностью
высотных стеллажных складов
является взаимозависимость
двух функционально-конструк-
тивных систем — технологичес-
кой и строительной.
2. Роль высотного стеллажного склада
для промышленного предприятия или складской
базы и критерии его применения
Практика показала, что
высотные стеллажные склады
могут найти применение как на
промышленных предприятих,
так и на складских базах,
которые представляют собой
один из компонентов системы
распределения материалов.
Складирование материалов
на современных промышленных
предприятиях (складских ба-
зах) служит для:
1) обеспечения непрерывнос-
ти и надежности производст-
венных процессов (процессов
распределения) непрерывного
характера с периодической по-
ставкой сырья (материалы тре-
буются в больших количествах)
и сбытом готовых изделий (ма-
териалы требуются в небольших
количествах);
2) оптимального уравновеши-
вания производственных опера-
ций (операций распределения)
с различными темпами прохож-
дения материалов, т. е. для вы-
полнения так называемых нако-
пительных функций [13].
Первая из указанных целей
имеет давние традиции и в боль-
шинстве практических случаев
исчерпывающе решает пробле-
му складирования.
Вторая цель все чаще дости-
гается благодаря применению
высотных стеллажных складов,
обладающих большими инте-
грационными возможностями.
Во многих случаях на долю
этих складов выпадает функция
управления оборотом материа-
лов в производстве и распре-
делении. Технологические сис-
темы высотных стеллажных
складов могут быть приспособ-
лены практически к любым
скоростям оборота материалов.
Процессы интеграции, произ-
водства или распределения
вместе с процессами складиро-
вания или хранения определяют
производственное или распреде-
лительное пространство, в кото-
рых высотным стеллажным
складам отводится равноценное
место, благодаря чему они об-
разуют как бы единое целое
6
Рис. 2.1. Пространственные и функциональные связи производства и складирования
/. Производство: /./ — монтажный конвейер; 1.2— подвесной конвейер; 1.3 и 1.4— окружной конвейер,
1.5 — конвейер для транспортирования тяжелых грузов; 2. Оперативное складирование (высотное
складирование): 2.1—склад мелкоштучных изделий, обслуживаемый стеллажным краном-штабелером;
2.2 — склад смешанных изделий, обслуживаемый стеллажным краном-штабелером; 2.3 — поштучный от-
бор грузов; 2.4 — транспортное средство с индукционным приводом; 2.5 — подготовка и перегрузка мате-
риалов; 3 — тактическое складирование: 3.1 — блочный склад, обслуживаемый мостовым краном; 3.2 — склад
грузовых единиц на поддонах, обслуживаемый краном-штабелером; 3.3 — мостовой кран; 3.4 -опорный
кран-штабелер
с пространственной и организа-
ционной точек зрения. В такой
интегральной системе производ-
ство (распределение) и склади-
рование часто осуществляются
под одной крышей (рис. 2.1)
[26].
Высотный стеллажный склад
может также быть изолирован-
ным элементом (отдельной сис-
темой) в общей системе потока
материалов как на промышлен-
ных предприятиях (рис. 2.2),
так и на складских базах.
Однако с учетом повышенного
уровня механизации он всегда
должен быть элементом, способ-
ствующим рационализации про-
цесса прохождения материалов,
включая автоматизацию такого
прохождения. Дело в том, что
высотный стеллажный склад
является по существу единст-
венной технологической систе-
мой складирования (полностью
избирательного), пригодной
для автоматизации.
Чтобы лучше уяснить роль
высотного склада для промыш-
ленных предприятий и особенно
для торговых складских баз,
необходимо рассмотреть (в
рамках традиционного понятия
«склад») особенности склади-
рования и распределения в ас-
пекте системотехники.
Наибольший эффект эксплу-
атации склада достигается,
когда имеется возможность
приемки и отправки полных
грузовых единиц, состоящих из
партий одного и того же гру-
за.
Современное производство и
рынок требуют доставки все
возрастающего количества из-
делий и материалов все мень-
шими партиями во все более
многочисленные отдаленные
точки сбыта или переработки.
Поэтому возникла необходи-
мость создания более произво-
дительных систем складирова-
ния и распределения. Выяви-
лась также проблема, связан-
ная с составлением заказов.
Возникли предпосылки для
перехода от традиционного спо-
соба складирования к склад-
ским или распределительным
17
Рис. 2.2. Схема прохождения материалов на фабрике средств защиты растений,
указывающая месторасположение высотного стеллажного склада для хранения
сырья и готовых изделий
1 — высотный стеллажный склад; 2 — сырье, материалы; 3 — пересыпание, переливание; 4 — очистка
емкостей; 5 — контейнеры; 6 — склад; 7 — Склад емкостей; 8 — хранилище дополнительных материалов;
9—производство льда; 10 — фильтры; 11— растирка пасты; 12— накопительный бункер; 13— сме-
ситель; 14— мельница; 15 — бункер; 16— упаковка; 17—укладка на поддоны; 18— отправка на
склад готовых изделий (высотный стеллажный склад)
системам, а также определения
их накопительных функций в
условиях противоречия интере-
сов рынка и производства.
Складские и распределительные
системы стали фактором, спо-
собствующим приспособлению
ритма производства к потребно-
стям рынка.
Новая тенденция, известная
под общим названием «интегра-
ции», обусловила признание
операций по складированию и
распределению средством уп-
равления оборотом материалов
в сфере производства и во всем
транспортном звене. В условиях
«потребительского рынка» тра-
диционный склад не может быть
таким средством, в связи с чем
следует обратиться к поиску
новых технических средств. Од-
ним из таких средств явля-
ется высотный склад, который
пригоден для автоматизирован-
ного управления и в качестве
такой «системы» вместе с сис-
темой распределения может
рассматриваться как звено ло-
гической* цепи. Правда, сфера
складирования и распределения
часто рассматривается как
единое целое, однако с учетом
выполнения совершенно иных
* Под понятием «логика» пони-
мается весь путь, который материаль-
ные предметы и связанная с ними
информация проходят от поставщика
к потребителю, а также полный ком-
плекс операций внутреннего транспор-
тирования материалов и их распреде-
ление.
18
5
(•) начальный пункт прохождения материалов отдельной подсистемы
(££) конечный пункт прохождения материалов отдельной подсистемы
| | устройства в местах пересечения подсистем
—направление прохождения материалов
Рис. 2.3. Иерархия подсистем в складе
/ — прием материалов; 2—-складская подсистема; 2.1— обслуживание склада, 2.2— складирование
(высотный стеллажный склад); 3 — распределительная подсистема. 3.1 — внутренний транспорт; 3.2 —
поштучный отбор грузов; 4 — выдача материалов; 5 — склад
функций следует (с точки зре-
ния системотехники) считать их
отдельными частыми системами
(рис. 2.3) [32]. К границам
сферы складирования и распре-
деления примыкают в общем
случае независимые перегрузо-
чные системы, а в самой сфере
склада и распределения могут
существовать подсистемы (на-
пример, упаковка, укладка на
поддоны), которые при опреде-
ленных обстоятельствах могут
принимать на себя различные
функции всей системы.
Под понятием «складской
подсистемы» понимается сфера,
в которой выполняются глав-
ным образом функции склади-
рования и обслуживания скла-
да, в то время как в «рас-
пределительной системе» преоб-
ладают функции внутреннего
транспортирования и размеще-
ния*. При таком разделении
складская подсистема ограни-
чена точками идентификации
* О размещении см. гл. 7.
I и контроля К, а пространст-
во складирования ограничено
точками входа WE и выхода
WY. В рамках двух частных
систем («склад» и «распреде-
ление») некоторые функции
могут оказаться излишними
либо ряд функций может осу-
ществляться одним элементом
системы, например, размещение
в межстеллажном проходе вы-
сотного стеллажного склада.
На рис. 2.3 в виде блок-
схемы показан ряд сложных
связей склада в случае, когда
в основу решения закладыва-
ется поток материалов.
Входной величиной в склад-
ской подсистеме является поток
материалов (со стохастически-
ми свойствами), состоящий из
одинаковых грузовых единиц.
Выходом системы является
поток материалов, состоящий
из одинаковых грузовых единиц
и определяемый требованиями
подсистемы распределения.
Распределительная подсис-
тема также имеет на входе по-
19
ток материалов, состоящий из
полных и однородных грузовых
единиц, в то время как на вы-
ходе образуются партии (или
грузовые единицы) различного
ассортимента, обусловленные
заказами потребителей (им-
пульсы рынка или производст-
ва).
Любая система складирова-
ния и распределения оказыва-
ется экономичной в опреде-
ленной области ее применения.
Эти области всегда отлича-
ются друг от друга, поскольку
на каждую из них действуют,
различные комплексы парамет-
ров (импульсов). Требуемый
эксплуатационный потенциал
определяет размеры техничес-
ких и организационных затрат,
а также необходимые капита-
ловложения. В каждом проекте
следует отдельно анализиро-
вать соотношение капиталовло-
жений и предусматриваемый
эффект при различных затра-
тах на технические и органи-
зационные средства.
Решение о строительстве вы-
сотного стеллажного склада —
наиболее дорогостоящего эле-
мента системы складирова-
ния — всегда должно быть от-
ражено в технико-экономичес-
ком обосновании проекта. Вы-
бору такого решения должен
предшествовать исчерпываю-
щий анализ программы и про-
цесса складирования (см. гл.
4 и 5), а также анализ
критериев применения высот-
ных стеллажных складов. Цель
создания складского объекта
может изменяться в зависимос-
ти от функций предприятия. В
соответствии с изменением цели
будет изменяться и концепция
складского комплекса. В связи с
этим нет возможности дать
сколько-нибудь однозначный
рецепт, где и когда следует
применять высотные стеллаж-
ные склады. Приводимые в на-
стоящей главе соображения
призваны оказать помощь про-
ектировщикам и экономистам
при выборе типа склада для то-
го или иного предприятия.
В качестве основы для приво-
димых в этой главе соображе-
ний и рекомендаций использо-
вана главным образом зару-
бежная литература. Зарубеж-
ные (в основном, западноевро-
пейские) принципы рассмотре-
ны критически, поскольку часто
они расходятся с результата-
ми исследований автора и его
профессиональным опытом. Не-
обходимость такого подхода
была продиктована следующи-
ми причинами:
в Польше еще отсутствует
серийное производство обору-
дования для высотных стеллаж-
ных складов; в таких складах
до сих пор используется импорт-
ное оборудование;
цены на землю по сравне-
нию с капиталовложениями в
Польше значительно ниже,
чем в странах Западной Евро-
пы;
стоимость рабочей силы в
Польше также значительно ни-
же, чем в .европейских капи-
талистических странах.
Эти три фактора решающим
образом ослабляют аргументы
в пользу применения высот-
ных стеллажных складов. Прав-
да, имеется много случаев, ког-
да высотные стеллажные скла-
ды становятся окупаемыми, а
иногда и просто необходимыми.
Обоснование необходимости
таких объектов при определен-
20
ных условиях прохождения ма-
териалов составляет одну из за-
дач проектировщика, а все при-
водимые в книге сведения приз-
ваны ему в этом помочь.
Многие изделия, полуфабри-
каты и сырье практически в лю-
бой упаковке (мешки, ящики,
коробки, бобины, бутыли и бал-
лоны) могут быть установлены
на поддонах, что и определяет
тип складирования — пакети-
рование на подтонах.
Возникает вопрос — будет ли
поддон и через 20—30 лет
оставаться основной грузовой
единицей? Этот вопрос приоб-
ретает огромное значение в том
случае, когда принимается ре-
шение о строительстве «жестко-
го» высотного склада вмести-
мостью 150 тыс. поддонов, ко-
торый стоит почти полмиллиар-
да злотых. Можно почти с пол-
ной уверенностью сказать, что
наряду с малыми грузовыми
единицами, которые можно
перемещать вручную, и круп-
нотоннажными контейнерами
еще долго будут эксплуатиро-
ваться поддоны размерами
1,2X0,8; 1,2X1; 1,2X1,2 м, ко-
торые перемещаются с по-
мощью различного вида погруз-
чиков и стеллажных кранов-
штабелеров грузоподъемностью
1—2 т. Достоинства системы
пакетирования грузов на под-
донах выявились как в технике
складирования, так и при тран-
спортировании.
Поэтому можно утверждать,
что с учетом потребностей про-
мышленности и торговли кон-
цепция склада для так назы-
ваемых штучных материалов
должна предусматривать при-
менение грузовых единиц в виде
поддонов площадью 1 —1,5 м2
при объеме хранимого груза 1 —
1,5 м3 и его массе от 0,5
до 1,5 т (см. рис. 1.1).
Оптимальная система скла-
дирования определяется сегод-
ня следующими факторами:
степенью использования пло-
щади и объема;
временем доступа к материа-
лу и производительностью при
перегрузке;
степенью автоматизации (с
учетом проблем занятости);
капиталовложениями и эк-
сплуатационными расходами на
одно место хранения.
Эти факторы будут подробно
рассмотрены в гл. 17, а здесь
они упомянуты лишь по причине
выработки критериев примене-
ния высотных стеллажных скла-
дов, которые необходимо при-
нимать во внимание уже на ста-
дии разработки концепции
складирования. Опережая рас-
смотрение всей проблемы про-
ектирования, можно привес-
ти три примера в качестве
рекомендаций по комплексному
учету критериев выбора спо-
собов складирования.
Первый из них касается
использования складского про-
странства (рис. 2.4). В зави-
симости от принятого способа
складирования достигаются
следующие показатели исполь-
зования пространства: при спо-
собе / — 20 %, при способе
2 — 30 %, при способе 3 —
53%.
Второй пример (рис. 2.5)
представляет собой сравнение
трех способов складирования
(I, II, III) в зависимости от
капиталовложений и эксплуа-
тационных расходов; в нем уч-
тен и еще один фактор, а имен-
но число рабочих смен в день.
21
1
2
3
крана-штабелера
Как показывает график, этот
фактор становится весьма важ-
ным при выборе варианта.
Например, расходы на высот-
ный стеллажный склад //,
превышающие на 127 тыс. ма-
рок ФРГ аналогичные расходы
на многоэтажный склад III,
окупаются при трехсменной ра-
боте в течение двух лет,
поскольку разница эксплуата-
ционных расходов составляет
60 ты1. западных марок.
В третьем примере (рис. 2.6)
приведено сравнение капитало-
вложений и эксплуатационных
расходов для трех типовых
систем складирования: одно-
этажного, многоэтажного и вы-
сотного стеллажного. Ввиду
недостатка места одноэтажный
склад мог бы быть построен
на расстоянии 1 км от предприя-
тия, т. е. вне его территории.
Транспортирование грузов на
расстояние 1 км является в
этом примере основным факто-
ром (эксплуатационных расхо-
дов) , определяющим выбор вы-
сотного стеллажного склада.
Пренебрежение этим фактором
могло бы привести к выбору
другого варианта.
Для перехода к строительству
22
более высоких складов решаю-
щими оказываются следующие
соображения и обстоятельства:
сокращение площадей под
склады на территориях пред-
приятий;
рост цен на землю;
необходимость лучшего ис-
пользования складских поме-
щений.
Кроме того, на высоту склада
оказывают влияние:
строительная система (кон-
структивно-строительное реше-
ние);
техника обслуживания скла-
да;
организация работы склада.
При бесстеллажном склади-
ровании (способы 2 и 3 на
рис. 1.1) высота штабелей опре-
деляется: прочностью нижней
грузовой единицы на восприя-
тие нагрузки и устойчивостью
штабеля или требуемым вре-
менем доступа.
Поэтому при достижении оп-
ределенных предельных высот
уже нельзя рассчитывать на
большее использование площа-
ди склада. То же самое от-
носится и к складированию на
передвижных стеллажах, пос-
кольку перемещаемые массы
грузов определяют предельную
высоту. И только стационар-
ные стеллажи позволяют лучше
использовать высоту складско-
го помещения.
Технические возможности об-
служивания складских стелла-
жей при помощи стеллажных
кранов-штабелеров, включая
специальные погрузчики-шта-
белеры, позволяют достичь вы-
соты около 10 м (способ
4 на рис. 1.1).
С точки зрения конструкции
и монтажа стационарные стел-
Капиталовложения,
тыс. марок ФРГ
280
260
240
220
200 -
180 •
160 •
140 -
120 ’
100
80
60 -
40 -
20
0L
Эксплуатационные расходы,
тыс. марок ФРГ
п ш
Рис. 2.5. Сравнение капиталовложений
и эксплуатационных расходов при при-
менении разных средств складского
транспорта
/ — погрузчики с вилочным захватом грузо-
подъемностью 1 т; // — стеллажные краны-
штабелеры грузоподъемностью 1 т и конвейер;
П1 — опорный кран-штабелер с вилочным захва-
том и подъемная кабина; / — односменная ра-
бота; 2 — двухсменная работа; 3 — трехсменная
работа
Капиталовложения, Годовые эксплуатационные
млн. злотых расходы, тыс. злотых
Число занятых рабочих
Рнс. 2.6. Сравнение капиталовложений
и расходов при применении разных спо-
собов складирования (хранения)
лажи (стальные или железо-
бетонные) , обслуживаемые
стеллажными кранами-штабе-
лерами, могут иметь высоту до
24 м (стальные) или до 35
м (железобетонные). Однако
наиболее экономичная высота
стеллажей высотных стеллаж-
ных складов, по западногерман-
ским данным [32], составляет
около 20 м.
23
Степень использования ог-
ражденного пространства, т. е.
отношение суммарного объема
складируемых грузовых еди-
ниц к объему склада, можно
рассматривать в качестве пока-
зателя при сравнительном ана-
лизе разных способов склади-
рования и выборе одного из них .
для конкретного проекта скла-
да. Пример такого анализа для
6000 стандартных грузовых
единиц [62] приведён на
рис. 2.7, причем сравнение про- 1
водилось только для объектов
3, 4 и 6, которые представляют I
собой полностью избирательные j
системы, способные выполнять
одинаковые функции.
Если, помимо коэффициента
использования пространства,
учитывать и такие показа-
тели, как количество складируе-
мых материалов*, разнород-
ность ассортимента и требуемое
время доступа к складируемым
материалам, то можно утверж-
дать, что склады с передвиж-
ными стеллажами и блочные
склады с небольшой высотой
складирования представляют
собой альтернативу широко
распространенным складам со
* Под количеством складируемых
материалов следует понимать величину
запаса, выражаемую числом грузовых
единиц, их массой или объемом.
Рис. 2.7. Сравнение величин площади
застройки и объема склада при по-
стояниом запасе и разных способах
складирования. Вместимость склада
около 6 тыс. грузовых единиц объемом
1 м3 на поддонах размером 0,8Х 1.2 м
1 — плоский склад (компактная схема), V=
=8785 м3; F= 1595 м2; 2 — плоский склад
(блочная схема): У=12967 м3: F=2358 м2;
3 — плоский склад (со стеллажами): V = 19 852 м3;
F=3609 м2; 4 — многоярусный склад: V—
= 11976 м3; F = 399 м3; 5 — многоэтажный
склад (компактная схема): V-=12 405 м3; F—
=717 м , 6 — многоэтажный склад (со стеллажа-
ми): V=25 966 м3; F=1501 м2 (V — объем брут-
то, F — площадь застройки)
24
Таблица 2.1
Определяющие факторы проектирования складов,
работающих по системе пакетирования на поддонах
Действующие факторы
Последствия при проектировании
Возрастающая потребность в склад-
ском пространстве, высокие цены на
землю, ограничение капиталовложений
Эффективное использование пло-
щади и высоты склада (минимиза-
ция объема)
Возрастающее количество материалов
н разнородность ассортимента при воз-
растающих требованиях к уровню
складских услуг
Большая перегрузочная произво-
дительность складов. Малое время
доступа к материалам
Нехватка рабочей силы и рост зара-
ботной платы, автоматизация внутрен-
него транспорта и обработки данных
Автоматизированный
стеллажный склад
высотный
Возрастающее значение внутреннего
транспорта и складирования как источ-
ник рационализации в промышленности
н в распределении
Значительные капиталовложения
стационарными и порядными
стеллажами, достигающими
значительной высоты. Коли-
чество возможных решений в
значительной мере ограничи-
вается критериями избиратель-
ности и времени доступа к ма-
териалам.
Важным при выборе способа
складирования является тот
факт, что обслуживание склада
с помощью специальных погруз-
чиков и стеллажных кранов-
штабелеров требует значитель-
но меньших площадей для
транспорта, чем обслуживание
с применением универсальных
погрузчиков, что обусловлива-
ет предпочтительность спосо-
бов 4, 5 и 6 (см. рис. 1.1).
Если впоследствии процесс
складирования подлежит авто-
матизации, то практически сле-
дует принимать во внимание
лишь опорные стеллажные кра-
ны-штабелеры, обеспечиваю-
щие требуемую точность уста-
новки, а также устройства,
служащие для откладывания и
выбора грузовых единиц (на-
пример, выдвижные вилочные
захваты), что является основ-
ным принципом автоматизации.
Из приведенных соображений
выкристаллизовывается опре-
деленная тенденция в проекти-
ровании складов (табл. 2.1)
[32]. Следует ожидать, что в
будущем высотные стеллажные
склады найдут более широкое
применение. Однако всегда при
принятии решения о выборе
типа склада проектировщик
должен еще на предваритель-
ном этапе провести сравни-
тельный анализ возможностей
складирования и выбрать луч-
ший вариант для заданной
программы, процесса склади-
рования и местных условий.
25
3. Пространственно-функциональное
формирование высотного стеллажного склада
и его размещение на предприятии
Накопленный в Польше опыт
свидетельствует о том, что легче
запроектировать высотный
стеллажный склад, чем вписать
его в процесс прохождения ма-
териалов на предприятии как с
пространственной, так и с
функциональной точек зрения.
Высотный стеллажный склад
должен быть объединен в одно
целое как с оборотом материа-
лов, так и с производственным
процессом на предприятии, что
обеспечивает наилучшее ис-
пользование его производитель-
ности. Проектированию высот;
ного стеллажного склада
должна предшествовать стадия
системного анализа. Склады на
промышленных предприятиях
можно рассматривать как сво-
его рода подсистемы. Такой
подход позволяет:
рассматривать склад как
единое целое, состоящее из вза-
имодействующих составных
частей;
анализировать динамику
складских процессов;
учитывать воздействие сис-
темы на окружающую среду и
наоборот.
Обычно склады, как систе-
мы хранения, размещаются на
входах и выходах промышлен-
ного предприятия (рис. 3.1).
Они способствуют стабилиза-
ции производственных процес-
сов на предприятии.
Связь высотных стеллажных
складов с технологической схе-
мой промышленного предприя-
тия представлена на рис. 3.2
и 3.3. [18]. Склады являются
составными элементами систем
распределения (складских баз).
Функциональные связи, опреде-
ляемые потоком материалов и
информации на складской базе,
показаны на рис. 3.4 и 3.5.
Приведенные на указанных
схемах функциональные связи
в высотном складе являются,
в частности, исходным пунктом
для определения местоположе-
ния склада на предприятии,
пространственного формирова-
ния склада, включая его вели-
чину, и функционального фор-
мирования склада, что вместе
с детальным анализом потоков
материалов и информации на
предприятии (см. гл - 5) обра-
зует основу проектных реше-
ний.
Анализ потока позволяет оп-
ределить место и время опера-
ций, транспортирования и скла-
дирования, начиная от входа
материала и информации (до-
кументов) на предприятие и
кончая выходом из него в пере-
работанном виде. На основе
результатов анализа (обычно
графического) потока можно
установить места и размеры
скоплений запасов, время и
расстояния транспортирования,
что вместе с архитектурой и
организационной концепцией
предприятия позволяет найти
наилучшее местоположение
склада и функционально свя-
зать его со всем потоком. При
этом следует помнить, такие ре-
зультаты не являются окон-
чательными и в рамках оптими-
зации системы могут влиять на
изменение ранее принятых ре-
шений.
26
рис. 3.1. Схема увязки транспорти-
рования и складирования с про-
цессами переработки
Рис. 3.2. Схема компонентов логической
системы промышленного предприятия
системное планирование
оперативное планирование и контроль
операции
27
Г" внутренние системы транспорта на предприятии
транспортные или коммуникационные
системы
перегрузочные системы
|Q_____3 складские системы
Рис. 3.3. Связи логических систем в транспортном звене на примере производственного
предприятия
Образно говоря, здесь имеет
место «итерационная петля
проектирования» [13].
Формирование здания высот-
ного стеллажного склада (т. е.
определение его длины, шири-
ны и высоты) представляет
само по себе достаточно слож-
ную задачу. Проведенные в этой
области исследования предус-
матривали прежде всего поиски
оптимальной с точки зрения
капиталовложений высоты вы-
сотного стеллажного склада
[39, 62] и оптимальной ве-
личины такого склада.
Не существует единственной
оптимальной высоты склада.
Можно лишь определять ее
величину в сугубо конкретных
условиях складирования. Пред-
ставляется, что теоретические
изыскания в этой области
не должны затруднять проекти-
ровщика. Такие экономические
расчеты проводятся по удель-
ным затратам, в то же время
экономический эффект за счет
правильного функциональ-
но-технологического решения
склада может оказаться неиз-
меримо больше.
Соотношения трех размеров
складской части высотного
стеллажного склада следует (в
условиях ПНР) поставить в за-
висимость от стоимости импорт-
ных стеллажных кранов-шта-
белеров, а высота и длина меж-
стеллажных проходов должны
определяться отношением ско-
рости подъема иу к скорости
горизонтального перемещения
vx при условии минимизации
времени рабочего цикла стел-
лажного крана-штабелера t
(следует совмещать горизон-
тальное перемещение каретки
с ее подъемом). С этой точки
зрения всегда лучше будет
кран-штабелер с высотой
подъема 16 м, а не 12 м,
так как его стоимость повыша-
ется только на 10%, а вме-
28
стимость склада увеличивается
на 30%. Тогда длину прохо-
да можно будет подобрать с
таким расчетом, чтобы до-
биться максимального числа
рабочих .циклов в единицу
времени.
В некоторых случаях соотно-
шение размеров высотного
стеллажного склада будет оп-
ределяться объемом перевалоч-
ных операций на фронте скла-
да. Ширина фронта, завися-
щая от числа межстеллажных
проходов, будет при этом опре-
делять максимальную допусти-
мую продолжительность цикла
стеллажного крана-штабелера,
зависящего от высоты и дли-
ны межстеллажного прохода.
Привести другие общие прин-
ципы пространственной компо-
новки высотных складов не
представляется возможным, по-
скольку практически каждый
склад проектируется для спе-
цифических условий и раз-
личных потоков материалов.
Об этом свидетельствуют пред-
ставленные на рис. 3.6—3.10
Рис. 3.4. Схема прохождения материалов в центре разделения изделий
29
ПРОХОЖДЕНИЕ ПРОХОЖДЕНИЕ ОБРАБОТКА 1
МАТЕРИАЛОВ ИНФОРМАЦИИ ИНФОРМАЦИИ ОТДЕЛ ПРОДАЖИ
Производство Заказы . Организация продажи
1 1 > ! 1 V
Вход I разде центр доения J L Товарные карты — — г»* Обработка заказов
г
Обнаружение недостатков и ошибок Сбор данных
План трасс
/ZZZZZZZZZZZZZZZ^,
Обработке
данных не ЭВМ
счетов,
Статистика
Отправке
Распоряжения
3Z.
Клиенты
Г руппировочный
список
мггггггггтяь
Планирование /
производства /
fiZZZZZZZZZZZZZZ?
Выписке счетов '
н накладных /
azzzzzzzzzzzzzz^
Перечень 'у
потребных /
товаров У
Высотный стеллажный склад
• 1
Поштучнь отбор груз 1Й ов
^zzzzzzzzzzzzzzzz?
Сборный отбор /
Память
Данные товара
Данные клиента
Состояние
складе
Станция назначения
Разделение
по трассам
Квитанция
поставки
Ярлыки
документы
Станция
назначения
Трасса
Поддон
Маршрут
до станции
назначения
Счета
Программа
поставок
Ленте
Обработка данных
Ас помощью ЭВМ
ирма А, Фирма Б
шгггггггмшт
прохождение материалов
ручное прохождение информации
автоматизированное врохождеиие информации
Рис. 3.5. Схема прохождения информации в центре разделения изделий
30
примеры пространственных
решений, в которых использо-
ваны стеллажные или высот-
ные склады, оборудованные
стеллажными кранами-штабе-
лерами.
Следует объяснить часто воз-
никающие в практике недора-
зумения, касающиеся размеров
(вместимости) склада. Иногда
делаются попытки оптимиза-
ции, например, размеров скла-
да сырья на промышленных
предприятиях. Это невозможно,
ибо цены на материалы не
зависят в социалистических
странах от величины закупае-
мых партий, а размеры скла-
да определяются нормативным
запасом.
Например, вместимость скла-
да сырья фабрики X при сле-
дующих исходных данных:
годовое потребление сырья, т Р
средняя масса сырья на одном
поддоне, т...............гх
норматив (в рабочих днях) . п
число рабочих дней в кален-
дарном году...............L
зависит от величины запаса,
который определяется по фор-
муле
z3=Pn/(ziL).
Если Р=45 000 т, Z|=0,5 т,
и=30 дней и 1=270 дней, то
45 000 - 30
г3 = 0,5 270 = ‘° °°° ГРУЗОВЫХ
единиц на поддонах .
Тогда объем склада V=z3p,
где р — объем одного поддона
с грузом, м3.
Как следует из этого весьма
простого примера, при опреде-
лении размеров склада исполь-
зуются только линейные вели-
чины, в связи с чем опти-
мизация оказывается невоз-
Рис. 3.6. Пространственная и функ-
циональная компоновка высотного стел-
лажного склада при фабрике абра-
зивных материалов
А, В. С. D — производственные зоны; Н — вспо-
могвтельный склад высотного склвдирования;
Р—высотный стеллажный склад (хрвиеине на
поддонвх); Р — высотный стеллажный склад
(хранение на роликовых конвейерах); S—ав-
топогрузчик; Т — система внутреннего транспорта
с иидукцнониым приводом; X—остановка сис-
темы Т
можной. Если же цена матери-
ала .будет зависеть от разме-
ров закупаемой партии (в дан-
ном случае сырья), то оптими-
зационный расчет становится
возможен, о чем свидетель-
ствует приведенный ниже при-
мер [67].
Пример оптимизации размеров скла-
да. В основу расчета кладутся сле-
дующие предпосылки: на складе нахо-
дится запас сырья, необходимый для
обеспечения непрерывности производ-
ства; хранение запасов является доро-
31
4
Рис, 3.7. Размещение и связи высотного стеллажного склада с системой распре-
деления фотохимических изделий
1 — место получения поддонов; 2 — центр управления высотиым сгеллвжным складом; 3 — конвейеры
для доставки в высотный стеллажный склад; 4 — высотный стеллажный склад; 5 — конвейер выдачи
грузовых единиц из высотного стеллажного склада; 6 — вход заполненных поддонов; 7 — комплек-
тующий кран-штабелер; 8—управление процессом поштучного отбора грузов и упаковки; 9 —
конвейер для перевозки емкостей; 10 — ленточный конвейер для транспортирования емкостей;
// — контрольный стол; 12—обратная трасса порожних емкостей с накопительной целью; 13— кон-
вейер для подачи тары; 14— упаковка; 15—склад, негабаритных грузовых единиц
Рис. 3.8. Расположение высотного стел-
лажного склада на фабрике маргарина
/ — производство; 2 — высотный стеллажный
склад; 3 — склад поштучного отбора грузов:
4 — экспедиция
Рис. 3.9. Расположение и простран-
ственная компоновка высотного стел-
лажного склада в сблокированном ком-
плекте фармацевтической фабрики
/ — высотный стеллажный склад; 2 — многоэтаж-
ный склад; 3 — производство; 4 — склад тары;
5 — рампа; 6 — навес
32
гостоящим и обременительным (от-
сюда тенденция к ограничению запа-
сов); стоимость закупки сырья умень-
шается по мере увеличения закупае-
мой партии.
Оптимизация вместимости склада
предполагает определение такого объе-
ма разовой закупки, при котором его
стоимость иа единицу производимой
продукции (т. е. стоимость закупки
и стоимость складирования) является
минимальной.
Исходные данные. Стои-
мость закупки сырья на единицу произ-
водимой продукции составляет
где е — основание натуральных лога-
рифмов; Mz — число единиц сырья в ра-
зовой закупке.
Годовая стоимость складирования
сырья на единицу продукции, считая
от момента закупки до момента
передачи сырья в производственный
процесс, составляет
Cm=5(Mz-|-nP)/M,
где и=2— число дней, на которые
создается специальный резерв; Р=
= 1000—максимальная суточная про-
изводительность (единиц продукции);
Л1=260 ООО — число единиц продукции,
выпускаемых в течение года.
Полная стоимость сырья на едини-
цу продукции определяется из выра-
жения
-Л1 ,/500(1
Cs = C24-Cm=10+2e +
+ 5 (Af2+ 2 • 1000) / 260 000 .
Легко убедиться, что величина
Cs изменяется от 12 (при Л12=0)
до 15,05 (при Мг = М).
Из последнего уравнения следует,
что существует оптимальное значение
Mz, поскольку при возрастании
Мг величина второго члена уменьша-
ется, а третьего — возрастает. Мини-
мальное значение Сг можно найти,
дифференцируя последнее уравнение
по Мг:
_2е-М'/500° 5
(1М/ 5000 + 260 000 ° ‘
После подстановки в уравнение и
логарифмирования получим
2 Зак. 643
Рис. 3.10. Размещение высотного склада
на фабрике косметических изделий
I — сырье; И — изделия; / — расширение фабри-
ки; 2 — расширение технического отдела; 3 —
расширение коммерческого отделе; 4 — произ-
водство; 5 — машинное отделение; 6 — контор-
ские помещения; 7 — расширение конторских по-
мещений
Мг=50001п
260 000
12 500
= 15 000.
При такой величине запаса (доста-
точного на 15 дней) стоимость сырья
достигает минимальной величины, рав-
ной 10,43.
В ы в о д. По экономическим сообра-
жениям целесообразно строить склад,
вместимость которого соответствует
17-дневному запасу продукции (15+
+2).
Как видно, оптимизация ве-
личины склада не представляет
каких-либо трудностей в случае
переменных цен. Однако не сле-
дует путать ее с оптимизацией
комплексного проекта высотно-
го стеллажного склада (см. гл.
15), которая включает ряд
взаимно обусловленных пара
метров и коэффициентов, опре-
деляющих интегральную строи-
тельно-технологическую систе-
му склада.
В предположении, что в
Польше цены будут оставаться
постоянными, вместимость скла-
да следует не оптимизиро-
вать, а минимизировать путем
самого тщательного анализа
зз
нормативов запаса. Минимиза-
ция запаса лежит в сфере
организации связей между пос-
тавщиком и потребителем, а
также в сфере транспорта.
Решение этой задачи может
обеспечить наибольшую эконо-
мию в строительстве складов.
Роль проектировщика в этой
сфере ограничена, однако он !
всегда должен вмешиваться в I
процесс определения норматив- 1
ных складских запасов, требуя 1
их рационального обоснования. ]
Это становится важным в слу- '
чае проектирования дорогосто- :
ящих высотных стеллажных
складов.
4. Исходные данные для проектирования
высотного стеллажного склада
Приступая к проектированию
любого склада, необходимо в
первую очередь ответить на сле-
дующие вопросы:
что, сколько и в каких усло-
виях подлежит складированию?
откуда и когда это должно
быть доставлено?
куда и когда это должно быть
отправлено?
Само проектирование дает
ответ на вопрос: как должен
осуществляться складской про-
цесс?
Точность ответа на постав-
ленные вопросы зависит от
сложности системы складиро-
вания. Поскольку автоматизи-
рованный высотный стеллаж-
ный склад является наиболее
сложной (с точки зрения
проектирования) системой скла-
дирования и распределения,
то область определения и точ-
ность исходных данных для про-
ектирования должны быть до-
статочно высокими.
Исходные данные для проек-
та склада разрабатываются в
виде так называемой техноло-
гической программы складиро-
вания [15]. Эта программа
является результатом совмест-
ной работы проектировщика с
потребителем или заказчиком и
содержит данные, касающиеся:
характеристик и технических
условий складирования (ин-
формационные карты, табл. 4.1);
единиц товара или упаковки
(форма, размеры, масса), кото-
рые указывает потребитель или
автор технологической части
проекта*;
грузовых единиц на поддонах
(габариты, масса, число упако-
вок на поддоне)*;
годового объема перегрузоч-
ных операций (приема и выда-
чи) в грузовых единицах на под-
донах, а также нормативного
запаса;
размеры партий, средства
внутреннего транспорта и т. п.
Технологическая программа
складирования составляется в
табличной форме (табл. 4.2).
Для заполнения некоторых
столбцов главной таблицы тех-
нологической программы скла-
дирования служат информа-
ционные карты о материалах
или сводные характеристики
складируемых материалов, под-
* Для получения этих данных можно
использовать так называемые катало-
говые карты грузовых единиц.
34
ГРУЗОВЫЕ ЕДИНИЦЫ
Рис. 4.1. Форма, вид и вместимость упаковок
Таблица 4.1
Информационная карта складируемых материалов
Характеристики и технические условия Номер информационной карты
складирования материалов SWW-1263 800
1. Название материала или группы материалов: полиамиды: (инъекционный по-
лай, тарлон, тарнамид Р, тарнамид Т-25, тарнамид Т-27)
2. Характеристики:
2.1. Состояние товара: гранулированное, зернистое или порошкообразное
2.2. Плотность 1,2; насыпная плотность.....
2.3. Температура среды: максимальная 30 °C, минимальная 5 °C, нормальная
5 С
3.
2.4. Чувствительность к влаге, температуре, усадке, удару, давлению и т- п.
2.5. Взрывоопасность, горючесть, токсичность: сгораемый (класс III6-3; 1=
= 300°С, 01)
2.6. Склонность к накапливанию электрических зарядов: да
2.7. Агрессивность (коррозионная): нет
2.8. Сухое, клеящее, влажное и т. п.; сухое
2.9. Портящееся, склонное к окрашиванию и т. п.: нет
Внд материала, подлежащего складированию:
3.1. Товар упакованный или неупакованный: применяется упаковка двух ви-
дов (рис. 4.1)
3.1.1. Форма, вид н вместимость: полиэтиленовые мешки, вложенные в бу-
мажные мешки или бидоны вместимостью 50 л
3.1.2. Размеры (мм): длина, ширина, высота;' масса (кг); объем
нетто брутто и*
для мешков 800 X 400 X 200 50 51 0о064
для бидонов 400 X 510 50 56 0,082
3.1.3. Положение при складировании и транспортировании:
мешкн — в лежачем положении, бидоны — в стоячем положении
3.2. Грузовые единицы: поддон плоский деревянный (согласно
PN-68/M-78216):
3.2.1. Число единиц груза (в упаковке, в контейнерах, без упаковки) в гру-
зовой единице:
мешки — 15 шт. (5 рядов по 3 мешка в ряду)
бидоны — 6 шт. (в один ряд по высоте)
3.2.2. Вид н размеры грузовой единицы (размеры, масса н объем):
для мешков: 1,2X0,8X1,44 м; 0,765 т; 0,96 м3
для бидонов: 1,2X0,8X0,654 м; 0,336 т; 0,492 м3
35
Продолжение табл. 4.1
Характеристики и технические условия
складирования материалов
Номер информационной
карты
SWW-1263
800
3.2.4. Возможность поэтажного хранения грузовых единиц (без специаль-
ного оборудования):
для мешков: штабель из двух рядов (после испытаний)
для бидонов: штабель нз 4 рядов (после испытаний)
3.2.5. Рекомендуемая продолжительность складирования
3.2.6. Рекомендуемые приспособления н оборудование для складирования:
для мешков — холщовая лента, предохраняющая грузовую единицу от
разваливания при транспортировании
3.2.7. Рекомендуемые сроки внешней н внутренней транспортировки:
внутренний транспорт — вилочные автопогрузчики; внешний транспорт —
закрытые транспортные средства
3.2.8. Способ перемещения грузовых единиц, соответствующий технологи-
ческой системе склада
4. Условия хранения:
4.1. Расположение склада: свободно стоящий, сблокированный (нужное под-
черкнуть)
4.2. Микроклимат (замкнутое или открытое пространство, наличие крыши):
замкнутое пространство
4.3. Отопление: иет
4.4. Вентиляция: естественная
4.5. Специальные строительные требования: сухое помещение (относительная
влажность 50—75%)
4.6. Категория пожарной опасности и коэффициент: III; 1,6
4.7. Специальные требования техники безопасности, и охраны труда
5. Нормы, связанные с материалом или группой материалов: инъекционный по-
лай — ZN-56/MPCH-08-17; тарлон — ZN-66/MPCh-SCh-314; тарнамид Т-25—
ZN-65/MPCh/ZPA-259; тарвамид Т-27 — ZN-64/MPCh/SCh-233
Таблица 4.2
Программа складирования
№ п/п Наименование товара или группы товаров Единица товара нли тары
Тип и форма Габаритные размеры, см, и объем, см8 Масса нетто/брутто, кг Стоимость
1 2 3 4 5 6
Продолжение табл. 4.2
Грузовая единица Годовой объем перегрузочных операций
Вид единицы и габаритные размеры Количество единиц товара или тары в одной грузовой единице (без поддона) единиц то- вара нлн тары, шт. ж грузовых единиц, шт. ЗЛОТЫХ
шт. т м’ зло- тых
7 8 • 11 12 .3 15
36
Продолжение табл. 4.2
Норматив, ДНИ | Оборот Запас (средний) Вид транспортного средства Я я ю я <У X X с
единиц то- вара или тары, шт. т. м* грузовых единиц, шт. ЗЛОТЫХ при полу- чении грузов при отправ- лении грузов
16 17 18 1 ” 20 21 22 23 | 24
Таблица 4.3
Характеристика складируемых материалов
№ п/п Наименование товара или группы товаров Единица товара или тары Годовой объем пере- грузочных операций, шт. единиц товара нли тары, т, нетто Норматив, ДИН Вид транс- портного средства Примечания
Тип и форма Габаритные размеры, см, | и объем, см3 So | йЕ >. 2 « сх хю 8 а о О
при по- лучении грузов при от- правле- нии ГПУЗОВ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
готовленные будущим потреби-
телем склада (табл. 4.3). До-
полнением технологической
программы складирования слу-
жат сводные ведомости, харак-
теризующие:
структуру запаса с точки зре-
ния высоты грузовых единиц,
служащие для определения
высоты стеллажных ячеек
(табл. 4.4);
структуру запаса с точки зре-
ния массы грузовых единиц,
служащие для определения гру-
зоподъемности транспортных
средств и несущей способности
стеллажных ячеек (табл. 4.5);
структуру запаса с точки зре-
ния типа транспортной тары
и вида грузовых единиц
(табл. 4.6);
сводные данные об интенсив-
ности перегрузочных операций
(табл. 4.7).
Технологическая программа
складирования, одобренная по-
требителем и утвержденная за-
казчиком, служит основой для
следующей стадии проектиро-
вания — выбора способа скла-
дирования и технологической
системы склада. Одним из вари-
антов может быть высотный
склад, для проектирования ко-
торого необходимы сведения,
рассматриваемые в последую-
щих главах, вытекающие из
анализа современного состоя-
ния и прогноза потока мате-
риалов и касающиеся, в част-
ности:
зоны приемки материалов
(структуры поставок, связей с
поставщиками, периодичности
поставок, способов контроля
материалов и обработки доку-
ментов, числа необходимых
перегрузочных операций, типа
применяемых контейнеров,
среднего времени нахождения
материалов в зоне приемки и
т. п.);
складирования и размещения
или сортировки (структуры
складских связей и перемеще-
ний, состояния готовности к
37
Таблица 4.4
Структура запаса с учетом высоты
грузовых единиц на поддонах
(рис. 4.2)
Таблица 4.5
Структура запаса с учетом массы
грузовых единиц иа поддонах
(рис. 4.3)
Высота грузовой единицы с поддо- ном, м Число грузовых единиц
Компоненты Всего
1 2 3
0,41—0,5 0,51—0,6 0,61—0,7 7004-50+ 4-2504-300 1300
0,71—0,8 0,81—0,9 0,91—1 3204-3804- 4-1500+ 4-1500 3700
1,01—1,1 1,11—1,2 1,21—1,3 1,31—1,4 504-2004- + 11004-650 2000
Масса
грузовой
единицы
с поддоном,
кг
101—150
151—200
201—250
251—300
301—350
351—400
401—450
451—500
501—550
551—600
Число грузовых единиц
Компоненты I Всего
700+504- 1300
4-2504-300
3204-380+
4-15004-
4-1500
50+2004-
4-11004-650
3700
2000
1 Градация по высоте принята в со-
ответствии с модулем высоты стеллаж-
ной ячейки.
2 Отдельные компоненты характери-
зуют материалы в одной ассорти-
ментной группе.
Таблица 4.6
Структура запаса с учетом вида
транспортной тары
Вид тары Размеры упаковки, мм Число упаковок Число грузовых единиц
Картон- ные ЯЩИ- КИ А 400Х400Х Х350 7800 1300
Бидоны В 0 400X650 22200 3700
Бочки С 0 600X950 4000 2000
отправке, внутренних рекомен-
даций по сортировке и разме-
щению, способов подготовки
сортировки и размещения, типа
документации, методов контро-
ля, требуемой гибкости системы
и т. п.);
обслуживания (структуры
внешних заказов, типа и струк-
туры единиц отправления, тары
и упаковки, способов отправки
Таблица 4.7
Сводные данные для проектирования
склада с учетом интенсивности
перегрузочных операций (оборота)
Группа матерка- 1 лов Годовой объем перегрузочных операций Оборот Складской запас
грузовых еди ниц т грузовых единиц т
А 15600 3 900 000 6 1300 325000
В 29600 11840000 4 3700 1480000
С 48000 24 000000 12 2000 1000000
материалов, связей с внешним
транспортом и потребителем и
пр.).
В случае проектирования
высотного стеллажного склада
уже с самого начала необхо-
димо иметь некоторые данные
об организации работы склад-
ской и распределительной
систем, т. е. организации
потока грузов и информации
38
1000 2000 3000 4000 5000 6000 Z^T.
Рис. 4.2. Определение высоты стеллаж-
ных ячеек в зависимости от высоты
грузовых единиц на поддонах
(документов). При этом парал-
лельно следует собирать данные
или начинать организационную
часть проекта. Учет взаимосвя-
зи архитектурного решения,
механического оборудования,
системы управления и системы
переработки данных в складе
уже на первой стадии проек-
тирования создает предпосылки
для правильного выбора вари-
кг
500
450
400
300
250
200
150
100
1000 2000 3000 4000 5000 6000 73,ШТ.
Рис. 4.3. Определение несущей способ-
ности стеллажных ячеек в зависимости
от массы грузовых единиц с поддоном
анта. Специализированные
фирмы по проектированию и
строительству высотных стел-
лажных складов собирают дан-
ные для проектирования при
помощи типовых анкет (см.
приложение) [73]. Сбор дан-
ных и информации, касающей-
ся функций склада, представля-
ет собой осндву для компонов-
ки складского процесса.
5. Схема прохождения грузов через склад
и ее влияние на решение транспортных проблем
Точный и комплексный учет
потока материалов и связанной
с ним информации (докумен-
тов) на предприятии является
важнейшим фактором после-
дующего функционирования
проектируемого высотного скла-
да. Анализ потока должен ох-
ватывать сферу от входа
материалов (например, сырья)
на предприятие до выхода го-
товых изделий, включая все
процессы переработки и хране-
ния. В настоящей главе приве-
дены принципы и методы ана-
лиза и проектирования про-
цесса прохождения материалов
[19]. Исходным пунктом опре-
деления и анализа потоков на
предприятии и на складе явля-
ется выработка ответов на сле-
дующие вопросы:
что должно быть перевезено?
откуда это должно быть пере-
везено?
куда это должно быть пере-
везено?
когда это должно быть пере-
везено?
Это представляет собой иден-
тификацию и выделение тран-
спортно-складской проблемы,
39
Символы, используемые для записи технологического процесса склада
Таблица 5.1
1. СКЛАДИРУЕМЫЕ ПРЕДМЕТЫ
В Мешок о- Баллон с газом В Бобина или бочка
ш Ящик, коробка 1 1 Контейнер
с Бутыль стеклянная в оплетке н Контейнер передвижной
2. Транспортное и складское оборудование
• Поддон 2Г~1 Поддон (2 шт.) UUL]| Стеллаж под поддоны
1ю | Поддон с 10 пакетами 2П 2 поддона с 10 пакетами массой 800 кг каждый
вод О Поддон с грузом массой 800 кг 1 Стеллаж полочный
3. СРЕДСТВА СКЛАДСКОГО ТРАНСПОРТА
? Человек G Погрузчик самоходный Л Лестнице вверх
Платформа ручная £ Кран мостовой AV Постница автоматическая
Тележка ручная двухколесная £ Кран мостовой с ви- лочным захватом Н Погрузчик с 4 прицепами
X Тележка колесная \ Кран на рампа Погрузчик вилочный для транспортирования
с\ Спуск с платформы и Монорельс Погрузчик вилочный для перегрузки
Z Контейнер гравитационный V Лестница вниз Погрузчик вилочный с одним прицепом
Погрузчик управляемый Т Стеллажный кран-штабелер с подъемной каби ной (Т— боковой выдвижной вилочный захват) L Стеллажный кран—штабелер
Продолжение табл. 5.1
4. СРЕДСТВА ВНЕШНЕГО ТРАНСПОРТА
Автомобиль грузовой без кузова 11 Тягач дорожный с прицепом Вагон-рефрижератор
6 | Автомобиль грузовой без кузова с 6 поддонами I Вагон—платформа
Jj Автомобиль грузовой с кузовом I Крытый вагон
6. МЕСТА ВЫПОЛНЕНИЯ СКЛАДСКИХ ОПЕРАЦИЙ
Дорога г Рампа
Въезд или выезд с рампы )( Проем
Q Помост 2х Обозначение этажа
6. ОПЕРАЦИИ
О Операция □ Контроль
Транспортировка У7 Складирование о Ожидание
о Операция совместно с контролем Складирование
что часто оказывается труднее
самого ее решения. Ответ на
первый вопрос дается в техно-
логической программе склади-
рования. На остальные вопросы
ответы находит проектировщик
совместно с технологами. Сама
запись процесса прохождения
грузов и документов должна
быть понятной для всех участ-
ников процесса проектирования
и способствовать последова-
тельному совершенствованию
потока. Определив процесс про-
хождения материалов, можно
ответить и на следующие вопро-
сы — как, какой ценой? В дан-
ном случае ответ зависит уже
от выбора оборудования, обес-
печивающего осуществление
процесса.
Символика для записи про-
цесса прохождения материалов.
Компоновка и анализ любого
транспортно-складского про-
цесса в значительной мере упро-
щается, а решение становится
более определенным, если про-
цесс можно представить про-
стым и ясным способом. Поэто-
му целесообразно использовать
определенные сокращения для
описания операций, связанных
с перемещением материалов.
Метод сокращения служит про-
ектировщику для отражения с
помощью символов процесса
прохождения материалов в оп-
ределенный момент в данном
месте. Благодаря применению
символов любой транспортно-
складской процесс можно быст-
ро записать и сравнить с дру-
гим, что имеет большое значе-
ние на стадии проектирования.
В табл. 5.1 приведен на-
бор символов, используемых
для записи Процессов транспор-
та и складирования.
Набор этих символов не яв-
ляется окончательным и может
дополняться. Символов доста-
точно много, в связи с чем
рекомендуется использовать
их только тогда, когда других,
более простых обозначений ока-
зывается недостаточно. Необхо-
димо следовать принципу, со-
гласно которому, если одно или
два слова дают исчерпываю-
щую информацию, то примене-
ние символов для записи про-
цесса становится излишним.
Элементы техники проектиро-
вания и анализа процесса пере-
мещения. Характер графика
или таблицы, которые исполь-
зуются при проектировании и
анализе процесса перемещения
материалов, зависит от слож-
ности проектируемого процесса.
Например, для описания про-
стого перемещения полных гру-
зовых единиц через склад по-
требуется один метод и техника
записи, а для сложного склад-
ского процесса, при котором
производится комплектация
грузовых единиц из разных
материалов, целесообразно ис-
пользовать другие методы и
технику записи. Любой склад-
ской процесс можно записать
с помощью графика перемеще-
ния, карты процесса перемеще-
ния, карты транспортных цик-
лов.
График перемещения пред-
ставляет собой графическое
представление пути, по которо-
му проходит материал через
высотный стеллажный склад
или через все предприятие.
Основной задачей такого гра-
фика является установление пу-
тей и направлений перемеще-
ния. Он выполняется в боль-
шом масштабе с тем, чтобы
можно было определить рас-
стояние транспортирования.
Рис. 5.1. Схема прохождения материалов через высотный стеллажный склад. (Значе-
ния графических символов см. в табл. 5.1. Стрелками показано направление про-
хождения)
Существует много вариантов
графика перемещения. Самый
простой вариант — непрерыв-
ная линия, характеризующая
путь, который должен пройти
материал от входной точки (т. е.
от места первичной идентифи-
кации) до конечной точки пере-
мещения (рис. 5.1). На неко-
торых графиках тип процессов
или происходящие в них изме-
нения обозначаются с помощью
специальных графических сим-
волов (рис. 5.2). График доста-
точно прост, когда речь идет о
перемещении лишь одного мате-
риала. Если количество мате-
риалов увеличивается, то такой
график становится трудно чита-
емым. При этом возникают так-
же затруднения при анализе
и оценке движения материалов
и особенно в оценке количест-
ва материалов, перемещаемых
между отдельными узловыми
точками склада. В таких слу-
чаях график перемещения до-
полняет карта процесса пере-
мещения, содержащих более
подробную информацию.
Карта процесса перемещения
является графическим пред-
ставлением последовательности
всех операций, перевозки, кон-
троля, ожидания и складирова-
ния, имеющих место в склад-
ском процессе, и содержит необ-
ходимые для анализа данные
(время, число операций, приме-
няемые приспособления и т. п.).
Транспортно-складские опера-
ции, осуществляемые во время
процесса, разделены на пять
групп — обработка, транспор-
тирование, контроль, ожидание
и складирование. Приводимые
ниже определения описывают
характер этих групп для боль-
43
Карта процесса перемещения
1аблица 6.2
ПРЕДМЕТ КАРТЫ ПУНКТ НАЧАЛА КАРТЫ (ПОЛОЖЕНИЕ И МЕСТО): ПУНКТ ОКОНЧАНИЯ КАРТЫ (ПОЛОЖЕНИЕ И МЕСТО): о j—1 ВЕДОМОСТЬ ТРУДОЕМКОСТИ D ВЕДОМОСТЬ БУФЕРНЫХ ПРОСТ РАНСТВ V ПРЕДПРИЯТИЕ ОБЪЕКТ Номер карты Номер стр Число стр
Номер опе- рации Незнание и количество описываемых единиц Символ груза Процесс, за- писанный символами Символ места назна- чения Символ средст- ва транс- порта Описа- ние ояера- ций Коли- чество опера- ций Время одной опера- ции, мин Общее время, мин Расчеты: трудоем- кость; величина складских пространств
о □ D V
о □ D V
о □ D V
о 3 □ D V
Рис. 5.2. Схема прохождения материалов через высотный стеллажный склад с опре-
деленными операциями (обозначения символов см. в табл. 5.1)
шинства случаев разработки
карт процесса перемещения.
Операция — целенаправлен-
ная переработка материала или
подготовка к другой операции,
например транспортировке,
контролю или складированию.
К операциям относятся также
прием или передача информа-
ции или распоряжений, а также
составление калькуляций.
Транспортирование — пере-
возка (переноска) материала с
одного места на другое, за ис-
ключением перемещений, явля-
ющихся частью операции или
контроля.
Контроль — проверка мате-
риала с целью идентификации,
а также установления его ка-
чества или количества.
Ожидание имеет место, когда
условия не позволяют выпол-
нять следующее действие (опе-
рацию и т. п.).
Складирование — целенап-
равленное хранение материалов
(и предохранение от
несвоевременного изъятия их со
склада) с накопительной или
хозяйственной целью.
Комбинированные действия
имеют место, когда они выпол-
няются либо одновременно, ли-
бо одним работником на одном
и том же рабочем месте.
Эффекты отдельных действий
можно определить следующим
образом:
Действие
Операция
Транспортирова-
ние
Контроль
Ожидание
Складирование
Эффект
выполняет
перемещает
проверяет
препятствует
хранит
Основные принципы состав-
ления карт процесса переме-
щения заключаются в следую-
щем:
45
Железнодорожная
рампа
Автомобильная
рампа
Рис. 5.3. Карта процессов прохождения
материалов
1 — укладка на поддоны внутри вагона; 2 —
выгрузка на поддоны нз вагона; 3, 7 — подъем
поддона вилочным погрузчиком; 4 — перевозка к
прицепу; 5 — укладка на поддоны на рампе;
6 — подъем поддона на автомобиле; 8 — уста-
новка на прицепе; 9 — перевозка к приемной
кладовой; 10 — перевозка к пункту отделения
поврежденной грузовой единицы; // — отцепка
прицепов с поврежденными грузовыми едини-
цами; 12 — перевозка на переупаковку; 13 —
переупаковка; 14 — перевозка к составу авто-
поезда; 15 — прицепка к составу автопоезда; 16—
перевозка к приемной кладовой; 17 — контроль н
учет; 18 — перевозка к конвейеру, 19 — ожидание
перегрузки; 20 — перегрузка на конвейер; 21—
транспортирование конвейером; 22 — ожидание
крана-штабелера; 23 — захват поддона вилами
крана-штабелера; 24 — подача в ичейку стеллажа;
25 — установка поддона в стеллаж; 26 — склади-
рование сырья
1. Карты процесса перемеще-
ния могут составляться либо на
специальных бланках (табл.
5.2), если речь идет о прохожде-
нии лишь одного материала
в простом потоке, либо на чис-
той бумаге, размеры которой
46
соответствуют степени слож-
ности процесса (рис. 5.3).
2. Последовательность, в ко-
торой выполняются действия
представленного на карте про-
цесса, указывается с помощью
соответствующих символов на
вертикальных линиях потока.
3. Действия нумеруются в той
же последовательности, в кото-
рой они размещены на карте,
причем номер (например, опе-
рации), один раз использо-
ванный на этой же карте,
больше не повторяется.
4. Если тот же самый ма-
териал может следовать по
двум или более маршрутам
(обычно после контроля), то
проводится горизонтальная ли-
ния. Ее центральной точкой
становится точка пересечения
с вертикальной линией потока.
Затем от горизонтальной ли-
нии проводятся вертикальные
линии потока для каждого слу-
чая, который необходимо пред-
ставить. После нанесения всех
случаев перемещения прово-
дится горизонтальная линия,
соединяющая нижние концы
линии перемещения, из середи-
ны которой проводится верти-
кальная линия вниз, и осталь-
ная часть процесса обозначает-
ся на ней.
5. В случае, если единица
материала изменяется в ходе
процесса перемещения, верти-
кальная линия потока прерыва-
ется двумя параллельными го-
ризонтальными линиями, не-
симметричными относительно
вертикальной линии потока.
Между этими линиями вводится
новая единица, которая явля-
ется предметом дальнейших
действий. Вычисления в карте
процесса перемещения относят-
ся к трудоемкости операций
и контроля, а также к вмести-
мости складских пространств,
т. е. ожидания и складиро-
вания.
Дополнением карты процесса
перемещения служит карта
транспортных циклов. Она
предназначена для записи и
анализа транспортных действий
на складе. В картах транспорт-
ных циклов также используется
запись с помощью символов,
приведенных в табл. 5.1. Эта
карта содержит те строки из
карты процесса, которые соот-
ветствуют одному транспорт-
ному циклу. Запись процесса
на карте циклов позволяет об-
наружить ошибки в способах
перемещения грузов и дает
возможность определить трудо-
емкость и стоимость транспор-
тировки. Циклы внутреннего
транспорта и складирования
можно определить следующим
образом:
базовый цикл охватывает три
основных элемента транспорти-
ровки: подъем, перемещение и
укладку; он может быть ручным
и механизированным;
полуцикл охватывает только
некоторые из вышеуказанных
элементов (например, погруз-
6. Транспортирование грузов
и отправления
6.1. Подвоз грузов
к фронту высотного
стеллажного склада и их
прием с фронта склада
Если складской процесс сос-
тоит из простых операций при-
ема, складирования и выдачи
грузов в виде полных грузовых
чики в общем случае выполняют
полуциклы);
смешанный цикл может быть
базовым циклом или полу-
циклом, в который введены
другие операции, например, об-
работки или контроля во вре-
мя перемещения.
Представленные в этой гла-
ве принципы разработки и ана-
лиза процесса перемещения
грузов через склад (или пред-
приятие) использованы при
проектировании организации
работ склада (см. гл. 15).
Запись, анализ и оптимиза-
ция потока являются необхо-
димыми во всех случаях тран-
спортных операций и особенно
в случае, когда элементом по-
тока является высотный стел-
лажный склад высокой произ-
водительности. Приведенные
в этой главе методы позволяют
сочетать поток до и после скла-
да с потоком в самом высот-
ном стеллажном складе. В
результате анализа потока
можно получить, в частности,
данные для выбора средств и
способов транспортирования
для подвозки и приемки гру-
зов на так называемом фрон-
те склада.
в зонах приема
единиц, то проектирование
транспортной системы подвоза
и отправления грузов (к фронту
склада или от него) не вызывает
затруднений.
При складском процессе с
дифференцированными отправ-
ками, когда грузы комплектуют-
ся и отправляются из направ-
ляющих боксов, транспортная
47
система отправления и приема
становится сложной и требует
точного управления. Специа-
лист, проектирующий эту систе-
му управления транспортом,
должен координировать обеспе-
чение ее транспортным оборудо-
ванием. Однако случается часто,
что элементы транспортной си-
стемы (подлежащие централи-
зованному управлению) посту-
пают от разных поставщиков.
Принципы проектирования
транспортных систем отправле-
ния и приема, а также фронта
склада, которые прилегают к
высотному стеллажному складу
и тесно связаны с транспор-
тированием в зоне стеллажей,
распространяются (для упро-
щения) на ввод к стеллажам
и вывод из них целых грузо-
вых единиц на стандартных
плоских поддонах.
Ввод к стеллажам представ-
ляет собой транспортирование
однородного материала, уло-
женного на поддонах, из одного
или нескольких определенных
мест вне стеллажей на зара-
нее определенные и зарегистри-
рованные свободные места на
стеллажах.
Вывод со стеллажа предус-
матривает транспортирование
грузовой единицы на поддоне
с предварительно выбранного
и зарегистрированного места
складирования к одному или
нескольким определенным мес-
там вне стеллажей.
Путь, который проходит гру-
зовая единица от «места вне
стеллажей», обусловлен про-
ектируемым потоком (см. гра-
фик прохождения, карту про-
цесса прохождения или карту
циклов в гл. 5).
Граница между транспортной
системой отправления и приема
и фронтом склада всегда четко
выражена, если при этом меня-
ется средство транспорта (рис.
6.1). Если средство транспорта
не меняется (рис. 6.2 и 6.3),
то такие граничные пункты
должны быть установлены на
Рис. 6.1. Транспортные подсистемы в высотном стеллажном складе
48
Рис. 6.2. Пример транспортной системы
отправления и вывоза с высотного
стеллажного склада
Рис. 6.3. Пример транспортной систе-
мы подачи на фронт склада высотного
складирования
1,2,3 — конвейеры в системе подачи; 4 — поворот-
ный стол (граница между системой подачн и
фронтом склада); 5 — устройство для контроля
габаритов поддона; 6 — конвейер фронта скла-
да; 7 — тележка распределительного конвейера;
8 — прнемно-сдаточный пункт; 9 — стеллажный
кран-штабелер
пути входа в склад. При при-
менении конвейеров таким
пунктом может быть, например,
устройство для контроля габа-
ритных размеров грузовых еди-
ниц на поддонах (см. рис. 6.3).
В настоящей главе рассмат-
ривается проектирование тран-
спортных систем доставки, ко-
торые обычно начинаются на
входной рампе высотного стел-
лажного склада и заканчива-
ются у фронта склада, а так-
же систем приема, которые на-
чинаются у фронта склада и
заканчиваются на рампах от-
правления. Здесь же рассмат-
риваются вопросы проектирова-
ния транспортных систем фрон-
та высотного стеллажного скла-
да.
Пример разделения системы
50
транспортирования при входе в
стеллажный склад приведен на
рис. 6.3. Транспортные устрой-
ства 1, 2, 3, и 4 относятся
к подсистеме доставки, устрой-
ства 5, 6, 7 и 8 — к тран-
спортной подсистеме на фронте
склада, а устройство 9 —
к транспортной подсистеме
в зоне стеллажей. В данном
случае средство транспорта
(конвейер), расположенный в
конце подсистемы доставки, ос-
тается тем же самым и в на-
чале транспортной системы
фронта склада. Граничным пу-
тем является здесь поворотный
стол на конвейере. На указан-
ном рисунке система выхода со
склада не показана.
На рис. 6.1 и 6.2 показаны
другие примеры систем входа
и выхода из высотного стеллаж-
ного склада.
Главным принципом проек-
тирования подсистем отправле-
ния и приема, а также подсис-
тем фронта склада является
максимальное использование
стеллажных кранов-штабеле-
ров. Таким образом, речь идет
о том, чтобы как можно скорее
загрузить приемный пункт стел-
лажного крана-штабелера и по-
стоянно удерживать приготов-
ленные для него поддоны (на-
копление на входе), а также как
можно скорее забрать поддоны
со сдаточного пункта и опре-
делить место для их временного
хранения (накопление на выхо-
де). Только таким образом
стеллажные краны-штабелеры
могут выполнять свои функ-
ции — быстро обслуживать
многоярусные стеллажи при
максимально коротких про-
стоях. Поэтому при проектиро-
вании высотных стеллажных
складов нельзя пренебрегать
проектированием транспортных
систем отправления и приема.
Неверно запроектированные
системы отправления и приема
вызывают необходимость созда-
ния накопительных систем на
фронте и тем самым его рас-
ширения, что значительно повы-
шает стоимость всей системы.
Основой для проектирования
подсистем отправления и прие-
ма служат результаты анали-
за потока (см. гл. 5), в кото-
рых указываются нагрузки
(объемы перевозок) на отдель-
ных трассах. Проектирование
основано на выборе оборудова-
ния и средств внутреннего
транспорта. Критерии выбора
этих средств и соответствую-
щие рекомендации можно найти
в специальной литературе, при-
чем особое значение придается
виду транспортируемых грузов
и необходимости применения
унификации, которая позволяет
ограничить число типов обору-
дования и транспортных
средств, а также избежать пере-
грузок. Как известно, одним из
показателей эффективности
проектных решений внутреннего
транспорта высотных стеллаж-
ных складов является мини-
мальное число транспортных
операций (считая перевозку,
подъем и укладку за одну опе-
рацию).
Последствия отсутствия уни-
фикации острее всего проявля-
ются в точках стыковки тран-
спортных подсистем. Всякая
разнородность формы грузов
вызывает значительные расхо-
ды на специальные устройства
контроля формы поддонов, на
устройства для установки на
поддоны, на устройства для
51
обеспечения безопасности гру-
зовых единиц и т. п. По этим
причинам проблема выбора
средств транспорта в системах
отправления и приема может
решаться индивидуально для
каждого проекта. Следует так-
же обратить в проекте внима-
ние на возможность его расши-
рения в случае повышения
производительности складской
системы в целом (повышение
вместимости или пропускной
способности). Система с самого
начала должна быть запроек-
тирована так, чтобы она учиты-
вала пиковые нагрузки в раз-
ное время дня, в разные дни
недели, месяца, года, причем
эти пики могут накладываться
друг на друга и приводить
к особо неблагоприятным мак-
симальным нагрузкам.
В табл. 6.1 представлены
отдельные средства транспорта,
применяемые в системах от-
правления и приема, а также
способы передачи с них поддо-
нов к фронту склада. Выбор
того или иного транспортного
средства производится на осно-
ве сравнения программы тран7
спорта с производительностью
системы.
Автопогрузчики могут приме-
няться лишь при очень малых
оборотах запаса в высотном
стеллажном складе, поскольку
длительный цикл операции
передачи поддона либо его при-
ема на приемо-сдаточном пос-
ту (время индентификации и
контроля) ограничивают пере-
грузочные возможности на
фронте склада. В принципе
погрузчики можно применять
только при ручном управлении
кранами-штабелерами.
Таблица 6.1
Средства транспорта, используемые в системах отправления
(разделения) и приема (сбора)
Вид транспортного средства в системе доставки или приема Способ подачи иа фронт высотного стеллажного склада Фронт высотного стеллажного склада
Автопогрузчик (с руч- Непосредственно на Пункт сдачи и приема у
ным управлением) пункт сдачи и приема На конвейер, являю- щийся частью фронта склада крана-штабелера Система конвейеров (рис. 6.3)
Погрузчик или авто С помощью автопо- Пункт сдачи и приема у
кар с прицепами с руч- грузчика крана-штабелера
ным управлением; с при- С помощью специаль- Система конвейеров (рис.
цепами с автоматическим управлением (рис. 6.5); него устройства 6.1 — приемочная подсисте- ма)
погрузчик с автоматиче- ским управлением (рис. 6.4) Непосредственно Роликовый пункт сдачи и приема или роликовый конвейер, заканчивающий- ся таким пунктом
Роликовый конвейер с автоматическим управ- лением Непосредствеиио Система конвейеров (рис. 6.1 и 6.3—подсистема до- ставки)
Подвесной конвейер с автоматическим управ- лением (рис. 6.7 и 6.8) То же Роликовый конвейер, за- канчивающийся пунктом сдачи и приема у крана- штабелера
52
Грузовые тележки или авто-
кары с прицепами, особенно с
автоматическим управлением,
рекомендуются для применения
там, где нельзя установить
жестких систем.
Тележки с индукционным
приводом, оборудованные спе-
циальным роликовым столом,
могут передавать поддоны непо-
средственно на фронт склада.
При использовании прицепов
в автоматической системе тран-
спорта необходимо устройство
(также с автоматическим уп-
равлением), перегружающее
поддоны на фронт склада (см.
рис. 6.1). Ограниченное про-
странство для маневра и малая
производительность не позво-
ляют применять здесь стандарт-
ные погрузчики. Их можно
использовать лишь в начальных
пунктах подсистем отправления
или в конечных пунктах систем
приема.
Роликовые и подвесные кон-
вейеры рекомендуются для при-
менения в автоматизированных
системах отправления и приема
там, где можно установить
жесткие системы при условии
соответствующих экономичес-
ких возможностей. Достоинст-
вами конвейеров являются их
накопительные возможности и
простота связи с фронтом скла-
да, а недостатками — жест-
кость системы и очень высокая
стоимость.
6.2. Решение фронта
высотного стеллажного
склада
Функциональные решения.
Транспортное оборудование
фронта высотного стеллажного
Рис. 6.4. Расположение фронта вы-
сотного стеллажного склада
1 — вход и выход грузов с одной стороны; 2—
вход и выход с разных сторон; 3— вход с одной
стороны в нескольких уровнях, выход с другой
стороны в одном уровне (или наоборот); 4—"
вход и выход в середине склада
склада выполняет перегрузоч-
ные и накопительные функции,
при этом грузовые единицы
перегружаются из системы до-
ставки в транспортную систему
зоны стеллажей и одновре-
менно происходит выравнива-
ние разных ритмов работы обе-
их транспортных подсистем.
При компоновке решения фрон-
та высотного стеллажного скла-
да следует обратить особое вни-
мание на его расположение в
пространстве, технологическое
и техническое решение, а также
на управление.
Пространственное располо-
жение фронта высотного стел-
лажного склада. Пространст-
венная связь транспортных сис-
тем отправления и приема и
системы транспорта в зоне стел-
лажей может быть осуществле-
на по четырем схемам (рис.6.4).
На схеме 1 показан фронт
высотного стеллажного склада,
в котором вход и выход рас-
положены в одном торце. Такое
решение является лучшим при
одновременной подаче и снятии
грузов со стеллажей. Объеди-
нив операции входа и выхода
(комбинированные циклы),
можно значительно сократить
так называемый холостой про-
бег кранов-штабелеров. Такая
53
пространственная система поз-
воляет повысить производи-
тельность высотного стеллаж-
ного склада особенно в том
случае, когда грузы с наиболь-
шим оборотом будут складиро-
ваться близ фронта склада.
На схеме 2 показаны два
фронта склада — фронт входа
на одном торце и фронт выхо-
да на другом (противополож-
ном). С точки зрения потока
материалов такое решение
представляется удобным. Од-
нако с учетом производитель-
ности транспортной системы
склада выявляются недостатки
такой пространственной систе-
мы, поскольку в случае приме-
нения комбинированных цик-
лов ввода и вывода увели-
чивается пробег в системах
отправления и приема, а
также пробег кранов-штабеле-
ров. Смягчить это неудобство
можно только путем разделе-
ния времени ввода и вывода,
например, осуществлять ввод
грузов в ночную смену, а вы-
вод — в дневную. При этом
краны-штабелеры будут выпол-
нять только одинарные циклы.
Эта система чаще всего при-
меняется в следующих услови-
ях:
когда план организации тер-
ритории, на которой располо-
жен высотный стеллажный
склад, не дает возможности
устройства пункта соединения
с внешним транспортом (на-
пример, железнодорожным и
грузовым автомобильным) с
одной стороны склада;
когда применяемые элементы
системы отправления и приема
не позволяют добиться опти-
мальной производительности
кранов-штабелеров, что обыч-
54
но происходит из-за слишком
интенсивного движения авто-
погрузчиков по своим маршру-
там.
Схема 3 представляет собой
в принципе ту же систему, что
и приведенная на схеме 2, од-
нако в этом случае использует-
ся достоинство высотного стел-
лажного склада, заключающе-
еся в возможности подачи или
вывода грузов с разных эта-
жей прилегающего к складу
здания (в котором осуществля-
ется производство, комплекта-
ция или поштучный отбор гру-
зов). Децентрализованная по-
дача грузовых единиц в вы-
сотный стеллажный склад вле-
чет, однако, за собой необхо-
димость децентрализованной их
идентификации и контроля.
На схеме 4 показана сис-
тема, в которой два фронта
высотного стеллажного склада
расположены в середине зоны.
Такая необходимость возникает'
только в случае очень длин-
ных стеллажей, когда имеет
место неблагоприятное соотно-
шение их высоты и длины (о
нарушении отношений H/L и
vy/vx см. гл. 3). Такое члене-
ние высотного стеллажного
склада создает две системы,
приведенные на схеме 1.
Пространственное решение
фронта склада тесно связано не
только со всей системой внут-
реннего транспорта в складе, но
и с архитектурным его ре-
шением.
Технологические и техничес-
кие решения высотного стел-
лажного склада. Грузовая еди-.
ница на поддоне, попавшая из
системы отправления на фронт
склада, подвергается проверке
формы и массы (см. рис. 6.3,।
поз. 5), после чего передается
дальше в промежуточное нако-
пительное пространство фронта
склада (см. рис. 6.3, поз. 6 и 7),
которые необходимы для вырав-
нивания ритмов работы обору-
дования, передающего поддоны
на фронт склада, и крана-шта-
белера, забирающего поддоны
и подающего их на стеллажи.
Размеры промежуточных нако-
пительных пространств зависят
от производительности и на-
дежности взаимодействующего
оборудования и устройств, а
также от ритма отправления и
приема. Большие промежуточ-
ные накопительные простран-
ства требуются тогда, когда
грузы поставляются партиями,
а выдача со склада осущест-
вляется, например, в виде сроч-
ных отправлений.
При автоматизированном
процессе подачи в склад грузо-
вая единица постоянно нахо-
дится под контролем устройств
централизованного управления.
Из промежуточной накопитель-
ной зоны поддон передается на
один из приемно-сдаточных
пунктов (см. рис.. 6.3, поз. 8).
Кран-штабелер поднимает под-
дон с помощью выдвижного
вилочного захвата и переносит
его (одновременно по горизон-
тали и вертикали) на свобод-
ное место в стеллажах. Вы-
вод груза со стеллажа произ-
водится в обратной последова-
тельности.
Надежность эксплуатации
системы высотного стеллажного
склада (особенно при его
автоматизированном управле-
нии) в значительной мере зави-
сит от качества грузовых еди-
ниц, т. е. от качества поддо-
на, состояния тары, способа
укладки грузов на поддоне и
надлежащего предохранения
груза от изменения формы.
Однако грузовые единицы,
подаваемые на склад, не всегда
отличаются хорошим качест-
вом. Этим объясняется необхо-
димость их контроля и, глав-
ным образом, проверки габа-
ритных размеров. На рис. 6.5
[47] показаны два устройства,
контролирующие грузовые еди-
ницы на поддонах при про-
хождении их по транспортной
трассе, причем обеспечивается
контроль габаритных размеров
всей грузовой единицы и про-
филя самого поддона.
Устройство А проверяет габа-
рит грузовой единицы, установ-
ленной на стенде с помощью
механизма 1. Профиль грузовой
единицы контролируется при
помощи опускаемой рамы 2,
а профиль поддона проверяется
фотоэлементом 3. Такое устрой-
ство может контролировать
около 225 грузовых единиц в
1 ч.
Устройство В осуществляет
непрерывный контроль движу-
щихся поддонов. При правиль-
ном положении поддона на кон-
вейере 5 с помощью уст-
ройств 1, 2 и 3 проверяется
наружный профиль поддона, а
с помощью устройства 4 — его
состояние.
Поддоны, не входящие в га-
бариты, в обоих случаях исклю-
чаются из дальнейшего прохо-
ждения и направляются на бо-
ковой конвейер. Если необхо-
димость проверки массы грузо-
вых единиц возникает уже
на фронте склада, то соответ-
ствующие взвешивающие уст-
ройства необходимо ввести в
55
Рис. 6.5. Устройства для контроля габаритов грузовых единиц на поддонах
а — контроль неподвижного поддона; / — механизм дли установки поддона по осн конвейера; 2—
контрольная рама; 3 — фотоэлемент для контроля профиля поддона; б — контроль в движении: /—
фотоэлемент для контроля длины грузовой единицы на поддоне; 2 — датчики для контроля ширины
грузовой единицы; 3—фотоэлемент для контроля высоты грузовой единицы; 4 — устройство с фотоэле-
ментом для контроля низа поддона; 5— механизм для установки поддона по осн
транспортную трассу точно так
же, как и устройства контроля
габаритных размеров. Поддон
должен устанавливаться на
приемно-сдаточном пункте в
правильном положении, т. е.
так, чтобы выдвижной вилоч-
ный захват крана-штабелера
свободно входил в специаль-
ные проемы для вил в поддо-
не (см. гл. 8 и 9). При этом иног-
да возникает необходимость по-
ворота поддона на 90°.
На рис. 6.6 показаны пять
примеров наиболее распростра-
ненных транспортных систем
фронта высотного стеллажного
склада.
Пример 1. Роликовые конвейеры
с рельсовыми тележками (рис. 6.6,а).
Поддон /, перемещающийся по роли-
ковому конвейеру 2, который распо-
ложен перпендикулярно межстеллаж-
ным проходам 6, задерживается на
высоте одного из ярусов стеллажей
(предварительно выбранного управля-
ющей системой), поднимается с роли-
кового конвейера рельсовой тележкой
3, которая перевозит и устанавлива-
ет его на столе приемно-сдаточного
пункта 4, а затем возвращается в
свое исходное положение под ролико-
вый конвейер, чтобы в случае необ-
ходимости привезти очередной поддон
иа позицию ожидания перед столом.
Поэтому здесь вполне возможно опре-
деленное накопление.
Пример 2. Роликовый конвейер
с поперечными цепными конвейерами
(рис. 6.6,6). Эта система отличается
от предыдущей тем, что грузовая еди-
ница / с помощью роликового стола
опускается с роликового конвейера
иа цепной конвейер 4. Накопление под-
донов без разделения цепного кон-
вейера на отдельные сегменты с
самостоятельным приводом представая
ется затруднительным.
Пример. 3. Цепной конвейер с попе-
речным роликовым конвейером и пово-
ротным столом (рис. 6.6,в). В отличие
от предыдущего примера в этом слу-
чае транспортирование поддонов вдоль
фронта осуществляется с помощью цеп-
ного конвейера 2, в то время как
роликовый конвейер 4 перемещает
поддоны в поперечном направлении.
Роликовый стол 3 забирает поддон
с цепного конвейера и подает его
на роликовый конвейер 4, который
доставляет его на поворотный ролико-
вый стол. При таком сочетании кон-
вейеров поддон на приемно-сдаточном
пункте должен быть повернут на 90°
с тем, чтобы можно было ввести в него
выдвижной вилочный захват крана-
штабелера. Это обусловлено тем, что
56
Рис. 6.6. Транспортные системы фронта высотного стеллажного склада
а — роликовый конвейер с тележками: 1 — поддон; 2 — роликовый конвейер; 3 — рельсовая тележка
(транспортное и накопительное средство); 4— стол приемно-сдаточного пункта; 5 — стеллажный кран-
штабелер; 6—стеллажная ячейка; б—роликовый конвейер с поперечными цепными конвейерами: /—
поддон; 2 — роликовый конвейер; 3 — роликовый стол для передачи поддонов с роликового конвейера на
поперечный цепной конвейер; 4— цепной конвейер; 5—подъемный стол пряемно-сдаточного пункта;
6 — стеллажный кран-штабелер; 7—стеллажная ячейка; е—цепной конвейер с поперечными роли-
ковыми конвейерами н роликовым поворотным столом: 1— поддон; 2—цепной конвейер (транспорт-
ный и накопительный элемент); 3 — подъемный роликовый стол для передачи поддонов с цепного
конвейера на поперечный роликовый конвейер; 4 — роликовый конвейер (транспортный и накопительный
элемент); 5—роликовый поворотный стол, являющийся после поворота приемно-сдаточным пунктом;
6 — стеллажный кран-штабелер; 7 — стеллажная ячейка; г — подвесной конвейер с рельсовыми те-
лежками: 1 — поддон; 2— подвесной рельсовый путь; 3—подвесной роликовый конвейер; 4 — рель-
совая тележка; 5—стол приемно-сдаточного пункта; 6—стеллажный кран-штабелер; 7 — стеллажная
ячейка; д—автоматически управляемая тележка с автокаром (с индукционным приводом): / — поддон;
2 — индукционная линия для управления тележкой; 3 — тележка; 4—стрелка индукционной линии;
5 — тележка на приемно-сдаточном пункте; б—стеллажный кран-штабелер; 7— стеллажная ячейка
конструкция нижней части стандартно-
го поддона позволяет транспортировать
его по роликовому конвейеру только
в продольном направлении (вдоль ниж-
них досок). Накопление поддонов на
роликовом конвейере возможно, если
он состоит из отдельных сегментов
с самостоятельным приводом.
Пример 4. Подвесной конвейер с
тележками (рис. 6.6, г). Поддон 1
транспортируется на тележке 3 подвес-
ного конвейера 2. Тележка 4 при-
нимает поддон с тележки 3 и переме-
щает его в поперечном направлении
на стол приемно-сдаточного пункта 5.
Здесь можно вместо тележки использо-
вать роликовый конвейер или цепной
конвейер. При такой системе обслужи-
вания фронта стеллажного склада
подвесной конвейер должен выполнять
транспортные функции отправления и
приема на фронте склада (см. п. 6.1).
При таком подходе система оказы-
вается весьма выгодной, особенно
при большой протяженности трасс
отправления и приема. Накопительные
функции складского фронта в этом
случае выполняет подвесной конвейер.
Пример 5. Самодвижущаяся рельсо-
вая тележка с автоматическим управ-
лением (рис. 6.6,д). Поддон 1 достав-
ляется на специальном прицепе с по-
мощью рельсовой тележки 3 с индукци-
онным приводом (от линии, располо-
женной в полу) непосредственно на при-
емно сдаточный пункт 5. При такой
системе особую важность приобретает
точная установка поддона на прицепе,
а также положение самого прицепа
на приемно-сдаточном пункте. Здесь
требуется миллиметровая точность.
Тележка с индукционным приводом вы-
полняет при этом также функции тран-
спортного средства в системе отправ-
ления и приема с той лишь раз-
ницей, по сравнению с предыдущим
примером, что поддон с пункта пода-
чи доставляется непосредственно на
приемно-сдаточный пункт, равно как
и возможно без перегрузки на другие
транспортные средства доставить под-
дон из высотного стеллажного скла-
да до любого другого места в скла-
де или в производственную зону. Эта
система особо рекомендуется при про-
тяженных маршрутах систем отправле-
ния и приема при небольших пере-
грузках на складском фронте. Она
характеризуется несколько меньшей
производительностью, чем ранее рас-
смотренные системы. Накопление
осуществляется в системе отправле-
ния.
57
Рис. 6.7. Пример решения фронта высотного стеллажного склада
Представленные на рис. 6.6.
примерные решения фронта вы-
сотного стеллажного склада не
исчерпывают всех возможнос-
тей выбора решений, которые
могут возникнуть в отдельных
случаях. На рис. 6.7 приведен
пример решения складского
фронта, часть которого ввиду
благоустройства территории
пришлось расположить у боко-
вой стены, а вход и выход
устроить в двух уровнях (800
и 2150 мм) с учетом большого
объема перегрузки поддонов на
складском фронте. Характер-
ным для этого решения явля-
ется использование различных
средств транспорта и перегру-
зочных устройств, а также про-
водка трасс индукционных ли-
ний (тележка с индукционным
приводом с пустыми прицепа-
ми — поддоны переданы на
складской фронт) под конвей-
ерами фронта, что обеспечивает
кратчайший путь порожних
транспортных средств к месту
загрузки.
Другой пример решения
фронта высотного стеллажного
склада приведен на рис. 6.8.
В этом случае характерно, что
некоторые функции складского
фронта выполняются тележкой,-
на которой расположены роли-
ковые конвейеры.
Почти все применяемые типы
стеллажных кранов-штабеле-
ров требуют расположения сто-
ла приемно-сдаточного пункта
на высоте не менее 0,5 м от
пола. Краны-штабелеры с выд-
вижным вилочным захватом,
работающие в межстеллажных
проходах, могут поднимать
поддоны непосредственно с
уровня пола. Это особенно важ-
но, когда складской фронт
обслуживается погрузчиками,
58
Рис. 6.8. Схема фронта высотного стеллажного склада с централизованным входом и рассредоточенным выходом грузовых
единиц на поддонах
при этом и приемно-сдаточный
пункт может располагаться на
уровне пола. Если в примере
5 вместо кранов-штабелеров
были бы использованы погруз-
чики с выдвижными вилоч-
ными захватами, то тогда на
складском фронте и в системе
отправления можно было бы
использовать тележки для
поддонов вместо прицепов. Та-
кое решение является более це-
лесообразным с эксплуатацион-
ной и экономической точек зре-
ния.
Определение размеров транс-
портных систем. Перемещение
грузовых единиц на поддонах
в подсистемах отправления и
приема и на фронте высотного
стеллажного склада осущест-
вляется определенными транс-
портными системами. Эти сис-
темы выполняют в складе функ-
ции пространственного проме-
жуточного накопления в виде
перевозок, накопления и разде-
ления, а также функции вре-
менного накопления, например,
между входом и выходом. На-
копительные функции могут
оказаться даже и главными
функциями, в частности, в слу-
чае складирования.
Производительность транс-
портных систем определяется
уровнем нагружения объединя-
емых с их помощью складских
площадей. От правильного вы-
бора размеров транспортных
систем зависит производитель-
ность склада в целом.
В зависимости от указанных
выше принципиальных функций
транспортные системы можно
разделить на перевозочные, на-
копительные, разделяющие и
собирающие (комплектующие),
причем две последние системы
содержат все элементы пере-
возки и накопления и, стало
быть, обладают характерными
свойствами и всех остальных
систем.
Разделяющие системы пред-
ставляют собой преимущест-
венно системы отправления для
различных параллельных пунк-
тов обслуживания, например,
мест складирования, пунктов
упаковки и контроля.
Данная система отправления
разделяет определенный поток
материалов Х=Х1+12-+-^з+
-|-XV на N отдельных ветвей,
предназначенных для N пунктов
назначения Е|, Е2, Е3,..., EN_lt
En.
Представленный на рис. 6.9
поток материалов может быть
потоком грузовых единиц на
поддонах или других единиц
товара.
Собирающие системы явля-
ются в общем случае система-
ми приема от многих парал-
лельных исходных пунктов, на-
пример, от мест складирования,
или же системами комплекто-
вания потока материалов, пока-
занного на рис. 6.10. Выходя-
щие из исходных пунктов Д|,
А?, Дз, Дл_|, AN потоки мате-
риалов Xi, Хг, Хз, ...Av объе-
диняются в обратной последо-
вательности (по сравнению с
системой отправления) в один
поток материалов
^М+Хг-Нз+.-.-Нд,. (6.1)
Принципы прохождения ма-
териалов в системах отправле-
ния и приема оказываются теми
же самыми (с учетом обрат-
ной последовательности), зато
другими оказываются правила
накопления материалов для зон
отправления и приема, которые
60
Рис. 6.9. Поток материалов системы
доставки (разделения)
Хь Х.2,--Л,>у — потоки материалоа; £ь £2,
точки входа; I — исходный пункт
Рис. 6.10. Поток материалов системы
отправки
МЛ2...— потоки материалоа; АьАг,—.Aft —
пункты выхода; К — отправка материалов
Общие точки входа и выхода
Рис. 6.11. Возможные связи систем разделения и сбора
а — раздельные системы; б — частично связанные системы; в — связанные системы
61
Таблица 6.2
Критерии выбора системы соединения систем отправления
(разделения) и приема (сбора)
Характер соеднне* имя систем отправ- ления и приема Достоинства Недостатки Критерии пригодности
Раздельные си- Возможность Большие расхо- . Предусматрива-
стемы удлинения Невысокие тре- бования к системе управления Возможность пространственно- го разделения от- правления и при- ема Возможность одновременного и независимого от- правления и при- ема ды и а оборудова- ние и средства транспорта Большие строи- тельные расходы емое удлинение Простраиествен- ное разделение от- правления и при- ема Требуемая про- стая организация транспорта
Частично свя- Возможность Ограниченная Удлинение ие
заиные системы пространственно- го соединения от- правления и при- ема Малые расходы на технические средства возможность удлинения Высокие техни- ческие и организа- ционные требова- ния Зависимость между отправле- нием и приемом предусматривает- ся Соединение при- ема и отправления в пространстве и времени Потребитель располагает ЭВМ
Связанные си- Малые расходы Затруднения Прием и от-
стемы на технические средства Невысокие орга- низационные тре- бования при удлинении транспортных ли- ний Прием и от- правление могут осуществляться только в разное время правление соеди- нены в простран- стве и разделены во времени Полное отсутст- вие возможности удлинения
следует учитывать при проек-
тировании.
В зависимости от уровня свя-
зей отдельных составных частей
данной системы можно в рам-
ках сочетаний систем отправ-
ления и приема выделить три
типа систем, которые показаны
на рис. 6.11 [21]:
а) отдельные системы отправ-
ления и приема (рис. 6.11,а),
которые не имеют никаких об-
щих составных частей и в про-
странстве являются независи-
мыми друг от друга;
б) частично объединенные
системы отправления и приема
(рис. 6.11,6). Транспортная
трасса, расположенная пер-
пендикулярно объединяющим
трассам, которые заканчивают-
ся отдельными исходными точ-
ками А и пунктами назна-
чения Е, служит в этом слу-
62
чае для отправления и приема
грузов;
в) объединенные системы
отправления и приема (рис.
6.11,в). Отправление и прием
грузов с объединенных пунктов
осуществляются по одним и тем
же транспортным трассам.
Достоинства и недостатки,
а также критерии оценки при-
годности трех способов объеди-
нения транспортных систем для
практического применения при-
ведены в табл. 6.2 [21].
Вместе с принципами прохож-
дения и накопления они позво-
ляют сделать правильный вы-
бор для конкретных потребнос-
тей системы транспорта.
Почти все транспортные сис-
темы, отправления, приема и
складского фронта можно раз-
делить на разделяющие и соби-
рающие системы с различной
степенью объединения. Только
транспортные или накопитель-
ные трассы представляют собой
особые случаи (А=1) разде-
ляющих систем.
Разделяющая система сос-
тоит из следующих частей (см.
рис. 6.11):
трассы доставки от пункта
1 (например, от пункта иден-
тификации материалов) до на-
чала поперечной трассы;
перевозочной трассы, распо-
ложенной перпендикулярно к N
соединительным трассам с N
разделяющими элементами
(разветвлениями);
объединяющих трасс, соеди-
няющих поперечную трассу с N
пунктами назначения Е\, Ег,
.... en.
Аналогичным образом в сос-
тав собирающей системы вхо-
дят: соединительные трассы
между N исходными пунктами
Трасса перевозки
Максимальная пропускная способность связываю*
б щего элемента между точками А и В равна W
>2
Максимальная пропускная
В
на участке от А до 2
1 равна W2
WSSSSSS7SSSSSS'\
А.
Л2
Зона соединения
Максимальная пропускная
способность: на участке от
^2 ^7 до В равна Wf.
на участке от А2 до В равна W2
Рис. 6.12. Составные элементы транс-
портных систем
а — связывающий элемент; б — разветвляющий
элемент; в — соединительный элемент
А,. Аг, ..., An и поперечной
перевозочной трассой;
поперечная (относительно сое-
динительных трасс) трасса с N
соединительными элементами;
трасса до конца поперечной
перевозочной трассы до пункта
К, который может быть кон-
трольным пунктом или местом
подсоединения к дальнейшему
транспорту.
Все разделяющие и со-
бирающие системы, а следова-
тельно и все транспортные сис-
темы состоят из следующих тех-
нических элементов (рис.
6.12) [21]:
1) соединительных элементов
(рис. 6.12,а), которые служат
для перевозки и накопления
грузов между точками А и В.
Сюда относятся конвейеры (ро-
ликовые, цепные, ленточные и
пр.) непрерывного транспорта
или средства транспорта пери-
одического действия (тележки,
краны и т. п.);
2) разветвляющих (разде-
63
ляющих) элементов (рис. 6.12,6),
которые разделяют выходящий
из точки А поток материалов
А=А14-Аг на два потока А] и
Аг, направляемые к точкам
Bi и В2.
Различаются:
разветвления непрерывного
действия без функционально
обусловленной задержки разде-
ляемых грузов, например, в слу-
чае стрелочного перевода роли-
ковых конвейеров и других стре-
лочных устройств, работающих
медсду двумя конвейерами не-
прерывного действия;
разветвления периодического
действия с функционально обу-
словленной задержкой разделя-
емых грузов, которые обычно
используются в виде поворот-
ных столов или лифтов, рабо-
тающих между двумя ролико-
выми конвейерами, а также
столов, работающих между цеп-
ными конвейерами, или теле-
жек, работающих между кон-
вейерами и т. п.
3) объединяющих элементов
(рис. 6.12,в), собирающих два
потока грузов А, и Аг, выходя-
щих из точек Ai и Л г, в один
поток А=А|4~Аг, направляемый
в точку В. Поэтому объеди-
няющие элементы являются как
бы разветвляющими элемента-
ми, но работающими в обрат-
ном направлении, и могут быть
аналогичным образом разделе-
ны на элементы непрерывного
и периодического действия.
Показателем производите-
льности соединительных эле-
ментов является максимальная
транспортная производитель-
ность Wmax, т. е. количество
грузов, которые могут быть
перевезены за единицу времени
из точки А в точку В.
В случае использования тран-
спортных средств непрерывно-
го действия максимальная
транспортная производитель-
ность так называемых штучных
грузов зависит от скорости
V, м/с, а также от минимально
допустимого расстояния а, м,
между центрами двух соседних
грузов и определяется по фор-
муле
^№п“р=3600 V 1 ° ' <6'2)
Скорость v зависит от массы
грузов и мощности привода.
Минимальное расстояние а оп-
ределяется размерами грузов,
разделением конвейера на сег-
менты и способом управления.
В случае транспортных
средств периодического дейст-
вия максимальная транспорт-
ная производительность зави-
сит от скорости v, м/с, рассто-
яния I, м, а также от коли-
чества М используемых транс-
портных средств и определяется
выражением
^пер" = 3600 М / (<()+ 2l/V) (6-3)
Член (Zo+2//y) означает
длительность цикла работы,
постоянная часть которого
включает время стоянки, пере-
дачи груза, разгона и тормо-
жения. Если данное транспорт-
ное средство может одновремен-
но перевозить несколько грузо-
вых единиц, то правую часть
выражения (6.3) следует умно-
жить на число перевозимых
единиц.
Если (при больших расстоя-
ниях /) можно пренебречь
постоянным членом to, то выра-
жение (6.3) превращается в
(6.2), поскольку
2//Af=a, (6.4)
64
что представляет собой среднее
расстояние между двумя сред-
ствами транспорта. Принимая
каждую транспортную-единицу
периодического действия за од-
ну грузовую единицу, мы видим,
что ее можно рассматривать как
конвейер непрерывного дейст-
вия, грузовые единицы которого
имеют индивидуальный при-
вод.
Для функционирования сое-
динительного элемента требует-
ся, чтобы поток грузов Z, в
любой момент времени был
меньше максимальной транс-
портной производительности:
X/W'max=sS 1 . (6.5)
Показатели максимальной
производительности некоторых
соединительных элементов при
транспортировании поддонов
приведены в табл. 6.3 [21].
Прочие, за исключением усло-
вия (6.5), требования относи-
тельно надлежащего выбора
транспортного средства данно-
го соединительного элемента
касаются возможности накоп-
ления, автоматизации и эконо-
мичности.
Пример сравнения условных
транспортных расходов на сое-
динительные элементы, пред-
назначенные для перевозки
картонных ящиков размером
200X400X500 мм, в зависи-
мости от протяженности тран-
спортной трассы и производи-
тельности транспорта, приведен
на рис. 6.13 и 6.14 [21].
При выборе соединительного
элемента следует также учиты-
вать возможность его объе-
динения с предшествующими и
последующими техническими
элементами транспортной сис-
темы и, в особенности, с объе-
3 Зак. 643
линяющими и разделяющими
элементами. Эти элементы мож-
но охарактеризовать с точки
зрения интенсивности прохож-
дения грузов при помощи
следующих показателей:
максимальной транспортной
производительности W"TX
между точками А и Bt [или
между В и Д]), т. е. в пря-
мом направлении;
максимальной транспортной
продолжительности W™* меж-
Таблица 6.3
Производительность некоторых
соединительных элементов
транспортных систем
Вид соеди- нительного элемента Максимальная транс- портная производи- тельность 1ГМЛХ
формула грузовых ячеек в 1 ч
Роликовый конвейер 3600р/а о=0,3 м/с и=1,5 м 1Г™*=720
Цепной конвейер 3600р/а и=0,2 м/с а=1,2 м ^иепХр=550
Подвесной конвейер 3600г/а 0=0,2 м/с а=1,7 м ^-=425
Рельсовая тележка 3600/(<о+ +2Z/V) о=0,15 м/с <о=7 с 1—4 м ^jnax =60
Тележка 3600/ /Go+ +2//Р) 0=0,3 м/с Z0=16 с 1=4 м ^пе" =85
Краи- штабелер 3600/ /0в+ +2й/о) 0=0,2 м/с <0=16 с й=4 м ^=65
65
Условны* транспортные расходы
на оДиу коробку
Длина транспортной трассы, м
Рис. 6.13. Сравнение условных транс-
портных расходов на различные связы-
вающие элементы в зависимости от
длины транспортной трассы (скачко-
образный характер линий обусловлен
скачкообразным ростом числа транс-
портных средств периодического дей-
ствия)
Производительность транспорта, коробок в 1 ч
Рис. 6.14. Сравнение условных транс-
портных расходов на различные транс-
портные элементы в зависимости от
производительности транспорта
ду точками А и В2 (или В
и Л2), т. е. в направлении
разветвления.
В случае разных объединя-
ющих и разделяющих элемен-
тов эти показатели должны
являться результатом точного
расчета продолжительности от-
дельных операций разделения
или объединения. Примерные
значения показателей и
WT" некоторых разделяющих
и объединяющих элементов, ис-
пользуемых при транспортиро-
вании поддонов приведены в
табл. 6.4 [21]. Обязательным
условием функционирования
разделяющих и объединяющих
элементов является постоянное
соблюдение принципа прохож-
дения грузов:
X1/W'y,ax + X2/W'™ax<l . (6.6)
Это означает, что возмож-
ность прохождения главного по-
тока через ответвление огра-
ничена или. же возможность
прохождения грузов с ответвле-
ния через главный поток также
ограничена.
Если принять во внимание,
что величина pi=Xi/W\ являет-
ся показателем уровня нагрузки
в направлении Л->В| или В->Ль
а величина р2 = Х.2/№2—пока-
зателем уровня нагрузки в нап-
равлении А->~В2 или В->-Л2,
то оказывается, что условие
(6.6)’ представляет собой обыч-
ный случай, когда суммарная
степень нагрузки всегда должна
быть меньше 1:
P=Pl + Р2< 1, (6-7)
т. е. каждый разделяющий илу
объединяющий элемент, помимо
требований (6.6), должен так-
же выполнять условие (6.5).
66
Таблица 6.4
Показатели производительности некоторых разделяющих (объединяющих)
элементов при поддонах размерами 1,2X0,8 и 1.2X1.2 м
Схема разделяющего элемента Максимальная транспортная производительность грузовых единиц в 1 ч
Прямой поток {углах Ответвляющийся поток
Роликовый конвейер (поворотный стол) Роликовый конвейер 615(580) 140(135)
Цепной (роликовый подъемный стол) Роликовый конвейер 650(550) 180(175)
Роликовый конвейер (роликовый подъ- емный стол), цепной конвейер 635(635) 180(160)
Роликовый конвейер (подъемно-поступа- тельная тележка) 720(720) 200(180)
Роликовый конвейер (тележка) /=4 м 600(600) 90(85)
Роликовый конвейер (вертикальный подъ- емник), /г=4 м 540(540) 65(65)
Подвесной конвейер (цепной конвейер) 240(240) 140(140)
Примечание. Цифры в скобках относятся к объединяющим элементам.
К числу прочих критериев
выбора разделяющих и объеди-
няющих элементов относятся:
возможность автоматизации;
возможность соединений с дру-
гими элементами; экономич-
ность.
Принципы прохождения гру-
зов (6.5) и (6.6) представляют
собой частный случай общего
закона прохождения грузов
(материалов), выражаемого в
виде
W^i+W«M-...+**/№*<1. (6.8)
Это условие должно выпол-
няться для всех k элементов
транспортной системы.
При определении размеров .
транспортных систем, в соот-
3*
ветствии с законами прохож-
дения грузов, описываемыми
выражениями (6.5), (6.6) и
(6.8), принципиальное значение
имеют критические элементы.
Например, из рис. 6.13 и 6.14
следует, что критическим эле-
ментом в системе отправления
является первый разделяющий
элемент, а в системе при-
ема — последний объединяю-
щий элемент. При выполнении
условий прохождения материа-
лов для этих критических то-
чек остальные элементы (если
они такие же самые) также
выполняют условия прохожде-
ния. К некритическим элемен-
там можно несколько снизить
требования во избежание чрез-
67
мерно завышенных их пара-
метров.
Приведенные принципы про-
хождения грузов, будучи лишь
необходимыми условиями, не
всегда оказываются достаточ-
ными для обеспечения функци-
онирования данной транспорт-
ной системы. Они являются
достаточными только тогда,
когда потоки материалов про-
ходят ритмично. Если же про-
хождение потоков имеет стохас-
тический характер, то, помимо
принципов прохождения, необ-
ходимо учитывать и принципы
накопления грузов. В случае
неритмичного подвоза грузов,
т. е. с разными интервалами
их поступления, перед разде-
ляющими и объединяющими
элементами могут образовы-
ваться скопления ожидающих
грузов.
Для правильного проекти-
рования данной транспортной
системы и подбора отдельных
ее технических элементов необ-
ходимо знать длину ожидаю-
щих потоков, а также факторы,
определяющие время скопле-
ния.
Из теории массового обслу-
живания (теории очередей)
следует, что средняя длина
очереди, ожидающей перед дан-
ным пунктом обслуживания,
зависит от: степени нагружения
пункта обслуживания р; рас-
пределения вероятности време-
ни подхода грузов; распреде-
ления вероятности времени об-
служивания.
Эффекты скоплений не возни-
кают только тогда, когда р<1,
а отправление грузов осущест-
вляется ритмично.
Основные принципы скопле-
ния грузов для простых пунктов
68
обслуживания хорошо извест-'
ны. Однако они неприменимы.,
в случае эффектов скопления,
перед разделяющими и объеди-
няющими пунктами. До настоя-
щего времени отсутствует ана-
лиз этих эффектов для, различ-
ных практических случаев рас-
пределения подачи и обслужи-
вания грузов, а также для
различных случаев установле-
ния приоритета. Этот вопрос
требует специальных исследо-
ваний [21].
Для нахождения наиболее
неблагоприятного случая пото-
ка доставляемых грузов (рас-
пределение Пуассона) исполь-
зуются два простых выражения
[21] для скопления грузов:
1. Скопление перед объеди-
няющими элементами. Средняя
длина ожидающего потока, сос-
тоящего из грузов, которые
подходят с потоком Х2 (отве-
чающим распределению Пуас-
сона) и направляются в простой
поток Ль которому предостав-
ляется приоритет, в наиболее
неблагоприятном случае сос-
тавляет*
Л(₽|.р2)=Р1+Р241-(Р1+Р2)21- (6-9)
где pi=A,I/Wr, и p2=X2/W,2 оз-
начают степень загруженности
трассы на простом и включа-
ющемся направлениях. При
объединении по принципу
«фи-фо» на каждом потоке
могут возникать очереди ожи-
дания. В наиболее неблагопри-
ятном случае средние длины та-
ких очередей составляют:
* Каждый груз, находящийся в зо-
не разветвления или объединения,
относится к ожидаемому потоку. .
Arl(p1.p2)-pl/[,-(PI+p2)l;
Л2(р,.р2)—P24,—(P|+P2)]' (61°)
Сравнение выражений (6.9)
и (6.10) показывает, что в слу-
чае применения принципа «фи-
фо» можно добиться большей
пропускной способности при
меньшем количестве мест ожи-
дания, чем в случае сохра-
нения абсолютного приоритета
для одного направления;
2. Скопление перед разделя-
ющими элементами. Средняя
длина потоков ожидающих гру-
зов перед элементами, разде-
ляющими подходящий поток
Л=1|-)-Х2 на два потока и
Z.2 (отвечающие распределению
Пуассона), в наиболее небла-
гоприятном случае составляет
Vp^rCPt+^VI’-fPl+P!!)]- (6-П)
В практике обычно осущест-
вляется технический и органи-
зационный контроль подвоза
грузов, в связи с чем никогда
не может возникнуть случай,
при котором два груза по-
ступают с разрывом во вре-
мени /=0. Такой случай воз-
можен только при распреде-
лении Пуассона. Из этого сле-
дует, что длина действительных
потоков ожидания оказывается,
как правило, меньше величины,
получаемых из выражений (6.9)
и (6.11).
Аналогичным образом длина
ожидающих потоков уменьша-
ется и в случае, когда грузы мо-
гут проходить в прямом направ-
лении (А->-В1 или B->-Ai на рис.
6.12) без задержки. Это нашло
свое подтверждение с помощью
моделирования потоков на ЭВМ
[21].
Поскольку точные зависи-
мости средних значений N от
параметров 11 и Х2, а также
от Wt'ax и являются зна-
чительно более сложными, чем
приближенные функции, описы-
ваемые формулами (6.9) и
(6.11), последние выражения
можно использовать для при-
ближенного определения сред-
ней длины потоков ожидания
с тенденцией к максимальным
значениям. Следовательно, они
становятся вполне достаточ-
ными, позволяющими на стадии
проектирования гарантировать
надежность функционирования
системы транспорта. Они ока-
зывают также влияние на
принципы прохождения грузов,
описываемые выражениями
(6.6), (6.7) и (6.8). Уже на
стадии предварительного про-
ектирования и определения па-
раметров систем внутреннего
транспорта совместно с под-
системами управления, с учетом
принципов прохождения и скоп-
ления грузов, следует стре-
миться к тому, чтобы скопления
грузов не стали постоянным
элементом функционирования
системы. Надежность функцио-
нирования транспортной систе-
мы будет обеспечена лишь при
малой вероятности образования
ожидающих потоков грузов.
Анализ последствий образо-
вания скоплений [21} свиде-
тельствует о том, что произво-
дительность транспортных сис-
тем в значительной мере зави-
сит от того, как (стихийно
или ритмично) происходит под-
воз и доставка грузов. При на-
длежащем управлении систе-
69
мои транспорта, например, с по-
мощью технологической ЭВМ,
последствия скоплений можно
значительно ослабить или хотя
бы контролировать путем при-
менения соответствующих тран-
спортных программ, обеспе-
чивающих определенную рит-
мичность прохождения неско-
ординированных ранее грузо-
вых потоков. .
В транспортных системах
отправления можно использо-
вать следующие транспортные
программы (см. рис. 6.9):
1. Циклическое транспортирование
в системе отправления. В предположе-
нии, что распределение поступающих
грузов между различными пунктами
назначения £],£г, —, Еп заранее не
установлено, первый поступающий груз
направляется в пункт Еп, второй в
£e_i, третий в Еп-2 и т. д. После
отправки n-го груза в пункт Е\
начинается новый цикл, т. е. груз
n-f-l направляется в n-й пункт
назначения. Ввод грузов может произ-
водиться последовательно или одновре-
менно. Циклическое транспортирование
применяется в случае, когда необхо-
димо обеспечить повышенную равно-
мерность распределения поступающих
грузов одинакового ассортимента меж-
ду пунктами назначения.
2. Транспортирование партиями в
системе отправления. Исходя из того
же принципа, что и при циклическом
транспортировании, каждый раз в
одной партии в пункт назначения
отправляется столько грузов, сколько
может вместить соединительная трас-
са доставки. Сначала всегда обслу-
живается тот пункт назначения, перед
которым скопилось меньше грузоа.
Применение транспортироаания пар-
тиями МЪжет, помимо повышения
производительности транспортной сис-
темы, повысить производительность
пунктов отправки, в которых отдельные
виды грузов требуют различного време-
ни операций, например, упаковки илн
контроля. Точно таким же образом
можно осуществить аналогичные
транспортные программы и для систем
приема (см. рис. 6.10).
3. Циклическое транспортирование
в системах приема. Начиная с исход-
ной точки Ль подготовленные на сое-
динительных трассах грузы поступают
на поперечную трассу и перевозятся
в обратной последовательности по срав-
нению с системой отправления. Пере-
возка осуществляется за программиро-
ван но — последовательно или одновре-
менно для всех выходов. Цикл ввода
осуществляется и тогда, когда отсут-
ствуют грузы, ожидающие ввода в
транспортную систему (холостой про-
бег). Циклические перевозки осущест-
вляются, в частности, в механизиро-
ванных системах комплектации и про-
верки грузов.
4. Транспортирование партиями в
системе приема. Из исходного пункта
все скопившиеся грузы высылаются
одной партией (после проверки мате-
риала на месте его входа в склад).
Положительные эффекты, до-
стигаемые при применении при-
веденных выше транспортных
программ и позволяющие до-
стичь проектной производитель-
ности транспортных систем,
проверены путем моделирова-
ния на ЭВМ [21].
70
7. Процессы комиссионирования (комплектации)'
грузов в высотных стеллажных складах
Под комиссионированием*
следует понимать операции
разделения однородных единиц
груза (хранимых на складе)
на меньшие и составление из
них сборных неоднородных еди-
ниц груза в соответствии с за-
казами клиентов. Этот процесс
представляет собой элемент
всей складской системы и вхо-
дит в состав подсистемы рас-
пределения (см. рис. 2.3).
Операции, о которых речь
шла выше, чаще всего опреде-
ляются словами «комплекта-
ция», «подбор» и т. п. Однако
эти операции составляют лишь
часть всего процесса. Согласно
определению системы комис-
сионирования служат для под-
готовки, отбора и комплектации
материалов в соответствии с за-
казами клиентов. Заказ на
комиссионирование может ох-
ватывать как внешний заказ,
так и комплексный внутренний
заказ, состоящий, из нескольких
внешних заказов. Заказ состоит
из строки, а каждая строка
содержит сведения, касающи-
еся вида требуемого материала,
места его подготовки к отправке
и количества требуемого мате-
риала (позиции комиссиониро-
вания)**. Одна позиция вклю-
чает общее количество опреде-
ленного материала (например,
штук, поддонов, пакетов и т. п.).
* Konimissionierung (нем.), order
picking (англ.).
** Единица потока материалов опре-
деляется словом «позиция» и соответст
вует единице потока информации, опре-
деляемой понятием «строка».
Установленные таким обра-
зом понятия позволяют опреде-
лить производительность дан-
ной системы комиссионирова-
ния [21]: из числа т гото-
вых для отправки артикулов
с запасом, сос-
тавляющим тв=тх...т,...тт
количественных единиц на ар-
тикул, следует выполнить ком-
плектацию за единицу времени
п (например, за час или за
день) поступающих заказов
A=Al...Ai...An при пл=П1...п,...
пп строках на заказ.
Ход процесса комиссиониро-
вания охватывает все функции,
требуемые для выполнения дан-
ного заказа. Выполнение за-
каза начинается с его приема
и заканчивается передачей ма-
териала на отправку и тран-
спортировку.
Во всех схемах комиссиони-
рования можно выделить сле-
дующие основные операции:
подготовку материала; отбор;
перемещение в зоне комплекто-
вания; выдачу.
На основе комбинации ука-
занных четырех основных опе-
раций может быть предложена
классификация систем комис-
сионирования (рис. 7.1) [21].
Подготовка материалов.
А. Статическая подготовка
материалов в месте складирова-
ния, например, в высотном стел-
лажном складе (рис. 7.2, 7.3,
7.4). Запасы складируются в не-
посредственной близости от
места отбора или (при боль-
71
Рис. 7.1. Классификация систем комиссиоиирования (пунктиром обозначены системы,
не имеющие практического значения)
Рис. 7.2. Схема системы комиссиони-
рования, охватывающей статическую
подготовку материала, ручной отбор,
двухмерное перемещение, централизо-
ванную выдачу
ших количествах) в запасном
складе.
Б. Динамическая подготовка
материалов в специальном мес-
те, предназначенном для ком-
плектования, куда доставляется
материал только с целью отбора
необходимой его части. Осталь-
ная часть материала возвраща-
ется на место складирования
(рис. 7.5).
Обе частные функции, т. е.
складирование и подготовка к
отправке, в случае статической
подготовки (когда специалист
приходит к месту складирова-
ния) объединены между собой
с пространственной точки зре-
ния. При динамической подго-
товке, которая может происхо-
дить перед стеллажом, склади-
рование и подготовка к отправ-
ке пространственно отделены
друг от друга.
Выбор материалов.
А. Ручной отбор производит-
ся работником склада с по-
мощью различных вспомога-
тельных устройств (см. рис. 7.2,
7.3, 7.5).
Б. Механический отбор про-
изводится с помощью комплек-
тующего автомата (см. рис. 7.4).
72
Рис. 7.3. Схема системы комиссиони-
рования, охватывающей статическую
подготовку материала, ручной отбор,
двухмерное перемещение, децентрали-
зованную выдачу
Рис. 7.4. Схема системы комиссиони-
рования, охватывающей статическую
подготовку материала, механизирован-
ный отбор, двухмерное перемещение и
централизованную выдачу
Отбор представляет собой
обычный для многих систем ко-
миссионирования процесс, за-
ключающийся в выделении тре-
буемого количества данного ар-
тикула из всего запаса, нахо-
дящегося на складе. Отбор
всегда необходим в тех слу-
чаях, когда выбираемое коли-
чество отличается от подгото-
вленного количества. В настоя-
щее время механизация процес-
са выделения зависит главным
образом от формы грузов и пот-
ребной производительности.
В случае неоднородных арти-
кулов (т. е. различающихся по
ассортименту, массе, габаритам
и т. п.) затраты рабочей
силы, связанные с процессом
выделения, особенно велики.
При отборе однородных изде-
лий постоянных размеров с ис-
пользованием вспомогательных
грузоподъемных устройств за-
траты рабочей силы, занятой
на выделении изделий, срав-
Рис. 7.5. Схема системы комиссиони-
рования, охватывающей динамическую
подготовку материала, ручной отбор,
одномерное перемещение и децентрали-
зованную выдачу
нительно невелики, а сама
механизация может быть внед-
рена без особых затруднений.
В самом простом случае (опи-
санном ниже в настоящей
главе), когда грузовой поток
в складе состоит только из од-
нородных единиц груза, ручной
труд из процессов отбора
исключается.
73
Перемещение в зоне комиссио-
нирования (комплектации)
А. Одномерное перемеще-
ние — работник двигается
между местом приема заказов
и местом приемки (см. рис.
7.5) пешком или на каком-
либо транспортном средстве,
которое может перемещаться
только в одном направлении
(горизонтальном или верти-
кальном).
Б. Двухмерное перемеще-
ние — работник находится на
доставочном устройстве, кото-
рое может одновременно пере-
мещаться и поднимать груз, на-
пример, на стеллажном кране-
штабелере (см. рис. 7.2 и 7.3).
Следует различать процессы
одномерного и двухмерного
перемещения, что становится
особенно важным для расчета
Рис. 7.6. Структуры прохождения ма-
териалов в полной системе комиссио-
нирования с пространственным разде-
лением загрузки и комплектования
— количество данного материала;
А — место выдачи материалов; Bi J?2»—— ас-
сортимент складируемых материален; Е — место
приема материалов
74
времени, необходимого для
прохождения пути.
Выдача отобранного мате-
риала.
А. Централизованная выда-
ча — отобранный материал
передается в центральный
пункт — базу (см. рис. 7.2)
или непосредственно к месту
комплектации отправления,
предусмотренного заказом.
Б. Децентрализованная вы-
дача — материал с места хране-
ния снимается и подается на
конвейер (см. рис. 7.3 и 7.5).
Опираясь на представленные
варианты осуществления четы-
рех основных операций комис-
сионирования, теоретически
можно создать 2 • 2 • 2 • 2= 16
различных моделей систем ко-
миссионирования.
Без своевременной подготов-
ки материала на месте его
предстоящей отправки процесс
комиссионирования не может
быть четким. Поэтому полная
система комиссионирования
должна включать в себя подсис-
тему комплектации и предшест-
вующую ей загрузочную под-
систему.
Подсистема загрузки пред-
ставляет собой элемент, обрат-
ный подсистеме комплектации
(рис. 7.6). В подсистеме
загрузки происходит сортиров-
ка поступающих материалов на
партии, обозначенные в заказе,
или по местам хранения мате-
риалов. Сортировку можно счи-
тать процессом, обратным
комплектации. Отсюда следует,
что классификация подсистем
комплектации может без су-
щественных изменений исполь-
зоваться в системах загрузки.
Аналогичным образом, трудо-
емкость загрузки можно опре-
делить с помощью тех же ме-
тодов и формул, какие разра-
ботаны для комплектования.
Четыре основных операции
подсистемы загрузки соответ-
ствуют основным функциям
соответствующей подсистемы
комплектации: прием (выдача);
перемещение; накопление (от-
бор); складывание (подготовка
к повторному взятию).
Общим звеном между загруз-
кой и комплектацией являются
места подготовки, которые в
интервале между операциями
перемещения выполняют функ-
цию складирования.
Ход отдельных операций про-
хождения материала в рамках
целой системы комиссиониро-
вания представлен на рис.
7.7. Из приведенных рассужде-
ний и из рис. 7.7 следует, что
такие понятия, как отбор и ком-
плектация, не равнозначны оп-
ределению комиссионирования
и не могут его заменить.
Решение загрузки в данной
системе комиссионирования
возможно при помощи двух
пространственных структур
(табл. 7.1):
комбинированной структуры,
представляющей собой объеди-
нение загрузки и комплекто-
вания (приемки), — все уст-
ройства и средства транспорта
этой системы обслуживают под-
систему комплектования и за-
грузки (рис. 7.8);
раздельной пространственной
структуры загрузки и комплек-
тования — подсистема загрузки
полностью пространственно от-
делена от подсистемы комплек-
тования (см. рис. 7.6).
Одним из примеров про-
странственного разделения за-
грузки и комплектования (при-
емки) является система комис-
Рис. 7.7. Последовательность операций
в полном цикле комиссионирования
Рис. 7.8. Структура прохождения ма-
териалов в полном цикле комиссиони-
рования с пространственным объеди-
нением загрузки и комплектации (обо-
значения на рис. 7.6)
75
Рис. 7.9. Схема системы комиссиоии-
рования с пространственно разделенной
загрузкой и комплектацией
Система загрузки охватывает централи-
зованную приемку, двухмерное переме-
щение и механический отбор. Система
комплектации охватывает статическую
подготовку, ручной отбор, одномерное
перемещение и централизованную вы-
дачу
сионирования со стеллажом,
загружаемым с задней стороны
при помощи крана-штабелера
(рис. 7.9).
В полных системах комис-
сионирования с пространствен-
но объединенными подсистема-
ми загрузки и комплектова-
ния процесс комиссионирования
можно осуществлять (табл.
7.2):
путем одновременной загруз-
ки и комплектации, т. е. за-
полнения полок во время отбо-
ра;
путем последовательного вы-
полнения загрузки и комплекто-
вания, когда в определенное
время производятся операции
только заполнения или только
отбора.
Таблица 7.1
Сравнение пространственных систем загрузки и комплектации
Вид пространствен- ной системы Достоинства Недостатки Критерии оценки пригодности
Комбинирован- ная система (со- вмещение загруз- ки н комплектова- ния) Раздельные пространственные системы (отделе- ние загрузки от комплектования) 76 Небольшие за- траты на оборудо- вание только од- ной системы Высокая произ- водительность ко- мнссионнрования (система может быть специализи- рована), непре- рывная загрузка больших объемов товара, малые расходы на орга- низацию загрузки Пониженная производитель- ность комплекто- вания (система не может быть пред- назначена только для комплектова- ния), пониженная производитель- ность при загруз- ке (ограниченные возможности), по- вышенные расхо- ды на организа- цию и координа- цию загрузки и комплектования Повышенные расходы на обо- рудование отдель- ных систем загруз- ки и комплектова- ния Малая перегру- зочная способ- ность склада. Хра- нимого материала хватает только на период, преду- смотренный комп- лектованием Большая пере- грузочная способ- ность, многократ- ная доставка то- варов во время комнссионирова- ния, загрузка си- стемы полностью автоматизирована
Склады однородных грузовых
единиц. Особенно простую сис-
тему комиссионирования имеет
высотный стеллажный склад
однородных грузов, из кото-
рого всегда отправляется толь-
ко такая грузовая единица,
которая вошла на склад.
Что касается процессов при-
емки и выдачи товаров из
высотных стеллажных складов,
то к ним применимы все прин-
ципы, используемые в общих
системах комиссионирования.
Поэтому производительность
можно определить с помощью
тех же самых методов.
Склады однородных товаров
служат в принципе как запас-
ные склады исключительно для
потребностей промежуточного
накопительного складирования
и образуют свою собственную
систему внутри данной системы
разделения материалов. Они
обладают всеми специфически-
ми характеристиками систем
комиссионирования и поэтому
представляют особый интерес
с точки зрения техники и ор-
ганизации комиссионирования.
В свою очередь, организа-
ционные и технические реше-
ния складов однородной про-
дукции могут быть приспособ-
лены и к системам комиссио-
нирования. Склады однородных
грузовых единиц, обслужива-
емые кранами-штабелерами,
приспособленные для подъема
Таблица 7.2
Сравнение временных структур при комбинированной пространственной
структуре (совмещение загрузки и комплектования)
Вид временной структуры Достоинства Недостатки Критерии оценки пригодности
Одновременная загрузка н комп- лектование Загрузка воз- можна в любой момент в зависи- мости от потреб- ности; уменьшен- ные расходы, по- скольку можно поддерживать меньший запас материалов Пониженная производитель- ность комплекто- вания (частично подсистема ис- пользуется для выполнения за- грузки) , повышен- ные расходы на организацию и координацию за- грузки и комплек- тования Не предусматри- ваются заказы, требующие дли- тельного склади- рования
Последователь- ные операции за- грузки и комплек- тования Повышенная производитель- ность комплекто- вания (система работает только иа комплектова- ние), уменьшен- ные расходы иа организацию Отсутствует возможность не- медленной загруз- ки, повышенные расходы в случае повышенных за- пасов Все заказы, ко- торые следует учесть в опреде- ленный период комплектования, известны заранее
77
Рис. 7.10. Фундаментальная схема различных систем комиссионирования в складе
высотного складирования
° — фрагмент разреза этажа комплектации; б — продольный разрез склада; в — поперечный разрез; 1—
место подготовки (стеллажи) (см. рис. 7.13); 2— коридор для комплектации (см. рис. 7.12); 3 — коридор
для загрузки и разгрузки стеллажей
и перевозки более одной гру-
зовой единицы одновременно,
следуе! уже считать полноцен-
ными системами комиссиониро-
вания. Такие системы уже сегод-
ня эксплуатируются (см. рис. 7.4)
для кс миссионирования това-
ров в картонной упаковке. Они
позволяют выполнять заказы,
содержащие более одной пози-
ции, и обеспечивают наилучшие
перспективы развития автома-
тизации процесса комиссиони-
.рования.
Система комиссионирования
в высотных стеллажных скла-
дах. Помимо различных воз-
можностей комбинации отдель-
ных подсистем загрузки и ком-
плектации существует некото-
рая фундаментальная схема,
из которой можно исходить при
разработке практически всех
систем комиссионирования со
статической подготовкой к от-
правке в многоярусном стелла-
же [21]. Схема такого склада
представлена на рис. 7.10.
На рис. 7.11 представлены
разные варианты комплекта-
ции, которые могут быть далее
расширены дополнительными
техническими вариантами без
изменения основной системы.
На рис. 7.12 показаны раз-
ные решения подготовки мате-
риала к отправке. Эти ва-
рианты также могут допол-
няться.
При проектировании места
78
подготовки материала решаю-
щее значение имеют:
способ доставки грузовых
единиц на места подготовки;
способ приемки опорожнен-
ных поддонов.
Универсальность схем, пред-
ставленных на рис. 7.10, 7.11
и 7.12, обусловливается следую-
щими предпосылками:
возможностью изменения
длины, ширины, высоты и ко-
личества проходов в складе без
изменения основного принципа
(см. рис. 7.10) в соответст-
вии с требованиями, опре-
деляемыми количеством и
качеством запаса;
возможностью применения
разных систем комплектации в
предварительно запроектиро-
ванном пространстве всей сис-
темы (см. рис. 7.11);
возможностью внесения из-
менений в решения мест подго-
товки материалов к отправке
(см. рис. 7.12) уже после
установления размеров системы
и методов загрузки и отправки
порожних поддонов.
Все изменения подсистем,
показанные на рис. 7.11 и 7; 12,
являются взаимозависимыми,
так как только при совместном
рассмотрении они определяют
вид системы. Однако оконча-
Разрез коридоре и места подготовки
а
Рис. 7.11. Варианты подсистем комплек-
тации
а — ручная комплектация с помбщью тележкк-
платформы; б — то же, при помощи тележки-
платформы со специальным поддоном; в— то же,
при помощи конвейера в двух уровнях; г — то же,
с краном-штабелером при помощи конвейера; д—
механизированная комплектация
Рис. 7.12. Варианты подготовки к отбо-
ру в системе комиссионирования
а — подготовка грузовых единиц в стеллаже; б—
подготовка грузовых ячеек в стеллаже двойной
глубины; в — то же, с механизированным прием-
ником порожних поддонов; г — подготовка грузо-
вых единиц в проходном стеллаже
79
Рис. 7.13. Общий вид комбинирован-
ной системы высотного стеллажного
склада. Отдельные рабочие уровни
иллюстрируют различные модификации
тельные размеры системы обыч-
но определяются после решения
для всей системы комиссиони-
рования.
Все известные системы комис-
сионирования могут быть осу-
ществлены на практике только
после внесения приводимых
ниже изменений в основную
схему, показанную на рис.
7.10.
Модификация 1 — исклю-
чение поверхностей для ком-
плектации путем сдвижки стел-
лажей. Из основной схемы вы-
текает двухмерная система ко-
миссионирования с пространст-
венно объединенной системой
снабжения и отбора материа-
лов, т. е. в частном случае вы-
сотный стеллажный склад одно-
родных грузовых единиц.
Модификация 2 — исключе-
ние межстеллажных проходов,
в которых работает кран-шта-
белер. Путем исключения про-
ходов, в которых работает стел-
лажный кран-штабелер, и сдвиж-
ки стеллажей основная схе-
ма принимает вид многоэтаж-
ного склада с пространственно
объединенными системами за-
грузки и отбора.
Модификация 3 — замена
поверхностей для комплектации
на перекрытиях высокопро-
странственными коридорами
для комплектации. Вследствие
такого изменения основная схе-
ма превращается в двухмерную
систему комиссионирования,
т. е. высотный стеллажный
склад, в котором используются
специальные стеллажные кра-
ны-штабелеры для комплекта-
ции с пространственно разде-
ленным снабжением и отбором
материалов.
Модификация 4 — изменение
направления (на обратное)
прохождения потока материа-
лов*, вследствие чего обра-
зуется система с пространст-
венно разделенными загрузкой
и отбором, не имеющая, одна-
ко, важного практического зна-
чения, так как она не при-
способлена к главной функции
комиссионирования, т. е. к
разделению больших однород-
ных единиц складируемых ма-
териалов на меньшие и сос-
тавлению из них разнородных
грузовых единиц в соответст-
вии с заказами.
Выбранные варианты под-
системы комплектации (см. рис.
7.12) могут быть одинаковыми
во всем складе или различными
в отдельных его частях (рис.
Изменение направления потока
материалов предусматривает загрузку
стеллажей гружеными поддонами с
поверхностей, где осуществляется ком-
плектация.
80
_________________________________________/
Рис. 7.14. Примеры систем комплекта-
ции в высотных стеллажных складах
а.б.в — комплектация в стеллажах; г — комплек-
тация вне стеллажного коридора
7.13) [64]. При этом следует
отличать комиссионирование в
межстеллажном проходе (рис.
7.14,а,б,в) от комиссионирова-
ния, осуществляемого вне про-
хода высотного стеллажного
склада (рис. 7.14, г). Системы
комиссионирования, показан-
ные на рис. 7.14, а,б,в,г,
определены на основе классн-
фикации систем комиссиониро-
вания (см. рис. 7.1) и ука-
занных выше модификаций:
а — основная схема всей сис-
темы по вариантам А или Б
подсистемы комплектации и по
вариантам Б или В подсис-
темы подготовки материала к
отправке;
б — модификация 3 основной
схемы всей системы с вариантом
А (упрощенным) подсистемы
подготовки материалов к от-
правке;
в — специальная модифика-
ция 3 основной схемы всей
системы (основанная на замене
крана-штабелеза стеллажным
манипулятором для отдельных
грузов) с вариантом А (упро-
щенным) подсистемы подготов-
ки .материалов к отправке;
81
г — модификация 1 основной
схемы всей системы (особый
случай) с комиссионированием
вне стеллажной структуры.
Комиссионирование в стеллаж-
ной структуре.
Прн одноэтапном комиссио-
нировании комплектующий ра-
ботник отбирает и укладывает,
например, на поддон материалы
согласно заказу, т. е. сразу
комплектует отправочную еди-
ницу (см. рис. 7.14,а,б). Такая
единица передается с крана
(рис. 7.14,о) или крана-штабе-
лера непосредственно на от-
правку. Производительность
комплектования зависит глав-
ным образом от структуры
заказа и производительности
самого работника.
Двухэтапное комиссиониро-
вание основано на отборе
со стеллажей таких количеств
отдельных материалов, которые
требуются для выполнения нес-
кольких заказов в определенное
время (например, в час, в сме-
ну или в день), и на пере-
даче их в зону разделения
на отдельные отправочные еди-
ницы согласно заказам на вто-
ром этапе комиссионирования.
Проектируя комплектование
в межстеллажном проходе, не-
обходимо учитывать следующие
вопросы, связанные с эргоно-
микой и техникой безопаснос-
ти:
боковые поверхности стелла-
жей должны быть выполнены
так, чтобы они не затрудня-
ли отбора грузов;
следует обеспечить надлежа-
щую блокировку двигателя кра-
на-штабелера в то время, когда
оператор тянется к полке,
поскольку при этом тело чело-
века пересекает граничную
плоскость между подвижным
краном-штабелером и стацио-
нарной конструкцией стеллажа,
а в этих условиях любое
движение крана-штабелера
может привести к несчастному
случаю.
На кране-штабелере необхо-
димо создать хорошо освещен-
ную рабочую площадку, кото-
рая, кроме того, не даст
оператору возможности смо-
треть вниз в межстеллажном
проходе.
Комплектование вне .стелла-
жей может иметь очень много
различных решений. Однако
это не является предметом
настоящей книги. Нас интере-
сует здесь только участие
высотного стеллажного скла-
да в процессе комплектования.
С этой точки зрения можно
выделить два случая:
1) из высотного стеллажного
склада выдается полная еди-
ница груза, разделенная в зоне
комплектования;
2) из высотного стеллажного
склада выдается (полная или
неполная) однородная единица
груза, из которой в зоне
комплектования (обычно распо-
ложенной близ фронта склада) '
отбирается часть ее содержи-
мого, после чего она возвра-
щается на стеллаж.
В первом случае комплекто-
вание в принципе не изменяет
цикла работы высотного стел-
лажного склада, в то время
как во втором случае увели-
чивается число циклов рабо-
ты стеллажных кранов-штабе- ;
леров (многократный оборот j
одного и того же поддона), |
а оно, как известно, является j
ограниченным. Производитель- |
82
Рис. 7.15. Высотный стеллажный склад,
в котором один коридор предназначен
для комплектации, а остальные служат
для складирования полных грузовых
единиц
/ — зона действия траверсной тележки со стел-
лажным краном-штабелером; 2 — стеллажный ко-
ридор для комплектации; 3 — коридоры для скла-
дирования однородных грузовых единиц; 4—
вход и выход грузовых единиц
Рис. 7.16. Рабочая платформа крана-
штабелера, приспособленного для ком-
плектации (по рис. 7.15)
/ — поддон с однородной грузовой единицей на
выдвижном вилочном захвате; 2 — кабина опе-
ратора крана-штабелера; 3— поддон с емкостями
для выполнения заказов по комплектации
ность системы комиссионирова-
ния во втором случае явно
зависит от производительности
высотного стеллажного склада,
главным образом, от продол-
жительности цикла. При проек-
тировании высотного стеллаж-
ного склада, в котором комис-
сионирование предусматрива-
ется по второму варианту,
при расчетах и в'ыборе обору-
дования следует учитывать мно-
гократность подачи поддонов на
стеллажи и со стеллажей.
Пример решения комиссионирова-
ния в высотном стеллажном складе
фармацевтического предприятия [21].
Данные о потоке материалов в
складе:
Число изделий — 600
Число ежедневных заказов — 300
Число изделий в одном за-
казе — 3 или 4
Число отправочных упако-
вок одного изделия — 7 или 8
Максимальная масса от-
правочной упаковки — 15 кг
Высотный стеллажный склад имеет
четыре прохода, заполненных грузо-
выми единицами (запасной склад).
автоматически обслуживаемые краном-
штабелером (рис. 7.15 — зона 7), и
один проход для комплектования (рис.
7.15 — зона 2), обслуживаемый кра-
ном-штабелером, имеющим две
пары вил и кабину для оператора
(рис. 7.16). Запасной склад соединен
с проходом для комплектования с по-
мощью роликового конвейера.
В проходе для комплектования каж-
дое изделие имеет свое постоянное
место иа поддоне, куда с помощью
роликового конвейера и краиа-шта-
белера доставляются с резервного
склада поддоны с однородным грузом.
Оператор крана-штабелера в про-
ходе для комплектования получает
одновременно до пяти заказов (заявок)
на выполнение операций комплектова-
ния. Поддон с пятью пустыми контей-
нерами, каждый из которых пред-
назначен для выполнения одной заявки,
перемещается с помощью роликового
и цепного конвейеров, расположенных
с левой стороны прохода (если смо-
треть от фронта склада). Оператор
поднимает поддон с контейнерами с цеп-
ного конвейера на специальный стол
крана-штабелера при помощи телеско-
пических вил, достает заявленные то-
вары и размещает их иа площадке
рабочей кабины. Кран-штабелер по-
следовательно подъезжает к отдельным
ячейкам стеллажей, оператор выии-
83
мает указанные в заявке товары и
вкладывает их в соответствующие кои*
тейиеры, после чего переезжает к сле-
дующей ячейке. По окончании комплек-
тования всех заявок поддон с запол-
ненными контейнерами передается на
цепной конвейер с правой стороны
прохода (на фронте склада), после
чего с левой стороны прохода под-
нимается следующий поддон с пустыми
контейнерами и новыми заявками (с
левого конвейера). Правый конвейер
передает поддон с засуженными кон-
тейнерами в зону упаковки и отправки.
В кабине оператора крана-штабеле-
ра установлен телефон, с помощью ко-
торого ему передаются указания о вы-
полнении срочных заказов. Чтобы не
отвлекать оператора крана-штабелера
ручным управлением, установлено уст-
ройство автоматизированного управле-
ния передвижением (по вертикали
и по горизонтали) и движением вил в
виде пульта, иа котором можно выбрать
любую ячейку стеллажей путем нажа-
тия кнопки. При нажатии кнопки
с номером ячейки и кнопки «ход»
кран-штабелер приходит в движение,
когда закрывается ограждение кабины
и запускается приводной механизм.
Установка крана-штабелера (и вил) у
соответствующей ячейки, выдвижение
внл, захват поддона и перенос его
на специальный стол крана-штабелера,
а также открывание ограждения каби-
ны производятся автоматически.
После завершения процесса отбора
установка однородного поддона иа пол-
ку стеллажа производится путем нажа-
тия кнопки «загрузка». Последующее
нажатие кнопок с новым адресом
ячейки и «ход» обеспечивает одновре-
менное закрывание кабины и движение
вил.
В описанном примере можно
выделить и классифицировать
(см. рис. 7.1) следующие опе-
рации:
подготовку материала к от-
правке (динамическая);
перемещение (двухмерное);
отбор (частнчно«механизиро-
ванная);
выдача (децентрализован-
ная).
Таким образом, в данном слу-
чае мы имеем систему со значи-
тельным уровнем механизации
и автоматизации.
Сравнивая этот пример с ос-
новной схемой (см. рис. 7.10),
можно отнести его к модифика-
ции 1 и варианту А подготовки
материала к отправке. Пред-
ставленная в рассмотренном
примере система комиссиониро-
вания высотного стеллажного
склада имеет малую производи-
тельность, поскольку;
в запасном складе использо-
ван только один кран-штабелер;
операции загрузки и комплек-
тации осуществляются одним
краном-штабелером, работаю-
щим в проходе для комплек-
тования.
Такая система может быть
рекомендована только в случае
малого оборота запаса.
Критерии выбора системы
комиссионирования, в наи-
большей степени отвечающей
данному процессу, требуют ши-
рокого введения в систему
соответствующих коэффициен-
тов для систем комиссиониро-
вания, что выходит за рамки
настоящей работы.
8. Требования к грузовым единицам на поддонах
По условиям стандартизации
размеров во всем мире приме-
няются четыре типа плоских
деревянных поддонов размера-
ми 0,8X1,2, 1X1,2 и 1,2Х
Х1,2 м (так называемый ба-
зельский химический поддон,
рис. 8.1).
Помимо указанных, приме-
няются также поддоны больших
размеров (при морских перевоз-
ках). Контейнерные перевозки
требуют совершенно новых раз-
меров поддонов.
Принципы формирования,
грузовых единиц на поддонах
зависят от типа грузов и в об-
щем случае указываются в так
называемых отраслевых ката-
логах грузовых единиц. При
проектировании высотного
стеллажного склада проекти-
ровщик обязательно должен
ознакомиться с такими катало-
гами и использовать их при раз-
работке программы складиро-
вания (см. гл. 4).
В процессе проектирования
высотных стеллажных складов
следует обратить особое внима-
ние на три особенности грузо-
вых единиц на поддонах;
точность и качество изготов-
ления самих поддонов;
размеры грузовых единиц на
поддонах и способ их установки
на стеллажах;
устойчивость груза на поддо-
не и связанные с ней меры
безопасности.
Эти особенности оказывают
решающее влияние на функцио-
нирование склада с автомати-
зированным управлением. В
этом убедились потребители са-
мого большого в Польше высот-
ного стеллажного склада, в ко-
тором автоматические конт-
рольные устройства отбрасы-
вали около 50% грузовых
единиц на входе на фронт
склада ввиду их неправиль-
ной компоновки.
Широко распространенные
плоские деревянные поддоны
часто не отвечают предъявля-
емым к ним требованиям,
поскольку в них не выдержива-
ются установленные стандар-
том (P/V-68/M-78216) до-
пуски. Поэтому необходимой
становится проверка точности
изготовления и качества поддо-
нов, предназначенных для при-
менения в высотных стеллаж-
ных складах. Дефекты в виде
оторванных, поврежденных или
вовсе отсутствующих брусьев,
выступающих гвоздей или бол-
тов, смещения отдельных эле-
ментов или выгиба поддона в
целом представляют собой уг-
розу для надежной и безот-
казной эксплуатации высотного
стеллажного склада и часто мо-
гут вызывать остановку автома-
тизированной системы склади-
рования. Правильно изготов-
Рис. 8.1. Плоский поддон (базельский)
для емкостей
85
ленные и поддерживаемые в
надлежащем состоянии поддо-
ны с плоскими поверхностями
и скошенными кромками гаран-
тируют надлежащий ход склад-
ских процессов с автоматизи-
рованным управлением.
В проекте высотного стел-
лажного склада, помимо тре-
буемых устройств для контроля
поддонов на входе в склад,
следует предусмотреть всю ор-
ганизационную техническую
систему, обеспечивающую хо-
рошее качество поддонов, как
используемых потребителем
внутри склада, так и получае-
мых от поставщиков вместе с
грузами.
Размер поддона, принятого
для данного склада, и способ
его установки в стеллаже су-
щественным образом влияют на
проект стеллажей (рис. 8.2).
До настоящего времени вы-
сота грузовых единиц на поддо-
нах еще не стандартизирована.
Такая стандартизация даже не
рекомендуется с учетом различ-
ной тары и плотности масс
грузов. Обычно эта высота
находится в пределах от 0,6
до 1,5 м.
В отдельных случаях высот-
ные стеллажные склады можно
проектировать для какого-либо
одного типа поддонов, напри-
мер, имеющего размеры 0,8Х
• Х1,2 м. В общем случае
следует, однако, считаться с
возможностью складирования
двух, а то и трех типов под-
донов (0,8Х1,2; 1X1,2 и 1,2Х
Х1,2 м) на одних и тех же
стеллажах. При ручном управ-
лении краном-штабелером мож-
но так подобрать размеры стел-
лажной ячейки, чтобы она была
универсальной. Например, на
длине 4800 мм можно склади-
ровать пять поддонов размером
0,8X1,2 м или четыре поддона
размером 1X1,2 м. При этом
не требуется подбор отдельных
видов поддонов в стеллажной
системе. Автоматическая уста-
новка поддонов в ячейки стел-
лажа в принципе исключает
такое решение. Тогда следует
в стеллажной системе созда-
вать отдельные районы для оп-
ределенных типов поддонов. С
этой целью могут выделяться
либо целые межстеллажные
коридоры, либо их отдельные
вертикальные или горизонталь-
ные участки.
. В общем случае поддоны ус-
танавливаются длинной сторо-
ной вглубь стеллажа, как по-
казано на рис. 8.2. Это про-
диктовано конструкцией поддо-
на, поскольку в этом направ-
лении он не имеет нижнего
настила между брусьями, в
связи с чем можно ставить
поддон на специальный стол
крана-штабелера с помощью
телескопических вил, которые
входят в вилочный проем под-
дона (р.ис. 8.3, вариант I).
Кроме того, в этом случае
можно ставить поддон непо-
средственно на балках, распо-
ложенных вдоль стеллажного
прохода.
Установка поддона более ко-
роткой стороной вглубь стел-
лажа вынуждает поднимать ее
телескопическими вилами снизу
(рис. 8.3, вариант II). При
этом необходимо, чтобы он
опирался на консоли, имеющие-
ся на вертикальных элементах
стеллажей, которые при такой
системе должны располагаться
между каждым поддоном. Если
используются двойные ячейки,
86
0.8 «1,2
1 «1,2
1,2 «1,2
50
4200
1300
1300
so
50
1200
50
Размер, зависящий от массы
поддонов и высоты склада
1300
1200
1400
1200
Рис. 8.2. Размеры и допуски стеллаж-
ных ячеек в стеллажах смешанной
конструкции (пример): горизонталь-
ные элементы стальные, вертикаль-
ные — железобетонные
87
Рис. 8.3. Способы установки поддонов в стеллажах
то поддон устанавливается
на специальных опорах? кото-
рые крепятся к балкам, распо-
ложенным вдоль стеллажного
коридора.
Поворотно-выдвижной \ ви-
лочный захват позволяет подни-
мать поддон с двух сторон
(при расположении его более
короткой стороной вглубь
стеллажа вилы умещаются
внутри высоты поддона). Де-
тальный анализ способа уста-
новки поддонов в стеллажах
показал, что с точки зрения
использования объема склада
оба решения являются по су-
ществу равноценными. С точки
же зрения количества дорого-
стоящих стеллажных кранов-
штабелеров более выгодно уста-
навливать поддоны длинной
стороной вглубь стеллажа. Та-
кая установка рекомендуется
во всех случаях, когда не пре-
дусматривается комплектация в
межстеллажном проходе.
Грузовая единица на под-
доне должна сохранять устой-
чивость и геометрическую неиз-
меняемость на всем своем пути
в процессе складирования, т. е.
от системы отправления, через
фронт склада и сам высотный
стеллажный склад. Только не-
большое число грузов, распо-
ложенных на поддоне, позво-
ляет удовлетворить это тре-
бование без дополнительных
мер безопасности. Поэтому уже
в начале каждой транспортной
линии (например, в камере
приемки сырья в производствен-
ных отделах отправки готовых
88
Рис. 8.4. Устройство для защиты грузовых единиц на поддонах с помощью ленты
/ — роликовый конвейер; 2 — пневматическая приводная головка; 3—направляющая леита; 4— скреп-
ляющее устройство; 5 — контрольный прибор; 6 — разматывающее устройство леиты; 7 — кран; 8 — за-
щищаемый подлой с грузом; 9 — трубка, подводящая ленту; 10 — натяжное пружинное устройство;
11— помост для разматывания ленты; 12—выдвижные плечи направляющей; 13— передвижное
устройство
изделий), в складе или произ-
водственной зоне следует пре-
дусматривать устройства для
обеспечения прочности грузо-
вых единиц.
Способ обеспечения устойчи-
вости и неизменяемости единиц
зависит от их назначения. На-
пример, сырье или материал в
упаковке, которые после про-
хождения через высотный стел-
лажный склад будут использо-
ваны в производстве или будут
расформированы перед выхо-
дом со склада, можно скрепить
упаковочной лентой. Пример
такого устройства показан на
рис. 8.4. Готовые изделия,
которые после прохождения че-
рез высотный стеллажный
склад подлежат отправке заказ-
чикам, предохраняются термоу-
садочной пленкой. Такой способ
позволяет предохранять изде-
89
лия как от расформирования,
так и от атмосферных . воз-
действий.
Некоторые материалы, сфор-
мированные в грузовые едини-
цы, требуют специальных усло-
вий перемещения и складиро-
вания. Эти условия обычно
указываются в отраслевых ка-
талогах грузовых единиц и
должны учитываться при проек-
тировании высотных стеллаж-
ных складов.
9. Стеллажи. Пространственно-функциональная
компоновка и конструкция стеллажей
Стеллажи для высотного
складирования могут быть как
свободно стоящими, образуя
оборудование одноэтажного
производственного здания, так и
выполнять роль несущей конст-
рукции ограждений (высотный
стеллажный склад). Принципы
пространственной и функцио-
нальной компоновки стеллажей
для обоих типов стеллажного
оборудования являются общи-
ми. Зато различны принципы
определения размеров и конст-
руирования, а также допуски
на размеры.
Свободно стоящие стеллажи
уже довольно широко применя-
ются в Польше, имея обычно
высоту не более 6 м. И лишь
несколько складов в стране
оборудовано стеллажами высо-
той более 10 м. Это нерацио-
нально, ибо при такой высоте
они должны одновременно слу-
жить несущей конструкцией для
ограждений, вес которых со-
ставляет 5—10% полезной на-
грузки на стеллажи.
Проектирование конструкций
свободно стоящих стеллажей не
вызывает трудностей. По ука-
занным выше причинам рас-
сматриваемые в настоящей гла-
ве принципы проектирования и
примеры стеллажей относятся
только к высотным стеллажным
складам.
Проектирование стеллажей
для складов высокого складиро-
вания осуществляется в два
этапа:
определение функций и про-
странственная компоновка, раз-
рабатываемая проектировщи-
ком-технологом;
определение размеров стел-
лажей на основе статических
и динамических расчетов, вы-
полняемых проектировщиком-
конструктором.
Эти этапы не следуют друг
за другом, а выполняются одно-
временно, но при этом исходным
пунктом всегда является тех-
нологический проект.
Структура высотного стел-
лажного склада должна форми-
роваться с учетом следующих
факторов:
складируемого материала и,
в частности, типом и объемом
запаса (см. гл. 4) с учетом пере-
менных величин хранения;
способа складирования и,
в частности, способа установки
поддонов в стеллажах (см.
гл. 8);
типа конструкции и материа-
ла стеллажей (сталь, монолит-
90
ный или сборный железобетон,
смешанная конструкция);
средств транспорта в зоне
стеллажей, т. е. типа погрузчи-
ков и кранов-штабелеров, а так-
же типа их управления;
наружных ограждений, охва-
тывающих всю систему, опре-
деляемую всеми перечисленны-
ми факторами.
Скоординированный учет
всех этих элементов позволяет
добиться соответствия системы
стеллажей особенностям строи-
тельной конструкции здания,
которая подчиняется несколько
иным законам (модульность,
типизация и т. п.).
В высотных стеллажных
складах стеллажи выполняют
функцию несущей конструкции
ограждений. В других зданиях
эти функции выполняют стены
и колонны. Этим и определяется
проектное решение стеллажей,
а их совокупность образует
пространственную несущую
конструкцию высотного стел-
лажного склада.
Связь технологического обо-
рудования склада (особенно
стеллажных кранов-штабеле-
ров) с указанной строительной
конструкцией обусловливает
разнообразную взаимную увяз-
ку. В связи с этим высотный
стеллажный склад перестает
быть зданием в традиционном
понимании этого слова, а ста-
новится «машиной для склади-
рования». Таким образом, стел-
лажи вместе с ограждениями
являются ее постоянными эле-
ментами.
В технологическом проекте
при участии проектировщика-
конструктора устанавливаются;
форма и размеры стеллажных
ячеек;
высота стеллажей;
длина и ширина стеллажной
конструкции в целом;
эксплуатационная нагрузка
(от запаса);
вид материала — сталь или
железобетон — на основе клас-
сификации здания по степени
пожарной опасности.
Таким путем создается пред-
варительный эскиз структуры
стеллажей, в которой неизмен-
ными элементами являются вы-
сота стеллажей и вид материа-
ла. Остальные же элементы
зависят от характерных особен-
ностей стеллажного крана-шта-
белера или погрузчика.
Предполагая, что выбор кра-
на-штабелера или погрузчика
сделан и тем самым определены
параметры стеллажной структу-
ры, можно продолжить проекти-
рование стеллажей — устано-
вить их габариты. На этой ста-
дии начинается новый этап
совместной работы проектиров-
щика-технолога и проектиров-
щика-строителя. Предваритель-
но принимаются размеры по-
перечных сечений элементов
стеллажей. После этого техно-
лог разрабатывает окончатель-
ные габаритные чертежи стел-
лажей, которые вместе с переч-
нем эксплуатационных нагру-
зок, т. е. запасом, и типом
крана-штабелёра являются ос-
новой для разработки проекта
конструкции стеллажей.
Наиболее важные проблемы,
на которые нужно обратить
внимание при конструировании
стеллажей, можно объединить в
три группы:
1) данные о нагрузках:
нагрузка на стеллажи; распре-
деление наиболее неблагопри-
ятных нагрузок на стеллажи
91
Отклонения резмеров
Рис. 9.1. Схемы анализа геометрических дефектов, возникающих в стелЛажах вслед-
ствие неточности размеров, деформаций и зазоров
в целях определения их гори-
зонтальных и вертикальных
прогибов; общий вес и макси-
мальное давление колес стел-
лажного крана-штабелера; ди-
намические воздействия (в
частности, боковые удары кра-
на-штабелера);
2) допуски на изготовление
и монтаж: допускаемые откло-
нения (числовые значения) от
теоретических осей несущих
элементов стеллажей; допускае-
мые отклонения от прямой ли-
нии рельсового пути (по вер-
тикали и горизонтали);
3) допускаемые упругие де-
формации.
Рассматривая случаи наибо-
лее неблагоприятных нагрузок,
обусловленных -изменениями
эксплуатационных нагрузок и
температур, а также учитывая
и другие факторы (отклонения
элементов от вертикали и гори-
зонтали и т. п.), следует опре-
делить:
максимальный вертикальный
прогиб горизонтальных элемен-
тов (балок стеллажей);
максимальный горизонталь-
ный прогиб вертикальных эле-
ментов (стен, стеллажных ферм
или рам);
максимальное (измеряемое
по верхнему краю) горизон-
тальное отклонение стеллажной
конструкции.
При установлении допусков
на размеры следует помнить,
что они вытекают из анализа
дефектов (в системе трех ко-
ординат) всех взаимодействую-
щих рабочих частей высотного
стеллажного склада — поддо-
нов, стеллажей, крана-штабеле-
ра и рельсового пути.
На рис. 9.1 показан механизм
92
7
Рис. 9.2. Данные и требования, необходимые для проектирования стеллажей, обслу-
живаемых погрузчиками (описание обозначений в тексте)
возникновения геометрических
дефектов, обусловленных от-
клонениями размеров, дефор-
мациями и зазорами, образую-
щимися в пространственной
системе стеллажей, пути и кра-
на-штабелера [47].
Анализ всех случаев позво-
ляет установить максимальную
допускаемую ошибку. Возмож-
ность возникновения такой
ошибки должна учитываться
как проектировщиком-конст-
руктором стеллажей и путей,
так и изготовителем кранов-
штабелеров. Их позиции долж-
ны быть согласованы, ибо объ-
ективная оценка,основанная на
более или менее строгом опре-
делении допусков, является
условием снижения или увели-
чения стоимости строительства
и эксплуатации склада. Воз-
можность таких ошибок требует
большой точности при управле-
нии движением стеллажных
кранов-штабелеров и особенно
движения специального стола
с вилами, который устанавли-
вается напротив полки стел-
лажа. В случае применения
рельсовых погрузчиков с пово-
ротно-выдвижным вилочным
захватом для обслуживания
складов допуски на размеры
устанавливаются заводом-из-
готовителем погрузчиков. Они
касаются вертикальных и гори-
зонтальных элементов стелла-
жей, а также пола в меж-
стеллажном проходе.
Числовые значения требуе-
мых допусков на размеры за-
висят главным образом от вы-
соты складирования (рис. 9.2).
Ниже рассмотрены основные
93
вопросы в порядке нумерации,
указанной на этом рисунке:
1. Любое препятствие в межстел -
лажиом проходе требует устройства
специальных защитных приспособле-
ний на погрузчике.
2. Отклонение стеллажной стойки
от вертикали ие должно превышать
10 мм. Поперечная балка между стой-
ками может иметь отклонение от гори-
зонтали не более ±5 мм.
3. Максимальный прогиб продоль-
ной балки не должен превышать
10 мм при грузе до 7,5 т и 7,5 мм —
при грузе свыше 7,5 т.
4. Отклонение от лннин фронта
стеллажей не должно превышать 10 мм.
5. Пол склада должен быть стойким
против воздействия смазочных и прочих
масел, он ие должен впитывать влаги
и должен иметь поверхностный слой
повышенной твердости.
Допуски для полов:
при высоте складирования
до 6,2 м:
иа расстоянии 1м...
» » 5м...
» » Юм...
> » 15 м . . .
при высоте складирования
более 6.2 м:
иа расстоянии 1м...
* » 5м...
» » Юм...
» » 15 м . . .
±2 мм
±5 мм
±6 мм
±7,5 мм
±1,5 мм
±4,5 мм
±6 мм
±7.5 мм
6. Нагрузка на пол при наиболее
неблагоприятном положении нагружен-
ных вил:
Тип погрузчика . .
Номинальная на-
грузка погрузчика.
Статическое давле-
ние колеса, кН . .
Поверхностная на-
грузка, кПа . . .
Удельная нагрузка,
МПа................
Динамический коэф-
фициент (по DIN
1055) ..........
EFG-X EFSG-MX
10 15 10
38 40 39
15 18 15
6.4 6.4 6.4
S = l,4
7. Минимальная высота от низа кон-
струкции крыши до пола составляет
/ii+lOO мм или Л3-|-высота грузовой
единицы+50 мм+ЮО.мм.
8. Максимальная высота последней
полки стеллажа А3=250 мм.
9. Минимальные зазоры между под-
донами: 75 мм при Аз<7 м и 100 мм
при Аз2&7 м.
10. Минимальное расстояние между
низом конструкции стеллажной полк#
и верхом грузовой единицы: 150 мй
при погрузчике типа EFG-X и 200 мм —
прн погрузчике типа EFSG-MX.
11. Если в межстеллажном коридоре
применяется «вынужденная» проводка
погрузчика, то высота направляющей
составляет 100 мм. На такую высоту
следует поднять первую стеллажную
полку.
Конструкцию многоярусной струк-
туры следует рассматривать с учетом
применяемого материала (рис. 9.3)
и переменных габаритов складируемых
грузовых единиц (рис. 9.4).
Стальные стеллажи. Боль-
шинство построенных высотных
стеллажных складов имеют
стальную конструкцию. При
четко установленных размерах
грузовых единиц она является
технически и экономически обо-
снованной при высоте 20—24 м.
Конструкция стеллажной
ячейки зависит главным обра-
зом от способа установки под-
дона в ячейке (длинной или
короткой .стороной вглубь пол-
ки), а также от высоты теле-
скопических вил (рис. 9.5).
С точки зрения строительст-
ва высотного стеллажного скла-
да интерес представляет уни-
версальная система стеллажей
«Спидрэк» [17]. Такие стелла-
жи запроектированы из холод-
ногнутых профилей и состоят
из типовых элементов (решет-
чатые колонны, балки и соеди-
нения) . Размеры и несущая
способность типовых элементов
универсальных стеллажей обес-
печивают также возможность
очень быстрого возведения мно-
гоярусной конструкции, кото-
рая после монтажа кровель-
ных плит и стеновых панелей
образует высотный стеллажный
склад.
94
Рис. 9.3. Типы материалов и техно-
логия выполнения многоярусной кон-
струкции склада
Железобетонные стеллажи.
Применение железобетонных
стеллажей в высотных стел-
лажных складах продиктовано
тремя причинами:
высотой склада, поскольку
железобетонная конструкция
при высоте более 20—24 м яв-
ляется более рациональной;
переменной длиной и высотой
складируемых грузовых единиц;
большой огневой нагрузкой
на 1 м2 поверхности и вытекаю-
щим отсюда классом огнестой-
кости конструкции здания.
При высоте склада более
20—24 м [13] и больших
нагрузках стальная конструк-
ция стеллажей требует большо-
го количества элементов жест-
кости, что значительно умень-
шает объем складской части
здания. Жесткость железобе-
тонных стеллажей можно повы-
сить путем применения тонко-
стенных колонн таврового или
крестового сечения либо путем
создания жесткой продольной
стены с возможно большим
моментом инерции, к которой
крепятся кронштейны для стел-
лажных полок (рис. 9.6).
Система пространственных
колонн лишь в ограниченной
Рис. 9.4. Возможность приспособления
стального и железобетонного стеллажа
к изменению габаритов грузовых единиц
а — стальной стеллаж; б — железобетонный стел-
лаж
степени обеспечивает изменяе-
мость продольного складирова-
ния, поскольку она зависит от
расстояния между поперечными
стенами.
Общие требования к компо-
новке стеллажей конструкции
высотйого стеллажного склада,
определяющей в принципе фор-
му здания и его функциональ-
ное назначение, можно сформу-
лировать следующим образом:
конструкция стеллажей дол-
жна обеспечивать возможность
свободного продольного скла-
дирования, что достигается
уменьшением до минимума чис-
ла стеллажных опор со стороны
прохода; _
конструкция стеллажей дол-
жна обеспечивать возможность
изменения высоты стеллажных
ячеек.
Такое решение стеллажей
гарантирует, что высотный
стеллажный склад будет вполне
работоспособным при перемен-
ных габаритах грузовых еди-
ниц.
В случае стальных конструк-
ций, как правило, не удается
сделать стеллажи без передних
опор. Железобетонные конст-
рукции с этой точки зрения
95
a
ДВОЙНАЯ СТЕЛЛАЖНАЯ ЯЧЕЙКА
СО СПЛОШНОЙ ПОЛКОЙ
ДВОЙНЫЕ СТЕЛЛАЖНЫЕ ЯЧЕЙКИ С ПРОДОЛЬНЫМИ
БАЛКАМИ И ПОДКЛАДКАМИ (подкладки ставятся,
если высота hi слишком мала для введения вил и
должна быть увеличена)
КОНСОЛЬНАЯ СТЕЛЛАЖНАЯ ЯЧЕЙКА
Центрирующий
лист
Точечная подкладка
Консоль
Центрирующая консоль
Ограничитель
Рис. 9.5. Способы
а — установка поддона шириной вглубь ячейки; б — устаноака поддона длиной вглубь ячейки
₽ная
балка
Линейная подкладка
Продольная
___ балка
жесткости
4
3 S
решения ячеек стальных
стеллажей
Высота склада 30—35 м,
d/b = 60/40 см,
d-| = 10—15 см, а - 3 м
СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Рис. 9.6. Горизонтальный разрез желе-
зобетонной стеллажной стены высотно-
го стеллажного склада
1 — канал натяжения; 2 — перфорированный дю-
бель; 3 — канал натяжения н одновременно
дюбель в виде кремальеры; 4 — продольные
консоли; 5 — крепежная балка; 6 — консоль
имеют повышенные возможное-
ти, особенно при устройстве'
жесткой продольной стены.
Железобетонные стены стелла-
жей могут выполнять:
статические функции (вос-
приятие и передача постоянных
и переменных нагрузок);
эксплуатационные функции
(звукоизоляция, огневая изо-
ляция, членение склада на раз-
личные климатические зоны
и т. п.).
Жесткость многоярусной же- 1
лезобетонной конструкции. Го-
ризонтальные усилия и, глав-
ным образом, давление ветра
и отсос могут быть переданы
на грунт двумя способами:
96
первый способ (рис. 9.7),
обеспечивающий возможность
произвольного складирования,
предусматривает передачу го-
ризонтальных сил на грунт из
плоскости покрытия с помощью
двух торцовых стен; недостат-
ком этого способа являются
трудности при устройстве де-
формационных швов и необхо-
димость устройства монтажных
проемов в торцовых стенах;
второй способ (рис. 9.8)
предусматривает устройство не-
скольких поперечных стенок в
местах расположения деформа-
ционных швов с сохранением
надлежащей ширины межстел-
лажного прохода; это несколь-
ко ограничивает возможности
продольного складирования,
однако в случае хранения штуч-
ных материалов это - является
не столь важным.
Решение, показанное на рис.
9.8, характеризуется следующи-
ми достоинствами:
изгибающие моменты в плос-
кости покрытия оказываются
почти в 10 раз меньше;
весьма простое решение де-
формационного Шва;
возможность проектирования
монтажных проемов в торцо-
вых стенах;
сокращение сроков строи-
тельства, поскольку отдельные
элементы здания представляют
собой самостоятельные конст-
рукции, обеспечивающие воз-
можность применения поточной
системы строительства;
использование железобетон-
ных поперечных стенок совмест-
но с водяными завесами иа
участке межстеллажного прохо-
да в качестве преграды, огра-
ничивающей пожар только од-
ной секцией.
н/2 -------------v-------------'+н/2
I LW-H I
Рис. 9.7. Схема нагружения конструк-
ции стеллажей горизонтальными сила-
ми (1-й способ)
Н — горизонтальное усилие; L — длина склада;
S — торцовая стена; w — удельное давление
ветра
Рис. 9.8. Схема нагружения конструк-
ции стеллажей горизонтальными си-
лами (2-й способ)
А — деформационный шов; О — монтажное отвер-
стие
Стальная многоярусная кон-
струкция (1|. Представленная
на рис. 9.9, 9.10 и 9.11 система
стеллажей образует достаточно
прочную и жесткую пространст-
венную конструкцию, обеспечи-
вающую передачу нагрузок от
поддонов, стеллажных кранов-
штабелеров, ограждений (кры-
ши и стен), а также от действия
ветра. Как в поперечном (рис.
9.12), так и в продольном
направлениях принята система
рам, соединенных продольными
и поперечными балками. Стойки
стеллажей запроектированы из
труб квадратного сечения (рис.
4 Зак. 643
97
to
Рис. 9.9. План высотного стеллажного склада
1 — вход н выход грузовых единиц; 2—зона погрузочно-разгрузочных работ; 3—фронтальный стел-
лаж; 4 — фронт склада; 5 — стеллажи под поддоны; 6 — межстеллажные коридоры; 7 — стеновое ограж-
дение; 8 - рельсовый путь укладчика
1
Рис. 9.10. Продольный разрез высотного стеллажного склада
1 — ограждение стеллажей; 2 — канал Для систем инженерного оборудования; 3 — фронтальный стеллаж;
4 — зона доставки и отбора; 5 — основание пола; 6 — фундаментнан плнта; 7 — заделка стеллажей
в основании; 8 — рельсовые пути укладчиков
Рис. 9.12. Статическая схема системы
стеллажей в продольном направлении.
Горизонтальная нагрузка Н распреде-
ляется иа пристеновые стеллажи 1 (по
0,2 Н) и иа внутренние стеллажи 2
(по 0,12 Я)
Рис. 9.11. Поперечный разрез высотного
стеллажного склада
1 — складчатая плнта покрытия; 2 — рельсовые
пути опорных 'стеллажных кранов-штабелеров
98
L130»130«6
Рис. 9.13. Конструктивные элементы стеллажных ячеек в разрезе
/ — складчатая панель стенового ограждения; 2 — опоры поддонов
L130«65*8
9.13), а поперечные и продоль-
ные балки — из уголков. С
учетом устройства конструкции
стеллажей на многочисленных
опорах использовдна бетонная
плита (см. рис. 9.11). Закрепле-
ние стеллажей в бетонной плите
продиктовано необходимостью
сохранения очень малых до-
пусков на размеры (рис. 9.14
и 9.15).
В этом примере характерной
особенностью является уровень
рельсового пути стеллажного
крана-штабелера. Он располо-
жен в 2/3 высоты стеллажей
(см. рис. 9.10) в целях сокраще-
ния времени стабилизации кра-
на-штабелера после остановки.
Конструктивное решение пути
показано на рис. 9.16, а вен-
чающие элементы стальной кон-
струкции стеллажей — на рис.
9.17. Расход стали на представ-
ленную выше систему стелла-
жей составляет около 600 т, или
около 86 кг на одно место
хранения на поддоне.
Высотный стеллажный склад
железобетонной конструкции
(8|. Приведенный на рис. 9.18
и 9.19 высотный стеллажный
склад, вмещающий 2828 грузо-
вых мест на поддонах размером
0,8X1,2 м и высотой 1670 мм
и массой до 800 кг, смонтирован
из пространственных железо-
бетонных элементов. Использо-
ваны следующие сечения: тав-
ровое — в крайних элементах и
крестовое — в промежуточных
(рис. 9.20 и 9.21). Эти элементы
изготовлены на заводе сборного
железобетона и доставлены
4*
99
80 130
Ф120*15*300
Рис. 9.15. Заделка колонны крайнего
стеллажа в фундаментной плите
1 — складчатая панель стенового ограждения; 2—
крепежный уголок; 3 — стальной лист, заанкерен-
ный в бетоне; 4 — монолитный бетон после ре-
гулирования размеров стеллажей
Рис. 9.14. Заделка колонны проме-
жуточного стеллажа в фундаментной
плите
1 — монолитный бетон после регулирования раз-
меров стеллажей
Рис. 9.16. Опорная конструкция рель-
сового пути для опорного стеллаж-
ного крана-штабелера
I — упругая подкладка
на строительную площадку.
Ввиду тонких (80 мм) стенок
и удобства перевозки «прост-
ранственные колонны» длиной
28,85 м разделены на два сбор-
ных элемента — нижний длиной
16,85 м и верхний длиной 12 м
(рис. 9.22).
Закрепление элементов в
фундаментной плите и сое-
динение элементов «пространст-
венной колонны» с несущими
элементами покрытия выполне-
ны на стальных упругих винтах.
Горизонтальные соединения
элементов в плоскости продоль-
ных стен выполнены на сталь-
ных болтах с шагом 4 м. Сталь-
100
Z120
Рис. 9.17. Верхняя часть стальной конструкции стеллажей
— кровля; 2—теплоизоляция; 3—профилированный настил; 4 — поперечный элемент жесткости; 5—
продольный элемент жесткости
Рнс. 9.18. Горизонтальный разрез железобетонного высотного стеллажного склада
1.2—грузовые подъемники; 3—контроль габаритов поддонов; 4 — пульт управления; 5—конвейер
на фронте склада; 6 — стеллажный кран-штабелер с ездой поверху; 7 — зона комплектации; 8 —
экспедиция; 9— территория для расширения склада
ные балки (двутавр № 100
с допускаемым прогибом 3 мм),
на которых устанавливаются
поддоны (см. рис. 9.20 и 9.21),
прикреплены к железобетонным
стенам на болтах.
В статическом отношении
система стеллажей в попереч-
ном направлении представляет
собой двухпролетную рамную
систему с защемленными стой-
ками, высота которой более чем
101
Рис. 9.19. Разрез железобетонного вы-
сотного стеллажного склада
1,2 — краи-штабелер; 3 — вход и выход поддонов;
4 — место ремонта и хранения приводных
устройств; 5 — приток свежего воздуха; 6 — отвод
использованного воздуха; 7 — рабочее место для
расширения склада
13 205 105 18,5
ГГ^Г--------------Н
Рис. 9.20. Тавровое сечение «простран-
ственной колонны» в крайнем стеллаже
втрое превышает ее ширину.
Принимая во внимание, что зда-
ние по существу представляет
собой башню, следует подчерк-
нуть, что ее проектирование тре-
Рнс. 9.21. Крестовое сечение «про?
странственной колонны» в среднем
стеллаже
бует углубленных расчетов нд
прочность, устойчивость и коле-
бания.
На рис. 9.23 приведены эпюры
внутренних усилий в раме от
действия сочетания наиболее
невыгодных внешних нагрузок.
В эксплуатационном отношении
перед конструкторами постав-
лены весьма строгие требования
относительно точности изготов-
ления элементов стеллажной
конструкции. Требуемые преде-
лы допусков на деформации
представлены на рис. 9.24.
Замеры, произведенные по за-
вершении строительства зда-
ния, показали, что принятые
предельные значения даже не
были достигнуты. После провер-
ки собственных колебаний кон-
струкции она была подвергнута
дополнительной динамической
нагрузке (13%). Устойчивость
здания была обеспечена с.
коэффициентом запаса 3,5, а
наибольшие и наименьшие зна-
чения давления на грунт соста-
вили: отах=1,7 МПа и omin—
=0,6 МПа, т. е. оказались
значительно меньше допускае-
мых величин.
102
Рис. 9.22. Схема монтажных элементов железобетонного стеллажа
На рис. 9.25 показаны наибо-
лее неблагоприятные случаи
статических схем на разных ста-
диях строительства. Во время
монтажа было необходимо пре-
дохранить свободно стоящие
колонны специальными крепеж-
ными элементами от выпучи-
вания, поскольку их расчетная
длина в данном случае со-
ставляла lw=2H.
На рис. 9.26 показаны схемы
нагружения таврового и кресто-
вого сечений для проверки
устойчивости при сжатии, изги-
бе и кручении. В целях до-
полнения и проверки статиче-
ских расчетов были проведены
юз
Рис. 9.24. Допуски в конструкциях
железобетонных стеллажей
а — в поперечном направлении; б— в продольном
направлении
Рнс. 9.27. Испытание модели «про-
странственной колонны» из акрилового
стекла в масштабе 1 : 50
с — схема испытания: / — гидравлический пресс;
2 - манометры; 3 — мессура; 4 — модель; 5 —.
затнжка; 6 — плита; б - начало выпучивания
месте дефектной склейки
Рис. 9.25. Статические схемы «про-
странственных колонн» на разных ста-
диях строительства
а — при транспортировании; б — при моитаже;
в — после окончания монтажа покрытия
Рис. 9.26. Схема нагрузок при про-
верке устойчивости
а — в элементе таврового сечеиня; б — в элементе
крестового сечения
испытания на моделях из акрн-
лового стекла (плексигласа).;
Полученные результаты испы-
таний на моделях подтвердили
расчетные предпосылки. При
нагружении модели стойки тав-
рового сечения (рис. 9.27) про-
изошло выпучивание неприкле-
енных (т. е. неподкрепленных)
пластинок на участке АЛ (рис.
9.27, б). Это подтвердило не-
обходимость соединения этих
элементов по всей длине, как
и было предусмотрено проек-
том.
Изготовление, транспортиро-
вание и монтаж элементов.
Железобетонная многоярусная
конструкция состоит из:
104
54 стоек таврового сечения 2,4Х
Х1,5 м длиной 16,845 м при толщине
стенок 8 и 6 см и массой 14 т;
54 стоек такого же таврового сечения
;> липой 12 м с лестничной площадкой
и массой 11 т;
25 стоек крестового сечения 2,94Х
/2,415 м длиной 16.845 м при тол-
щине стеиок 8 и 6 см и массой 16 т;
25 стоек такого же крестового
сечения длиной 12 м с площадкой
и массой 12 т;
29 элементов покрытия 9,16X2,4 м
высотой 1.22X1,4 м н массой II т;
16 замыкающих корытообразных
элементов, самый тяжелый из которых
имеет массу 23,5 т;
45 лестничных маршей.
Для обеспечения очень малых
допусков необходимо было
очень точно изготовить и уста-
новить опалубку. Это было
достигнуто путем применения
плит из фанеры толщиной 27 мм
с пластмассовым покрытием,
которые для повышения жест-
кости прикреплялись к сталь-
ным рамам, заанкеренным
в пол. Таким образом была
обеспечена одинаковая толщи-
на стенок сечения. Бетон сред-
непластичной консистенции
уплотнялся при помощи вибра-
торов.
Наружные тавровые колонны
перевозились с помощью се-
дельных тягачей, а элементы
покрытия — обычными прице-
пами. Проблему при транспор-
тировании создавали лишь про-
межуточные . колонны кресто-
вого сечения, поскольку воз-
никала необходимость предо-
хранения их от скручивания.
С этой целью на обоих концах
элемента крепились массивные
стальные «козлы», устанавли-
ваемые на тягачах. При монта-
же был использован поворот-
ный башенный кран «Пей-
нер 40/50», а также автомо-
бильный кран грузоподъем-
ностью 40 т. Тавровые колонны
монтировались с площадки,
расположенной вдоль краново-
го пути, а крестовые — непо-
средственно с автомобиля. Бри-
гада монтажников (5 чел.)
монтировала ежедневно от 9 до
11 элементов. Продолжитель-
ность монтажа составила .30
рабочих дней.
10. Транспорт в зоне складирования
и производительность высотного стеллажного
склада
10.1. Средства транспорта
в высотном стеллажном
складе
Средства транспорта в вы-
сотном стеллажном складе
можно классифицировать в со-
ответствии с выявленными в
предыдущих главах зонами
склада и соответствующими им
транспортными подсистемами.
Сюда относятся подсистема от-
правления и приема, фронт
склада и многоярусная зона
складирования.
Средства транспорта, рабо-
тающие в первых двух под-
системах, рассмотрены в гл. 6.
В настоящей главе рассматри-
ваются транспортные средства,
работающие в зоне склади-
рования, и то лишь с точки
зрения их выбора для той или
иной системы складирования.
105
Их можно разделить на рель-
совые погрузчики и стеллажные
краны-штабелеры.
Рельсовые погрузчики, назы-
ваемые также стеллажными ма-
нипуляторами, имеющие боко-
вые вилочные захваты, служат
в принципе для перемещения
поддонов в зоне стеллажей,
т. е. от фронта склада до стел-
лажной ячейки и наоборот.
Аккумуляторное питание этих
погрузчиков обеспечивает их
свободное перемещение вне
стеллажей, а также смену об-
служиваемых коридоров без
каких-либо вспомогательных
устройств. Значительная высо-
та подъема и малая ширина
межстеллажных коридоров обу-
словливают тот факт, что такие
погрузчики при высоте склади-
рования примерно до 12 м
являются равноценными стел-
лажным кранам-штабелерам.
Основным их достоинством яв-
ляется возможность обслужи-
вания нескольких коридоров без
вспомогательных устройств, а
главным недостатком — пере-
рывы в работе, необходимые
на зарядку батарей. В некото-
рой степени этот недостаток
может быть устранен при нали-
чии запасных аккумуляторных
батарей. В случае перебоев
в энергопитании (например, в
пиковое время) аккумулятор-
ный привод становится важным
преимуществом этих транспорт-
ных средств.
Электропогрузчики для об-
служивания стеллажей в узких
коридорах можно разделить по
функциональным признакам на
два основных типа:
погрузчики-штабелеры с по-
воротно-выдвижным вилочным
захватом (рис. 10.1 и 10.2,
табл. 10.1 и 10.2);
погрузчики-штабелеры с вы-
движными телескопическим»
вилами, выдвигаемыми в обе
стороны от рабочего стола,
(рис. 10.3 и табл. 10.3)
Погрузчики-штабелеры с по-
воротно-выдвижным вилочным
захватом могут поднимать под-
доны непосредственно с пола
с трех сторон (т. е. с фронта,
с правой и левой сторон кори-
дора). Благодаря этому транс-
портировка на фронте склада,
а также в подсистеме отправ-
ления и приема может осущест-
вляться на уровне пола, т. е.
с помощью тележек.
Погрузчики с телескопиче-
ским вилочным захватом могут
поднимать поддоны только с
двух сторон, т. е. с левой и
правой сторон коридора (см.
рис. 10.3), с высоты не менее
450 мм над уровнем пола. Это
снижает возможности накопле-
ния грузов на фронте склада и
вызывает необходимость приме-
нения погрузчиков-штабелеров,
в подсистеме отправления и
приема.
В складах с небольшим
оборотом запаса можно успеш-
но организовать выполнение
двух функций — перевозку пол-
ных поддонов и комплектование
с поштучным отбором грузов
с помощью одного погрузчика-
штабелера, имеющего подъем-
ную кабину, сблокированную;
со специальным столом (см.
рис. 10.2 и 10.3).
Определение времени транс-
портного цикла электропогруз-
чиков с поворотно-выдвижными
и телескопическими вилами^
Время транспортных циклов1
указанных погрузчиков-штабе-j
леров устанавливается на осно-5
106
L
Рис. 10.1. Рельсовый штабелер с пово-
ротно-выдвижными внламн типа EFG-X
Рис. 10.2. Рельсовый штабелер с пово-
ротно-выдвижными вилами и подъем-
ной кабиной типа EFSG-MX
Таблица 10.1
Техническая характеристика электропогрузчика-штабелера
с поворотно-выдвижным вилочным захватом типа EFG-X
(см. рнс. 10.1)
Грузоподъемность Q, кг............................
Высота подъема й3, мм................ . . .
Свободный ход вилочного захвата Л3, мм
Высота погрузчика с максимально поднятой мачтой
ht, мм............................................
Общая длниа L, мм.................................
Общая ширина В, мм................................
Расстояние между направляющими В<, мм
Высота погрузчика со сложенной мачтой hi, мм
Длина вилочного захвата G, мм.....................
Вылет вилочного захвата Lt, мм....................
Ширина межстеллажного коридора A,t. мм . . .
Скорость передвижения с грузом и без груза v„, км/ч
Скорость подъема vv, см/с ......
Скорость опускания vVt, см/с......................
Собственная масса (с батареями), кг...............
Аккумуляторная батарея, В/А-ч.....................
Мощность двигателя при передвижении, кВт ...
Мощность двигателя при подъеме, кВт ..............
1000—1500
2680—11 880
1160—3460
3720—13 520
2733—3503
1190—1690
1190—1690
2200—5600
750—1150
880—1280
1300—1800
6/6,7—9/9,8
19—34,5
регулируемая
4800—5500
24/720—960...80/300—480
2,4 (24 В)...4,5 (80 В)
5 (24 В)...Ю (80 В)
Примечания: 1. Параметры L, В, Bt, G, Lt и A,i зависят от положения
поддона размером 1,2X0,8 м на вилах. 2. Скорость передвижения электропо-
грузчика vx зависит от напряжения аккумуляторной батареи.
107
Таблица 10,
Техническая характеристика электропогрузчика-штабелера
с поворотно-передвижными вилами и подъемной кабиной типа
EFSG-MX (см. рис. 10.2)
Тип погрузчика....................................
Грузоподъемность Q, кг........................
Высота подъема мм.............................
Свободный ход вил, мм ...........................
Длина вил G, мм...............................
Вылет внл £<, мм........................ .
Общая длина L. мм.............................
Общая ширина В, мм............................
Расстояние между направляющими В*, мм . .
Высота погрузчика со сложенной мачтой hIt мм
Высота 'погрузчика с максимально выдвинутой мач
той /if, мм....................................
Минимальная высота низа крыши, мм . .
Высота подъема груза й8, мм...................
Ширина межстеллажного прохода A,i, мм .
Ширина поперечного пути для смены коридора Аи, мм
Скорость перемещения (с нагрузкой и без нагрузки):
с опущенной кабиной ох, км/ч......................
с поднятой кабиной vx, км/ч...................
Скорость подъема груза v„, см/с...................
Скорость опускания груза , см/с...................
Собственная масса (с батареей), кг . . . . .
Аккумуляторная батарея, В/А-ч.....................
Мощность двигателя прн передвижении, кВт
Мощность двигателя прн подъеме, кВт . . . .
EFSG-MX
1000—1500
2180—8080
800—1500
800—1200
880—1280
3115—3315
1140—1540
1190—1590
2200—4400
4280—10 180
/ц + 100 мм
3000—9800
1300-1700
3400—3800
8/9
4/4,5
14—20/18—22
20—30
5300—7800
24/840—960...80/360—480
2,6 (24 В) ...4,5 (80 В)
4,5 (24 В) ...10 (80 В)
Примечания: 1. Параметры G, L, В, Bt, A,t и Au зависят от поло-
жения поддона размером 1,2X0,8 м иа вилах. 2. Скорость подъема груза vv
зависит от напряжения аккумуляторной батареи.
ве хронометража и расчетов.
При хронометраже замеряются
длительность смены межстел-
лажного прохода, поворота и
выдвижения вил, подъема и
установки поддона, точного
подъезда к стеллажам, точной
установки специального стола
у соответствующей ячейки стел-
лажа. Эти величины являются
постоянными для определенно-
го типа погрузчика.
Переменные составляющие
транспортного цикла определя-
ются для средних скоростей
передвижения vx с грузом и
без груза, подъема и опускания
с грузом и без груза, а также
средних расстояний передвиже-
ния I и подъема h.
На рис. 10.4 приведен пример
определения времени транс-
портного цикла погрузчика-
штабелера типа EFG-X. Посто-
янные составляющие времени
цикла найдены эксперименталь-
ным путем для водителя сред-
ней квалификации и обозна-
чены номерами 1,2,3,5, 7, 8,13.
Переменные составляющие за-
висят от скорости передвиже-
ния и подъема, а также от
длины и высоты межстеллаж-
ного прохода.
Достаточно большой объем
данных хронометража и расче-
тов позволяет для данного типа
рельсового погрузчика-штабе-
лера, предназначенного для
обслуживания стеллажей, по-
строить простую длй исполь-
зования номограмму (рис. 10.5),
108
Рис. 10.3. Рельсовый штабелер с теле-
скопическими вилами типа KOM-500S
L=50m; 1-3/5L’30m
Рис. 10.4. Графическая схема и пример
расчета средней продолжительности
транспортного цикла штабелера типа
EFG-X80V, обслуживающего стеллажи
склада
Л — гарантированная высота подъема вил; I —
гарантированная длина передвижения; Н — пол-
ная высота стеллажа; L — полная длина стеллажа
позволяющую определить вре-
мя транспортного цикла. Такая
номограмма должна быть со-
ставной частью технической
документации каждого погруз-
чика. Детальный анализ време-
ни транспортных циклов для
транспортных средств, обслу-
живающих стеллажи, будет
проведен при рассмотрении
Таблица 10.3
Техническая характеристика электропогрузчика-штабелера
с телескопическими вилами и подъемной кабиной (см. рис. 10.3)
Тип погрузчика.........................................KOM-500s
Грузоподъемность Q, кг................................. 500
Ширина, мм:
кузова В................................................ 1250
кабины Ьй............................................... 1150
шасси ft]............................................... 1310
Вылет телескопических вил Л2, мм............................ 1275
Ширина Межстеллажиого коридора RG, мм....................... 1400
Ширина поперечного пути для смены коридора HG, мм 4300
Общая длина lt, мм........................................... 2800
Ширина комплекта вил /3, мм.................................. 850
Ширина вил If, мм............................................ 560
Высота погрузчика со сложенной мачтой hi, мм 4085
Высота подъема hi, мм........................................ 6900
Свободный ход вил h2, мм............................... 1250
Высота погрузчика с максимально выдвинутой мачтой Л«, мм 8525
Минимальная высота для подъема поддона hs, мм . . . 450
Высота направляющего ролика Лю, мм........................Л] — 500 мм
Скорость передвижения (с нагрузкой и без нагрузки) v„, км/ч 5,2/5,8
Скорость подъема (с нагрузкой и без нагрузки) vy, см/с 13/15
109
Продолжение табл. 10.4k
-Скорость опускания (с нагрузкой и без нагрузки) vu , см/с 20/15
Собственная масса, кг..................................... 2500
Батарея аккумуляторов, В/А-ч.............................. 24/320—500 ’
Мощность двигателя при передвижении, кВт.......................... 1
Мощность двигателя при подъеме, кВт............................... 3
стеллажных кранов-штабеле-
ров.
Стеллажные краны-штабеле-
ры перемещают грузовые еди-
ницы в зоне стеллажей. По-
скольку они принадлежат к
числу рельсовых средств тран-
спорта, штабелеры привязаны
к определенным межстеллаж-
ным коридорам. Пример двух-
колонного крана-штабелера,
предназначенного для переме-
щения стандартных плоских
поддонов, приведен на рис. 10.6
и 10.7. Специальный стол тако-
Рис. 10.5. Пример номограммы для
определения продолжительности траи-
спортиого цикла штабелера — простой
цикл: означает постоянные величины
цикла, ие зависящие от длины коридора
и высоты подъема, учитываемые по оси
го крана-штабелера оборудован
телескопическими вилами с
двойным ходом. На указанных
рисунках показаны основные
элементы крана-штабелера и
принципы действия этого слож-
ного средства складского тран-
спорта.
Классификация стеллажных
кранов-штабелеров. Из сущест- ;
вующих многочисленных конст-
руктивных решений стеллаж-
ных кранов-штабелеров можно
выделить несколько основных
типов. На рис. 10.8 представ-
лены основные типы стеллаж-
ных кранов-штабелеров [47].
Можно выделить краны-шта-
белеры с передвижением по
нижнему рельсу с верхней
направляющей, с передвиже-
нием по верхнему рельсу с ниж-
ней направляющей, одно- и
двухколонные, с кабиной для
оператора и без кабины (с авто-
матическим управлением).
В одноколонном кране-шта-
белере кабину оператора можно
совместить непосредственно с
подъемным столом. При этом
легко осуществляется ручное
управление телескопическим
вилочным захватом и в том
числе их правильный ввод в
проем выбранного поддона или
под него. С помощью таких
кранов-штабелеров можно так-
же осуществлять процесс комп-
лектации в межстеллажных
коридорах.
110
Рис. 10.6. Стеллажный кран-штабелер, оборудованный выдвижным вилочным за
хватом с двойным вылетом
/ — С-образный ригель рамы крана-штабелера; 2—подъемный рабочий стол (размеры груза 1,2Х0,8>
X 1,3 м); 3 — шкаф управления; 4 — гидравлический упор; 5 — привод подъема; б — направляющий релы
7 — поддон с грузовой единицей на полностью выдвинутых телескопических вилах с двойным вылетел
8 — барабан; 9 — привод передвижения; 10 — рельс на упругой подкладке на фундаментной плите
В высоких стеллажных кра-
нах-штабелерах большой про-
изводительности рекомендуется
применять двухколонную кон-
струкцию, причем рама за счет
своей жесткости способствует
ограничению колебаний и cd-
кращению времени цикла. По
этим же причинам при высоте
более 15 м рекомендуется при-
менять привод, демпфирующий
на направляющий верхний
рельс.
Стеллажные краны-штабеле
ры с ездой по нижнему рельсу
имеют то преимущество, чтс
при этом обеспечивается наи-
меньшая горизонтальная на-
грузка на стеллажи. Кроме то-
го, в данном случае можно
надежно закрепить рельс в
полу, а также разместить при-
водное и управляющее устрой-
ства на нижней балке, т. е.
в удобном для обслуживания
месте.
in
4
Рис. 10.7. Подъемный рабочий стол стеллажного крана-штабелера, представлен-
ного иа рис. 10.6
/ — ребристый лист; 2 — устройства контроли загрузки стеллажной ячейки (по два иа каждой стороне —
одно для а вода и одно для вывода поддона); 3 — устройства контроля поверхности поддона (по одному
на каждом углу); 4—направляющие ролики; 5—механизм отключения автоматических устройств при
обрыве каната; 6— устройства контроля прядей каната (по одному на каждой группе блоков)
112
Рис. 10.9. Рабочее оборудование типо-
вых стеллажных кранов-штабелеров
а — комплектующий штабелер; 6 — одноколонный
штабелер с кабиной; в — двухколонный штабелер
без кабины. Обозначения: а — привод передвиже-
ния; b — привод подъема; с — привод торможе-
ния; d — подъемный рабочий стол; е управле-
ние; f — кабина оператора; g — концевой упор
На рис. 10.9 схематически
показаны три крана-штабелера
с их типовыми рабочими орга-
нами: приводом передвижения
и подъема, приводом демпфиро-
вания, подъемным стеллажным
столом с вилами или без вил,
а также кабиной оператора.
С учетом необходимости быст-
рого обслуживания стеллажей
указанные устройства должны
быть легко заменяемыми.
В группе стеллажных'кранов-
штабелеров выделяется мосто-
вой кран-штабелер с вилочным
захватом (см. рис. 10.8). Он пред-
ставляет собой промежуточный
вариант между системой, в ко-
торой штабелер имеется в каж-
дом коридоре, и системой, в
которой один штабелер обслу-
живает несколько коридоров
благодаря наличию переставно-
го устройства (см. рис. 6.13).
Указания по применению по-
следней системы будут рас-
смотрены после анализа про-
изводительности склада.
Мостовой кран-штабелер с
вилочным захватом следует
применять там, где в связи
с малым объемом работ высо-
кий уровень механизации не
является рентабельным, а так-
же в тех случаях, когда он
может быть использован в
качестве транспортного средст-
ва вне зоны стеллажей, напри-
мер в системе фронта склада
или в системе отправления или
приема.
Элементы для приема грузов.
Особое значение для надежного
функционирования крана-шта-
белера имеют элементы приема
грузов. Задачей конструкторов
является создание достаточно
жестких выдвижных вил малой
высоты, не имеющих люфтов.
Например, телескопические ви-
лы имеют высоту 60 мм, что
обусловлено необходимостью
сохранения допусков на ввод
вил в проем поддона.
На рис. 10.10 показаны эле-
менты вилочных захватов для
113
Рис. 10.10. Вилочные элементы для
захвата грузов стеллажных кранов-
штабелеров и рельсовых штабелеров
а телескопические вилы; б — поворотные теле-
скопические вилы; в — поворотно-передвижные
вилы; г — поворотный вилочный рабочий стол; д—
вилы 'поворотной колонны
Рис. 10.11. Элементы для транспор-
тирования специальных грузов
а — приемный рельс подвески; б— поворотные
внлы для длинномерных элементов; в — шкворень
для бобии и мотков
114
приема плоских поддонов. Обе
пары телескопических вил (а и
б) выдвигаются в обе стороны.
Затем тремя ходами (в, г, б)
вил совершается поворот на
180 ° при необходимости обслу-
живания противоположных
стеллажных гнезд.
На рис. 10.11 представлены
некоторые специальные элемен-
ты для приема грузов, монти-
руемые на рабочем столе крана-
штабелера (например, для тю-
ков, длинномерных грузов, ру-
лонов).
Привод для подъема и пере-
движения крана-штабелера.
Для передвижения и подъема
обычно используется электро-
привод, хотя в некоторых типах
кранов-штабелеров использует-
ся и гидропривод. Двигатели
должны иметь минимальные га-
бариты во избежание необхо-
димости расширения межстел-
лажных коридоров. Штабелеры
с большой производитель-
ностью требуют применения уг-
ловых или специальных пере-
дач, либо распределения мощ-
ности на два двигателя.
Основные требования, предъ-
являемые к двигателям, заклю-
чаются в том, чтобы специаль-
ный стол при одновременном
перемещении в горизонтальном
и вертикальном направлениях
быстро и точно достигал не-
обходимого положения у стел-
лажей. Кроме того, к высоко-
производительным кранам-шта-
белерам с большой скоростью
передвижения и большой вы-
сотой подъема предъявляется
дополнительное требование —
исключение рывков при разго-
не и торможении, а также
колебаний при езде с макси-
мальной скоростью.
Стеллажные краны-штабеле-
ры с малой скоростью передви-
жения и небольшой высотой
обслуживания могут быть обо-
рудованы коротко замкнутыми
двигателями с переменным чис-
лом полюсов и тормозом. Такие
двигатели надежны в эксплуа-
тации, сравнительно недороги и
вполне удовлетворительно вы-
полняют свои функции.
При необходимости обеспече-
ния повышенных скоростей пе-
редвижения и малого времени
включения следует использо-
вать двигатели с регулируемым
числом оборотов [33]. Однако
они значительно дороже, в свя-
зи с чем необходимо учитывать
соотношение цен на двигатели
различных типов.
Например, для кранов-шта-
белеров со следующими техни-
ческими характеристиками:
сббственная масса (включая
эксплуатационную нагрузку) —
9 т; мощность подъемного ме-
ханизма (при скорости итах=
=32 м/мйн и среднем ускоре-
нии 6ср=1 м/с2) 16 кВт, мощ-
ность механизма передвижения
(при итах=140 м/мин и fecp=
=0,4 м/с2) 8 кВт соотношения
цен на двигатель и систему
управления [47] выглядят сле-
дующим образом: короткозамк-
нутый двигатель — 1; двигатель
с регулируемым контроллером
переменного тока — 3,5; двига-
тель с регулируемым постоян-
ным током — 4; электрогидрав-
лический приводной агрегат —
4,5. Следует ожидать, что даль-
нейший технический прогресс
будет способствовать измене-
нию этих соотношений в поль-
зу двигателей, управляемых с
помощью тиристорных мости-
ков.
115
Рис. 10.12. Схемы динамических свойств стеллажных штабелеров с ездой по нижнему
рельсу
А — разность отклонений между верхом колонны и осью штабелера; В — увеличение отклонения аерха
колонны; cs— упругая постоянная; ds — коэффициент затухания колонны; тк— полная масса без колонны;
ms—приведенная масса колонны и груза: и — отклонение верха колонны вследствие неровности рельса;
w—передвижение штабелера; у — движение верха колонны; Руру—приводное усилие при передвижении
Динамические характеристи-
ки стеллажных кранов-штабе-
леров. Производительность кра-
на-штабелера зависит от ско-
рости передвижения и подъе-
ма. Колебания колонны крана-
штабелера могут вызвать сме-
щение поддона на специальном
столе и потери времени при
установке стола напротив ячей-
ки стеллажа, поскольку теле-
скопические вилы не могут быть
выдвинуты до остановки коле-
баний.
На рис. 10.12 показаны при-
чины и следствия колебаний
колонны крана-штабелера.
Вследствие упругости колонны
при разгоне и торможении кра-
на-штабелера возникают коле-
бания y=f(t), которые склады-
ваются с колебаниями при дви-
116
жении w=f(f). Другим важным
фактором возбуждения колеба-
ний, особенно при повышенных
скоростях передвижения, явля-
ются неровности рельса, кото-
рые весьма трудно устранить
даже при самой точной их
укладке. Горизонтальные от-
клонения верха колонны при
теоретически идеально жесткой
стойке соответствуют кривой
u=f(t). Однако вследствие уп-
ругих свойств колонна отклоня-
ется на величину y=f(f). Как
показали измерения [47], час-
тоты возбуждения оказываются |
довольно близкими к частоте
собственных колебаний колон-
ны. В таких случаях следует
реорганизовать систему колеба-
ний или предусмотреть гашение
колебаний при помощи вспомо-
гательного демпфирующего уст-
ройства.
Влияние скорости и ускоре-
ния передвижения и подъема
на среднее время рабочего
цикла крана-штабелера. Сред-
няя величина времени рабочего
цикла (рис. 10.13) является
фактором, влияющим на выбор
количества стеллажных кранов-
штабелеров и на пространствен-
ную компоновку высотного
стеллажного склада.
Следует отличать простой
(одинарный) цикл, во время
которого осуществляется толь-
ко размещение груза в стел-
лаже или его выемка из стел-
лажа, от комбинированного
(двойного) цикла, когда поми-
мо размещения груза в стел-
лаже на обратном пути крана-
штабелера в исходный пункт
производится выемка груза из
стеллажа.
На рис. 10.13 представлена
зависимость среднего времени
простого цикла (для определен-
ного межстеллажного коридо-
ра, данного ускорения и данной
скорости выдвижения вил) от
скорости передвижения и от
различных скоростей подъема
[47]. Из графика следует, что
среднее время цикла незначи-
тельно уменьшается с повыше-
нием скорости передвижения,
если одновременно не начинает
возрастать скорость подъема.
Быстро возрастающая кривая
(пунктирная линия) характери-
зует зависимость времени цик-
ла от изменения скорости подъ-
ема и передвижения в следую-
щей пропорции:
v Н
подъема стеллажа
v L
передвижения стеллажа
Ускорение b = 0,3 м/с2
Скорость выдвижения вил 21 м/мин
«передвижения 1-стеллажей
20 40 63 80 100 125140160 200
Скорость передвижения, м/мин
Рис. 10.13. Структура цикла и зависи-
мость средней продолжительности цик-
ла работы штабелера от скорости пе-
редвижения и подъема. Длина стелла-
жей /.=75 м (иа 50 ячеек). Высота
стеллажей И— 22 м (на 22 ячейки).
Остальные характеристики даиы в
тексте
Например, сокращение сро-
ков времени цикла с 133 с,
соответствующего скорости
подъема 18 м/мин и скорости
передвижения 63 м/мин (см. рис.
10.13, точка С), до 120 с,
т. е. примерно на 10%, можно
достичь тремя способами:
1) увеличением скорости
подъема до 24 м/мин, т. е. на
33% (из точки С в точку Л);
2) повышением скорости пе-
редвижения до 86 м/мин, т. е.
на 21 % (из точки С до точки В);
3) одновременным повыше-
нием скорости подъема с 18 до
21 м/мин (т. е. на 17%) и ско-
рости передвижения с 63 до
117
Скорость передвижения . м/мин
Рис. 10.14. Влияние ускорения при
передвижении на среднюю продолжи-
тельность рабочего цикла стеллажного
штабелера
/ — скорость подъема 12 м/мнн; 2—скорость
подъема 59 м/мин
Рис. 10.15. Выделение зоны для гру-
зовых единиц с быстрым оборотом в
предположении, что площадь зоны бы-
строго оборота составляет 1/3 общей
боковой площади стеллажа, а 2/3 всех
циклов совершаются в зоне быстрого
оборота
70 м/мин, т. е. на 11 % (из точки-
С до точки Д).
Этот пример свидетельствует
о том, что следует искать
необходимое соотношение ско-
ростей подъема и передвиже-
ния. При скорости подъема
12 м/мин нецелесообразно (для
размеров коридора, приведен-
ных на рис. 10.13) повышать
скорость передвижения выше!
70 м/мин, поскольку кривая-
становится по существу гори- -
зонтальной.
Большой уклон кривой бу-
дет возможен при увеличении
длины стеллажей.
На рис. 10.14 представлено
(при сохранении тех же усло-
вий) влияние ускорений пере-
движения на время цикла при
максимальных скоростях пере-
движения и подъема. Оказыва-
ется, что заметный выигрыш во
времени имеет место только при
больших скоростях передвиже-
ния. Однако следует учесть
то, насколько экономия времени
около 10 с (при скорости
передвижения 125 м/мин и ско-
рости подъема 59 м/мин и со-
кращении времени цикла с 80 до
71 с) является рентабельной
по сравнению с ростом расхода
электроэнергии при повышении
ускорения с 0,3 до 0,9 м/с2.
Значительного сокращения
времени рабочих циклов шта-
белеров можно также добиться
с помощью оптимизации раз-
меров стеллажной стены и
рабочих процессов складирова-
ния. Эта экономия оказывается
особенно ценной, поскольку
она может быть достигнута
без повышения производитель-
ности кранов-штабелеров. На-
пример, при разделении стел-
лажной стены на ячейки общего
назначения и ячейки с большим
оборотом (рис. 10.15), можно
при скорости передвижения
140 м/мин (рис. 10.16) полу-
чить следующие сокращения
времени циклов:
при скорости • подъема
12 м/мин:
31
— 100=22% (от точки F до точки О);
118
при скорости подъема
59 м/мин:
100=14% (от точки Н до точки J).
Расчеты для графиков, пред-
ставленных на рис. 10.13, 10.14
и 10.16 и описывающих зависи-
мости между средним временем
цикла и соответствующими ско-
ростями подъема и передвиже-
ния, выполнены с помощью
ЭВМ [47]. Эти зависимости
(главным образом, приведен-
ные на рис. 10.16) позволяют
констатировать, что при проек-
тировании высотного стеллаж-
ного склада всегда целесо-
образно четко продумывать
стратегию складирования и вы-
бор параметров стеллажного
крана-штабелера.
Принципы выбора скорости.
При выборе кранов-штабелеров
имеются определенные возмож-
ности градации таких парамет-
ров, как максимальная ско-
рость передвижения vx, макси-
мальная скорость подъема vy
и максимальная скорость вы-
движения вил vz. Такие пара-
метры, как среднее время уско-
рения и торможения (6Х±, Ьу±,
Ьг±), время включения, конт-
роля и установки положения
обычно заранее известны.
Помимо возможности выбора
необходимой скорости, заводы-
изготовители кранов-штабеле-
ров не указывают каких-либо
общих принципов, которые по-
зволяли бы в каждом конкрет-
ном случае обеспечить опти-
мальные скорости щ, vy и и2
при данной длине L и высоте
Н стеллажей.
Ограничение скорости обу-
словлено известной зависи-
мостью:
цСд/sb, (10.1)
Продолжительность цикла, с
Скорость передвижения, м
Рис. 10.16. Сокращение продолжи-
тельности ^.рабочего цикла штабелера
при создании зоны быстрого оборота
где s — путь; 'Ь=2Ь + Ь /(6+4~Ь )—
постояииая торможения и ускорения
(Ь+ — постоянная .ускорения, Ь~ —
постояииая торможения).
Если скорость превысит вели-
чину, определяемую выражени-
ем (10.1), то максимальная ско-
рость на пути s вообще не будет
достигнута, поскольку до ее до-
стижения включится торможе-
ние.
При применении стеллажных
штабелеров максимальные ско-
рости не являются необходи-
мыми, ибо они не обеспечивают
заметного сокращения времени
рабочего цикла (рис. 10.17).
Исследование влияния ско-
рости на среднее время цикла
работы кранов-штабелеров по-
зволило сформулировать следу-
ющие принципы выбора ско-
рости [21]:
1) при скорости передвиже-
ния
цх»0,5д/£б7, (10.2)
где L — длина стеллажа, Ь* — посто-
яииая ускорения и торможения;
119
0,1 0,2 o,3l 0,4 0,5 0,6 IV2,M/C
Рис. 10.17. Зависимость средней про-
должительности рабочего цикла штабе-
лера от скорости
/ — средняя продолжительность цикла 2—
скорость передвижения vx; 3 — скорость подъема
%: 4 — скорость выдвижения вил tc
2) при скорости подъема
Vy^sHvn/L, (10.3)
где Н — высота стеллажей;
3) при скорости выдвижения
вил
иг«0.5д/2бГ. (10.4)
где Z — длина выдвижения вил.
Влияние ограничения макси-
мальных скоростей до величин,
описываемых выражениями
(10.2), (10.3), (10.4), на время
цикла представлено на рис.
10.17. Типовые значения посто-
янных торможения и ускорения
Ьх, Ьу и Ьг, а также типичные
пределы скоростей vx, vy и vz
кранов-штабелеров грузоподъ-
емностью до 1 т при высоте
складирования до 35 м состав-
ляют:
*х=0,2±0,05 м/с2 3;
fey=0,4±0,10 м/с2;
6г=от 0,3 до 0,6 м/с2;
»х=0,67; 0,83; 1,05; 1,33: 1,67; 2,08;
2,33; 2,67 м/с;
чу=0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,67 м/с;
=0,18; 0,37; 0,57; 0,67 м/с (от
стабильности груза). (10.5)
Определение времени рабо-
чих циклов стеллажного крана-
штабелера. Ход операций в цик-
ле загрузки и разгрузки высо-
ких стеллажей представлен на
рис. 10.18 и 10.19. Суммируя
значения времени на прохожде-
ние пути и на различные
операции, можно получить вы-
ражения для определения вре-
мени полного рабочего цикла
крана-штабелера. Рассматри-
вая схему (см. рис. 10.18) в
предположении, что А=Е, и
учитывая зависимость vy от vx,
описываемую выражением
(10. 3), получим выражения для
времени:
для простого цикла (установ-
ка грузовой единицы в стел-
лаж)
4 L
• —; (10.6)
3 и*
для комбинированного цикла
(установка грузовой единицы
в стеллаже и выемка грузовой
единицы из стеллажа)
4 14/
t2=2to ]- 4/Выд -Ь 3/^ 4--------,
6 ои *•
^выд=/под-4"/под^З с;
t^VzIbz-T-ZIv-r При
/2=2^Z/ft2 при Z<t£/62;
/(,=O,5(ux/6x-t-u5,/ij).
L
Гх(’|0.7) .
(10.8)
(10.9)
(10.10)
(10.11)
где to — постоянная часть цикла, охва-
тывающая время контроля положения
и время включения автоматики и со-
ставляющая около 13 с; /ВЫд — нремя
120
л
Рис. 10.18. Схема высотного стеллажного склада для расчета продолжительности
рабочих циклов стеллажного краиа-штабелера
/ — проходы; 2 — стеллажные укладчнАи; 3 — контроль входа; 4 — уровень входа в склад; 5 — прнемно-
сдаточные пункты входов; 6 — пр нем но-сдаточные пункты выходов; 7 — уровень выхода нз склада
выдвижения, подъема и убирания вил;
Люд — время подъема и опускания вил;
tz — время выдвижения или убирания
вил; tb — время ускорения и торможе-
ния.
Выражения (10.6) и (10.7)
пригодны для определения
среднего времени ввода грузо-
вых единиц в ячейки стеллажей
и выемки их из ячеек стеллажей.
На основе этих выражений при
параметрах, описываемых вы-
ражениями (10.5), при Z==1,3m
и 6?= 0,3 м/с2 найдено 21 сред-
нее время простых и комбини-
рованных рабочих циклов стел-
лажных кранов-штабелеров,
представляющее собой функции
высоты Н и длины L стеллажей,
скоростей vx и vy, а также
постоянных торможения и уско-
рения Ьх и by, которые опреде-
ляются по выражениям (10.5)
с учетом времени установки
в стеллажные ячейки. Результа-
ты расчета представлены в
табл. 10.4. В случае, когда вход
Е к стеллажам и выход А (рис.
10.18) отделены друг от друга,
указанные в таблице значения
времени циклов следует увели-
чить на величину времени пере-
движения из точки Е в точку
А. Это время определяется из
выражения
tAE=Vy/byJt-HE/vy. (10.12)
Пример выбора скорости стеллаж-
ного крана-штабелера при заданном
объеме перевалочных операций в высот-
ном стеллажном складе.
Вместимость склада составляет
5040 грузовых единиц, хранимых на
поддонах размером 1,2X0,8 м в пяти
межстеллажных коридорах. В каждом
121
Передвижение,
Операции,
выполняемые
без изменения
местоположения
крана-штабелера
Передвижение
Операции,
выполняемые
без изменения
местоположения
крана-штабелера
Передвижение
(не требуется,
если А ~ Е)
Рис. 10.19. Последовательность операций, связанных с загрузкой и разгрузкой
стеллажной ячейки с помощью штабелеров
коридоре длиной £=60 м, высотой
// = 30 м находится кран-штабелер.
С учетом однородности грузовых
единиц приняты ускорения: при пере-
движении 6,=0,25 м/с2 и при подъеме
by=0,2 м/с2.
Требуемый оборот высотного стел-
лажного склада составляет при простых
циклах:
а) вход — 120 грузовых единиц
в 1 ч или выход — 120 грузовых единиц
в 1 ч;
122
Таблица 10.4
Средние значения чистого времени простых tt и комбинированных /2
рабочих циклов стеллажного крана-штабелера со скоростью передвижения vx
и скоростью подъема vv, перемещающего стандартные поддоны
а межстеллажном коридоре длиной L и высотой Н
Параметры Высота Н. м
5-i ’ 1 10 '• 1 18 22 26 30
20 vx, м/с м/с <1, с С 1,05 0,3 69 119 1,05 0.5 70 120 1,05 0,67 71 121 1,05 0,67 75 127 1,05 0,67 80 134 1,05 0,67 84 141 1,05 0,67 89 148
30 vx, м/с vv, м/с <1. С С 1,33 0,3 74 126 1,33 0,5 76 129 1,33 0,67 75 127 1,33 0,67 78 132 1,33 0,67 82 138 1,33 0,67 87 144 1,33 0,67 92 151
40 vx, м/с Vy, м/с <»> С 12, с 1,33 0,2 85 140 1,33 0.3 87 143 1,33 0,5 85 140 1,33 0,67 84 140 1,33 0,67 86 144 1,33 0,67 91 150 1,33 0,67 96 156
60 ох, м/с vy, м/с £ с G. С 1,67 0,2 92 151 1,67 0,3 93 152 1,67 0,4 94 153 1,67 0,5 95 154 1.67 0,67 94 154 1,67 0,67 97 157 1,67 0,67 101 163
80 »х, м/с м/с G. С /2. С 2,08 0.2 97 158 2,08 0.3 98 • 160 2,08 0,4 99 160 2,08 0,5 100 161 2,08 0,5 103 166 2,08 0,67 101 163 2,08 0,67 104 168
100 1>х, м/с Vy, м/с G. С С 2,33 0,2 103 167 2,33 0,2 ПО 176 2,33 0,3 109 174 2,33 0,4 108 173 2,33 0,5 108 172 2,33 0,67 106 171 2,33 0,67 109 174
120 vx, М/с Vy, м/с Ц, с /2, с 2,33 0,2 112 179 2,33 0,2 118 185 2,33 0,3 116 184 2,33 0.3 123 193 2,33 0,4 121 189 2,33 0,5 119 187 2,33 0,67 117 185
140 vx, м/с Vy, м/с *1. с Z2" С 2,67 0,2 115 184 2,67 0,2 120 189 2,67 0,3 119 189 2,67 0,3 125 197 2,67 0,4 123 193 2,67 0,5 122 191 2,67 0,67 126 197
160 »Х. м/с Vy , м/с <1, С /2, с 2,67 0.2 123 195 2,67 0,2 128 200 2,67 0,2 137 212 , 2,67 0,3 132 205 2,67 0,4 130 202 2,67 0,4 135 209 2,67 0,5 132 205
123
б) вход — 60 грузовых единиц в 1 ч
или выход — 60 грузовых единиц в
1 ч;
при комбинированном цикле:
в) вход 95 грузовых единиц в 1 ч и
выход'— 95 грузовых единиц в 1 ч.
Каждый из пяти кранов штабелеров
должен в течение 1 ч выполнить
24 простых или 19 комбинированных
циклов. Требуемое время циклов:
, 60-60
простои цикл — Ц=—-—=150 с;
комбинированный цикл — /г=
60-60
=__=190с.
Постоянная составляющая времени
принята равной /*=26 с, в связи с чем ’
время, зависящее от скорости, состав-
ляет соответственно:
при простом цикле /ц,= /|—2/*=98 с;
при комбинированном цикле /2*=
= /2—2/*=86 с.
Из сравнения этих показателей сле-
дует, что на выбор скорости крана-
штабелера решающее влияние будет
оказывать число комбинированных цик-
лов в течение 1 ч.
Подставляя требуемое время комби-
нированного цикла в выражение (10.7)
с учетом дополнения по выражению
(10.12), получим:
/ 4 14 \ /
/г = 2/о + 4/выд + 3tb -И -_- + -qjrj ~—h
у О OU / V
Н р -v
+~+т~
У
vy
а с учетом выражений (10.3) и (10.11)
для vy и h, принятых постоянных со-
ставляющих времени /о= 1*3 с и
/BWl=l 1,4+1,5= 12,9 с, а также НЕ=
=2 м, получим уравнение для vx:
190=2-13+4-12,9+3(^25 +
ЗОщ 54 60 ЗОщ 2-60
+ 60-0,2 ,+30 ’ щ + 60-0,2 + ЗОщ ’
или 44п?—225щ+224=0, откуда vx=
- уу
= 1,36 м/с=81,6 м/мин; Vy=-j-vx—
=40,8 м/мин, здесь о, и vy — мини-
мальные скорости передвижения и
подъема, обеспечивающие требуемую
производительность склада.
10.2. Производительность
высотного стеллажного
склада
Производительность высот-
ного склада, операций в 1 ч
с М коридорами (в каждом из
которых имеется погрузчик или
штабелер) можно, в зависимос-
ти от характера цикла, опре-
делять из выражений (рис.
10.20):
максимальная производи-
тельность подачи грузовых еди-
ниц на стеллажи
ц7тах=36оом//1£ ;
(10.13)
максимальная производи-
тельность отбора грузовых еди-
ниц со стеллажей
UZmax=3600M/z^ .
(10.14)
максимальная перегрузочная
производительность при комби-
нированных циклах (подача
грузов на стеллажи и отбор
грузов со стеллажей)
UZ™x=3600M/T2. (10.15)
Любая транспортная система
в собственно складской части
склада должна отвечать усло-
виям:
WE~WA WA
— ------4---— <1 при Wp> W. ;
де/тах де/max * с л
WA-WE WE
—-------4---—<1 при Wp<W..
iwmax iwmax • с A
w A w EA
(10.16)
где WA и WE — потребная произво-
дительность.
Эти зависимости вытекают
из очевидных условий:
UV£< №™х
IV' < U7'nax
А А
WE==WA<WEAK <10Л7)
124
Область производительности,
определяемая условиями (10.16)
для данного высотного стел-
лажного склада, представлена
на рис. 10.20. Такой график
следует строить в каждом слу-
чае при проектировании высот-
ного стеллажного склада. Вы-
деленная двойной штриховкой
рабочая поверхность обуслов-
лена принятым коэффициентом
эффективности кранов-штабе-
леров:
Чэ<м>=0,8, (10.18)
который зависит от коэффици-
ента готовности т)Гот и коэф-
фициента загрузки т)3агр, опре-
деляемых количеством ожидаю-
щих поддонов в приемно-сда-
точном пункте крана-штабеле-
ра:
Чэфф=~ЧютЧзагр. (10.19)
Эти коэффициенты должны
приниматься в зависимости от
условий эксплуатации и реше-
ния фронта склада. Из выра-
жения (10.13) следует, что
расстояние так называемой ра-
бочей точки от предела про-
изводительности зависит от
коэффициента т]Эфф.
Условия (10.16) использу-
ются только в случае, когда
в каждом- межстеллажном ко-
ридоре имеются погрузчик или
кран-штабелер. Если же, ввиду
малого оборота склада, для
обслуживания нескольких ко-
ридоров применяется один по-
грузчик или один кран-штабе-
лер, величина М в выражениях
(10.13) — (10.15) означает чис-
ло погрузчиков или кранов-шта-
белеров, а правые части усло-
вий (10.16) следует уменьшить
на величину п/„ер/3боо,
We, операций в 1 ч
Рис. 10.20. График производительности
склада высотного складирования, обо-
рудованного краиами-штабелерами, в
четырех коридорах длиной Г=100 м и
высотой //=24 м с пространственно
Объединенными входом и выходом
где п — число перестановок погрузчи-
ка или крана-штабелера в течение 1 ч;
/пер — средняя продолжительность цик-
ла перестановки.
Проверка продолжительнос-
ти циклов в реальных системах.
Проверочные циклы. Как ука-
зано в п. 10.2, средняя продол-
жительность рабочих циклов
крана-штабелера служит осно-
вой для определения произво-
дительности складской зоны
склада высотного складирова-
ния. Числовые значения про-
должительности циклов уста-
навливаются теоретическим пу-
тем и требуют проверки в реаль-
ных системах. Возможность
непосредственного определения
фактической средней продол-
жительности рабочих циклов
стеллажного крана-штабелера
практически недостижима, по-
скольку это потребовало бы
примерно 100 ч работы при
одинарных циклах и примерно
5000 ч работы при двойных
125
У
н
Рис. 10.21. Точки замеров продолжи-
тельности контрольного отдельного
цикла
Рис. 10.22. Точки замеров продолжи-
тельности контрольного комбинирован-
ного цикла
циклах ' [21]. С этой целью
используются так называемые
проверочные циклы, которые
позволяют проверить произво-
дительность во время приемки
крана-штабелера потребителем.
При этом пользуются следую-
щими операциями:
1. Выбираются два провероч-
ных пункта (складирования),
наиболее близко расположен-
ные к Теоретическим точкам
и Рг с координатами
(рис. 10.21 и 10.22):
P,=&-L, ?-Н).(Ю30)
6 О О о
2. Производится измерение
продолжительности провероч-
ных циклов Л(Р1) и для
определения средней продолжи-
тельности простого проверочно-
го цикла по формуле
ti=O,^ti(Pi)+t^P2)], (10.21)
где <i(Pi)—продолжительность прос-
того цикла от нулевой точки до места
складирования Pi (см. рис. 10.21);
tz(Pz)— продолжительность простого
цикла между нулевой точкой и местом
складирования Р2 (см. рис. 10.21).
3. Производится измерение
длительности проверочного
цикла в целях определения
средней продолжительности
проверочного комбинированно-
го цикла при перевозке груза
от нулевой точки до Pi, от
Pi до Рг, отборе грузов в точке
Р? и перевозке в нулевую точку
(см. рис. 10.22):
t2=t2(Pi, Р2). (10.22)
На рис. 10.23 показано, что
имеется разница между продол-
жительностью проверочных
циклов и теоретической про-
должительностью, найденной по
формулам (10.6) и (10.7), и
средней продолжительностью
циклов при разных значе-
ниях
a—Hvx/(Lvy) (от 0,5 до 2).
При а=1 продолжительность
простого проверочного цикла
равна теоретическому значе-
нию. Продолжительность про-
верочного комбинированного
цикла при сс= 1 больше на
L/(30vx), чем теоретическая
величина. Это вытекает из
округления расстояния между
точками Pi и Рг в горизонталь-
ном направлении до L/2 вместо
14Z./30 и в вертикальном на-
правлении до Н/2 вместо
14/7/30 [см. формулу (10.7)].
При расположении приемно-
сдаточных пунктов у входа в
126
склад вне нулевой точки (см.
рис. 10.18) следует передвинуть
проверочные точки Pi и Р2:
по вертикали на величину
НЕ/3, если приемно-сдаточный
пункт находится на расстоянии
НЕот нулевой точки (НЕ^Н/2)
(рис. 10.24);
по вертикали на ЬЕ/3, если
приемно-сдаточный пункт нахо-
дится на расстоянии LE от
нулевой точки (LE^.L/2) (рис.
10.25).
Перемещение проверочных
точек позволяет учесть сокра-
щение средней продолжитель-
ности циклов при перемещении
приемно-сдаточного пункта от
нулевой точки.
Если приемно-сдаточные пун-
кты на входе и выходе со склада
не совпадают (см., например,
рис. 10.18), to средняя продол-
жительность простых циклов
для приема и выдачи становит-
ся неодинаковой. При этом сле-
дует корректировать среднюю
продолжительность цикла пода-
чи в стеллажи <|Ес проверочны-
ми точками PiE и Р2Е относи-
тельно приемного пункта Е,
а также среднюю продолжи-
тельность цикла выдачи со
стеллажей ttA с проверочными
точками Р1А и Р2А относительно
пункта выдачи А. Например,
средняя продолжительность
комбинированного цикла для
раздельных точек А и Е опре-
деляется из выражения
/2=0,5[t2(PiE, P2E)+t2(P,A. Р2А)],(10.23)
причем в этом цикле следует
учитывать возвращение крана-
штабелера из пункта выдачи
в пункт приема.
Описанный метод провероч-
ных циклов охватывает боль-
ш инство решений высотных
Рис. 10.23. Сравнение продолжитель-
ности контрольных циклов с расчетной
продолжительностью простых и комби-
нированных циклов в зависимости от
a=Hv„!(L-г\) 1 и 3—время прове-
рочного цикла соответственно t\ и 6;
2 и 4 — теоретическое среднее время
соответственно комбинированного и
простого цикла
Рис. 10.24. Положение контрольных
пунктов Pi и Рг в случае перемещения
приемно-сдаточного пункта на расстоя-
ние ИЕ относительно нулевой точки
Рис. 10.25. Положение контрольных
пунктов Р| и Рг в случае перемещения
приемно-сдаточного пункта на расстоя-
ние Le относительно нулевой точки
127
стеллажных складов и является
достаточно точным при провер-
ке производительности кранов-
штабелеров и погрузчиков как
при передвижении, так и при
подъеме. В заказе на поставку
кранов-штабелеров или погруз-
чиков следует потребовать ука-
зания обоих показателей про-
должительности проверочных
циклов, определяемых выраже-
ниями (10.21), (10.22) и (10.23),
как гарантируемых показателей
производительности. При при-
емке погрузчика или стеллаж-
ного крана-штабелера следует
произвести пятикратное изме-
рение описанных выше про-
верочных циклов в предусмот-
ренных контрактом условиях
эксплуатации и результаты
внести в строку 7 протокола
приемки крана-штабелера
(табл. 10.5). Полученные сред-
Таблица 10.5
Пример протокола приемки стеллажного крана-штабелера
по параметрам производительности
1 Потребитель........................... Завод-изготовитель...............
2 Заказ № .............
3 Данные о кране-штабелере: №... Тип . . . Грузоподъемность . . .кг
Скорость: перемещения vx— . . .м/с, подъема vy—... м/с,
выдвижения вил vz= . . . м/с
4 Данные о складе: точки входа (Гс)=... м, точки выхода НА (LA)=... м
длина £=... м, высота Я=... м, глубина Z-=... м
5 Точки испытаний Рг Pt
критерий подъема критерий передвижения
координаты / м / м
№ места / /
.р2 Л
6 Требуемые значенн я Простой цикл . . с Комбинированный цикл . . . с
7 Замер 1 । + ):2=... . с с
Замер 2 + ) : 2= . . . с с
Замер 3 + ):2= . . . . с с
Замер 4 + ):2= . . . . с с
Замер 5 + ):2= . . . . с с
8 Значения, получен- ные при приемке — 2 5 . .с 5 S С
9 Решение о приемке Подписи: Стеллажный штабелер Гор (Потребитель) принят/не принят Дата (Изготовитель)
128
ние по пяти замерам значения
следует вписать в строку 8
протокола и сравнить их со
значениями, указанными заво-
дом-изготовителем в строке 6
протокола. Если полученные
при приемке величины не пре-
вышают значений, указанных в
сертификате крана-штабелера,
то такой кран-штабелер может
быть принят для эксплуатации.
Стеллажный кран-штабелер
с телескопическим вилочным
захватом с двойным выдвиже-
нием. Значительная стоимость
стеллажных кранов-штабеле-
ров вынуждает проектировщи-
ков ограничивать их число
и наилучшим образом исполь-
зовать в проектируемой системе
высотного стеллажного склада.
Применение телескопических
вилочных захватов с двойным
выдвижением (рис. 10.26),
обеспечивающих возможность
складирования двух грузовых
единиц с каждой стороны меж-
степл'ажного коридора, позво-
ляет значительно ограничить
число кранов-штабелеров в вы-
сотном стеллажном складе с
заданной программой склади-
рования. Это обеспечивает
большую экономию расходов на
оборудование склада и снижает
его общую стоимость. Примене-
ние стеллажных кранов-шта-
беперов с двойным выдвиже-
нием вилочного захвата приво-
дит к ряду эксплуатационных
неудобств:
ограниченная грузоподъем-
ность крана-штабелера;
неполная избирательность за-
паса (чего можно избежать
путем.применения дополнитель-
ной пары вил — см. рис. 10.26);
потери около 150 мм на
высоте стеллажной ячейки.
Рис. 10.26. Стеллажный кран-штабелер
с двумя парами телескопических вил с
двойным вылетом
Однако эти недостатки по
сравнению с достоинствами
не могут в большинстве слу-
чаев исключить краны-штабеле-
ры с двойным выдвижением
вилочного захвата из приме-
нения в высотных стел лажных
складах.
Стеллажные краны-штабеле-
ры с многовилочным подъем-
ным специальным столом. Стел-
лажные краны-штабелеры с
двумя (или более) парами вил
используются в высотных стел-
лажных складах по двум при-
чинам:
повышение производительно-
сти склада при одном и том же
числе кранов-штабелеров;
обеспечение полностью изби-
рательного складирования в
случае применения вил с двой-
ным выдвижением.
Обе эти причины могут иметь
5 Зак. 643
129
место одновременно (см. при-
мер в гл. 17). На рис. 10.26
показан кран-штабелер с двух-
вилочным оборудованием, при-
способленный для одновремен-
ного подъема двух поддонов
с соответствующим образом
сконструированного приемно-
сдаточного пункта, транспор-
тирования двух поддонов и от-
правления двух поддонов на
соответствующим образом
сконструированный приемно-
сдаточный пункт.
Такой кран-штабелер имеет
более высокую производитель-
ность, чем кран-штабелер, при-
способленный для транспорти-
рования одного поддона. Усло-
вием достижения повышенной
производительности крана-шта-
белера с двумя парами вил
является большой складской
оборот на входе и выходе.
К такому обороту должны быть
приспособлены также и транс-
портные подсистемы — отправ-
ление, прием и фронт склада.
Без соблюдения этих условий
эффекты, связанные с расхо-
дами на дополнительное обору-
дование кранов-штабелеров,
представляются сомнительны-
ми.
Кран-штабелер, приспособ-
ленный для подъема и транс-
портирования двух поддонов,
может, как и кран-штабелер
для транспортирования одного
поддона, выполнять простые
(доставка на стеллажи и отбор
со стеллажей) или комбиниро-
ванные циклы. Кроме того, воз-
можны такие смешанные циклы,
при которых число операций
приема на склад больше числа
операций выдачи со склада
или наоборот.
Оперативные (транспортные)
программы использования кра-
нов-штабелеров с несколькими
парами вил выглядят следую-
щим образом:
1. Программа отдельных цик-
лов приема и выдачи — в слу-
чае приема Е кран-штабелер
на приемно-сдаточном пункте
поднимает столько поддонов,
сколько имеет пар вил; эти
поддоны последовательно раз-
мещаются в стеллажных ячей-
ках 1, 2, 3, 4, а кран-штабелер
возвращается в пункт Е порож-
няком (рис. 10.27,а и 10.28,п);
2. Программа комбинирован-
ного цикла, связанного с одно-
временной доставкой на стел-
лажи и выдачей со стеллажей,
требует предварительной под-
готовки (с помощью ЭВМ)
рекомендаций на столько пози-
ций выдачи, сколько пар вил
имеет кран-штабелер; пустые
ячейки используются для при-
емки поддонов таким образом,
чтобы при объезде всех «при-
нимающих» и «выдающих» яче-
ек на кране-штабелере всегда
имелось свободное место для
осуществления операций выда-
чи со склада.
Анализ программ простого
и комбинированного циклов
Кран-штабелер на прнемно
сдаточном пункте на входе Е‘
принимает п грузовых единиц,
которые затем размещаются в
соответствующих стеллажных
ячейках 1, 3 или 1, 2 (рис.
10.27,6), а также 1, 2, 5, 7 нли
1, 3, 4, 6 (рис. 10.28,6), а на их
место кран-штабелер помещает
из соответствующих ячеек 2, 4
или 3, 4 (рис. 10.27,6), а также
3, 4, 6, 8 или 2, 5, 7, 8 (рис.
10.28,6) грузовые единицы,
предназначенные к выдаче со
склада. При подъезде к послед-
130
Е — прием, А — выдача
выход
Е — прием А — выдача
выход
выход
Рис. 10.27. Стратегия приемки и выдачи
грузовых единиц для крана-штабелера
с двумя парами вил
а — отдельные простые циклы; б — комбики ро
ванный цикл
выход
Рис. 10.28. Стратегия приемки и выдачи
грузовых единиц для крана-штабелера
с четырьмя парами вил
а — отдельные простые циклы; б — комбиниро-
ванный цикл
ней стеллажной ячейке, в кото-
рой всегда производится опе-
рация отбора из ячейки, кран-
штабелер перемещается к при-
емно-сдаточному пункту на вы-
ходе .Л, где одновременно сда-
ет п грузовых единиц.
В примере на рис. 10.27 и
10.28 показана программа при-
ема на стеллажи и выдачи со
стеллажей грузовых единиц при
простых и комбинированных
циклах для п=2 И п=4. В слу-
чае приема или выдачи больше-
го или меньшёго числа грузо-
вых единиц циклы работы кра-
нов-штабелеров осуществляют-
ся на основе аналогичной про-
граммы.
Определение средней продол-
жительности рабочих циклов
крана-штабелера с несколькими
парами вил производится на
основе принципов, изложенных
в гл. 10. Оно является лишь
более сложным и трудоемким.
На базе продолжительности
циклов определяется произво-
дительность крана-штабелера.
5*
Увеличение производитель-
ности кранов-штабелеров с не-
сколькими парами вил про-
иллюстрировано на графиках
[21], на которых представлены:
повышение производитель-
ности кранов-штабелеров с уве-
личением числа пар вил от
одной до четырех и в зависи-
мости от длины стеллажа в
случае простых циклов (рис.
10.29);
те же зависимости для ком-
бинированных циклов (рис.
10.30);
относительное (%) повыше-
ние производительности кра-
нов-штабелеров с двумя, тремя
и четырьмя парами вил по
сравнению с краном-штабеле-
ром, оборудованным одной па-
рой вил (рис. 10.31);
относительное (%) повыше-
ние производительности, а точ-
нее последовательный прирост
производительности в результа-
те применения от двух до
девяти пар вил на одном кране-
штабелере по сравнению с про-
131
Рис. 10.29. Производительность кранов-
штабелеров с 1, 2, 3, и 4 парами вил
в зависимости от длины стеллажа (при
простых циклах)
Длина стеллажа L, м
Рис. 10.30. Производительность кранов-
штабелеров с 1, 2, 3 и 4 парами вил
в зависимости от длины стеллажей
(при комбинированных циклах)
изводительностью крана-шта-
белера с одной парой вил
(рис. 10.32).
На основе этих графиков
можно сделать заключение:
относительное повышение
производительности является
одинаковым как для простых,
так и для комбинированных
циклов;
влияние длины стеллажей на
производительность крана-шта-
белера очень мало;
прирост производительности
крана-штабелера уменьшается
по мере установки на нем каж-
дой новой пары вил (см. рис.
10.32);
при установке четырех пар
вил можно добиться повыше-
ния производительности при-
мерно на 85%, в то время как
следующие четыре пары вил
повышают производительность
лишь на 35%;
число пар вил на кране-щта-
белере следует ограничить че-
тырьмя.
Приведенные расчеты про-
изводительности. выполнены
для случая раздельных пунк-
тов приема Е и выдачи А
поддонов. Если эти пункты
объединены (Е=А), то можно
получить дальнейшее повыше-
ние производительности в ре-
зультате одновременной выдачи
и приема п поддонов в прием-
но-сдаточном пункте. Однако
такое повышение производи-
тельности повлечет за собой
необходимость создания значи-
тельно более сложной транс-
портной системы на фронте
склада и, в конечном счете,
более дорогостоящую систему
складирования.
Рост производительности
кранов-штабелеров с несколь-
кими парами вил всегда сле-
дует рассматривать с учетом
повышения расходов и недо-
статков кранов-штабелеров,
оборудованных несколькими
парами вил. Применение кра-
нов-штабелеров с несколькими
парами вил становится рацио-
нальным лишь тогда, когда по-
вышение расходов (по срав-
нению с краном-штабелером
с одной парой вил) значитель-
но меньше эффекта, обуслов-
ленного повышенной произво-
дительностью. Повышение рас-
ходов происходит за счет:
132
повышения стоимости крана-
штабелера, например, в слу-
чае грузовых ячеек с массой
1000 кг это повышение состав-
ляет 20% на каждую пару вил
и является значительно мень-
шим для более легких единиц;
повышения стоимости фронта
склада, а также транспортной
системы отправления и приема;
повышение расходов на про-
граммирование и увеличение
мощности ЭВМ, управляющей
стеллажной системой склади-
рования.
К числу недостатков кранов-
штабелеров с несколькими па-
рами вид следует отнести:
повышенную вероятность пе-
ребоев в эксплуатации;
ограничение свободы выбора
мест складирования в стелла-
жах, что обусловлено выбран-
ной программой; например,
нельзя организовать зону быст-
рого оборота, которая также
является источником повыше-
ния производительности;
пониженное использование
пространства склада в связи
с удлинением передних и тыль-
ных подъездных зон для более
длинного крана-штабелера;
повышение продолжитель-
ности выполнения единичных
заказов;
увеличенную накопительную
зону на фронте склада, что
требует увеличения необходи-
мого пространства высотного
стеллажного склада.
Определение Ъроизводитель-
ности высотного стеллажного
склада с выделенной зоной
быстрого оборота. Высотный
стеллажный склад с выделен-
ной зоной повышенного обо-
рота грузовых единиц и его
достоинства представлены на
Длина стеллажа L, м
Рис. 10.31. Относительное увеличение
производительности кранов-штабелеров
с двумя, тремя, четырьмя парами вил
по сравнению с краном-штабелером с
одной парой вил (сплошная линия —
комбинированные циклы, пунктир —
простые циклы)
Рис. 10.32. Рост производительности
крана-штабелера в зависимости от
числа установленных пар вил
рис. 10.15 и 10.16. Среднее
время, затрачиваемое на пере-
мещения крана-штабелера, об-
служивающего п точек (ячеек)
на стеллажной поверхности
Z.X Н, в случае выделения зоны
быстрого оборота размером
LsXHs (рис. 10.33) определя-
ется выражением [21]
tn(L,H) + p(f-^tn{Ls,Hs)
1+р(/-1)
(10.24)
133
где tn(L, Н) — средняя продолжи-
тельность цикла крана-штабелера на
участке LX.H при однородном распре-
делении оборота:
tn(L, W)=(n+l)B1 + 2/1+(r(-iy2> (10.25)
где п—число точек (ячеек), обслужи-
ваемых в течение одного цикла;
при 1 ;
1 о
1 х
2а bx
1
► (10.26)
1 \ о
2а I b
' у
при а> 1 ;
a=Hvx/(Lvyy, (10.27)
при а «С 1 ;
► (10.29)
при а> 1,
I
* V
У
где t„(Ls, Hs) — то же, что и tn(L, Н),
но на поверхности £,Х/Л; р— про-
центная доля стеллажных ячеек в
зоне быстрого оборота:
p=L,H,/(L-H); (10.30)
f — отношение оборота в зоне быстрого
оборота к обороту в остальной части
склада.
При р=0 и f=l выражение
(10.24) означает время пере-
движения при обычном обороте.
Оптимальная величина отно-
шения Ls/Hs, дающая мини-
мальные значения средней про-
должительности простого и ком-
бинированного циклов, т. е.
t\{Ls, Hs) и t^Ls, Hs), в зоне
быстрого оборота составляет
Ls/Hs=vx/Vy. (10.31)
Из зависимостей (10.30) и
(10.31) определяются опти-
мальные длина Ls и высота
Hs зоны быстрого оборота:
Ls=-y/pLHvx/vy ; .
Нs—-yJpLHvy/vх . (10.32)
Прямая y—Vyxjvx должна
поэтому проходить по диагона-
ли через зону быстрого оборота.
При оптимальном выборе ско-
рости подъема, т. е. при vy=
=Lvx/H, выражения (10.32)
приводятся к виду
Li=L\'p-, Hs=H\p. (10.33)
При ином выборе величин
Ls и Hs, а также vx и vy про-
должительность передвижения
в зоне быстрого оборота всегда
будет больше.
На рис. 10.34 показана зави-
симость роста производитель-
ности крана-штабелера при
различных длинах стеллажа L
от размеров зоны быстрого
оборота р, определяемых выра-
жением (10.33). Оказывается,
что р достигает наибольших
величин в пределах от 10 до
30%.
При величинах р, меньших
10% или превышающих 30%,
производительность очень быст-
ро падает.
На рис. 10.35 представлена
зависимость роста производи-
тельности крана-штабелера от
134
величины f и от отношения
оборота в зоне быстрого обо-
рота Us к обороту в обычной
зоне Uw при р=0,25:
Us/U„=pf/(\-p). (10.34)
Из графика на рис. 10.35
следует, что благодаря интен-
сификации оборота и перегруз-
ки в зоне быстрого оборота
можно повысить производи-
тельность крана-штабелера
примерно на 20%.
Эксплуатационные требова-
ния для достижения проектной
производительности стеллаж-
ных кранов-штабелеров. Воз-
растающий уровень автомати-
зации оказывает влияние на
роль предохранительных и конт-
рольных устройств крана-шта-
белера. К числу важнейших
предохранительных устройств
можно отнести:
отключение движений пере-
мещения и подъема в конечных
положениях с помощью нор-
мальных и аварийных выклю-
чателей;
упоры для гашения кинети-
ческой энергии при достижении
конечного положения;
захват подъемного рабочего
стола, предохраняющий его от
свободного падения, который
действует как в случае разрыва
каната или цепи, так и в случае
повреждения передачи.
К важнейшим контрольным
устройствам относятся:
датчик, сигнализирующий о
том, что ячейка занята, рас-
положенный на телескопиче-
ских вилах и способный также
обнаруживать ошибки в адре-
сах стеллажных ячеек;
устройство для контроля пра-
вильного положения грузовой
единицы на подъемном рабо-
Рис. 10.33. Разделение поверхности
стеллажей на зоны с быстрым и нор-
мальным оборотом
Рис. 10.34. Процентный рост произ-
водительности крана-штабелера в зави-
симости от величины зоны быстрого
оборота (L — длина стеллажа)
Рис. 10.35. Процентный рост произ-
водительности крана-штабелера в за-
висимости от отношения быстрого
оборота к нормальному и быстрой
перегрузки к нормальной Pf/(i—Р)
135
чем столе после подъема груза,
допускающее дальнейшее дви-
жение крана-штабелера при по-
ложительном результате конт-
роля.
Проектировщик складской
системы должен потребовать от
завода-изготовителя погрузчи-
ков связанную с ними систему
управления с высокой степенью
надежности, ибо надежность
в эксплуатации является важ-
нейшим требованием, предъяв-
ляемым к системе высотного
стеллажного склада. Каждое
отступление от требований к
высокой надежности оборудо-
вания, продиктованное необхо-
димостью экономии, всегда бу-
дет причиной пониженной про-
изводительности склада.
Весьма тщательного рассмот-
рения требует уровень авто-
матизации, влияющий на на-
дежность складской системы.
Принято [47], что время про-
стоев транспортной системы в
складе не должно превышать
1%, причем требуется также,
чтобы простои отдельных под-
систем и элементов не оста-
навливали работы всей сис-
темы.
Отсюда вытекают требования
к проектировщикам, заводам-
изготовителям и пользователям
высотных стеллажных складов,
выполнение которых призвано
обеспечить надежность функ-
ционирования системы и, сле-
довательно, достижение проект-
ной производительности склада.
Проектировщик должен пре-
дусмотреть (как в технической,
так и в организационной час-
тях проекта) такое решение
системы, чтобы она функцио-
нировала даже в случае простоя
отдельных ее частей. Это тре-
бует разработки соответствую-
щей программы складирования. -
Проектировщик не должен вы-
двигать перед ^заводом-изгото-
вителем чрезмерных техниче-
ских требований, которые мог-
ли бы снизить надежность фун-
кционирования всей системы.
Уже на стадии проектирования
необходимо тщательно увязать
все транспортные подсистемы в
зоне стеллажей и фронта скла-
да, а также подсистемы от-
правления и приема.
Завод-изготовитель должен:
обеспечить высокий уровень
безопасности конструктивных
решений крана-штабелера;
использовать легко заменяе-
мые элементы повышенной дол-
говечности, требующие мини-
мального ухода и ремонта;
тщательно контролировать
монтаж кранов-штабелеров и
ввод их в действие в системе
высотного стеллажного склада;
провести обучение персонала
по техническому обслуживанию
и ремонту кранов-штабелеров.
Потребитель должен:
предоставить заводу-изгото-
вителю необходимое время для
ввода кранов-штабелеров в
эксплуатацию;
обеспечить заблаговременное
(перед приемкой) и основатель-
ное обучение своего персона-
ла обслуживанию кранов-шта-
белеров и системы управления;
заказать запасные части;
-производить текущий конт-
роль всей системы;
• допускать в систему склади-
рования только грузовые еди-
ницЬ1 соответствующей массы
и размеров.
136
11. Управление высотным стеллажным складом
Управление высотным стел-
лажным складом, в котором
используются рельсовые по-
грузчики-штабелеры, осуществ-
ляется обычно традиционными
методами, поскольку большин-
ство применяемых погрузчиков
имеют в настоящее время руч-
ное управление. По этой причи-
не здесь будет рассмотрено
управление складом, имеющим
стеллажные краны-штабелеры.
Однако многие из рассматри-
ваемых в настоящей главе
принципов могут быть успешно
применены и к складам, где
используются погрузчики с ав-
томатическим управлением.
Управление высотным стеллаж-
ным складом состоит из управ-
ления транспортными средства-
ми (прохождение грузов) и
управления потоком информа-
ции.
Управление кранами-штабе-
лерами. В системе высотного
стеллажного склада следует вы-
делить:
часть, не зависящую от уров-
ня автоматизации, т. е. все
конструкции и механическое
оборудование с их приводами;
часть, зависящую от степени
автоматизации, т. е. управляю-
щие устройства и персонал.
С учетом функций высотного
стеллажного склада применя-
ются решения трех видов:
склады с применением кра-
нов-штабелеров с ручным уп-
равлением;
склады с применением кра-
нов-штабелеров с частично ав-
томатизированным управлени-
ем;
При выборе способа управ-
ления складом обычно рас-
сматриваются следующие кри-
терии:
производительность кранов-
штабелеров;
время выполнения заказа;
единовременные и постоян-
ные затраты;
меньший износ оборудова-
ния;
снижение физических нагру-
зок обслуживающего персона-
ла;
повышение безопасности как
для персонала, так и для гру-
зов;
повышение надежности функ-
ционирования склада (исклю-
чение человеческого фактора);
более точный и постоянный
контроль состояния запасов.
При автоматизированной
системе управления постоянные
(эксплуатационные) расходы,
как правило, меньше расходов
на эксплуатацию системы с
ручным управлением, главным
образом, за счет:
сокращения обслуживающе-
го персонала;
снижения потребностей на
отопление, освещение и т. п.;
повышенной долговечности
оборудования.
Основой для применения ав-
томатизации служат результа-
ты анализа процесса прохож-
дения грузов и транспортных
циклов. Главным показателем
рентабельности автоматизации
является трудоемкость ручных
операций.
Техника автоматического уп-
равления кранами-штабелера-
ми. Система управления может
быть запроектирована по так
137
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис. 11.1. Компоненты систем управления стеллажными кранами-штабелерами
называемой кубиковой системе
[48] (рис. 11.1), которая обес-
печивает переход от ручного
управления к полностью авто-
матизированному, причем более
высокая степень автоматизации
охватывает область функций
низших уровней. Благодаря та-
кому иерархическому построе-
нию транспортная система в
случае аварии части автома-
тизированной системы может
управляться при более низком
уровне автоматизации и рабо-
тает тогда с меньшей произво-
дительностью.
Частично автоматизирован-
ное управление. Для частично
автоматизированного управле-
ния краном-штабелером тре-
буются:
фотоэлементы для установки
по горизонтали и по вертикали
(устанавливаются на кране-
штабелере) ;
отражающая фольга для обо-
значения стеллажных ячеек
(на стеллажах) для установки
по горизонтали и по вертикали.
На рис. 11.2 показано разме-
щение указанных элементов на
кране-штабелере в межстел-
лажном коридоре.
Автоматизированное управ-
ление. Характер и размещение
оборудования для автоматизи-
рованного управления пред-
ставлены на рис. 11.3 и 11.4.
Управление может осуществ-
ляться с помощью цифрового
или аналогового методов.
Передача сигналов. Для пе-
редачи сигналов при автомати-
зированном управлении крана-
ми-штабелерами можно исполь-
зовать, в частности, плоский
138
кабель (см. рис. 11.4), фото-
электрические головки для пе-
редачи данных, индукционную
систему или радиосигналы.
Индукционная система, не-
смотря на кажущуюся пригод-
ность, не нашла до настоящего
времени широкого применения
при управлении кранами-шта-
белерами (первые попытки де-
лались для случаев управления
рельсовыми погрузчиками).
Управление радиосигналами
может нарушаться сигналами
от различных внешних источ-
ников.
Принцип установки по циф-
ровым координатам показан на
рис. 11.5,а. Горизонтальный и
вертикальный путь /, который
предстоит пройти крану-штабе-
леру, разделен на участки 2.
Каждый участок получает свою
характеристику 3, которая обо-
значается через одинаковые ин-
тервалы. На подъемном специ-
альном столе крана-штабелера
имеется анализирующее уст-
ройство 4, способное распозна-
вать характеристики и переда-
вать сигналы в виде скачков
напряжения в подсоединенную
ячейку памяти 5.- Главным эле-
ментом этой ячейки памяти яв-
ляется счетчик, работающий
«вперед» и «назад». Цель пере-
мещения (адрес) определяется
подачей приказа в виде задан-
ной величины 7а.
Зафиксированное счетчиком
место установки рабочего стола
представляет собой действи-
тельную величину. Заданная и
действительная величины про-
веряются с точки зрения своего
взаимного положения в систе-
мах счета и в системе измере-
ний методом сравнения 6а.
В результате вычислений опре-
Рис. 11.2. Кран-штабелер с частично
автоматическим управлением (±fj, —
подъем и опускание; +vx — передвиже-
ние вперед и назад, ±ог — выдвижение
и убирание вил)
1 — электропровод; 2 — направляющий рельс; 3—
анализаторы для вертикальной установки; 4—
фотоэлементы для вертикальной установки; 5—
анализаторы для горизонтальной установки; 6—
электроэнергетическое управление; 7 — переклю-
чатель питания; 8 — фотоэлемент для горизон-
тальной установки
деляется направление передви-
жения и подъема. Передавае-
мые оттуда импульсы управля-
ют приводом передвижения и
подъема. Цель передвижения
считается достигнутой, если
заданная и действительная ве-
личины совпадают.
Принцип установки крана-
штабелера с помощью абсо-
лютных координат показан на
рис. 11.5,6. Путь 1 разделяется
на участки 2, каждый из кото-
рых имеет определенную ха-
рактеристику 3. В отличие от
цифрового метода, характерис-
тики имеют разные обозначе-
139
Рис. 11.3. Компоненты позиционного
электронного управления
Рис. 11.4. Стеллажный кран-штабелер с
автоматическим управлением
1 — соединительная коробка; 2 — вертикальная
маркировка; 3 — вертикальный датчик действи-
тельных величии; 4 — горизонтальная маркиров-
ка; 5 — подача электроэнергии; 6 — ввод электро-
питания от сети; 7 — электроуправлеиие; 8—
вход данных и электронная система; 9—гори-
зонтальный датчик действительных величин
ния, т. е. расположение харак-
теристик отвечает определенно-
му коду, который считывается
анализирующим устройством 4.
И в этом случае показания
в виде скачков потенциала со-
бираются в ячейке памяти 5,
которая последовательно выда-
ет приказы «да—нет» (дейст-
вительные величины) в следую-
щую анализирующую ячейку
66, куда с другой стороны
подаются требуемые значения
76. Абсолютно цифровой метод,
хотя и является более дорогим,
предоставляет большие воз-
можности распознавания невер-
но считываемых действитель-
ных величин и тем самым
лучше отвечает требованиям
надежности, которые предъяв-
ляются к кранам-штабелерам с
автоматизированным управле-
нием.
Иногда на практике применя-
ют сочетание описанных мето-
дов.
Установка по аналоговым ко-
ординатам. При применении
этого метода путь передвиже-
ния крана-штабелера обозна-
140
Рнс. И.5. Способы установки рабочего стола крана-штабелера для обслуживания
стеллажной ячейки
I — путь передвижения; 2—масштаб; 3 — маркировка; 4— управляющий анализатор; 5—ячейка
памяти; 6 — система соединений сравнивающего устройства; 7 — анализирующее устройство; 8 — пред-
варительная подача заданной величины (двоичный пересчет); 9—предварительная подача заданной
величины (двоичный код)
чается напряжением электриче-
ского тока. Напряжение, со-
ответствующее данному участ-
ку пути, считается ползунком
потенциометра с погрешностью
0,2%. Обусловленные такой
точностью отклонения от тре-
буемой величины являются
чрезмерно большими (напри-
мер, для участка длиной 100 м
они могут доходить до
±100 мм), в связи с чем для
окончательной установки спе-
циального стола крана-штабе-
лера используются, в частности,
дополнительные цифровые уст-
ройства.
Установка в стеллажную
ячейку. В случае высотных стел-
лажей управление только по
координатам оказывается недо-
статочным ввиду требуемых
допусков на размеры стеллажей
и рельсов, исключающих воз-
можность точной установки ра-
бочего стола у определенной
ячейки. При этом требуется
дополнительно ориентировать
рабочий стол на эту ячейку.
С этой целью в нужном месте
размещаются характеристики,
например, отражающая фольга,
а на специальном столе крана-
штабелера устанавливаются че-
тыре источника света А, В, С
и D (рис. 11.5,в). Если во время
установки по координатам на
фольгу упадет луч одного из
двух горизонтально установлен-
ных источников света В или С
(рис. 11.5,в), то кран-штабелер
будет перемещаться до тех
пор, пока оба луча от источ-
ников света не упадут на фоль-
гу. При этом будет достигнуто
горизонтальное положение ра-
бочего стола перед требуемой
стеллажной ячейкой.
Далее происходит установка
по вертикали. В зависимости
от приказа (ввод поддона в
ячейку или отбор поддона из
ячейки) специальный стол кра-
на-штабелера поднимается или
опускается до тех пор, пока на
фольгу не попадет луч света
из одного вертикально установ-
ленных источников А или D.
При этом достигается верти-
кальная установка крана-шта-
141
белера и происходит выдвиже-
ние телескопических вил. После
выдвижение вил поддон под-
нимается и опускается до мо-
мента, когда второй из вер-
тикально установленных источ-
ников света даст отражение на
фольге. Вертикальный ход вил
в этой операции задан и состав-
ляет AD—f (см. рис. 11.5,в). В
практике можно встретить и
другие способы установки стел-
лажного стола крана-штабеле-
ра перед стеллажной ячейкой.
Системы управления и ин-
формации в высотном стеллаж-
ном складе. Автоматизация
высотного стеллажного склада
должна охватывать как техни-
ческий процесс транспортиро-
вания, так и процесс прохожде-
ния информации. В системе
управления и информации име-
ют место несколько уровней
функционирования. На рис. 11.6
приведен пример такой системы,
в котором использован управля-
ющий мини-компьютер [2],
а уровень II охватывает управ-
ляющие системы кранов-шта-
белеров. Чтобы транспортная
система 1 действовала в соот-
ветствии с организационными
задачами (с помощью мини-
компьютера — уровень III), не-
обходимой становится система
обработки информации (уро-
вень IV), охватывающая основ-
ные технологические функции
машинной системы. На уровне
V происходит сбор информации,
необходимой для выполнения
функций уровня IV.
Задачи управляющего мини-
компьютера:
1. Управление комплексом конвей-
еров фронта высотного стеллажного
склада на входе начинается с момента
идентификации поддона на контроль-
ном посту, где определяется для него
142
адрес стеллажной ячейки (т.е. указыва-
ется пункт назначений). Для управле-
ния конвейерами служит первая часть
информации (номер ' и сторона кори-
дора). Для управления краном-штабе-
лером служат координаты стеллажной
ячейки X, Y.
2. Управление стеллажным краном-
штабелером охватывает следующие
операции: временное зайомннанне ад-
реса ячейки, в которую должен быть
переправлен поддон; передача коор-
динат места назначения X, У (для
операции в целом крану-штабелеру);
пуск крана-штабелера, который далее
работает с помощью собственной управ-
ляющей системы; анализ сообщений
об ошибках.
3. Управление конвейерами фронта
склада на выходе осуществляется так
же, как и на входе.
Функции вышестоящей информа-
ционно-решающей системы, необхо-
димые для работы управляющего
мини-компьютера, могут выполняться
с помощью: картотеки с ручным
управлением (обычная система);
компьютера в системе «офф-лайн»;
компьютера в системе «он-лайн» (посто-
янно подключенного к системе).
Традиционное решение с по-
мощью пакета перфокарт. При
таком решении для каждой
стеллажной ячейки предназна-
чена своя перфокарта (из
пластмассы) с адресом. Карты
пустых ячеек находятся, в так
называемой картотеке пустых
стеллажных ячеек, в то время
как карты занятых ячеек нахо-
дятся в так называемой матери-
альной картотеке. Предназна-
ченный для складирования под-
дон проходит (например, на ро-
ликовом конвейере) мимо дис-
петчерского пункта, и при этом
диспетчер назначает для этого
поддона место складирования,
выбирая соответствующую кар-
ту из картотеки пустых ячеек.
Данные о материале вписыва-
ются на специальную бумаж-
ную карточку (так называемая
I.
Подготовка
носителей
информации с
координатами
свободных ячеек
Обработка
информации для
получения
координат
складирования
поддонов
Подготовка
носителей
информации
для процесса
разгрузки
Сбор
заказов
клиентов
Заказы клиентов
Управляющая мини-ЭВМ
§ S j.
ш
и
управление
управление
управление
Управляю
щая
система
Управляю
щая
система
л
Система конвейеров на выходе Стеллажный кран- штебелер стеллажный кран- штабелер Система конвейеров на выходе
Рис. 11:6. Блок-схема системы управления и обработки данных с помощью мини-ЭВМ
в высотном стеллажном складе
материальная карта), которая
присоединяется к пластмас-
совой перфокарте. Таким обра-
зом создается складской доку-
мент, учитывающий номер
материала (код) и место его
складирования. Затем карта
вводится в считывающее
устройство управляющей систе-
мы, в результате чего поддон
143
транспортируется в заранее
предусмотренную для него
ячейку. По выходе из считыва-
ющего устройства карта пере-
брасывается в материальную
картотеку — в место, преду-
смотренное для новейшего по-
ложения данного товара. При
выдаче со склада следует всегда
брать сначала ту карту, которая
является самой старшей. Таким
способом осуществляется прин-
цип «фи-фо» (первым вошло —
первым вышло). В зависимости
от принятой системы применя-
ются устройства для считыва-
ния либо отдельных карт, либо
целых серий карт.
Управление складом по систе-
ме «офф-лайн». В системе
«офф-лайн» обмен данными
между компьютером, хранящим
информацию на дисках или
магнитной ленте и выдающим
решение по установленной про-
грамме, и управлением осу-
ществляется с помощью носи-
теля информации, которым мо-
жет быть перфокарта или пер-
фолента. Указания компьютера
с помощью перфокарт или
перфоленты передаются на
пункт управления и там по мере
необходимости вводятся в
считывающее устройство управ-
ляющего мини-компьютера.
Удобство, которое обеспечива-
ет эта система по сравнению
с традиционной, заключается
главным образом в центра-
лизованном автоматизирован-
ном сборе данных и в возмож-
ности ими распоряжаться.
Система «офф-лайн» подробно
рассмотрена на примере (см.
рис. 11.1).
Управление складом по
системе «он-лайн». В системе
«он-лайн» компьютер получает
информацию, сразу обраба-
тывает ее по заданной програм-
ме и затем передает приказания
непосредственно управляемым
ячейкам. Компьютер выполняет
главным образом задачу конт-
роля за прохождением инфор-
мации и материалов, принимает
решения, собирает информацию
о всех хранимых и находящихся
в стадии прохождения матери-
алах, а также, при необходи-
мости, осуществляет обмен
командами и данными с выше-
стоящими устройствами обра-
ботки данных.
Разница между системами
«он-лайн» и «офф-лайн» заклю-
чается прежде всего в измене-
нии времени прохождения и
обработки информации. Если
в системе «он-лайн» информа-
ция обрабатывается мгновенно,
то в системе «офф-лайн» необ-
ходимо учитывать большую
временную разницу между ко-
мандой и ее выполнением.
Компьютер в системе «он-лайн»
принимает решение о выборе
места складирования поступа-
ющего материала на основе
информации о, состоянии про-
хождения и запаса материалов,
а также степени загрузки
отдельных транспортных уст-
ройств. Таким образом обеспе-
чивается оптимизация прохож-
дения грузов и правильное ис-
пользование транспортных
средств. Целесообразность при-
менения системы управле-
ния «он-лайн» обусловливается
программой складирования,
причем надежными являются
следующие показатели: боль-
шая вместимость склада; боль-
шой ассортимент запасов;
большой оборот запаса, иногда
обусловленный процессом
144
комплектации; развитой фронт
склада; малоё время выполне-
ния заказов;' автоматическая
обработка данных на предприя-
тии в целом. Указанные факто-
ры определяют также и мощ-
ность компьютера.
В случае отделения обработ-
ки данных от функции управле-
ния системами и устройствами
можно задачу электронной
обработки данных решать с
помощью относительно неболь-
шого компьютера, который уп-
рощает и удешевляет програм-
мирование, которое во многих
случаях требует значительных
расходов.
Влияние автоматизации на
стоимость высотных стеллаж-
ных складов. Анализ структуры
стоимости кранов-штабелеров
для высотных стеллажных скла-
дов, проведенный на основе
данных зарубежных фирм,
свидетельствует о существова-
нии значительных различий
между долей стоимости
устройств для автоматизиро-
ванного управления и общей
стоимостью крана-штабелера.
Например:
по данным фир'мы «Демаг»
[48], соотношение стоимости
крана-штабелера с ручным
управлением (высота около
20 м) и кранов-штабелеров
с частично и полностью автома-
тизированным управлением
составляет 1:1,43:2,12;
по данным фирмы «Мунк»
[73], дополнительное обору-
дование крана-штабелера, свя-
занное с переходом от ручного
управления к автоматизирован-
ному, составляет около 10%.
Как следует из приведенных
примеров, без собственного
опыта трудно установить
надежные показатели стоимос-
ти автоматизации управления
высотным стеллажным скла-
дом. которые могли бы явиться
исходными данными для проек-
тирования.
Более показательными пред-
ставляются размеры единичной
стоимости высотных стеллаж-
ных складов в целом в
зависимости от уровня авто-
матизации управления
(рис. 11.7 и 11.8), поскольку
краны-штабелеры следует рас-
сматривать вместе с общей
концепцией склада.
Структуру стоимости можно
выявить при сопоставлении
расходов на средний высотный
стеллажный склад 148]:
строительная часть состав-
ляет 60—65% всех расходов
(фундаменты 6—7%, стеллажи
35—40%, стены и кровли 8—
10%, инженерное оборудование
ДО 8%):
оборудование составляет
35—40% всех расходов (краны-
штабелеры 10—15%, электри-
ческое и электррнное обору-
дование 15%, фронт
склада 10%).
Принимая во внимание, с
одной стороны, развитие элек-
троники и тем самым посте-
пенное снижение относительной
стоимости оборудования для
автоматизации управления, а
с другой стороны тот факт,
что ручное управление крана-
штабелера из кабины, располо-
женной на высоте от 12 до 30 м,
противоречит принципам повы-
шения безопасности и охра-
ны труда, в будущем сле-
дует проектировать высотные
стеллажные склады с авто-
матизированным управле-
нием кранами-штабелерами.
145
Рис. 11.7. График зависимости удельных
капиталовложений на высотный стел-
лажный склад от уровня автоматизации
и величины склада
МР — одноэтажный склад; MWRI — высотный
стеллажный склад с ручным управлением;
MWRII— высотный стеллажный склад с авто-
матизированным управлением
Рис. 11.8. График зависимости удель-
ных эксплуатационных затрат склада от
уровня автоматизации и величины вы-
сотного стеллажного склада (обозна-
чения см. на рнс. 11.7)
Масштабы такой автомати-
зации должны устанавливаться
для каждого конкретного слу-
чая (мини-компьютер, компью-
тер, система «он-лайн» или
«офф-лайн»), однако следует
соблюдать принцип дистанци-
онного управления кранами-
штабелерами.
Говоря об автоматизирован-
ном складе, следует иметь
в виду такой склад, в котором
материал «запоминается» по
прохождении поста контроля
и обмена данных и может
быть автоматически размещен
в .соответствующей «запомнен-
ной» стеллажной ячейке, после
чего в соответствии с внешней
командой материал в нужное
время может быть автоматичес-
ки снят со стеллажей.
Управление, выполняющее
центральную функцию коорди-
нации всех складских операций,
становится в связи с этим
системой управления. В ней
следует учитывать многочис-
ленные факторы и в том числе:
146
прием данных о складском
запасе и передачу их в память
компьютера; идентификацию
материалов и мест складирова-
ния; слежение за прохождением
материалов на фронте склада;
осуществление принципа «фи-
фо»; возможности подключения
к вышестоящим или подчинен-
ным системам.
Такие системы весьма дороги
[36], но быстро окупаются
главным образом благодаря
сокращению времени даже
самых сложных процессов про-
хождения и исключению про-
стоев производственного или
распределительного предприятия.
Тенденции развития автома-
тизации складов. В результате
постоянно возрастающих объе-
мов материалов и роста требо-
ваний к транспортно-складским
услугам все шире будут приме-
няться цифровые машины для
рационализации управленчес-
ких, контрольных и инфор-
мационных функций. Развитию
автоматизации в значительной
—-----вертикальные и горизонтальные связи отдельных уровней
Рнс. 11.9. Иерархия применения ЭЦВМ в складских системах
мере способствует снижение
стоимости устройств для
электронной обработки данных.
Благодаря быстроте обработки
данных можно с помощью
машин овладеть всеми техноло-
гическими процессами прохож-
дения материалов, в том числе
повысить скорость транспорти-
рования и оптимизировать
работу систем управления. О
возможностях совершенство-
вания, вытекающих из приме-
нения устройств для обработки
данных в складах, свидетель-
ствуют две проблемы:
1. В системах управления
с помощью цифровых машин
программирование осуществля-
ется в каждом случае на
основе требований потреби-
телей. Они пригодны для
конкретных случаев и с трудом
поддаются повторению в других
условиях. Исследования в этой
области [31] указывают на
возможность создания преду-
предительного средства в виде
специального языка програм-
мирования PSF*, учитывающе-
го прерывистые процессы вну-
треннего транспорта и склади-
рования. Этот язык, помимо
других достоинств, может спо-
собствовать значительному
снижению стоимости програм-
мирования.
2. Складские и транспортные
процессы рассматриваются в
настоящее время при програм-
мировании как сложные ком-
плексные системы. Поэтому
программы оказываются очень
чувствительными к различным
повреждениям и перебоям, ибо
небольшая авария какого-либо
элемента вызывает нарушение
функционирования всей систе-
мы. Новая техника в области
обработки данных позволяет
применять системы управления
и информации с более иерархи-
* Programmiersprache fur Forder-
techik.
147
Прием товара Бюро входа Пункт ввода данных Помещение ЭВМ Высотный стеллажный склад
Рис. 11.10. Схема прохождения информации в зоне склада в системе «офф-лайн»
I — вход товара; 2—вход документации; 3—карта из товарной картотеки; 4 — перфоратор карт;
5 — проверка перфокарт; 6 — грузовые единицы; 7 — пакет перфокарт; 8 — ЭВМ; 9 — перфоратор
дейты; 10 — считывающее устройство перфокарт; // — малая управляющая ЭВМ; 12— считывающее
устройство леиты; 13 — консоль оператора с дистанционным управлением; 14 — вход и выход сигналов
управления;,/5— конвейер
чески разработанной структу-
рой (рис. 11.9). Таким образом,
вся система делится на простые
частные системы и в случае
аварии одной из них система не
отключается. Такая иерархи-
ческая система цифровых ма-
шин имеет достаточные техни-
ческие условия для управления
всем комплексом прохождения
материалов и информации, а
также сбора данных.
Перед принятием решения
о выборе системы управления
высотным стеллажным складом
следует учесть три существен-
ных рекомендации:
1. Применение проверенных
конструктивных решений (т.е.
отказ от использования экспе-
риментально непроверенных
систем).
2. Применение в подсистемах
складирования и разделения
автоматизированного управле-
148
ния и обработки данных обеспе-
чивает, как правило, достиже-
ние производительности, соот-
ветствующей пиковым потокам.
Если склад характеризуется
значительными колебаниями
интенсивности прохождения ма-
териалов, то сложные системы
управления и обработки данных,
не всегда. будут полностью
использованы; решение этой
задачи (оптимизация), должно
находиться в центре внимания
проектировщиков.
3. В случае неисправности
автоматизированной системы
происходит, как правило, пол-
ная остановка склада. В проек-
те следует предусматривать
надлежащие средства, предо-
храняющие систему от любой
возможной поломки.
Пример. Информационная система*
«офф-лайн»-2.
На рнс. 11.10 представлена схема
прохождения информации о входе
материалов, находящихся на выходе
нз склада. Каждый поддон, предназна-
ченный для складирования, снабжен
перфокартой, подготовленной на основе
входного документа и содержащей
код материала, его количество и т.п.
В месте ввода информации карта
снимается с поддона и вводится
в считывающее устройство, связанное
с управляющим мини-компьютером,
который по получении данных выделяет
для этого поддона свободную ячейку
на стеллаже. В основной памяти
управляющего мини-компьютера всегда
имеется некоторое число адресов
свободных ячеек. Этн адреса подго-
товляются компьютером и в виде
перфоленты вводятся в память мннн-
компьютера через определенные
интервалы времени, определяемые его
ограниченной памятью. На основе
установленного адреса места склади-
рования мини-компьютер управляет
дальнейшими перемещениями поддона.
Данные нз управляющего мнни-
компьютера для компьютера выда-
ются на перфоленте.
В развитом варианте системы «офф-
лайн» сбор данных о свободных
ячейках ведется не компьютером, а
соответствующим образом расширен-
ным управляющим минн-компьютером.
При этом исключается обмен носи-
телями информации между компью-
тером н мннн-компьютером, управля-
ющим подготовкой некоторого набора
свободных ячеек, а кроме того,
создается возможность одновременного
рассмотрения всей совокупности сво-
бодных ячеек для данного места
складирования.
В случае выхода материала со
склада с помощью компьютера
составляется сводка заказов на
определенный период. Перечень ячеек,
из которых должны быть взяты
поддоны, устанавливается также
компьютером на основе сбора информа-
ции о координатах мест складирования
поддонов. Этн данные подготовляются
на перфолентах, а с момента ввода
нх в управляющий мини-компьютер
начинается управление выходом под-
донов со склада в последовательности,
обратной нх вводу в склад.
12. Противопожарная защита высотного
стеллажного склада
При проектировании высот-
ных стеллажных складов
весьма важным является вы-
полнение требований противо-
пожарной защиты. Это
относится к складам как
горючих, так и негорючих
материалов, которые хранятся
в соответствующей упаковке,
в том числе на сгораемых
поддонах. Цель этих требова-
ний заключается, с одной
стороны, в предотвращении
пожара, а с другой, в макси-
мальном ограничении ущерба
складу и окружающей его
застройке в случае взрыва.
Выполнить требования
противопожарной защиты при
проектировании высотных стел-
лажных складов весьма трудно
ввиду недостаточной изучен-
ности проблем пожарной опас-
ности этих зданий. Специ-
фической характеристикой вы-
сотных стеллажных складов
является складирование мате-
риалов в количествах, значи-
тельно превышающих обычные
показатели огневой нагрузки.
Кроме того, в таких зданиях
затруднительно, выделить со-
ответствующие пожарные зоны.
Повышенная опасность воз-
никновения пожара в высот-
ном стеллажном складе обус-
ловлена двумя факторами:
быстрым распространением
огня по вертикали, поскольку
межстеллажное пространство
149
Аварийно*
220 В электропитание
Датчик
J_______L
Центральный
пульт
Оповещение
Возможное
тущани*
Рис. 12.1. Схема устройства пожарной
сигнализации с предупреждающими
датчиками
представляет собой своего рода
трубы;
значительными выделениями
тепла, которые, с одной сторо-
ны, способствуют интенсифика-
ции пожара, а с другой, при-
водят к потере конструкцией
ее прочностных свойств.
Как известно, все противо-
пожарные мероприятия имеют
целью недопущение возникно-
вения пожара или предотвра-
щение расширения возникшего
огня. Помимо строительных и
технологических решений, этой
цели служат средства и
действия, направленные на
быстрое обнаружение, опове-
щение и борьбу с пожаром.
Средства и приемы, применя-
емые для защиты обычных
складов (разделение на пожар-
ные зоны, защита конструктив-
ных элементов, применение
специальных типов конструк-
ций, несгораемых поддонов и
т.п.), в высотном стеллажном
складе не обеспечивают надле-
жащего эффекта без ущерба
его основным достоинствам.
Поэтому в мероприятиях по
противопожарной защите вы-
сотного стеллажного склада
основное внимание следует
уделить более раннему обнару-
жению и выявлению источника
пожара, а также его полному
150
тушению. Осуществление по-
жарного надзора людьми в
складах такого типа (особенно
с автоматизированным управ-
лением) является более затруд-
нительным, чем в обычных
складах, в связи с чем для
этих целей требуется примене-
ние стационарных автомати-
ческих противопожарных
устройств (обнаружения и
тушения).
Автоматические сигнализато-
ры с противопожарными дат-
чиками приводятся в дейст-
вие уже под влиянием первых
явлений, сопутствующих пожа-
ру — горячих газов, дыма,
блеска пламени, теплового и
светового излучения открытого»
огня. Эти устройства оповеща-
ют пожарную службу на ранней
стадии пожара. На рис. 12.1
[25] показан принцип действия
оповещающего устройства с
противопожарным датчиком.
По мнению специалистов [25],
одним из лучших устройств
(с точки зрения универсальнос-
ти действия) для высотного
стеллажного склада является
ионизационный сигнализатор
пожарных газов. Этот прибор
в состоянии «почувствовать»
как бездымные источники по-
жара, так и дым и гарантиру-
ет раннее обнаружение и
оповещение о пожаре; только
когда пожар достигнет значи-
тельных размеров, начинают
действовать стационарные ав-
томатические устройства ту-
шения, подавая соответству-
ющие гасящие вещества (воду,
двуокись углерода, пену).
Устройства для тушения
пожара могут быть двух видов.
гасящие устройства, действу-
ющие одновременно в уста-
новлениой Эоне, причем приве-
дение их в действие осущест-
вляется путем задействования
отдельных элементов (сигнали-
затор, плавящийся зонд);
разбрызгивающие системы,
в которых элементы приведения
в действие и иасадки для
разбрызгивания гасящего ве-
щества объединены в одно
целое. Когда температура до-
стигает определенной величи-
ны (обычно 70 °C), либо пла-
вится зонд, либо, разбивает-
ся стеклянный сосуд, что вызы-
вает открывание насадки и
разбрызгивание воды (60
л/мин) по поверхности от 7
до 12 м2.
Большим достоинством раз-
брызгивающих устройств, т. е.
зонного гасящего устройства,
является непосредственное дей-
ствие гасящего вещества на
огонь, в результате чего можно
избежать значительного ущер-
ба, вызванного использованием
воды. Многие специалисты счи-
тают воду наилучшим средст-
вом тушения пожаров в высот-
ных стеллажных складах, по-
скольку все прочие гасящие ве-
щества характеризуются следу-
ющими недостатками:
порошки и пудры поглощают
меньше тепла, чем вода, и не
способствуют охлаждению кон-
струкции;1
двуокись углерода не являет-
ся пригодным средством для ту-
шения деревянных поддонов, а
также опасна и сравнительно
дорога;
тушение пеной является так-
же дорогостоящим методом,
ибо необходимо заполнить ею
весь межстеллажный коридор
независимо от размеров по-
жара.
Концепция противопожарной
защиты высотного стеллажного
склада должна вытекать из
опасности возникновения пожа-
ра, которую следует определять
отдельно для каждого объекта.
Расходы на пожарную охрану
должны оставаться на экономи-
чески обоснованном уровне. С
учетом вышесказанного, при
проектировании высотного стел-
лажного склада следует иметь
в виду две проблемы:
1. Пространственная струк-
тура высотного стеллажного
склада, плохая видимость и не-
достаточная свобода перемеще-
ния в узких высоких межстел-
лажных коридорах затрудняют
борьбу людей с пожаром. Когда
пожар достигает определенных
размеров, опасность прй борьбе
с ним становится столь велика,
что внутрь здания уже нельзя
посылать подразделения охра-
ны без угрозы для их жизни
(высокая температура, дым, па-
дение грузов, обрушение кон-
струкции стеллажей). Прове-
денные испытания [25] пока-
зали, что устройство разбрыз-
гивающих приборов может по-
тушить пожар и, прежде все-
го, до такой степени охла-
дить несущие конструкции стел-
лажей, что угроза их обрушения
будет устранена. Поэтому раз-
брызгивающие устройства
(спринклеры) необходимы в вы-
сотных стеллажных складах да-
же тогда, когда их единственной
целью является предотвраще-
ние катастрофы, т. е. полного
уничтожения здания и хранимо-
го в нем запаса.
2. Спринклерная система
приводится в действие только
тогда, когда одна из ее форсу-
нок подвергается действию
температуры 70°С в течение
1—2 мин. До этого момента
151
пожар может достичь весьма
значительных масштабов
(часть материалов горит,
сильное задымление). Анализ
источников возникновения по-
жаров в складах (за исклю-
чением поджогов) показыва-
ет [25], что с момента
возникновения огня и до мо-
мента разгорания и включения
систем тушения проходит более
30 мин. Поэтому в начальной
стадии имеется возможность
вмешательства охраны здания
(позволяющего ликвидировать
очаг пожара) при условии
своевременного оповещения с
помощью пожарной сигнализа-
ции, оборудованной специаль-
ными датчиками. Такие системы
необходимо предусматривать
прежде всего там, где склади-
руемые материалы являются
чувствительными к воздействию
дыма и влаги.
В связи с этим оптимальной
противопожарной защиты
высотного стеллажного склада
можно достичь путем примене-
ния двух независимых стацио-
нарных систем:
спринклерной системы авто-
матического действия, позволя-
ющей ограничить пожар и
предохранить конструкцию
склада от серьезных поврежде-
ний;
системы пожарной сигнали-
зации со специальными
датчиками, которая уже на
первой стадии оповещает о
возникновении пожара.
Расходы на устройство обеих
систем противопожарной защи-
ты невелики по сравнению с
общей стоимостью склада и
стоимостью хранимых в нем
материалов и товаров.
Размещение спринклеров.
Многочисленные испытания
[25] горючести различных
материалов показали, что
вполне достаточно устанавли-
вать спринклеры в несущей
конструкции стеллажа в каж-
дой второй ячейке (с 2—3
поддонами) в шахматном по-
рядке. Если в ячейке размеща-
ется большее число поддонов,
то спринклеры следует уста-
навливать над каждой ячейкой.
Сеть труб спринклерной си-
стемы может быть объединена
с несущей конструкцией стел-
лажей. Такое расположение
труб предохраняет их от по-
вреждений во время нормаль-
ной эксплуатации склада.
Испытания рассмотренного
выше расположения спринкле-
ров показали, что:
пожар в стеллажной ячейке,
длина которого ограничена не-
сколькими поддонами, может
быть локализован или потушен
до такой степени, что его'
дальнейшее распространение
может быть предотвращено
силами пожарной охраны, а
его очаг может быть полностью
потушен;
опорные конструкции стел-
лажей охлаждаются до такой
степени, что не теряют своих
прочностных свойств.
Размещение датчиков. Реко-
мендуется применять уже упо-
минавшиеся ионизационные
сигнализаторы пожарных га-
зов. Дополнение сигнальной
системы сигнализатором пламе-
ни рекомендуется только в
исключительных случаях,
поскольку установка, противо-
пожарных датчиков должна
быть выполнена таким образом,
чтобы они подавали сигнал
152
еще до появления пламени.
Кроме того, ионизационные
датчики распознают и открытое
пламя. Зато исключаются
тепловые датчики, ибо они не
обеспечивают столь существен-
ного при борьбе с пожарами
выигрыша во времени (посколь-
ку они включаются на короткое
время либо перед действием
спринклеров, либо одновремен-
но с ними). Датчики, размещен-
ные под потолком высотного
стеллажного склада, непри-
годны для раннего обнаруже-
ния пожара. Дело в том, что
отходящие газы и дым в стадии
нарастания пожара не доходят
до потолка, а распространяются
по горизонтали или «зависают»
в межстеллажных коридорах.
В связи с этим возникает
необходимость создания до-
полнительных «плоскостей»
датчиков во всей стеллажной
системе склада. Задействование
противопожарной сигнальной
системы с датчиками связано
с выполнением дополнительных
операций:
выключением систем отопле-
ния, вентиляции и кондициони-
рования воздуха;
включением вытяжных венти-
ляторов;
приведением кранов-штабе-
леров в нулевое положение;
отключением энергопитания;
включением аварийного осве-
щения;
включением насосов, пода-
ющих гасящие вещества;
открыванием обычно закры-
тых аварийных дверей;
включением специальной си-
гнализации на пути следования
пожарной команды.
Проектировщик устанавлива-
ет, какие из перечисленных
мероприятий в данном случае
являются необходимыми. Кроме
того, каждый склад должен
быть снабжен обычными про-
тивопожарными средствами
(ручные огнетушители, шланг
с брандспойтом, маски для
защиты дыхательных путей и
т.п.), которые следует разме-
щать на поддонах по обеим
сторонам каждого межстеллаж-
ного коридора.
Весьма важную роль в
противопожарной защите вы-
сотного стеллажного склада
играет материал конструкции
здания. С точки зрения пожар-
ной безопасности склады с
железобетонными конструкция-
ми стеллажей обладают
следующими преимуществами:
бетон отличается более вы-
сокой, чем сталь, стойкостью
к воздействию огня, которая
повышается с увеличением тол-
щины стен стеллажей;
в складах с железобетонными
стеллажами возможно разделе-
ние отдельных штабелей
запаса.
Согласно английским нор-
мам, минимальное время огне-
стойкости конструктивных эле-
ментов стеллажей (для данного
материала) зависит от разме-
ров собственно складской части
высотного стеллажного склада.
Значения этих величин приве-
дены в табл. 12.1. Согласно
тем же источникам, проблема
выбора стальной или железо-
бетонной конструкции склада
в настоящее время еще недоста-
точно изучена. Большинство
построенных складов имеют
стальную несущую конструк-
цию, а благодаря применению
спринклеров возникает возмож-
ность охлаждения их при пожа-
153
Таблица 12.1
Минимальная огнестойкость
конструктивных элементов
высотного стеллажного склада
(по английским нормам)
ре до температуры ниже 100 °C.
Считается также, что стоимость
автоматизированных систем
сигнализации и тушения мень-
ше, чем рост расходов на секци-
онные железобетонные склады
по сравнению со стальными
стеллажами.
Расположение склада на
предприятии должно быть вы-
брано так, чтобы огонь со
склада не перекинулся на сосед-
ние здания и наоборот. Если
же это обеспечить не удается, то
стены склада должны иметь
соответствующую огнестой-
кость.
Разделение на пожарные сек-
ции следует производить только
вдоль складской части, причем
продольные противопожарные
стены следует выводить ие
менее чем на 30 см над поверх-
ностью крыши. Во многих слу-
чаях возникает необходимость
устройства противопожарной
стены между стеллажной склад-
ской частью и рабочей поверх-
ностью, на которой возникнове-
ние очага пожара является
бодее вероятным.
Отверстия для отвода дыма
(дымовые клапаны) должны
составлять около 3% поверх-
ности кровли. Способ открыва-
ния этих клапанов (ручной
или автоматический) должен
быть предусмотрен в каждом
проекте и синхронизирован с
открыванием отверстий приточ-
ной вентиляции, расположен-
ных на уровне пола.
Английский опыт показывает,
что применение вентиляции
через крыши представляет со-
бой проблематичное решение.
С одной стороны, крышная
вентиляция уменьшает скопле-
ние дыма и горячих газов,
а также снижает горизонталь-
ное распространение пламени,
в особенности под Самой кры-
шей, где тушение становится
практически невозможным (на-
пример, на высоте 25 м).
С другой стороны, вентиля-
ция способствует ускорению
распространения огня в верти-
кальном направлении. Столь же
трудно ответить на вопрос, ког-
да лучше включить вентиля-
цию — перед задействованием
первого спринклера или позд-
нее. Слишком ранний отвод
дыма и тепла может задержать
включение спринклеров, а одно-
временное включение сразу
большого их числа вызовет
снижение давления и ослабит
эффективность их действия.
Некоторые специалисты вы-
ражают мнение, что полное
прекращение подачи воздуха
в стеллажную зону поглощает
кислород и способствует умень-
шению или даже прекращению^
пожара, однако при открывании
дверей для впуска пожарной
команды огонь разгорается сно-
ва. Спорность в решении
154
вопроса применения крышной
вентиляции требует проведения
дальнейших исследований.
Проблемы противопожарной
защиты высотных стеллажных
складов до сих пор не получили
должного освещения в научных
исследованиях и специальной
литературе. Инструкции по
противопожарным мероприя-
тиям в складских зданиях [55]
касаются лишь одноэтажных
и многоэтажных складов.
Инструкция по противопожарной защи-
те высотных стеллажных складов |7|.
1. Следует использовать автомати-
ческую систему пожарной сигнализации
с применением датчиков, реагирующих
на присутствие газов и дымов (напри-
мер, ионных датчиков), или иных
устройств, которые при возникновении
пожара обеспечивают оповещение
пожарных служб на предприятии
или в населенном пункте. Датчики
следует размещать в горизонтальных
плоскостях на расстоянии около 8 м
друг от друга. Такая их расстановка не
оказывает принципиального влияния иа
решение строительной части здания.
2. В крыше здания должны быть
предусмотрены отверстия для отвода
газов, дыма и горячего воздуха.
Эти отверстия должны быть оборудова-
ны клапанами с автоматическим откры-
ванием. Отверстия должны занимать
3—5% поверхности крыши (поскольку
наличие дыма и газов затрудняет
операцию тушения и, кроме того,
может быть причиной взрыва).
3. В складах, имеющих стальную
конструкцию, следует применить сприн-
клерные системы, а в железобетонных
зданиях — дренчерные системы с пода-
чей воды под достаточным давлением,4
причем расстояние между горизонталь-
ными плоскостями, в которых распо-
лагаются указанные системы, не долж-
но превышать 8 м. Дренчерные систе-
мы являются вполне достаточными для
складов, имеющих железобетонную кон-
струкцию (ввиду ограниченной возмож-
ности распространения огня), а также
для складов с малой огневой нагруз-
кой (например, для хранения негорю;
чих материалов на несгораемых поддо-
нах).
4. На расстоянии не более 50 м
друг от друга следует предусмотреть
устройство поперечных (относительно
пролетов) переходов через весь склад.
Такие переходы должны иметь ширину
не менее 0,8 м и высоту не менее
1,9 м. В железобетонных складах эти
переходы должны быть снабжены
противопожарными дверями, имеющи-
ми такую же огнестойкость, что и сте-
на, разделяющая отдельные камеры.
В каждом переходе следует разместить
два гидранта со шлангами и бранд-
спойтами, подача воды к которым осу-
ществляется из двух независимых ис-
точников.
5. Вблизи входов в пролеты следует
установить соответствующим образом
подобранные гидранты с подачей воды
под достаточным давлением, а также
ручные огнетушители.
6. Следует предусмотреть необходи-
мую систему аварийных выходов и
лестниц, оборудованную соответствую-
щими указателями и аварийным осве-
щением. Эти коммуникационные пути
должны быть всегда доступными.
7. Следует сблокировать электро-
питание складского оборудования с
системой оповещения, предотвращая
их действие во время тушения пожара.
Такая мера не влияет на конструк-
тивное решение здания.
8. У входов в склад следует преду-
смотреть аварийные кнопки, объединен-
ные в единую сигнальную систему.
9. В складах, где пожарная опас-
ность особенно велика, следует преду-
сматривать большее количество плос-
костей, в которых размещаются сприн-
клеры (вплоть до каждого яруса под-
донов), а также дополнительные
средства тушения, например, пенооб-
разователи (с многократным увеличени-
ем объема) и пр.
10. В совмещенном покрытии реко-
мендуется устройство кессонов, времен-
но задерживающих дым в зоне пожара,
благодаря чему ускоряется задейство-
вание датчиков.
11. Рекомендуется предусматривать
водяные завесы у входов и выходов
из складских пролетов в целях локали-
зации пожара в одной из камер или
применять постоянные огневые завесы
для закрывания технологических прое-
мов.
12. В деформационных швах следует
применять негорючие материалы, по-
скольку именно через эти места огонь
может перебрасываться на другие
участки.
155
13. В целях снижения горючести
кровли в качестве теплоизоляции
следует применять жесткие плиты из
минеральных материалов (например,
шлаковаты или 'стекловаты), избегая
применения горючего пенополистирола,
мягких древесноволокнистых плит
и т. п. В качестве утеплителя для
стен также следует использовать него-
рючие материалы (согласно правилам
зарубежных страховых компаний,
применение горючих теплоизоляцион-
ных материалов влечет за собой повы-
шение страховых ставок на 40%).
14. Следует избегать применения
сгораемых кровель (в том числе из
синтетических материалов), защищаю-
щих от атмосферных осадков.
15. Следует использовать устройство
брандмауэров, разделяющих покры-
тие на отдельные секции, но не пре-
пятствующих отводу дождевой воды.
16. Следует избегать применения
деревянных поддонов, способствующих
повышению пожарной нагрузки (осо-
бенно при складировании негорючих
материалов).
13. Органйзация работ в высотном
стеллажном складе
По причине высокой произ-
водительности высотный стел-
лажный склад (особенно с
автоматизированным управле-
нием) требует очень четкой ор-
ганизации. В таком складе каж-
дая операция, каждое прохож-
дение груза или документа,
работа каждой машины и каж-
дое рабочее место человека
должны быть тщательно описа-
ны, проанализированы и учте-
ны в общем балансе работы
системы. Многие функции скла-
да, особенно периферийных его
частей (в отличие от стеллаж-
ной складской части), являются
спонтанными, например подвоз
грузов по железной дороге.
Поэтому к проекту организации
работ предъявляются необы-
чайно высокие требования.
Основной задачей при проек-
тировании организации работ в
складе является обеспечение
стабилизации стеллажной
структуры — самого дорого-
стоящего элемента в системе
склада — и обеспечение непре-
рывной работы этой структуры
156
с максимальной производитель-
ностью на протяжении смены
или суток. Такой принцип поз-
воляет ограничить до миниму-
ма расходы на стеллажную
часть склада и обеспечивают
быструю амортизацию.
Приведенные требования к
проекту организации работ вы-
зывают радикальное изменение
прежнего понятия «проекта ор-
ганизации работ», который на
практике обычно складывался
из описания операций, опре-
деления количества рабочей
силы и схемы зависимостей
между отдельными звеньями
управления складом.
Проект организации работ
высотного стеллажного склада
должен на основе количествен-
ного анализа складского про-
цесса давать инструкции по
обслуживанию прохождения
грузов и информации (доку-
ментов) в любой момент про-
хождения (пиковый или сред-
ний) в тесной связи с окруже-
нием («вход» и «выход») и рас-
четом необходимых для обеспе-
чеиия заданной производитель-
ности средств (люди и маши-
ны). В этом проекте на основе
анализа различных случаев
должны быть также приведены
инструкции по осуществлению
операций и необходимые сред-
ства на случай аварии отдель-
ных элементов этой сложной
системы.
В традиционном проекте ор-
ганизация работ в высотном
стеллажном складе разраба-
тывается на заключительной
стадии проектирования, но в
получаемом результате содер-
жатся все прежние технические
и технологические решения.
В современных складских
системах, ориентированных на
функции и связи, организацион-
ные проблемы в одинаковой
степени влияют как на техни-
ческие, так и на технологи-
ческие решения. По этой причи-
не проект организации работ
следует начинать уже на стадии
разработки концепции и про-
должать вместе со всеми пос-
ледующими стадиями проекти-
рования. Установление четкой
границы между организацией *
и так называемой технологией
складирования* является весь-
ма затруднительным. Здесь от-
сутствуют какие-либо норма-
тивные указания. Поэтому в
настоящей работе принят сле-
дующий ход рассуждений.
Для установленного процес-
са складирования, обусловлен-
ного функцией склада, подби-
раются технические средства
и проектируется организация,
* Это понятие охватывает ту тра-
диционную часть проблематики проек-
тирования склада, которая не ка-
сается конструкций и инженерного обо-
рудования.
обеспечивающая осуществле-
ние этого процесса с опре-
деленной производительностью.
Складские процессы вместе с
техническими средствами опре-
деляют ту или иную техноло-
гию складирования. Проект
организации работ рассматри-
вает эту технологию в коли-
чественных категориях с учетом
производительности людей и
машин, а также определяет
способ управления прохожде-
нием грузов и информации
во всей системе. Достигнутое
в проекте организации соот-
ветствие заданной и найденной
производительности замыкает
цикл проектирования склада, в
то время как в случае несоот-
ветствия этих показателей тре-
буется либо вносить изменения
в технологию, либо возвра-
щаться к предшествующим
стадиям проектирования.
Данные для разработки окон-
чательного варианта проекта
организации работ в высотном
стеллажном складе берутся из:
программы складирования
(см. гл. 4), в которой, в част-
ности, определены связи склада
с поставщиками и заказчиками,
структура перегрузочных опе-
раций с учетом средств внеш-
него транспорта, а также опре-
делены грузоподъемности авто-
мобилей, контейнеров и желез-
нодорожных вагонов, различ-
ных средств транспорта и раз-
личных грузовых единиц, охва-
тываемых программой склади-
рования (табл. 13.1 и 13.2);
прохождения материалов и
информации (см. гл. 5 и 7);
принятых средств транспорта
и оборудования в складе (см.
гл. 6, 8, 9 и 10);
способов управления сред-
157
Таблица 13.1
Пример определения загрузки* желез-
нодорожного вагона 14 Kddt грузо-
подъемностью 20 т (для выбранных
грузов)
1. Грузовые единицы на поддонах
(1,2X0,8 м): 21 единица высотой
более 0,9 м и 42 единицы высотой до
0,9 м (при непревышении грузоподъем-
ности вагона).
1а 4 7 19 16 13 10 2,71 (. ч
2 5 8 20 17 14 11
3 6 9 21 18 15 12
9,26
2. Мешки по 50 кг: 6 слоев 2-22=
= 396 шт.
3. Барабаны 200 л, баллоны 60 л: 1
слой по 4-15=60 шт.
4. Ящики размером 400X 400 мм:
2 слоя по 6-23=276 шт.
5. Бидоны по 25 л: 2 слоя по 9-30=
=540 шт.
6. Картонные коробки размером
800X 400X 400 мм: 4 слоя по 3-23=
=276 шт.
7. Пакеты размером 1250Х1070Х
X180 мм: 10 слоев по 2-8=160 шт.
* Цифры означают последователь-
ность загрузки.
ствами транспорта (см. гл. 11);
административных отноше-
ний с будущим потребителем,
поставщиками и заказчиками,
касающихся прохождения доку-
ментации, которое часто требу-
ет углубленного изучения
(табл. 13.3).
Таблица 13.2
Пример определения загрузки грузо-
вых автомобилей Стар-28/29 и Ельч-
315 (для выбранных грузов)
1. Грузовые единицы иа поддонах
(1,2Х0,8Х1,5...1,6 м).
Автомобиль Стар-28/29 вмещает
8 грузовых единиц в один слой.
Максимальная масса грузовой
единицы составляет 625 кг.
Автомобиль Ельч-315 вмещает
9 грузовых единиц также в один
слой. Максимальная масса гру-
зовой единицы составляет 888 кг.
Стар-28/29 Ельч-315
Грузоподъ- Грузоподъ-
емность 5 т емность 8 т
2. Мешки по 50 кг:
Стар-28/29: 3 слоя по 5-5+
+2-1=81 шт.
Ельч-315: 3 слоя по 6-5=90 шт.
Применительно к цели, кото-
рой должен отвечать проект
организации работ в высотном
стеллажном складе, можно
установить его объем, который
обычно предусматривает:
1. Количественный анализ
процессов прохождения и тран-
спортных циклов в зоне всего
склада с перемещением грузов
(в том числе поврежденных),
порожних поддонов, тары мно-
Рис. 13.1. Организация операций в системе распределительного склада
/ — зона приема на склад; 2 — документы; 3 — материалы; 4 — подготовка карт свободных мест; 5 —
адресная карта (дубликат); 6—адресная карта; 7 — копня заказа; 8—квитанция доставки; Р —
картотека свободных мест; 10, 25, 32 — бюро экспедиции; 11—лаборатория исследования материалов;
12 — уведомление о результатах испытаний; 13 — диспетчер зоны приема; 14 — образец; 15 — мате-
риал; 16 — квитанции адресных карт; 17 — складская картотека; 18 — карта выхода со склада; 19 —
высотный стеллажный склад; 20 — одноэтажный склад; 21 — склад емкостей; 22 — вход в склад; 23 —
складирование; 24 — выход со склада; 26 — перфокарта; 27 — управление технологическим процессом
склада; 28 — затребование материала иа отправку; 29 — централизованная обработка данных; 30 —
внутренний заказ на отправку; 31 — централизованная упаковка; 33 — материалы, подготовленные к
отправке; 34 — копия; 35 — отправочная упаковка; 36—материалы по заказу получателя; 87—про-
межуточный стеллажный и обычный склады; 38 — отправочная картотека; 39 — карта отправки со
склада; 40 — отправочные документы; 41 — освобождение с временного склада; 42 — материалы по
заказу, готовые к отправке; 43 — зона выдачи со склада
158
159
Т а б л и ц а 13.3
Пример объема ' исследовании про-
хождения складских документов
1. Перечень используемых докумен-
тов:
документы, используемые в скла-
дах сырьях и тары (описание,
образцы, способы заполнения,
функции);
документы, используемые в
складах готовых изделий (опи-
сание, образцы, способы запол-
нения, функции).
2. Прохождение документов на пред-
приятии и в складе:
прохождение документов,
связанных с приемкой сырья от
поставщиков (записать в виде
карты процесса прохождения);
прохождение документов, свя-
занных с выдачей сырья и тары
со склада в производственные
подразделения (записать в виде
карты процесса прохождения);
прохождение документов, свя-
занных с приемкой готовых
изделий из производственных
подразделений на склад (запи-
сать в виде карты процесса
прохождения);
прохождение документов, свя-
занных с выдачей готовых изде-
лий со склада заказчику (за-
писать в виде карты процесса
прохождения).
гократного использования и до-
кументов.
2. Баланс времени работы
средств складского транспорта
(на основе расчетов в картах
транспортных циклов) и срав-
нение транспортных средств.
3. Баланс времени труда лю-
дей (на основе расчетов в кар-
тах процесса и в картах тран-
спортных циклов), а также
сравнение состояния занятости
персонала.
4. Рабочие инструкции для
стационарных рабочих мест
(обозначенных в картах процес-
са прохождения).
5. Сопоставление и описание
технических средств организа-
ции труда на отдельных ста-
ционарных рабочих постах (на-
пример, картотеки).
6. Функционирование склада
в аварийных ситуациях.
7. Общая схема организации
складских операций (рис. 13.1).
Количественный анализ про-
цессов прохождения и тран-
спортных циклов в зоне склада
в целом следует проводить для
всех видов прохождения грузов
и документов, используя иден-
тифицированный ранее процесс
прохождения и его узловые точ-
ки (рис. 13.2). Он представля-
ет собой наиболее трудоемкую
часть проекта организации, од-
нако дает количественную осно-
ву для определения производи-
тельности склада. Не следует
экономить времени и сил на его
проведение, поскольку именно в
этой части проекта организации
кроются наибольшие возмож-
ности рационализации. Прин-
ципы составления карт тран-
спортных циклов и процессов
прохождения приведены в гл. 5.
Схему прохождения информа-
ции и документов всегда следу-
ет показывать на фоне схемы
прохождения грузов (табл. 13.4
и рис. 13.1).
Рабочие инструкции могут от-
носиться как к отдельным рабо-
чим постам, так и к работникам
(в случае переменных рабочих
мест). При этом следует пом-
нить, что в результате анализа
процесса прохождения может
возникнуть необходимость при-
влечения работника к выполне-
нию операций на одном посту,
например, в течение только двух
часов в смену. В этих условиях
надлежит использовать работ-
ника для обслуживания не-
скольких соседних рабочих пос-
160
6 Зак. 643
Рис. 13.2. Схема прохождения материалов на входе и выходе фабрики косметических изделий
/—производство; 2—склад тары (складирование до 6 м); 3— склад сырья и тары; 4— склад готовых изделий; 5—легкая полиэтиленовая упвковка; 6 —
возвратные емкости легкой полиэтиленовой упаковки; 7— автомобильная рампа; 8—готовые изделия; 9 — сырье н твра; 10—мелкое сырье; 11. 21 — сырье и
тара иа поддонах; 12—порожние поддоны; /3 — возвратная тара; 14— поддоны; 15—склад возвратной тары и поддонов; 16— специальное сырье; 17 —
сырье для производства картонной тары; 18— хранимое сырье: 19 —поддоны для укладки; 20— сырье н тара не нв поддонах; 22 — порожние поддоны; 23 —
железнодорожная рампа; 24 — готовые изделия
Таблица 13.4
Последовательность работ в рас-
пределительном складе (прохожде-
ние грузов и информации)
Операции с материалом:
1. Прием материала (подготовка,
выгрузка доставленного груза, воз-
можная перегрузка материала в соб-
ственные контейнеры или иа поддоны
и т. п.).
2. Транспортировка в высотный
стеллажный склад.
3. Ввод в высотный стеллажный
склад (в стеллажные ячейки).
4. Комплектация, упаковка и
контроль.
5. Отбор полных грузовых единиц
для отправки или доставки в подраз-
деления комплектации.
6. Транспортировка грузовой едини-
цы в зону контроля, охраны или в под-
разделения комплектации.
7. Транспортировка скомплектован-
ных грузовых единиц в зону контроля
и охраны.
8. Охрана отправочных единиц гру-
за.
9. Перевозка грузовых единиц в
зону отправки.
10. Подготовка транспортных
путей.
Операции с документами:
1. Сравнение доставочных докумен-
тов с заказами, контроль доставлен-
ных грузов с точки зрения комплект-
ности, соответствия заказам и качест-
ва.
2. Распределение по местам склади-
рования.
3. Внесение в складские бухгал-
терские книги (постановка на склад-
ской учет).
4. Снятие со складского учета
и составление отправочных документов.
5. Выполнение заказов. Прием за-
казов и их обработка.
6. Проверка наличия заказанных из-
делий на складе и возможная подго-
товка комплектующих документов.
7. Контроль качества и соответствия
заказу.
Продолжение табл. 13.4
8. Составление счетов и накладных.
9. Составление инструкций по упа-
кове и отправке.
10. Составление отправочных до-
кументов.
тов. Подобная ситуация может
сложиться и в случае примене-
ния подвижных средств тран-
спорта. При анализе процессов
прохождения материалов и до-
кументов такие ситуации легко
выявляются.
Состав оборудования обусло-
вливается технологией произ-
водства работ в стационарных
пунктах.
Разработка той части проек-
та, которая касается функцио-
нирования склада в аварийных
ситуациях, заключается в моде-
лировании аварий отдельных
подсистем или элементов склад-
ской системы и определении
запасных способов и средств,
обеспечивающих осуществле-
ние складского процесса. При
этом необходимо принимать во
внимание соответствующий за-
проектированной системе уро-
вень технического обслужи-
вания и ремонта. Современные
транспортные средства и
складское оборудование требу-
ют четкой системы устранения
аварий и поломок. Пример
решения организации работы
высотного стеллажного склада
приведен в гл. 17 в виде части
проекта склада.
14. Архитектурно-строительные решения
высотных стеллажных складов
Несмотря на то, что все пред-
шествующие проектные указа-
ния были направлены на под-
готовку задания архитектору
(суть этого задания заключа-
ется в достижении полного
соответствия технологических
требований и строительных воз-
можностей), это не значит, что
все решения принимаются без
его участия.
Высотные стеллажные скла-
ды, в которых стеллажи пред-
ставляют собой оборудование
типовых промышленных зданий
со стальным или железобетон-
ным каркасом, при проектиро-
вании не создают никаких за-
труднений. Следует только об-
ратить внимание на надлежа-
щий выбор сетки колонн (в
поперечном направлении к стел-
лажным коридорам) для опти-
мального размещения стеллаж-
ной системы.
Высотный стеллажный склад
в общем случае состоит из
достаточно высокой складской
части (стеллажная конструк-
ция с ограждениями) и сбло-
кированного с ней здания для
приема, сортировки и отправки
грузов, т. е. здания, предназ-
наченного для выполнения дру-
гих (Отличных от складирова-
ния) функций склада. Это,
обычно невысокое, здание не
представляет никаких техничес-
ких сложностей при проекти-
ровании и в связки с этим не
требует специального рассмот-
рения в настоящей книге, хотя
с точки зрения объема оно
может оказаться вполне срав-
нимым с высокой складской
частью.
6*
Специфика высотного стел-
лажного склада касается как
функционально-пространствен-
ной компоновки (гибкость,
блокирование), так и чисто
строительных решений некото-
рых его элементов (фундамен-
ты, устройство рельсовых путей
для стеллажных кранов-штабе-
леров, стеллажи, наружные
стены, покрытие, отопление и
освещение).
Гибкость функций склада.
Функции высотного стеллажно-
го склада и соответствующие
им пространственные решения
обусловливаются анализом
прохождения материалов на
предприятии и способов управ-
ления им в определенных усло-
виях снабжения, производства
и сбыта. Быстрое развитие про-
мышленности сокращает сроки
технической пригодности зда-
ний и складского оборудования.
Современные пространственные
и функциональные решения
должны отвечать потребностям
будущего и, следовательно,
должны удовлетворять услови-
ям гибкости и универсальности,
необходимым в период развития
промышленного производства.
В современных решениях скла-
дов, проектируемых на срок
службы 25 лет, следует учиты-
вать возможность достижения
оптимального использования,
например, через 12 лет [10].
Применительно к складским
зданиям условия гибкости и
универсальности можно сфор-
мулировать следующим обра-
зом:
1. Возможность складирова-
ния в случае изменения габа-
163
ри!ов тары или целых грузовых
единиц при условии максималь-
но возможного использования
вместимости склада.
2. Возможность складирова-
ния и перегрузки запасов в
случае изменения веса материа-
лов или целых грузовых единиц
с сохранением использования
вместимости склада и грузо-
подъемности средств транспор-
та.
3. Возможность складирова-
ния в случае изменения ассор-
тимента с обеспечением надле-
жащих условий хранения.
4. Возможность повышения
вместимости склада путем его
расширения с сохранением над-
лежащей связи складской зоны
с зонами производства и от-
правки.
5. Возможность повышения
складского оборота путем ин-
тенсификации использования
средств транспорта.
6. Возможность применения
механизации.
7. Возможность применения
автоматизации.
Возможность выполнения
указанных требований в про-
цессе проектирования высотно-
го стеллажного склада различ-
ны:
более широкие возможности
гибкого проектирования имеют-
ся в случае железобетонных
стеллажей (см. гл. 9);
возможности складирования
зависят от принятого типа стел-
лажей и средств транспорта;
следует предусмотреть воз-
можность установки в будущем
систем кондиционирования
воздуха и тушения пожаров;
повышение вместимости тре-
бует надлежащего решения
плана использования террито-
рии (см. рис. 9.20);
постоянное развитие и много-
образие выпускаемых в настоя-
щее время средств транспорта
позволяют удовлетворить этим
условиям практически в каж-
дом проектируемом складе.
Блокирование складских и
производственных зданий. Ин-
теграция производства со скла-
дированием' сырья, полуфабри-
катов и готовых изделий (т. е.
производство и складирование
под одной крышей) обусловли-
вает блокирование помещений
и создание комплексных про-
мышленных зданий. С точки
зрения проблем внутреннего
транспорта и складирования
блокирование является техни-
чески и экономически обосно-
ванным, поскольку способству-
ет уменьшению потребности в
складских площадях и прос-
транствах, а также сокращению
протяженности транспортных
путей.
На рис. 14.1 [59] приведен
пример влияния процесса про-
хождения материалов на ком-
поновку фармацевтического
предприятия (высотные стел-
лажные склады сблокированы
с производственным зданием).
Путь прохождения материалов
от доставки сырья и до получе-
ния упакованных препаратов
обусловил назначение и форму
отдельных помещений, в том
числе и высотных стеллажных
складов. В рассматриваемом
случае они используются для
хранения сырья, тары и готовых
изделий.
Фундаменты. В виду больших
нагрузок, достигающих 200
кПа, которые фундамент стел-
лажной части должен передать )
164
на грунт, а также неравномер-
ной осадки здания (вызываемой
переменным нагружением стел-
лажей, непосредственно влияю-
щим на работу механических
систем), стеллажную конструк-
цию следует устанавливать на
жесткой плите или ростверке.
Жесткость фундаментной плиты
зависит от вида и прочности
грунтового основания. В прин-
ципе, чем выше уровень меха-
низации и автоматизации в
складе, тем более высокие
требования предъявляются к
жесткости конструкций и
системе опирания стеллажной
части на грунт. При проекти-
ровании высотного стеллажного
склада особое внимание следует
обращать на возможность даль-
нейшего расширения склада пу-
тем пристройки дополнитель-
ных стеллажных коридоров.
Наличие пристроек не должно
отразиться на функционирова-
нии ранее построенной стеллаж-
ной части склада.
Рельсовый путь крана-штабе-
лера. При рассмотрении дина-
мических влияний на работу
стеллажных кранов-штабеле-
ров (гл. 10) "была указана
необходимость исключения не-
ровностей рельсового пути, по
которому перемещаются краны-
штабелеры. На рис. 14.2 приве-
ден пример устройства рельсо-
вого пути, который хорошо
зарекомендовал себя в услови-
ях эксплуатации.
Конструкция стеллажей. Ме-
тоды конструирования стел-
лажей рассмотрены в гл. 9.
В железобетонных стеллажах
с поперечными стенками про-
дольные стальные балки, слу-
жащие для опирания поддонов,
требуют особо точного монта-
Рис. 14.1. План прохождения мате-
риалов в блокированном предприятии
/ — вспомогательный склад твры с типографией;
2, 3 — упаковка; 4—изделия с других фабрик;
5 — многоярусный склад готовых изделий; 6—
разливка и упаковке; 7—централизованная экс-
педиция; 8, 9 — производство; 10 — стеллажный
склад тары; 11 — централизованный стеллажный
склад .сырья; 12—иа упаковку; 13— тара
жа. Точная горизонтальная
выверка балок (рис. 14.3) с
помощью болтов может быть
выполнена после монтажа кра-
на-штабелера, а также во время
его эксплуатации. Рабочий стол
с телескопическими вилами поз-
воляет определить надлежащий
уровень балок по всей длине
коридора и по обеим сторонам
его.. Придавая большое зна-
чение сохранению требуемых
допусков для обеспечения на-
дежного функционирования
кранов-штабелеров, представ-
ляется необходимым установить
в здании высотного стеллаж-
ного склада оборудование для
регистрации и измерения его
деформаций и перемещений
отдельных его элементов. Такое
оптическое устройство исполь-
зовано в складе, описанном в
примере 9.2.
Наружные стены. В высотном
стеллажном складе наружные
стены рекомендуется выполнять
в виде легких ограждений, что
позволяет снизить нагрузку,
крайнего ряда стеллажей. При-
.165
Рис. 14.2. Разрез рельсового пути штабелера и деталь крепления рельса
1 — зажим рельса; 2 — рельс; 3 — боковое направляющее колесо; 4 — рельсовая подкладка; 5 —
эпоксидный раствор; 6 — упругая прокладка
меры наружных стеновых ог-
раждений складов со стальны-
ми стеллажами приведены на
рис. 9.19 и 9.21.
В случае железобетонных
стеллажей наружные стены в
общем случае проектируются в
виде продольных вертикальных
элементов Т-образного сече-
ния или в виде специальных
панелей, вставляемых между
этими элементами, если рас-
стояние между ними превосхо-
дит ширину панели. Такие
стены требуют только утепления
и облицовки.
Например, в складе, показан-
ном на рис. 9.2, складируемый
материал допускает колебания
температуры от 10 до 35°С.
Коэффициент теплопередачи
1,05 Вт/(м2-°С) достигнут путем
устройства на железобетонной
166
панели (толщина 6 см) тепло-
изоляции из пенополисти-
рола толщиной 3 см и на-
ружного слоя бетона толщи-
ной 4 см, соединенного с
основной конструкцией стены
при помощи нержавеющих
скоб. Швы изнутри заполнены
пористой резиной, а снаружи—
двухкомпонентной мастикой.
Для оживления большой мо-
нотонной плоскости наружной
стены в бетонных элементах
через каждые 3 м выполнены
мнимые швы. Для бетона на-
ружных стен применен спе-
циальный гравий, а в качестве
опалубки использованы
вертикально установленные
строганые доски.
Для торцовых стен потребо-
вались особые решения. Со сто-
роны фронта склада, к которой,
как правило, примыкает низкая
часть склада, наружная стена
должна быть отодвинута от
стеллажа на расстояние, обес-
печивающее возможность про-
езда крана-штабелера и подвес-
ки кабеля электропитания. Ко-
лонны должны быть расположе-
ны таким образом, чтобы не
осложнялась компоновка фрон-
та склада. В задней торцовой
стене следует предусмотреть
проемы (если не предусматри-
вается монтаж через крышу)
для монтажа крана-штабелера,
а также эвакуационные двери
у выхода из межстеллажного
коридора.
В высотном стеллажном
складе устройство окон являет-
ся излишним, поскольку через
высокие стеллажи проникает
немного света (рис. 14.4),
и к тому же в некоторых слу-
чаях складируемые материалы
оказываются чувствительными
к воздействию света.
В случае предусматриваемой
достройки коридоров часть
наружной стены, заглубленную
167
Рис. 14.4 Освещение высотного стел-
лажного склада с помощью источни-
ков света, расположенных перпенди-
кулярно осям межстеллажных кори-
доров
в грунт, следует выполнять
так же, как и в верхних частях,
и предохранять ее с помощью
специальной защитной стенки
(рис. 14.5). При этом удается
избежать потерь по ширине
здания, которые возникли бы
в случае устройства более
толстой нижней части стены.
Покрытие. Характерной осо-
бенностью покрытий высотных
стеллажных складов является
их сравнительно небольшой
пролет. Многоярусные кон-
струкции стеллажей (как сталь-
ные, так и железобетонные)
позволяют ограничить ширину
пролетов покрытия до 3—4,2 м.
Фермы или балки покрытия
опираются на колонны или сте-
ны стеллажей (см. рис. 9.18),
способствуя при этом повыше-
нию горизонтальной жесткости
стеллажей в поперечном нап-
равлении. В железобетонных
складах для этой цели исполь-
зуются и пространственные
элементы (см. рис. 9.2 и 9.23).
Небольшая ширина пролета
обусловливает тот факт, что
кровли в высотных стеллажных
складах являются легкими
и сравнительно недорогими.
Строительная промышленность
выпускает все больше материа-
лов, пригодных для устройства
таких легких покрытий. Труд-
ность их выбора заключается
главным образом в нетиповых
размерах пролетов.
Нетиповой шаг вертикальных
опорных элементов стеллажей
(обусловленный габаритами
грузовых единиц и используе-
мых транспортных средств) по
сравнению с размерами вы-
пускаемых типовых плит покры-
тия требует компромиссных
решений, которые можно полу-
чить с помощью оптимизацион-
ных расчетов. При этом следует
помнить, что в высотном стел-
лажном складе очень трудно
приспособить строительные эле-
менты к общим принципам ти-
пизации в строительстве, по-
скольку в большинстве случаев
склады строятся по индиви-
дуальным проектам. В плоскос-
ти покрытия крыш высотного
стеллажного склада вдоль ко-
ридоров устраиваются клапаны,
которые одновременно могут
выполнять роль световых фона-
рей. Расстояния между
дымовыми клапанами и их сум-
марная поверхность определя-
ются противопожарными нор-
мами.
Отопление, вентиляция и
кондиционирование воздуха.
Эти три проблемы при проек-
тировании должны рассматри-
ваться и разрабатываться с
учетом их взаимных связей.
Для выбора проектных решений
служат требуемые параметры
микроклимата, обусловленные
пространственной компонов-
кой, вытекающей из особеннос-
тей технологии и архитектурно-
168
5
5
Рис. 14.5. Пространственное решение высотного стеллажного склада железобетонной
конструкции
/—грузовые подъемники; 2, 3—фронт скивдв; 4, 5. 6 — стелдажиаи часть; 7 — зона комплектации
поштучного отборе грузов; 8 — рампа; 9 — предусматриваемое расширение
конструктивных решений, одна-
ко уже на первых стадиях
проектирования следует учесть
пожелания специалистов по
инженерному оборудованию.
Перечень необходимых дан-
ных для проектирования обо-
рудования и систем отопления,
вентиляции и кондиционирова-
ния воздуха приведен в табл.
14.1 (49]. Особое внимание
следует обратить на взаимо-
увязку трасс инженерного
оборудования с конструкциями
стеллажей и другими система-
ми (водоснабжение, электропи-
тание и т. п.).
В складе, приведенном в
качестве примера на рис. 9.2,
Таблица 14.1
Перечень данных для проектирования
систем и установок отопления,
вентиляций н кондиционирования
воздуха в высотных стеллажных
складах
Отопление:
назначение отдельных помещений;
требуемая температура в помеще-
ниях;
конструкция и толщина стен, пере-
крытий, покрытия и пола;
конструкция и размеры проемов;
максимальная температура, до кото-
рой может быть нагрет складируе-
мый материал (речь идет о локали-
зации источников тепла)
Вентиляция и кондиционирование
воздуха:
требуемая относительная влажность
воздуха;
169
Продолжение табл. 14.1
кратность воздухообмена в течение
часа;
периодичность нспользоаания обо-
рудования в течение дня и а течение
года;
число занятых работников в отдель-
ных помещениях;
данные о загрязнении аоздуха в по-
мещениях (пыль, влажность).
в целях отопления и охлажде-
ния складского помещения
использованы две системы обес-
печения циркуляции воздуха.
Производительность каждой
из них составляет 18 тыс.м3/ч,
что обеспечивает двукратный
воздухообмен в течение 1 ч.
Системы снабжены отопитель-
ными приборами, подключенны-
ми к паропроводной сети, и
холодильными установками,
подсоединенными к системе
водоснабжения.
Водоснабжение и канализа-
ция. Специальные требования,
предъявляемые к санитарно-
техническому оборудованию
высотных стеллажных складов,
ограничиваются в принципе во-
доснабжением систем пожаро-
тушения, обусловленным проек-
том противопожарной защиты.
В складах, оборудованных
установками пожаротушения с
образованием пены, следует
предусмотреть отвод отработан-
ной пены в систему канализа-
ции.
Электрооборудование. Систе-
мы энергоснабжения проекти-
руются на основе технологи-
ческих схем и систем инженер-
ного оборудования. Мощности
для питания силовых и освети-
тельных установок устанавли-
ваются по согласованию с орга-
нами энергоснабжения, обеспе-
чивающими возможности над-
лежащей подачи электроэнер-
170
гии. Все подсоединения, регу-
лировочные устройства и схемы
питания транспортных средств
и систем отопления, вентиляции
и кондиционирования воздуха
следует увязать с общей тран-
спортной системой и постоян-
ными установками.
В случае наличия пожарных
насосов следует предусмотреть
два независимых источника по-
дачи электроэнергии. Дальней-
шие проектные решения долж-
ны учитывать коэффициенты
одновременности и коэффици-
енты использования электроэнер-
гии, обусловленные технологи-
ческим процессом склада. Для
определения требуемой мощ-
ности силового и осветитель-
ного оборудования следует
по отдельности рассмотреть
различные устройства и выб-
рать для них соответствующие
коэффициенты. Например, для
средств внутреннего транспорта
обычно используется коэффи-
циент одновременности 0,4 и
коэффициент использования
электроэнергии 0,2. В высотных
стеллажных складах с большим
оборотом эти коэффициенты
значительно выше (например,
коэффициент одновременности
0,7). В любом случае они
должны устанавливаться техно-
логом при участии проектиров-
щика системы энергоснабже-
ния.
При разработке способов ос-
вещения высотного стеллажно-
го склада принципиальное зна-
чение имеет высота стеллажей
и вызываемое ими затемнение.
Как правило, с помощью крыш-
ных фонарей не удается обес-
печить естественного освещения
стеллажных частей склада.
На рис. 14.5 показано, что
несмотря на наличие крышных”1
фонарей (перпендикулярно
осям коридоров) шириной 3 м
на расстоянии 9 м друг от дру-
га, а также боковых окон, осве-
щенность на высоте 1 м от
уровня пола составляет всего
лишь 44 лк.
В связи с этим следует ис-
пользовать принцип обеспече-
ния высотных стеллажных
складов искусственным осве-
щением. Минимальная осве-
щенность в межстеллажных ко-
ридорах должна составлять
50 лк и на фронте склада дости-
гать примерно 200 лк. Если шта-
белеры управляются из кабины,
то они должны быть оснащены
осветительным оборудованием,
обеспечивающим освещенность
200 лк, причем свет должен
быть направлен в зону действия
вил; независимо от этого, рабо-
чее место оперэторз должно
иметь освещенность около
400 лк. Для аварийного осве-
щения, представляющего собой
отдельную систему, которая
может быть установлена у всех
входов, требуемая освещен-
Hoctb составляет 10 лк.
15. Оценка эксплуатационных свойств
и экономической эффективности высотных
стеллажных складов. Оптимизация проектных
решений .
В настоящей главе рассмат-
ривается система величин [13],
обеспечивающая возможность
оценки проекта высотного стел-
лажного склада и выбора на-
илучшего решения из несколь-
ких вариантов проекта. В соот-
ветствии с этим устанавлива-
ются основные характеристики
и параметры, которые следует
принимать во внимание, опреде-
ляется их значение, а также
критерии правильности проект-
ных решений высотных стел-
лажных складов. Указанная
система величин применитель-
но к складской технике должна
отражать современные возмож-
ности и ближайшие перспекти-
вы развития строительства.
Компонентами унифициро-
ванной системы величин явля-
ются:
подсистема основных харак-
теристик;
подсистема основных пара-
метров;
„подсистема критериев пра-
вильности проектных реше-
ний.
. В технических деталях сис-
темы показателей следует
учитывать приводимый ниже
комплекс требований, состав-
ленных на основе анализа, сде-
ланного в предыдущих главах.
1. Для количественного
определения запаса и объема
перегрузочных операций в скла-
де вводить как можно более
универсальные единицы.
2. Унифицировать разделе-
ние и наименование отдель-
ных поверхностей и складского
пространства (для выделения
стеллажной части).
171
3. На стадии проектирования
склада проанализировать и ре-
шить вопрос, достаточны ли
для экономической оценки
только капиталовложения или
следует учитывать также и
э.ксплуатацио.нные расходы.
4. При оценке эффективности
складов учитывать стоимость
земли.
5. Использовать общую для
технологической и строительной
частей проекта систему харак-
теристик, параметров и крите-
риев правильности решений
высотных стеллажных складов.
Совокупность этих характерис-
тик в виде карт оценки образу-
ет «банк данных» для проекти-
рования складов.
Упомянутые выше подсисте-
мы и общая карта оценки
склада детально рассмотрены в
работе [16], содержащей ин-
струкции по исследованию и
оценке эффективности складов
всех типов (т. е. одно- и много-
этажных, стеллажных и пр.).
Об универсальности предло-
женной в инструкции системы
показателей для оценки складов
свидетельствуют проведенные
обследования примерно 50 за-
проектированных и построен-
ных складов [13]. Результатом
практического применения сис-
темы показателей является
обобщенная «карта оценки
склада». Ввиду ее универсаль-
ности карту целесообразно
использовать для оценки высот-
ных стеллажных складов, кото-
рые представляют собой спе-
цифические складские объекты.
Основные предпосылки приме-
нения ее для оценки высотных
стеллажных складов сводятся
к следующему:
1. Стеллажный склад пред-
назначен главным образом для
складирования грузов на поддо-
нах. Поэтому для определения
его вместимости достаточно
указать число действительных
Z3 и приведенных Z3 грузо-
вых единиц на поддонах.
_ 2. Зависимость между Z3 и
Z3 имеет вид
h I Ь
0,9 .Pl,VoJ- ’ (15Л)
где d — коэффициент; hp — высота
грузовой единицы на поддоне; /р —
длина поддона; Ьр— ширина поддона.
Величина Z3 необходима для
сравнения показателей стои-
мости высотных стеллажных
складов, в которых складиру-
ются поддоны разных размеров.
Приведенная грузовая единица
имеет размеры 1,2X0,8X0,9 м.
Коэффициент d учитывает
тот факт, что дешевле (и лег-
че) складировать, например:
10 тысяч грузовых единиц
размером 1,2X1,2X1,5 м или
20 тысяч грузовых единиц раз-
мером 1,2X0,8X1,2 м, хотя
объем запаса в обоих случаях
одинаков.
С использованием результа-
тов исследований капиталовло-
жений в высотные стеллажные
склады [27] определены при-
ближенные числовые значения
коэффициента d в зависимости
от размеров поддона di и дей-
ствительной высоты грузовой
единицы б/г, причем d=didz.
Для нахождения коэффициента
di построен график (рис. 15.1)
зависимости капиталовложений
на 1 м3 для уровня расходов
при применении поддонов раз-
мером 0,8X1,2 м, можно полу-
чить следующие значения коэф-
фициента d\:
172
Раэмары поддонов ,М
Рис. 15.1. Зависимость капиталовложе-
ний на 1 м3 запаса от размеров под-/'
дона при разных высотах высотного' ”
стеллажного склада
Рис. 15.2. Зависимость капитальных
затрат на 1 м3 запаса от высоты паке-
та прн разных высотах стеллажного
склада
0,925 — 0,8 , ,с
= 1,15
d> 1+ 0,8
(для поддона 0,8X1 м);
Л1-,_о^=ода
(для поддона IX 1,2 м);
„|=1_о^п=„,в
(для поддона 1,2Х1,2м);
0,80- 0,62 0J8
И 15.2)
d> 1 0,8
(для поддона 1.4Х1,4м).
Для определения коэффици-
ента б/г построен график (рис.
15.2) зависимости капиталовло-
жений на 1 м3 запаса от высоты
грузовой единицы. Принимая
значение dz= 1 для уровня
расходов при высоте поддона
0,9 м, можно приближенно най-
ти величину di в пределах вы-
соты от 0,9 до 2 м из выра-
жения
d2=l,36—0,4йр (при 0,9<Лр«£2). (15.3)
Пример 1. Действительное число
поддонов в складе Z3 составляет
9000. Размеры поддонов: /р=1,2 м;
Ьр—1 м; Лр=1,4 м.
Коэффициент пересчета d=
s=0,95 (1,36—0,4 0,4) = 0,76.
Число приведенных поддонов
составляет:
* _ 14-12-1
Z3=0,76 9000 0 9 j 2 o g =
= 13 300 шт.
Без учета коэффициента пересчета
число приведенных грузовых единиц
Z3 было бы равно 17500 шт., а все
показатели расходов, вычисленные в
предположении приведенной грузовой
единицы, дали бы необоснованную
эффективность.
Пример 2. Z3 = 9000; /р=1 м;
/>р=0,8 м; Лр = 0,6 м.
d= 1,15(1,36- 0,4-0,6)= 1,29;
=6450 шт.
Без учета коэффициента пересчета
число приведенных грузовых единиц
Z3 составило бы 5000 шт., а все пока-
затели расходов, нечисленные на приве-
денную грузовую единицу, ошибочно
показали бы отсутствие эффективности.
За счет введения понятия
приведенной грузовой единицы
можно, кроме сравнения любых
двух высотных стеллажных
складов, увеличить объем ста-
тистических данных для опреде-
ления средних показателей рас-
ходов на один поддон.
173
Рис. 15.3. Строительная и технологи-
ческая схема высотной стеллажной
части склада
/ — покрытие; 2 — стена; 3 — конструкция
стеллажей; 4 — стеллажный кран-штабелер;
5 — территория застройки; 6 — приемио-сдаточ-
ные пункты; 7 — фундаментная плита; 8 —
рельсоаый путь
в
3. Если оборот запаса, обус-
ловленный нормативом (исчис-
ляемым в днях), представляет
собой исходную величину для
определения производитель-
ности, то в качестве действи-
тельной производительности
склада следовало бы принять
достижимый объем перегрузоч-
ных операций как сумму коли-
чества поддонов, подаваемых
на склад и забираемых со
склада в единицу времени (обы-
чно в 1 ч).
4. Для описания и оценки
отдельной части высотного
стеллажного склада следует
проанализировать следующие
его элементы (рис. 15.3): стро-
ительную площадку; фунда-
ментную плиту; рельсовый путь;
конструкцию стеллажей; стел-
лажные краны-штабелеры с
приводными механизмами,
электроборудованием и систе-
мой управления; стены; крышу
с вентиляционными клапанами.
5. Объем и структура капи-
таловложений должны соответ-
ствовать принятой в п. 4 струк-
туре стеллажной части. Напри-
мер, не рекомендуется включать
в оценку и сравнение фронт
склада, поскольку он часто за-
висит не только от стеллажной
части. Аналогичным образом
другие наружные и внутренние
устройства (оборудование)
также не входят в расчет,
поскольку они зависят от усло-
вий складирования.
6. Показатели объема и пло-
щадей не имеют существенного
значения для сопоставления и
174
оценки высотцых стеллажных
складов, в которых свободные
пространства обусловлены
лишь необходимостью наличия
транспортных путей (например,
ширина межстеллажного кори-
дора) и требуемых «зазоров»
между стеллажной конструк-
цией и грузовыми единицами.
Если возникает потребность
сравнения или оценки склада
при помощи объемного показа-
теля, например, для установле-
ния, который ИЗ способов скла-
дирования грузовых единиц или
какой штабелер (с одинарным
или двойным выдвижением вил)
дает меньший объём, то следует
использовать обобщенный по-
казатель объема.
7. Эксплуатационные расхо-
ды, куда входят амортизацион-
ные отчисления, стоимость тех-
нического содержания и ремон-
та, заработная плата и другие
расходы, зависящие от прису-
' щих каждому складу функцио-
нальных характеристик, не ока-
зывают принципиального влия-
ния на результаты сравнения
и оценки эффективности скла-
да, ибо они по-разному рас-
цениваются разными предприя-
тиями.
Указанные выше предпосыл-
ки позволяют выделить мини-
мальный набор параметров
(табл. 15.1), наилуйшим обра-
зом описывающих особенности
высотного стеллажного скла-
да.
Объем и структура капитало-
вложений, которые следует учи-
тывать при сравнении и оценке
высотных стеллажных складов,
приведены в табл. 15.2.
Набор показателей правиль-
ности проектного решения для
сравнения и оценки вариантов
Таблица 15.1
Параметры высотного стеллажного
склада
А. Независимые параметры:
Вместимость (грузовых
единиц в шт.) . . z
Число коридоров (число
кранов-штабелеров) . п
Грузовая единица на под-
доне:
длина, м............1Р
ширина, м . . Ьр
высота, м .... hp
масса, кг .... G
Б. Зависимые параметры:
Размеры стеллажной ячейки, м:
длина ..... /=/Р+Д/
ширина ... b=bp-\-t^b
высота............/1=/1Р+Дй
Ширина межстеллажного _j_q
коридора, м . . bt—
lp+0,2
Число ячеек вдоль стел-
лажа .............Пр=г/2ппу
Число уровней складиро-
вания ...............пу=г/4ппр
(между пу и существует зависимость,
которую следует установить с учетом
соотношения vy/vx)
Длина склада с добавкой
на фронт Lc\ и конце-
вой зоной LC2, м . . L=nxl-{-lc
Ширина склада, м В— n(2-)-bt)
Высота склада, м . . . H=nyh-{-A.H
(вместе с ннжннм и верхним зазором
ДД)
Максимальный объем
перегрузки, принимае-
мый как сумма входя-
щих н выходящих гру-
зовых единиц в 1 ч . . Р
стеллажного склада представ-
лен в табл. 15.3.
При сравнении числовых зна-
чений указанных показателей,
найденных для проектируемого
склада со средними или эта-
лонными показателями, можно
оценить качество проектного
решения высотного стеллажно-
го склада. Путем сравнения
показателей, вычисленных для
различных вариантов одного и
того же проекта, можно также
выбрать наилучший вариант.
175
Таблица 15.2
Объем и структура капиталовложений.
в высотный стеллажный склад
Территория застройки . NP=LBNP,
где Np — стоимость
1 м2 территории _
Фундаментная плита Nf = LBNfX
X \пу, G),
где Nf — стоимость 1 м2 плиты.
Эти расходы охватывают земляные ра-
боты, устройства фундаментов (в нор-
мальных условиях) н пола. Они зависят
от числа уровней складирования пу
и массы грузовой единицы _
Рельсовый путь , . . NT=LnNT,
где Йт—единичная
стоимость рельсового
пути вместе с основа-
нием н упорами
Конструкция стеллажей NK(H,L,G,l,b,
h,n)
Она охватывает вертикальные несущие
элементы (стены или колонны), балки
для опнрання поддонов, поперечные
и диагональные связи, крепежные эле-
менты стен н покрытия, площадки
для производства ремонтных работ
и т. п. Расходы зависят от размеров
складской части (И, L), размеров
н массы грузовой единицы (/, G)
и числа коридоров п.
Стеновые ограждения . ,NS=2(L + B)X
XHNS,
где Ns — стоимость
1 м2 стеновых ограж-
дений
Покрытие..............N D= LBN D,
где Nd — стоимость
1 м2 покрытия, охва-
тывающего несущую
конструкцию н кровлю
вместе с вытяжными
клапанами, водоотво-
дом и т. п.
Стеллажные краны-шта-
белеры ^ . . . Nu~nNu,
где N„ — стоимость
одного крана-штабеле-
ра, подготовленного
к эксплуатации.
Замечания о пользовании
показателями. Наборы взаимо-
связанных показателей чаще
всего используются на началь-
ной стадии проектирования в
качестве ориентировочной ве-
личины. Они должны находить-
ся в пределах средних вели-
176
Таблица 15.3
Набор показателей для сравнения
и оценки высотных стеллажных складов
1. Показатель использования площади
застройки
hf—LBI'L м2/пр.гр.ед.*.
2. Показатель использования объема
Ab=LBH/Z м3/пр.гр.ед.
3. Показатель капиталовложений на
единицу складирования
Cj=N/Z злотых/пр.гр.ед.,
причем этот показатель можно рассмат-
ривать в виде
r_N_NP
7+z+Т+ .
z z z Z.
4. Показатель** капиталовложений на
единицу объема перегрузочных работ в
1- ч
Cj=N/P злотых/гр. ед.
* Приведенная грузовая единица.
** Этот показатель можно рассмат-
ривать в том же виде, что и в_п. 3,
но при подстановке Р вместо Z.
чин, получаемых на основе
совокупности рациональных
решений. В случае отсутствия
или недостаточного количества
показателей для сравнения
проектировщик должен вывести’
их сам на основе запроекти-
рованных ранее аналогичных
объектов.
Средние показатели, ввиду их
ориентировочного характера,
могут оказаться достаточными
для всего процесса проектиро-
вания.
Каждый проект высотного
стеллажного склада обычно
требует индивидуального реше-
ния и, в связи с этим, тща-
тельного выбора главного кри-
терия — оптимальности. Вели-
чины показателей и критериев
рассматриваются в гл. 16.
Оптимизация проектного ре-
шения высотного стеллажного
56 1012 15 20 . 25 30 35
А- Скл.дировжкив с памом
шкла яп К ва • К — Г4.-..-- . ... 'л •. >. г*
рмь-
Капитальные затраты на складируемую
грузовую единицу в условным единицах
Рис. 15.4. Зависимость; капитальных
затрат от высоты Ьысотного стеллаж-
ного склада '
Рис. 15.5. Структура капитальных за-
трат высотного стеллажного склада в
зависимости от высоты складирования
/ — фундамент; 2 — территория; 3 — покрытие;
4 — стеллажи; 5 — конструкция здания; 6 -— на-
грузчики; 7 — стены
склада достигается на приня-
том варианте проекта. После
уточнения независимых пара-
метров z, h, 1Р, bp, hp, G fl P
в качестве критериев оптималь-
ности теоретически можно при-
менять все зависимые пара-
метры, а также многие без-
размерные показатели.
Чаще всего критериями оп-
тимальности являются:
капиталовложения и эксплу-
атационные расходы (мини-
мум) ;
Рис.' 15.6. Зависимость капитальных
затрат от высоты высотного стеллажно-
го склада при разной стоимости на зем-
лю. Переменный параметр — стоимость
1 м2 территории. Постоянные пара-
метры: z=7000; Р = 80 поддонов в 1 ч;
Zp=l,2 м; Ьр=0,8 м; Лр=1,3 м; G=800
Рис. 15.7. Зависимость капитальных
затрат от высоты высотного стеллаж-
ного склада при разных размерах под-
донов. Переменные параметры: /р —
длина поддона; bf — ширина поддона.
Постоянные параметры: 2=7000; Р=
=80 поддонов в 1 ч; /ip=l,3 м; G=
=800 кг; стоимость землн
степень использования объе-
ма и площадей (максимум);
степень автоматизации (ми-
нимальное количество обслужи-
вающего персонала).
Параметры, отвечающие при-
нятым критериям (или совокуп-
ности критериев), называются
оптимальными параметрами
данного склада. В то же время
нельзя говорить об оптималь-
ных параметрах складов вооб-
ще, ибо такие параметры не су-
ществуют.
7 Зак. Й43
177
Капитальны» затраты на
Рис. 15.8. Зависимость капитальных
затрат от высоты высотного стеллаж-
ного склада для грузовых единиц
различной высоты. Переменный пара-
метр: hp — высота грузовой единицы.
Постоянные параметры: z=700; Р=80
поддонов в 1 ч; Zp= 1,2; fcp=0,8;
^=1,3 м; (7=800 кг; стоимость земли
Капитальны» затраты иа
Рис. 15.10. Зависимость капитальных
затрат от высоты высотного стеллаж-
ного склада при различной вмести-
мости складской части. Переменный
параметр: z — вместимость складской
части. Постоянные параметры: Р=80
поддонов в 1 ч; /р=1,2; Ьр=0,8; hp=
= 1,3 м; стоимость земли
Капитальные затраты на
складируемый поддон
в условных единицах
Капитальные затраты на
складируемый поддон
Рнс. 15.11. Зависимость капитальных
затрат от высоты высотного стеллажно-
го склада при различном обороте.
Переменный параметр: P-оборот. По-
стоянные параметры: z=7000; /р=1,2;
Ьр=0,8; /1р=1,3 м; стоимость земли
Рис. 15.9. Зависимость капитальных
затрат от высоты высотного стеллаж-
ного склада для грузовых единиц
разной массы. Переменный параметр:
G — масса грузовой единицы. По-
стоянные параметры: z=7000; Р=80
поддонов в 1 ч; /р=1,2; fcp=0,8;
йр=1,3; стоимость земли
Для конкретных проектных
предпосылок можно принимать
во внимание и другие критерии
оптимальности, которые в тех
или иных условиях функциони-
рования предприятия окажутся
показательными.
Некоторую помощь при оцен-
ке влияния параметров на стои-
мость высотного стеллажного
склада (которая считается важ-
нейшим критерием оптималь-
ности), а также некоторое об-
легчение поиска наиболее
эффективного решения могут
оказать графики, приведенные
на рис. 15.4—15.11. На них,
в частности, приведены зави-
симости между отдельными ка-
питаловложениями на одну гру-
зовую единицу и высотой скла-
да при следующих переменных
[27]:
Стоимость земельного участка
Np (рис. 15.6);
размеры поддона 1Р и Ьр (рис.
15.7);
высота грузовой единицы hp (рис.
15.8);
178
масса грузовой единицы G (рис.
15.9);
вместимость склада z (рис. 15.
Ю);
объем перегрузочных операций
Р (рис. 15.11).
Размер капиталовложений,
отнесенных к одной грузовой
единице, приведен в условных
единицах, вычисленных для вы-
сотного стеллажного склада
со следующими параметрами:
Г=7000; п=4; 1Р— 1,2; йр=0,8;
ЛР=1,3; 0= 800 и Я=16. В
данном случае целью являет-
ся не только указание отно-
сительных величин капитало-
вложений, но и выявление нх
зависимости от параметров вы-
сотного стеллажного склада.
На графиках (см. рис. 15.4—
15.11) для сравнения показаны
капиталовложения (также в
условных единицах), отнесен-
ные к одной грузовой единице
в случае складирования в сво-
бодно стоящих стеллажах, об-
служиваемых либо с помощью
фронтальных погрузчиков с вы-
сотой подъема до 6 м, либо с
помощью погрузчиков с боковы-
ми вилами и высотой подъема
до 10 м.
Анализ этих графиков позво-
ляет установить, что:
не имеется существенной
разницы между капиталовло-
жениями в высотный стеллаж-
ный склад и в склад, обслу-
живаемый погрузчиками, если
оба склада характеризуются
одинаковой вместимостью и
оборотом и если учитывается
действительная стоимость зем-
ли;
большая вместимость и боль-
шой оборот, а также высокая
стоимость земельных участков
четко подчеркивают предпочти-
тельность высотного стеллаж-
ного склада;
не зная всех параметров,
оказывающих влияние на стои-
мость склада, невозможно опре-
делить оптимальную высоту
складской части склада;
неправильной является рас-
пространенная точка зрения,
что капиталовложения в высот-
ный стеллажный склад всегда
выше стоимости обычного
склада, обслуживаемого авто-
пбгрузчиками;
с учетом качественных преи-
муществ высотного стеллажно-
го склада (например, возмож-
ности автоматизации управле-
ния) представляются вполне
рациональными тенденции к
расширению их применения.
Высотный стеллажный склад
в определенных условиях пред-
ставляет собой один из наибо-
лее экономичных способов скла-
дирования;
всегда будут существовать
условий для применения и дру-
гих систем складирования (на-
пример, с помощью автопогруз-
чиков).
При оценке эффективности и
оптимальности проекта высот-
ного стеллажного склада не
следует забывать о вышеприве-
денных критериях, оптимально-
сти больших систем, в состав
которых входит, в частности,
система высотного стеллажно-
го склада. Важную роль могут
также играть и качественные
критерии, которые при соот-
ветствующем их количествен-
ном выражении могут стать
составной частью совокупности
критериев оптимальности про-
екта высотного стеллажного
склада.
7*
179
16. Организация и методология проектирования
высотных стеллажных складов
Многие неудачи при осущест-
влении и эксплуатации складов
высотного складирования, в
том числе и в Польше, обус-
ловлены недостаточностью или
поверхностным характером
предварительных исследований.
Предварительные исследова-
ния можно разделить на три
части — стратегическую,
функциональную и оператив-
ную.
1. Стратегическое ис-
следование включает:
изучение поставщиков и пот-
ребителей (географический и
качественный аспекты);
характер удовлетворения
общественных потребностей и
связанного с ним качества
услуг;
уровень капиталовложений
(расходов).
2. Функциональное
исследование позволяет опре-
делить:
транспортные связи с пос-
тавщиками и потребителями,
а также стоимость этого тран-
спорта;
детальный перечень подлежа-
щих складированию материа-
лов с определением для каж-
дого материала:
принципов приемки на
склад;
его свойств;
типа тары или упаковки;
принципов выдачи со
склада;
переменного запаса скла-
да.
3. Оперативное иссле-
дование предусматривает вы-
бор оборудования и его увяз-
ку в единую складскую систе-
180
му. Для частных решений
складской системы (например,
для транспортной подсистемы)
существуют оптимизационные
алгоритмы.
Отсутствуют, однако, форма-
лизованные методы, которые
позволили бы найти оптималь-
ное решение складской систе-
мы в целом. До настоящего
времени в проектной практике
для оптимизации системы ис-
пользуются эвристические мето-
ды, основанные на общем ал-
горитме работы проектировщи-
ка [45] (рис. 16.1).
В процессе проектирования
создаются различные концеп-
ции и из них выбирается наи-
лучшая. Эти концепции учи-
тывают:
подъездные пути и средства
внешнего транспорта (железно-
дорожный и подвижной соста-
вы, автомобили, контейнеры
и т. п.);
средства выгрузки и погрузки
из транспортных средств;
средства внутреннего транс-
порта;
оборудование и устройства
для складирования;
здания, ворота, рампы и т. п.;
методы и средства управле-
ния;
средства прохождения ин-
формации.
Выбор соответствующего ва-
рианта проекта на стадии кон-
цепции осуществляется на ос-
нове рассмотрения количествен-
ных и качественных показате-
лей (см. гл. 15).
Очень важным является све-
дение капиталовложений и экс-
плуатационных расходов к
удельным расходам на единицу
запаса и оборота. Часто возни-
кает необходимость определе-
ния расходов, связанных с
прохождением единицы мате-
риала через склад. Такие расче-
ты [4] позволили утверждать,
что чем меньше длится скла-
дирование, тем более обосно-
ванным становится применение
современного оборудования;
быстрый оборот запаса способ-
ствует автоматизации складов.
После выбора той или иной кон-
цепции можно переходить к
проектированию склада.
Рациональное проектирова-
ние складских систем для како-
го-либо предприятия требует
капитальных знаний во многих,
часто не зависящих друг от дру-
га, областях и поэтому должно
вестись только коллективно. В
состав такого коллектива дол-
жны входить специалисты высо-
кой квалификации. Проектиро-
вание нового автоматизирован-
ного склада предусматривает
принятие многочисленных ре-
шений, многие из .которых име-
ют принципиальное значение
для его последующего функци-
онирования. Отсутствие опыта
может стать причиной приня-
тия неверных решений и, следо-
вательно, повышения капитало-
вложений.
На основе накопленного опы-
та [23] можно утверждать,
что проектирование большого
автоматизированного высотно-
го стеллажного склада в от-
дельных случаях требует более
глубокой работы мысли и боль-
ших затрат труда, чем проек-
тирование производственного
здания. В разработке коц-
щепции склада принимают уча-
$
Э
Детальное проектирование
процесс
результат
источник информации
решение
Рис. 16.1. Алгоритм работы проекти-
ровщика
181
Чм» задача?
Где?
Что имеется
распоряжении?
В связи с ч«м возникла
задача?
Что нужно сделать?
Какие имеются данные?
Подтверждены ям они
дэкумемтапыю?
Какие средства и какое
время требуется для
выполнения работ?
Каком коллегии людей
потребуется дм
выполнения работ?
Рис. 16.2. Схема установления объема
работ
Какие системы и функции
следует принимать во
внимание?
Рис. 16.3. Схема анализа факторов и
данных
стие многие специализирован-
ные предприятия и организа-
ции, это требует от генерально-
го проектировщика умения ско-
ординировать их действия и
осуществлять своевременный
контроль. Необходимо разрабо-
тать эскизный проект организа-
ции проектирования и четко
разграничить функции и ответ-
ственность. Для соблюдения
сроков при проектировании ре-
комендуется использовать гра-
фики и планы выполнения от-
дельных стадий.
Одним из наиболее эффек-
тивных и доступных методов
моделирования является моде-
лирование с помощью ЭВМ
[28]. Оно позволяет создавать
упрощенные модели данной
складской системы и получать
функциональное описание на
основе наблюдений в контроли-
руемых условиях. По мере вы-
полнения проектных работ мож-
но использовать различные мо-
дели в целях получения ин-
формации о взаимодействии
отдельных подсистем.
При проектировании скла-
дов может оказаться весьма
полезным и системный метод
проектирования, осуществляе-
мый на основе систематики
[22]. Систематика позволяет
определить и классифициро-
вать все частные системы вме-
сте с их взаимными связями
с учетом функционирования
системы в целом. Методика вы-
являет методы и способы реше-
ния задач, возникающих в ходе
проектирования.
Организация и стадии про-
ектирования высотных стеллаж-
ных складов. Проектирование
высотного стеллажного склада
требует все более широкого
использования новейших науч-
но-технических достижений.
Решения, принятые только на
основе индивидуального опыта
или интуиции проектировщи-
ков, не будут отвечать высо-
ким требованиям последующей
эксплуатации.
Особенно трудным является
принятие решений, связанных с
выбором варианта. Один из
методов, который может ока-
заться полезным как при под-
готовке решения, так и при вы-
боре оптимального варианта,
182
основан на составлении морфо-
логической матрицы и структу-
ры решения [6]. Этот метод
включает в себя следующие
этапы: определение задачи и
предварительное исследование
(подготовка); анализ задачи;
поиски решения и выбор ре-
шения.
Прежде всего следует сфор-
мулировать задачу и устано-
вить объем работ для под-
готовки необходимых средств
(люди, время, материалы)
(рис. 16.2).
При проведении анализа со-
бираются и оцениваются дан-
ные и факты и дается ответ
на поставленные вопросы
(рис. 16.3).
Поиск решения ведется с
помощью морфологических
матриц и структур решения.
Морфологические матрицы
представляют собой упорядо-
ченные схемы, обеспечивающие
объективное получение решения
задачи благодаря разным со-
четаниям ее струтурных эле-
ментов. С этой целью задача
разделяется на составные эле-
менты, для каждого из которых
разрабатываются • приемлемые
решения.
Морфологическая матрица
исходит из известных возмож-
ностей осуществления отдель-
ных структурных элементов и
обусловливает дальнейшие их
сочетания, в то время как
структура решений позволяет
выявить еще неизвестные воз-
можности. Прежде всего сле-
дует разработать взаимоисклю-
чающие альтернативы. Для
выбранных альтернатив разра-
батываются последующие под-
альтернативы до тех пор, пока
существуют возможности их
Рис. 16.4. Структура решения для
элемента «груз»
Рис. 16.5. Структура решений для эле-
мента «загрузка материала»
Рис. 16.6. Структура решения для эле-
мента «загрузка грузового автомобиля»
183
Рис. 16.7. Структура решения для элемента
«складирование штучиых грузов»
осуществления. Таким образом
создается иерархически развет-
вленная структура решений
(рис. 16.4 и 16.5). При этом
рекомендуется критически под-
ходить к проторенным ходам
рассуждений и столь же крити-
чески пользоваться морфологи-
ческой матрицей. Тогда не-
вольно начинается поиск новых
возможностей. На рис. 16.6—
16.8 приведены примеры приме-
нения структуры решений, свя-
занных с морфологической мат-
рицей. Систематическое про-
должение использования этого
метода является трудоемким, но
зато позволяет учесть все воз-
можные варианты, которые ос-
тались бы вне поля зрения при
интуитивном решении задач.
В большинстве случаев вложен-
ный труд полностью окупится,
так как проведенный анализ
184
(методом структуры решений)
может найти многократное ис-
пользование.
После получения множества
различных возможных решений
можно приступить к выбору
субоптимального решения на
основе критериев; выбранных
из соответствующей системы
оценочных параметров. Крите-
рии выбора можно подразде-
лить на измеримые (объектив-
ные), выражаемые числовыми
величинами, и неизмеримые,
зависящие от взгляда оцени-
вающего лица (т. е. субъек-
тивные критерии — см. гл. 15).
Такие субъективные критерии,;
как вероятность поломки, про-
стота ремонта, способ соедине-
ния с наружным транспортом,,
возможность расширения, гиб-
кость системы, безопасность
труда и т. п., имеющие иногда
загрузка
h
Заказы клиентов
Носитель
информации
Отбор материалов
с главного склада
Ввод иа сборный
стеллаж (или на
непрерывный
конвейер)
отбо| 1влов со
сборного стеллажа
{или непрерывного
конвейера)_______
создание сборных
грузов
Рис. 16.8. Структура решения для элемента скомиссионирование»
решающее значение, также
можно выразить количественно
с помощью соответствующих
методов.
Метод количественной оценки
субъективных критериев бази-
руется на оценке склада с
функциональной точки зрения.
Он оказывается особенно при-
годным в случае принятия кол-
лективных решений. Схема его
применения выглядит следую-
щим образом:
1. Составляется перечень кри-
териев, имеющих доминирую-
щее значение.
2. Критерии (располагаемые
в порядке их важности, выра-
женной числовыми значения-
ми) вписываются в табл. 16.1,
в которой для каждого вари-
анта проектного решения пред-
назначено по два столбца.
3. Отдельные критерии полу-
чают для каждого варианта
проекта числовые оценки, кото-
рые записываются в первый
столбец каждого варианта.
Оценки, приведенные в
табл. 16.1, означают: 4 — без
замечаний; 3 — с небольшими
оговорками; 2 — с существен-
ными оговорками; 1 — с весьма
существенными оговорками;
О — неприемлемо.
4. Числовые значения кри-
териев умножаются на оценки,
и наибольшая величина произ-
185
Таблица 16.1
Схема оценки вариантов по субъективным критериям
Тип критерия оценки Числовое значение критерия Вариант 1 ч Й Я К я а 1 с*“ 3 « S с СЕ Вариант 4 «С к « 3 сс о Е X Я D
Оценка критерия Оценка в баллах Оценка критерия Оценка в баллах оценка критерия Оценка в баллах । ; Оценка 1 । критерия | Оценка в баллах оценка критерия Оценка в баллах оценка 1 критерия ' Оценка ' в баллах
Возможность повреждений 100 2 200 3 300 4 400 3 300 4 4 00 3 300 и нарушений работы системы Простота ремонта и содер- gj 4 324 3 243 2 162 3 243 4 324 4 324 жаыия Возможность нарушения 62 4 248 2 124 4 248 3 186 2 124 1 62 других функций Прозрачность системы (воз 54 3 162 3 162 2 108 4 2i6 3 162 3 162 можиость прогноза) Возможность объединений 4$ t 42 3 126 3 126 3 126 2 84 2 84 с наружным транспортом Возможность расширения 38 3 114 3 1 14 2 76 4 152 3 114 3 114 Гибкость системы 26 3 78 3 78 4 104 3 78 2 52 3 78 Физическая нагрузка 12 4 483 36 1 123 36 1 122 24 работников Итого 1216 1183 1236 1337 1272 1148
ведения определяет выбор ва-
рианта (в табл. 16.1 высшую
оценку имеет вариант 4).
На практике часто оказыва-
ется, что результат такой оцен-
ки встречает возражение оцени-
вающих Лиц. В такой ситуации
числовые оценки критериев (так
называемые весовые показате-
ли) И оценки пересматриваются
с Тем, чтобы изменить вес и
значение отдельных критериев.
Возможность пересмотра субъ-
ективных оценок составляет
сущность этого метода при усло-
вии, что производится коррек-
186
тировка, а не отказ от своих
мнений.
Установление относительного
веса отдельных критериев, вы-
ражаемого числовыми величи-
нами, можно производить ме-
тодом, представленным на
рис. 16.9. Задача заключается
в установлении восемью лицами
относительного веса пяти крите-
риев. Сначала выясняется их
мнение о том, является ли кри-
терий 1 более важным, чем
критерии 2, 3, 4, 5. Затем та же
операция производится с крите-
рием 2 и т. д.
В матрицу каждый раз вво-
дится число голосов «да» над
диагональю и число голосов
«нет» под диагональю в соответ-
ствующем столбце» или строке
рассматриваемого критерия. В
описываемом случае все восемь
лиц сочли критерии 1 и 5 более
важными, чем критерий 2,
критерий 3 таковым признали
четыре человека и критерий 4—
шесть человек. Наибольшая
сумма принимается за 100 и
пропорционально ей определя-
ются окончательные значения
остальных критериев.
Проектирование высотного
стеллажного склада, который в
настоящей работе рассматрива-
ется в виде сложной системы,
требует от всех участвующих
проектировщиков обилия идей,
наличия чувства прогресса, из-
6
15 lyNNCMMMM
нп ------------1
О!
□I
И1
В___________
nsoaaaseE®
ваагапааягли
нааиюиЕим
пшэашшагаа
вяазавдиии
Рис. 16.9. Определение относительного
веса пяти критериев восемью лицами с
помощью числовых значений
а — установление первого критерия; б — оконча-
тельное решение
вестной доли риска, систематич-
ности, силы убеждения, умения
воспринимать критику. От вза-
имодействующих специалистов
следует требовать готовности к
внесению и принятию измене-
ний в процессе проектирова-
ния. Эти качества и умение
обусловливать своевремен-
ную разработку хорошего
.проекта.
17. Пример упрощенного проекта высотного
стеллажного склада
Программа складирования н
проектные технологические па-
раметры. Из анализа програм-
мы складирования, разработан-
ной в соответствии с прин-
ципами, изложенными в гл. 4,
следует, что годовой оборот
склада составляет 38330 грузо-
вых единиц на поддонах (далее
г. е. п.) на входе и выходе,
а складской запас составляет
7509 г. е. п. Оборот запаса
в среднем равен 5. Ввиду раз-
меров упаковок и тары (ба-
рабаны, бочки и бидоны) около
53% запаса, т. е. 3962 г. е. и.,
расположены на поддонах раз-
мером 1,2X1 м, а остальные
47% запаса, т. е. 3547 г. е. п„—
на поддонах размером 1,2Х
Х0,8 м. Кроме того, .весь запас
делится по высоте грузовых еди-
ниц — до 0,9 и до 1,1 м.
Группу поддонов размером..
1,2Х 1 м составляют 2481 г. е. п.
высотой до 0,9 м и 1121 г. е. п.
высотой до 1,1 м, а в группе
поддонов 1,2X0,8 м имеется
2672 г. е. п. высотой до 0,9 м и
875 г. е. п. высотой до 1,1 м.
Средняя масса одной грузо-
вой единицы составляет 365 кг,
а максимальная масса брутто—
700 кг. Весь запас складыва-
ется примерно из 100 ассорти-
ментных групп. Каждая группа
187
E2Z3 Т ЕЯ 2 ES33
Рис. 17.1. Застройка территории склад-
ской базы перед расширением
Существующие здания: 1 — конторские; 2 —
складские; 3 — территория под расширение склада
Рис. 17.2. План расширения складской
базы — вариант 1: многоэтажный склад
Существующие здания; 1 — конторские; 2 —
складские; 3— проектируемые
состоит примерно из 4 видов
ассортимента, т. е. общее число
видов товаров, хранимых на
складе, составляет около 400.
Половина запаса доставляется
на склад и выдается со склада
не на поддонах. 70% объема
доставки на склад производится
по железной дороге и 30% —
автомобильным транспортом,
вывоз товаров со склада на
95% осуществляется автомо-
бильным транспортом и лишь
5% — железнодорожным. Вну-
тренний оборот на выходе на
90% осуществляется без ком-
188
Рис. 17.3. План расширения складской
базы — вариант 11: высотный стеллаж-
ный склад
Существующие здания: 1 — конторские; 2 —
складские; 3 — проектируемые
плёктании, 5% оборота прохо-
дят однократную и 5% — двух-
кратную комплектацию. ,
Складируемые материалы от-
носятся к классам 1Па-3,1ПА-4,
1ПБ-1, П16-2, П1Б-3, IH6-4 и
к III категории пожарной опас-
ности. Эти материалы не явля-
ются взрывоопасными и не
имеют противопоказаний для
совместного складирования.
Размещение и пространствен-
но-функциональная компоновка
склада. Для выполнения зада-
чи, поставленной программой
складирования, выделен сво-
бодный участок на территории
существующей складской базы
(рис. 17.1). Таким образом,
размещение склада уже опре-
делено сложившейся ситуацией.
В технико-экономическом
обосновании расширения базы
рассмотрены два варианта спо-
собов складирования и прохож-
дения материалов, предусмот-
ренных программой складиро-
вания:
вариант I — складирование
в многоэтажном здании
(рис. 17.2)
вариант II — складирование
в высотном стеллажном cKjia-.
де (рис. 17.3).
Выбор варианта II (т. е-.
высотного стеллажного склада)
был обусловлен: ограничен-
ностью территории для низкой
застройки; чрезмерной высокой
плотностью застройки сущест-
вующей территории в случае
возведения многоэтажного
склада; слишком малой вме-
стимостью многоэтажного скла-
да для избирательного скла-
дирования планируемого запа-
са; отсутствием возможности
механизации и автоматизации
процесса прохождения мате-
риалов и информации в мно-
гоэтажном складе («узким ме-
стом» является вертикальное
перемещение грузов с помощью
кранов).
Однако решающим крите-
рием, определившим выбор вы-
сотного стеллажного склада,
оказалось отсутствие или, вер-
нее, недостаток места для склаг
да с иным способом складиро-
вания при планируемом запасе-
и обороте.
Высотный стеллажный склад
решено было расположить
вдоль восточной границы, уча-
стка с тем, чтобы обеспечить
устройство перегрузочных
фронтов — железнодорожного
в северном торце и автомо-
бильного у западной стороны
склада. Складское здание сос-
тоит из стеллажной части раз-
мером 62,2X14X30 м, пред-
назначенной для складирова-
ния грузовых единиц на под-
донах примыкающей к ней
с севера и запада низкой части.
В торце низкой части здания
расположены железнодорож-
ный путь и рампа, а также
зоны приемки и отправки. В
боковой пристройке располо-
жены зона комплектации от-
правочных единиц, станция за-
рядки аккумуляторов автопо-
грузчиков, мастерская, админи-
стративные и бытовые помеще-
ния.
Складской процесс. Для за-
данных функций склада, про-
граммы складирования и про-
странственной компоновки
склада запроектирован склад-
ской процесс, представленный
на графике прохождения
(рис. 17.4) и на карте про-
цесса прохождения (рис. 17.5).
Качественный анализ про-
цесса прохождения поддонов в
складе позволяет выделить в
этом процессе стацинарные опе-
рации (контроль, ожидание и
складирование) и транспортные
операции (перевозка).
ч Количественный анализ про-
хождения, представляющий со-
бой основу для определения
загрузки стационарных рабочих
мест и транспорта, выполнен
в организационной части про-
екта, которая разрабатывалась
одновременно со всем проектом.
Технологическая система
склада. Для осуществления
складского процесса в принятой
пространственной системе за-
проектирована технологиче-
ская система высотного стел-
лажного склада, которая вклю-
чает:
зону приемки, расположен-
ную в торце низкой части,
прилегающей со стороны торца
к железнодорожному пути, вхо-
дящему в здание, а с боковой
стороны — к автомобильной
рампе. В этой зоне выполня-
ются все функции, предше-
ствующие подаче грузовых еди-
189
Рис. 17,.“. Схема прохождения материалов в складе
№ — желе..подорожный вагон; S — автомобиль; 1 — пункт идентификации и проверки поддоййв (около
железнодорожной рампы; 2 — переупаковка; 3 — начальный пункт фронта склада (проверка габаритов
поддонов) 4 — пункт сдачи негабаритных поддонов; 5 — приемный пункт штабелера; 6 — стеллажнай
ячейка; 7 — корректировка негабаритных поддонов; 8—пункт идентификации и проверки (прй авто-
мобильной рампе); 9— адресование поддонов и управление складом; 10— пункт идентификаций й
проверки поддонов на выходе; 11 — пункт идентификации и проверки поддонов (около автомобильной
рампы); /Г — сдаточный пункт штабелера; 13— конечный пункт фронта; 14—комплектация
ниц иа поддонах в склад-
скую часть, а именно:
разгрузка средств на-
ружного транспорта;
укладка на поддоны;
идентификация и кон-
троль принимаемых ма-
териалов;
замена поврежденной та-
ры и взвешивание;
корректировка габаритов
грузовых единиц;
транспортировка грузо-
вых единиц на поддонах
в начальный пункт скла-
да;
фронт высотного стеллаж-
ного склада, выполняющий кон-
трольные, транспортные, раз-
делительные и буферные функ-
ции между зоной приемки,
складской зоной и зоной вы-
дачи. В состав фронта склада
входит кабина, из которой
производится управление про-
хождением поддонов, наблюде-
ние за запасом в зоне скла-
дирования;
190
ВАГОН (автомобиль)
ВАГОН (автомобиль)
Перевозка поддонов иа вагона автомобиля
к пункту идентификации
Транспортирование тары
и установка на поддон
Перевозка поддонов к
нкту идентификации
Идентификация и проверка поддонов
Ожидание транспортирования
Проверка габаритов
поддонов
Перевозка поддонов к
началу фронта склада
Перевозка поврежден-
иык поддонов
на переупаковку
Переупаковка и
контроль
Ожидание перевозки
Перевозка поддонов к
началу фронта оклада
Ожидание перевозки
Ожидание перевозки
Перевозка поддонов на
' корректировку
Корректировка габаритов поддонов
Перевозка поддонов к фронту Склада
Перевозка поддонов к началу фронта
склада
Транспортирование поддонов на фронте склада
Адресование плодящих поддонов
Перевозка поддрнрв к приемному пункту штабелере
Ожидание штабелера
Перевозка поддонов в стеллажную ячейку
Складирование
Перевозка поддонов к сдаточному пункту штабелера
Ожидание перевозки
Перевозка на фронт склада
Адресование внхрдщцйх поддонов
Перевозка поддонов на конечный пункт фроцта
склада
Ожидание перевозки
Перевозка поддонов в зону комплектации
Комплектация
——---------------—А Перевозка поддонов в зону выдачи
Ожидание перевозки Г) Ожидание перевозки
Перевозка неком- А Перевозка поддонов
плыстых поддонов Т в аоиу выдачи
к началу фронта склада
Идентификация и проверка выходящих прддонов
Ожидание веревозки
Перевозка поддонов к автомобилю или вагону
АВТОМОБИЛЬ (вагон)
Перевозка поддонов
на рампу
Перевозка тары
к автомобилю или вагону
АВТОМОБИЛЬ (вагон)
Рис. 17.5. Складской процесс
191
зону складирования в виде
двух стеллажных коридоров,
в которых осуществляется тран-
спортирование и складирование
грузовых единиц на поддонах;
зону выдачи, расположенную
в боковой низкой части, при-
мыкающей к автомобильной
рампе. В этой зоне осуществля-
ются:
перевозка грузовых еди-
ниц на поддонах от ко-
нечной точки фронта
склада к средствам
внешнего транспорта;
комплектация неодно-
родных грузовых единиц
на поддонах;
идентификация и конт-
роль отправляемых гру-
зовых единиц;
освобождение поддонов;
подсобные помещения, рас-
положенные в боковой двух-
этажной части, где размещены
зарядная станция, ремонтная
мастерская, административные
и бытовые помещения.
Функциональное решение
складской части. В складской
части имеются два коридора
между стеллажами. Вдоль каж-
дого из них расположены
14 сегментов, причем только
12 сегментов используются под
стеллажные ячейки (рис. 17.6).
Первые семь ячеек (считая
от фронта склада) с каждой
стороны предназначены для
складирования поддонов разме-
ром 1,2X1 м. В следующих
пяти ячейках с каждой стороны
хранятся поддоны размером
1,2X0,8 м. В вертикальном на-
правлении запроектировано 13
стеллажных ячеек (считая сни-
зу) высотой 1,45 м под под-
доны высотой до 0,9 м, четыре
ячейки высотой 1,65 м и одна
ячейка высотой 2 м — под под-
доны высотой до 1,1 м.
Высота склада в чистоте сос-
тавляет (рис. 17.7) 0,8+13,1 X
X 1,45+4-1,65 + 2 = 28,25 м.
Размеры и конструкция стел-
лажных ячеек отвечают струк-
туре запаса. Стеллажная ячей-
ка имеет размеры (в чистоте):
длину 4,6 м, ширину 2,6 м и
высоту 1,45 и 1,65 м. В одной
ячейке можно установить в два
ряда (всегда длинной стороной
поддонов вглубь ячейки) 10
поддонов размером 1,2X0,8 м
или 8 поддонов размером 1,2Х
XI м (рис. 17.8).
Вместимость запроектиро-
ванной складской части состав-
ляет: [(7-4-2+5-5-2)2(13+
+ 4+1) — 4 • 2 • 2 • 2] 2=7568
поддонов, что несколько превы-
шает требуемый запас (7509
г. е. п.). Состав стеллажных
ячеек с учетом их назначения
для хранения отдельных типов
грузовых ячеек на поддонах
выглядит следующим образом:
грузовых единиц 1.2Х1Х
Х0,9 м
7-4-2-2-13-2 — 4-2-2Х
X2-2=2848 поддонов;
грузовых единиц 1.2Х1Х
XI,1 м
7-4-2-2-5-2=1120 под-
донов;
Рис. 17.6. Разрез высотного стеллажно-
го склада. Технологическая и функцио-
нальная схемы
1 — платформа с роликами (1 шт.); 2—
устройство для коитроли формы и массы (1 шт.);
3 — опрокидывающийся стол с приводной цепью
(2 шт.); 4— перевозка по роликам без приво-
да (I шт.); 5— тележка с двумя платформами
(с приводными роликами) вместе с кабелем
(1 шт.); 6 — конвейер с приводными роликами
(4 шт.); 7 — двойная платформа для загрузки и
разгрузки стеллажных краиов-штабелеров
(4 шт); 8— конвейер с приводными роликами
(I шт.); 9— стеллажные крвны-штабелеры с ос-
нащением (кабели, рельсы, блокировка) (2 шт.);
10 — контрольная кабина с устройствами управ-'
ления (1 компл.)
192
Вентиляционная система
If
8'V W 6'9 tra
£Z‘IZ
грузовых единиц 1,2X0,8X
X0.9 м
5-5-2-2-2-13 = 2600 поддо-
нов;
грузовых единиц 1,2Х0,8Х
X 1,1 м
5-5-2-2-2-5= 1000 поддо-
нов,
что примерно соответствует тре-
буемой структуре грузовых еди-
ниц в программе складирова-
ния.
Рассмотренный выше способ
складирования требует приме-
нения стеллажного крана-шта-
белера с двойным выносом те-
лескопических вил на длину
2,6 м. Это дает возможность
установки и выемки поддонов
из второго ряда в стеллажной
ячейке. Кроме того, в целях
сохранения полной избиратель-
ности запаса и соблюдения
принципа «фи — фо», т. е. «пер-
вым на склад — первым из
склада», кран-штабелер должен
быть оборудован двумя парами
вил.
- Строительное решение стел-
лажной части. Выбор железобе-
тонной конструкции обусловлен
значительной пожарной нагруз-
кой (19,5 кН/км2) и большой
высотой здания. Несущий кар-
кас стеллажной части образуют
продольные железобетонные
стены с шагом 6,9 м и попе-
речные стены с шагом 4,8 м,
разделяющие стеллажные ячей-
ки и образующие опоры для
стальных продольных балок, на
которых устанавливаются под-
доны. Толщина железобетонных
стен принята равной 20 см.
Стеллажная часть располагает-
ся на фундаментной плите, опи-
рающейся на сваи. Особенности
конструктивного решения вы-
193
Рис. 17.7. Разрез высотного стеллажного склада (с рис. 17.6)
сотного стеллажного склада по-
казаны на рис, 17.6, 17.7 и 17.8.
Средства транспорта и обору-
дования склада. В зависимости
от зоны действия для пере-
мещения грузовых единиц на
поддонах в высотном стеллаж-
ном складе используются сле-
дующие средства транспорта:
в зоне приемки — вилочные
автопогрузчики WW-1204 и
ручные погрузчики типа WPRI
1-1200;
на фронте склада — цепные и
194
Рис. 17.8. Конструкция стеллажной ячейки
роликовые конвейеры, ролико-
вые столы с приводом, опро-
кидывающиеся столы с цепным
приводом, перегрузочная те-
лежка с роликовыми помоста-
ми;
в зоне складирования — од-
ностоечные стеллажные краны-
штабелеры с ездой понизу и
направляющей поверху, обору-
дованные рабочим подъемным
столом и двумя парами теле-
скопических вил с двойным вы-
летом;
в зоне выдачи — те же ви-
лочные погрузчики и ручные
погрузчики, что и в зоне при-
емки.
Перечень основного оборудо-
вания высотного стеллажного
склада приведен в описании к
рис. 17.6.
Характеристика стеллажного
крана-штабелера:
грузоподъемность 2-800 кг;
максимальна'» высота подъе-
ма 26,5 м;
минимальная высота захвата
поддонов 0,8 м;
собственная масса 22 000 кг;
потребляемая мощность
15 кВт;
способ подвода электроэнер-
гий — ленточный кабель;
Тип оборудования для захва-
та груза телескопические ви-
лы с двойным вылетом (2 шт.);
управление — автоматиче-
ское тира DEAC 331;
скорость перемещения vx=
==150 м/ммн;
скорость подъема груза vy=
=24 м/мин;
скорость выдвижения вил
fz=16/4 м/мин;
требуемая ширина межстел-
лажного коридора — 1,5 м.
Управление складом. Управ-
ление прохождением материа-
лов на входе и выходе со
склада осуществляется тради-
ционным методом.
Используется автоматиче-
ское оборудование загрузочно-
го фронта стеллажного склада,
а также автоматические краны-
штабелеры. Применение микро-
процессоров Для управления
конвейерами, рельсовой пере-
грузочной тележкой и кранами-
штабелерами позволяет сокра-
тить до минимума время транс-
портных циклов в разделитель-
ной и собирающей системах
фронта склада, а также про-
должительности транспортных
циклов кранов-штабелеров. Ми-
ни-ЭВМ, управляющие работой
195
транспортных устройств на
фронте склада, не обладают
памятью, в которую можно
было бы поместить данные о
количестве складируемых под-
донов и их адресах. Для этого
служит картотека, составляе-
мая и заполняемая вручную
и располагаемая в кабине опе-
ратора оборудованием фронта
склада.
Для адресования и учета слу-
жат адресные карты, учетные
карты и картотека свободных
и занятых мест.
Учетная карта состоит из
двух частей А и В, разде-
ленных перфорацией. На обеих
частях записываются данные
о поставщике, количество ма-
териалов на поддоне, а также
наименование и символ прини-
маемого материала.
Адресная карта содержит ко-
ординаты ячейки и места для
поддона на стеллаже.
Методика учета и адресова-
ния. После прибытия грузовой
единицы на поддоне в пункт
адресования выполняются сле-
дущие операции:
разделение частей А и В учет-
ной карты (заполненной в пунк-
тах идентификации на входе);
объединение части В учетной
карты с соответствующей ад-
ресной картой (часть А оста-
ется с грузовой единицей);
запись на обеих частях учет-
ной карты координат адресной
карты;
ввод адресной карты в считы-
вающее устройство мини-ЭВМ,
управляющей оборудованием
фронта склада, нажатием кноп-
ки привода системы в дейст-
вие и ввод поддона в склад;
помещение адресной карты
вместе с частью В учетной кар-
ты в хранилище, где она оста-
ется до окончания приемки
партии материала;
перепись данных с отложен-
ных карт в реестр приемки;
помещение данных адресной
карты с- частью В учетной
карты в картотеку занятых
мест.
Распоряжения о выдаче гру-
зовых единиц на поддонах вы-
даются с помощью управляю-
щей мини-ЭВМ. Адресная кар-
та, предварительно вынутая из
картотеки занятых мест, вкла-
дывается в считывающее уст-
ройство мини-ЭВМ, после чего
нажимают кнопку, приводя-
щую в действие систему выдачи
, поддона со склада. Затем в
кабине оператора выполняются
остальные операции:
контроль соответствия дан-
ных, записанных в части А учет-
ной карты (находящейся вместе
с грузовой единицей на под-
доне), с данными части В кар-
ты, на основе которой состав-
лено распоряжение о выдаче
поддона со склада;
отделение части В учетной
карты от адресной карты;
внесение части В учетной кар-
ты в хранилище, где она оста-
ется до завершения выдачи;
помещение освободившихся
адресных карт в картотеку сво-
бодных мест.
Организация работы на скла-
де. Основные положения про-
екта организации работ в скла-
де предусматривают, что: склад
работает 290 дней в году; склад
работает в одну смену (8 ч);
суточный коэффициент нерав-
номерности равен 1,3; часовой
коэффициент неравномерности
равен 1,1; коэффициент ис-
пользования рабочего времени
196
равен 0,8; доля поврежденной
тары при поступлении — 10%;
доля поддонов с превышением
размеров — 2%.
В этой части проекта выпол-
няется количественный анализ
прохождения материалов в
складе, в результате которого
устанавливается:
а) интенсивность прохожде-
ния поддонов на отдельных
транспортных трассах;
б) трудоемкость отдельных
стационарных рабочих мест
(операции и контроль) с вы-
полнением расчетов в упрощен-
ной карте процесса;
в) трудоемкость транспорти-
рования с выполнением расче-
тов в карте транспортных
циклов.
Основой для расчета интен-
сивности прохождения служат:
количество поддонов на входе
в год, равное 38330; количество
поддонов на выходе в год,
равное 38330; структура доста-
вок и отправок; принципы
организации работ в складе.
Показатели времени позво-
ляют определить общее число
людей, занятых на отдельных
стационарных постах и потреб-
ное количество транспортных
средств.
При использовании кранов-
штабелеров существует значи-
тельный резерв складского обо-
рота, оборот запаса можно
повысить.
Аналогичный качественный и
количественный анализ про-
цесса производится также для
прохождения складских доку-
ментов.
Кроме того, разработаны ра-
бочие инструкции для всех ра-
бочих мест и особенности функ-
ционирования склада в аварий-
ных условиях. Аварийными си-
туациями считаются: скопление
отправок с коэффициентом вы-
ше 1,3; отсутствие накладных
при доставке, что требует по-
вторной описи доставленных
товаров и значительно увеличи-
вает время идентификации и
контроля; большое количество
поврежденнЬй тары (на 20%
больше предусмотренного);
повреждение автоматизирован-
ного управления оборудова-
нием фронта склада и кранами-
штабелерами; ошибочная вы-
дача грузовых единиц.
Технико-экономические пока-
затели и оценка проекта. Ко-
личество приведенных грузовых
единиц на поддонах определя-
ется по формулам (15.1), (15.2)
и (15.3):
— 1 I • 1 9 • О Я
Z=2600+d'• 1000 ,7, +d"X
U,У • I,Z*U,o
Х2848 —1’2* *—
од.! 2.0,8 ’
d\ *4“ f
<й=1 (поддон 1,2X0,8);
dz— 1,36—0.4 -1.1 =0.92 (поддон высо-
той 1,1 м);
d' = 1-0,92 = 0,92;
d('=0,9^ (поддон 1,2X1 м);
d"— 0,92 (поддон высотой 1,1 м);
+'=0,95-0,92= 0,874; ,
d”'=d't"d'2"
d\" — 0,95 (поддон 1,2X1 м);
rf"^l (поддой высотой 1 м)
</"'=0,95-1=0,95;
Z = 2600 + 0,92-1000-^- + 0,874 X
X112%^oir+0’95-2848
-^—=2600+1124 + 1329+3382=8435
О,о
приведенных грузовых единиц на под-
донах.
Длина складской части
/.=67,2 м. ширина складской
части В=14 м, высота склад-
ской части //=30 м.
197
Коэффициент использования
площади складирования
. LB 67,2-14 2
8435 °031 М /Г е п-
Коэффициент использования
складского объема
LBH 67,2-14-30
f ~ 8435
= 3,23 м3/г.е.п.
Отсутствие данных о дей-
ствительных капиталовложе-
ниях не позволяет определить
показателей расходов.
Сравнивая показатели Ар и
Ар со средними значениями,
вычисленными на основе ста-
тистических исследований [13],
можно оценить данный проект
с точки зрения использования
складских площадей и объема.
В настоящем примере эти кри-
терии являются самыми важ-
ными ввиду ограниченности
территории застройки.
Достаточно высокий коэффи-
циент использования объема
достигнут, главным образом, за
счет складирования поддонов в
два ряда с обеих сторон
стеллажного коридора. Такой
способ складирования позволил
также сократить число кранов-
штабелеров с 4 (что необхо-
димо при обычном складирова-
нии в один ряд) до двух, а так-
же уменьшить количество про-
дольных стен с пяти до трех.
Сравнение эффективности
разработанного решения (приб-
лиженная оценка) с обычным
обеспечивает экономию поряд-
ка 35%.
Применение одного крана-
штабелера для обслуживания
четырех рядов поддонов оказа-
лось возможным только в виде
небольшого оборота запаса,
обусловленного спецификой
складируемых материалов. Ма-
лая динамика оборота опреде-
ляется нестабильным производ-
ством в стране и необходи-
мостью импортных поставок.
Приложение
Пример стандартной анкеты, содержащей данные
для проектирования высотного стеллажного склада
Фирма-заказчик......................Телефон . . . .
Генеральный проектировщик со сторо-
ны заказчика........................Телефон . . . .
Предприятие внешней торговли . . . Телефон . . . .
Главный проектировщик со стороны
подрядчика . «..................Телефон . . . .
Объем оферты:
предварительное проектирование;
техническое проектирование;
смета расходов;.
поставка складского оборудования.
Роль подрядчика в заказе:
генеральный строитель
генеральный поставщик
поставщик средств складского
транспорта
Объем заказа:
1. Работы нулевого цикла (основа-
ния и фундаменты)
2. Железобетонные конструкции
3. Стальные конструкции
4. Стены и покрытие
5. Молниезащита
6. Противопожар’ное оборудование
7. Отопление и вентиляция
8. Электрооборудование
9. Средства транспорта для обслу-
живания стеллажей
10. Средства горизонтального транс-
порта с управлением
11. Организация складского процес-
са
12. ЭВМ, управляющая процессом
(программирование)
13. Вспомогательные средства скла-
дирования
Приложения . . .
Примечания ... ...
А. ОБЩИЕ ДАННЫЕ:
расположение склада . .
назначение склада
отрасль .....................
вид складируемых материалов . .
время работы склада ....
начало строительства . .
сдача в эксплуатацию .
дата подачи оферты . . .
дата подписания контракта .
Б. ВМЕСТИМОСТЬ СКЛАДА:
число мест для поддонов в стел-
лажах:
по горизонтали
по вертикали ..................
число межстеллажных коридоров
предусматриваемое расширение
окончательная вместимость склада:
число стеллажных ячеек . . .
число коридоров ............
Этапы строительства . .
В. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ГРУЗО-
ВЫЕ И СКЛАДСКИЕ СРЕДСТВА:
тип вспомогательных грузовых
средств
размеры, мм:
длина . . . .
ширина . . ...
высота . . ....
размеры грузовых единиц, мм:
длина . .
ширина ...
высота ..................
масса грузовых единиц, кг:
максимальная
минимальная..........*
средняя ..........
требуемые средства защиты - (да,
нет).
Г. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
СКЛАДА, гр. ед./ч:
прием:
максимальная ...............
средняя .................
199
выдача:
максимальная................
средняя ...
Д. КОМИССИОНИРОВАНИЕ
(КОМПЛЕКТАЦИЯ):
производительность комиссиониро-
вания
количество позиций в 1 ч ...
или заказов в 1 ч . ". .
структура наряда:
среднее число по-
зиций в наряде . . поз/наряд
средняя единичная
наряда .... гр.ед /поз.
средняя масса еди-
ничной выдачи . . кг/ед. выд.
средний объем еди-
ничной выдачи . дм3/ед.выд.
Е. ПРОХОЖДЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
(ДОКУМЕНТОВ):
ручная картотека
перфокарты (бумажные/пластнко-
вые)
перфолента
ЭВМ с памятью (на диске/на
ленте)
Ж. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
коррозионная атмосфера; темпера-
тура в помещении (максималь-
ная, минимальная)
протнвовзрывная защита; запыле-
ние и т. п.
И. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВА СКЛАДА:
I. Основания и фундаменты
Размеры участка: длина . . . . м,
ширина .... м
Высота застройки: . . . м
Состояние участка:
покрытый растительностью (де-
ревья, кустарник)
набросанная земля
застроенный
Допускаемое напряжение на грунт . .
.............................МПа
Уровень грунтовых вод: . м
ниже уровня земли
Глубина заложения: м
ниже уровня земли
Дренаж и отвод воды
Примечания
2. Железобетонные конструкции
Уровень пола высотного стеллажного
склада..............м выше уровня
земли.
Примыкающие здания:
высота в чистоте ... м
зона приема: .... . м2
зона выдачи:................м2
уровень пола: .............. м
рабочая поверхность . м2
Противопожарные стены . .
Метод бетонирования
3. Стальные конструкции (стеллажи)
Конструктивная система стеллажей;
ячейки на несколько поддонов
ячейки на один поддон
система опирания
способ установки поддона:
продольный
поперечный
основная система:
свободно стоящие стеллажи
несущие стеллажи
Антикоррозионная защита:
оцинковка
грунтовка
окраска цвет .
Складские залы: . количество . . .
Рампы . количество . . .
4. Покрытие и стены
Покрытие: К = ....Вт/(м2-°С)
форма покрытия:................
двускатная (односкатная)
уклон крыши: %
конструкция кровли:
трапецеидальный настил мм
изоляция ..............
кровля . . .............
Стены: К= - . . .Вт/(м2-°С)
наружная поверхность стен:
трапецеидальный настил .мм
многослойный
алюминиевый (оцинкованный)
изоляция
тип внутренних стен . .
рекламные надписи .
пожарные лестницы
Дымовые клапаны:
количество клапанов
(............% поверхности крыши)
открывание клапанов .при помощи:
датчиков прн температуре 70°С
центрального пожарного пульта
с емкостями СО2
центрального пожарного пульта
со сжатым воздухом
закрывание клапанов при помопгн:
ручной системы
центрального пожарного пульта
с емкостями СО2
центрального пожарного пульта
со сжатым воздухом
200
5. Устройства молниезащиты
Наружное заземление (пушка Фарадея»
Внутреннее заземление (пушка Фара-
дея)
Заземление всех видов оборудования
6. Противопожарное оборудование
Сухое оборудование
Мокрое оборудование
Пожарная нагрузка . . кг
дров на 1 м2
Водоснабжение:
соединение с городской сетью (ста-
тическое давление)
иные источники воды
пожарный водоем (резервуар) объе-
мом . . . м3 воды на рас-
стоянии м
иные резервуары емкостью . . . м3
на расстоянии . . . . м
центральный противопожарный
пункт
Энергоснабжение:
возможность пользования обще-
доступной сетью
две или более независимых сетей
энергопитания
собственное энергопитание в часы
пик
необходимый двигатель
Вид доставки:
сеть трубопроводов
станция пожарных клапанов
противопожарная централь (насос,
резервуар, компрессоры)
выравнивающий резервуар
связь с пожарной охраной
7. Отопление и вентиляция '
Вид установок:
установка для циркуляционного воз-
духа ''
установка для - наружного воздуха
установка кондиционирования воз-
духа
Теплоносители:
Горячая вода (температура пода-
чи . . - °C, температура
на выходе . . °C,
давление................МПа)
насыщенный пар (температура по-
дачи .... °C, температура
на выходе . . .°C, давле-
ние .......................МПа)
перегретый пар (температура по-
дачи . °C, температура на
выходе . . . °C, давление . . .
МПа)
газ (интенсивность подачи . . .
. . . . л/с)
Требуемая температура помещений:
внутренняя . . . .°C; на макси-
мальной высоте ... °C
минимальная температура . .°C
при наружной температуре . . °C;
относительная влажность возду-
ха .... %
Система отопления:
ребристые трубы (ниже первой
стеллажной полки)
подача теплого воздуха от фронта
подача теплого воздуха по каналам
(каналы ниже первой стеллажной
«полки)
подача теплого воздуха по системе
каналов с одновременным засасыва-
нием свежего воздуха
подача теплого воздуха из системы
кондиционирования
Регулирование отопительных систем:
центральное с помощью ручного
вентиля
автоматическое с помощью датчиков
8. Электрооборудование
Электрический ток: постоянный/пере-
менный
Существующая электросеть: . .В,
- ... . . .Гц
Подача электроэнергии:
главный распределительный пункт
склада
постоянное оборудование склада,
осветительное оборудование, обеспе-
чивающее освещенность . . лк
на уровне пола
узкоструйные лампы под покрытием
свободные лампы на низком уровне
аварийное освещение при помощи:
ручных фонарей (..... шт.)
частичного подсоединения осве-
тительных ламп без питания
ввод внутренней телефонной связи
распределительные гнезда с зазем-
лением (... шт.)
Размещение распределительных
шкафов:
вид защиты ...
класс опасности . ...
группа по воспламеняемости
9. Оборудование для обслуживания
стеллажей
Тип оборудования:
вилочные погрузчики . .;
шт.
вилочные погрузчики с высотой
подъема...........; . . . . шт.
стеллажные краны-штабелеры . . ;
. . . шт.
требуемая грузоподъемность
..............кг (см. п. В)
резерв производительности . . %
(см. п. Г)
201
Рабочее напряжение . . .В,
..............Гц для управляющих
устройств...... .В, ... .Гц
Привод:
. переменный ток
постоянный »
Оборудование для приема грузов:
специальный стол: плоский, роли-
ковый, шаровой
телескопические вилы, телескопиче-
ский стол
захватные приспособления
Управление краном-штабелером:
ручное управление из кабины опе-
ратора
ручное управление с позициониро-
ванием
ручное управление с позициониро-
ванием и автоматическим выдвиже-
нием вил
автоматическое управление декад-
ным переключателем (клавиатура)
автоматическое управление с по-
мощью перфокарт (бумажных/плас-
тиковых)
автоматическое управление с по-
мощью ЭВМ
10. Транспортно-складское оборудова-
ние
Транспортируемые материалы (напри-
мер, пищевые продукты, тара н т. п.):
малая емкость макс........кг
стандартный
поддон макс. . кг
кассета . . макс. кг
большая ем-
кость (контей-
нер) макс. . . кг
прочие: опоры,
, полозья
Способ подъема
груза:
ручной
вилочным погрузчиком
существующая транспортная систе-
ма (высота....................мм)
П рои зводител ьн ость транспортирова-
ния:
максимальная . . шт./ч
или . . т/ч
средняя..................шт./ч
или . . т/ч
приоритет для:
приема на склад
выдачи со склада
Число мест складирования:
перед адресным постом..........шт.
за адресным постом .... шт.
в зоне стеллажей............шт.
на разгрузочном конвейере . . шт.
на комплектующем конвейере шт.
11. Вид накопления
12. Управление с помощью ЭВМ
Объем поставки:
матобеспечение (конструкция, ор-
ганизация, программы)
стационарное оборудование (ма-
шина, интерфейс, входная клавиа-
тура, печатающие устройства)
Функции управляющей ЭВМ:
картотека наличия
управление транспортными устрой-
ствами
комплексная организация распреде-
ления материалов
административные функции (бух-
галтерия, расчет зарплаты)
Имеющаяся ЭВМ ... производ-
ства фирмы................функции:
1. Торговые (бухгалтерия, зарплата,
баланс времени)
2. Управление устройствами входа
и выхода данных:
магнитная лента или диск
перфолента или перфокарты
клавиатура/экран
передача данных в ЭВМ, управ-
ляющую процессом
13. Вспомогательные средства склади-
рования
Объем Поставки
Емкость (длина.................мм,
ширина .... мм, высота . . . мм,
количество...........шт.)
Стандартный поддон ..............
Поддон с надстройкой
Контейнер
Емкости с сетчатыми стенками
Кассеты
Специальные емкости (указать) . . .
Примечания:
Эскиз склада
Прием, складирование, выдача; эскиз
прохождения материалов (заштрихо-
вать возможность дальнейшего расши-
рения склада)
Масштаб
Дата.............
Подпись .... (Печать)
202
Л итература
[1] Atterdahl К.: Instillation de rayon-
nages a Wuppertal — Elberfeld pour
la firnie Farbenfabriken Bayer/AG.
Acier Stahl Steel, 1968 nr 9
[2] Bretschneider H.: Czesciowa auto-
matyzacja w magazynie przez zastoso-
wanie matych rnaszyn cyfrowych do
sterowania procesami technologicznymi.
Magazynowanie i Transport Towarow,
1974, nr 4, s. 53—57
[3} Brombacher M.: Einsatz von Pro-
zessrechnern in Hochregallagern — Bei-
spiele aus der Chemischen Industrie.
(Proceedings of the 1 st European
Congress of Material Flow). Berlin
Zachodni 1974, s. 75 87
[4] Coppel G.: Les Entrrepots Auto-
tnatique. (Proceedings of the 1st
European Congress of Material Flow).
Berlin Zachodni, 1974 s. 195—220
[5] Dammertz P., Moller O.: Das erste
grosse Zentrallager in Deutschland mit
on-line rechneresteuerte. Foerdern und
Heben, 1970 nr 1
[6] Daniels E.: Morphologische Martizen
und Entscheidungsbaeume. Hilfe beirn
Loesen von Materialflussproblemen.
Foerdern und Heben, 1974 nr 11,
s. 1073—1076.
[7) Dembek J.: Zagadnienia pozarowe
w magazynach wysokiego sktadowania.
Magazynowanie i Transport Towarow,
1973 nr 4
[8] Desserich M.; Neuartiges Konst-
ruktionssystem mit ’ Betonfertigteilen.
Schweizerische Bauzeitung, 1968 nr
86, s. 37.
|9] Doppler G., Hofmann R.: Bauliche
Gestaltung von Hochregallagern aus
der Sicht von Architekt. VDI — Berichte,
1969 nr 151
[10J Falconer P. S.: Projektowanie
wtasciwego wyposazenia magazynow,
Langertechnik*80, Wieden 1970
-(111 Fijatkowski J.: Wytyczne projek
towania modernizacji sktadowania w
zakladach przemyslu chemicznego. Pra-
ca studialna PPiRIPCh „PROCHEM",
1970, [12] Fijalkoywski J-: Wplyw wy-
posazenia na ksztaltowanie przestrzenne
budynkbw magazynowych. Regaly ma-
gazynowe jako konstrukcje nosne obu-
dowy. Centralny Osrodek Gospodarki
Magazynowej. Stadia i materialy, Poz-
nan 1972, zeszyt 13
[13] Fijalkowski J.: Optymalizacja w
projektowaniu magazynow wysokiego
sktadowania. Praca doktorska. Poli-
technika Warszawska— Wydziat In-
zynierii Ladowej, 1972
[14] Fijalkowski J.: Kierunki nowo-
czesnych rozwUjzah w projektowaniu
budowli magazynowych. Centralny Os7
rodek Gospodarki Magazynowej, Poznan
1973
[15] Fijalkowski J. (z zespolem): My-
tyczne techniczne projektowania maga-
zynbw materialbw przemyslu chemicz-
hego. Wlasnosci i warunki techniczne
skladowania materialow (cz^sc I).
MPCh Komisja Normatywow Projekto-
wania, 1974
[16] Fijalkowski J.: Wytyczne instruk-
tazowe projektowania — k’ryteria oceny
efektywnosci budynkbw magazynowych
materialbw tzw. sztukowych, WIP—
74/MPCh'0036
[17] Fijalkowski J.: Uniwersalny system
regalbw magazynowych. Centralny Os-
•rodek Gospodarki Magazynowej. Infor-
mator Techniczno-Ekonomiczny, Poznan
1975, nr 1—2
[18] Fijalkowski J.: Systemy magazy-
nowe jako elementy logistyki prze-
myslowej. Praca studialna. PPiRIRCh
„PROCHEM", 1975
[49] Fijalkowski J.: Analiza i projekto-
wanie transportu wewngtrznego i ma-
gazynowania w zakladach przemyslo-
wysch. Praca studialna. PPiRIPCh
„PROCHEM”, 1976 nr 1868/309
[20] Frackowiak H.: Kryteria i metody
oceny ekonomicznej efektywnosci budo-
wy i eksploatacji baz magazynowych.
Centralny Osrodek Gospodarki Magazy-
nowej, Poznan 1975.
[21] Gudehus T.: Grundlagen der
Kommissioniertechnik. Verlag W. Girar-
det, Essen 1973
[22] Grebenstein H.: Systemplanung
in der Praxis.
(Proceedings of the I st European
Congress of Material Flow), Berlin
Zachodni 1974, s. 125—146
[23] Guye P.: Beweggruende und
Erfordernisse zur Wahl neuer Lagersy-
steme aus Sich des Bauherrn. VDI —
Berichte, 1969 nr 151
[24] Guye P.: Beispiel eines automa-
tisierten mit Konfektionierung und Kom-
missionierung integrierten Lagersys-
203
terns. VDI — Berichte 1969 nr 151
[25] Haussmann G.: Brandschutz in
Hochregalanlagen. Foerden und Heben,
1972 nr 5
[26] Heller H.: Hochregallagep in der
Fertigung Nicht isoliert sondern inte-
griert. Foerden und Heben 1973 nr 15,
s. 807—810.
] 27] Hofmann К- H.: Hochregallager
und Gabelstapler lager, fnvestitionsver-
gleich und Hochenoptimierung. Demag
Systemtechnik — 7755, 1973
[28] Hollier R. H.: Computer applica-
tions in material flow systems. (Procee-
dings of the 1 st European Congress of
Material Flow), Berlin Zachodni 1974,
s. 63—74
[29] Jachimowicz Cz.: Zautomatyzo-
wane magazyny wysokie Centralnej Ba-
zy Czesci Zamiennych ,,AGROMA“..
Magazynowanie i Transport Towarow,
1975 nr 4, s. 22—25
[30] Jarosz T.: Zmechanizowane maga-
zyny wysokiego skladowania. Ukladarki
regalowe. Problemy projektowe, 1971
nr 2, s. 107—116.
[31] Jueneman R.: PSF — Program-
miersprache fuer Foerdertechniker I u.
II. Foerdern und Heben, 1975 nr 5,
s. 318—322
[32] Jueneman R.: Stueckgut Lagern
und Verteilen. Foerdern und Heben,
1975 nr 6, s. 604—609
[33] Jurecki S.: Automatyzacja maga-
zynowania jednostek ladunkowych. Cen-
tralny Osrodek Gospodarki Magazyno-
wej. Informator Techniczno-Ekonomicz-
ny, Poznan 1975, nr 9—10
[34] Kainz R.: Lagerorganisation mit
einerelektrisch gesteuerten Hochraum—
Regalbediqnungsanlage. Foerdern und
Heben, 1969 nr 1, s. 14—22.
[35] Kindervater J.: Hochregallager —
praktische Erfahrungen aus dem Bet-
rieb. Foerdern und Heben, 1973 nr 16,
s. 903— 906
[36] Krieg W.: Technische Loesungen
von Steureungen in Hochregalanlanden.
VDI — Berichte, 1969 nr 151
[37] Loenneker W. Hochregallager im
Lebensmittelgrosshandel. Foerdern und
Heben, 1973, nr 15, s. 811—815
[38] Magazyn z wysokimi regatami w
browarze (opracowanie na podstawie
literatury zagranicznej). Magazynowa-
nie i Transport Towarow, 1974 nr 2,
s. 50—52
[39] Optymalna wysokosc magazynow
wysokich (opracowanie na podstrawie
literatury zagranicznej). Magazyno-
wanie i Transport Towarow, 1975 nr 4,
s. 18—22
[40] Budynek magazynowy firmy
CI BA — GEIGY. Magazynowanie i
Transport Towarow, 1975 nr 4, s. 26—27
[41] Metoda symulacyjna jako narzgd-
zie przy projektowaniu magazynow
(opracowanie na podstawie literatury
zagranicznej). Magazynowanie i Trans-
port Towarow, 1975 nr 4, s. 58—60
[42] Projektowanie magazynow za po-
moca nomogramow (opracowanie na
podstawie literatury zagranicznej). Ma-
gazynowanie i Transport Towarow,
1975 nr 4, s. 50—52
[43] Mertens P. H.: Regalfoerderzeu-
ge — Untersuchung ueber die Spielzei-
ten in Hochregallagern. Foerdern und
Heben, 1975 nr 15, s. 816—820
[44] Meyer H., Wetterhahn M.: Techno-
logia i organizacja pracy w magazynie
wysokoregalowym. Magazynowanie i
Transport Towarow 1974 nr 4, s. 49—53
[45] Muszynski B.: Symulowanie zdol-
nosci twbrczych pracownikbw blur
projektowych. Problemy Projektowe,
1976, nr 3
[46] Papay D., Raski G., Hejjas J.:
Rechnergestuetzte Fohrtoptimierung von
Regalbediengaraeten in Hochregallagen
(IV Beratung ueber die Entwicklung
der Lagertechnik) Budapest 1975,
s. 205—214
[47] Peithmann L.: Ein- und Auslager-
ungsvorgaenge in Hochregallagen.
VDI — Berichte, 1969 nr 151
[48] Peters H.: Der Wirtschaftliche
Einsatz von Regalfoerderzeugen in
Hochraumlagern in Abhaengigkeit vom
Automatisierungsgrad (IV Beratung
ueber die Entwichkung der Lagertech-
nik). Budapest 1975, s. 99—104
[49] Praca zbiorowa pod red. J.
Granitza, Rationalle Lagergestaltung
Veb Verlag Technik, Berlin 1972
[50] Projekt techniczny magazynu wy-
sokiego skladowania w budynku dworca
towarowego w Mifdzynarodowym Porcie
Lotniczym OK^CIE „PROCHEM", nr
projektu 1842
[51] Projekt techniczny (zrealizowany)
magazynu wysokoregalowego w ZWSz
„STILON" w Gorzowie Wielkopolskim.
„PROCHEM"
[52] Reinartz W.: Lagern, Planung,
Realisierung (IV Beratung ueber die
Entwicklung der Lagertechnik). Buda-
pest 1975, s. 329—338
[53] Roeper C. Ueberblick ueber den
jetzigen Stand der Lagertechnik im
204
Hinblick auf Verteileprobleme. VDI —
Berichte, 1969 nr 151
(54] Rotzinger O.: Vom Hochregallager
zum Verteilzentrum. Foerdern und He-
ben, 1969 nr 12
[55] Safuta A.: Wytyczne zabezpieczenia
przeciwpozarowego przy projektowaniu
budowli magazynowych (cz. I i II).
Centralny Osrodek Gospodarki Magazy-
nowej. Informator Techniczno-Ekono-
miczny, Poznan 1973, nr 1 i 4
(56] Salzer G.: Horizontalfoerdersyste-
me als Verteiler und Sammler. VDI —
Berichte, 1969 nr 151
[57] Sasfi J.: Technische und Oekono-
mische Gesichtspunkte der Auswahl
der Foerdereinrichtungen fuer die Vor-
bereitungszone von Hochregallagern.
(IV Beratung ueber die Entwicklung
der Lagertechnik). Budapest 1975,
s. 247—255
[58] Sasfi J.: Przeglad tendency roz-.
woju magazynbw wysokich. Magazy-
nowanie i Transport Towarow, 1975
nr 2, s. 25—29
[59] Schaffner A.: Die neue Phard-
fertigung der Farbwerke Hoechst A. G.
[60] Schimmel E.: KFZ—Eersatztei-
lager — Manuell Bedient oder Automa-
tisiert — Schnittstellen Probleme (Pro-
ceedings of the 1 st European Congress
of Material Flow), Berlin Zachodni
1974, s. 173—194
[61] Strauss W.: Das Vertriebszentrum
eines Photokonzerns. Foerdern und
Heben 1969 nr 12
[62] Strohmeir K., Gauler H. F.:
Kosten-Optimierung von Hochraumla-
gern. Foerdern und Heben, 1975, nr 11,
c. 1101 — 1102
[63] Teissier M.: Considerations sur les
criteres d etabissement d'un magasinage
a grande hauteur desservi par transto-
ckenrs. Travail et methodes, 1972 nr 275
[64] Themi H.: Kommissionieren in
Hochregallagern. Foerdern und Heben,
1972 nr 5, s. 219—222
[65] Vischer H.: Metchodik der Planung
von Distributionssystemen (Proceedings
of the European Congress of Material
Flow). Berlin Zachodni 1974, s. 103—124
[66] Wen del N. R.: VDI-Richtlinie 3561
rechting lesen. Nur Leistungsvergleich
und Abnahme von Regalfoerderzeugen.
Foerdern und Heben, 1974 nr II.
s. 1052—1054
[67] Wilson W. E.: Projektowanle w
ujqciu systemowym. WNT, Warszawa,
1969
[68] ZTE magazynu wysokoregalo-
wego w Bazie Magazynowej PH Ch
,,CHEMIA“ w Elblagu. PPiRIPCh
„PROCHEM" — proj. nr 1831
[69] ZTE magazynu wysokoregalo-
wego w Bazie Magazynowej PH Ch
„CHEMlA" w Siewierzu. PPiRIPCh
„PROCHEM" — proj. nr 1808
[70] ZTE magazynu wysokoregalowego
' w Bazie Magazynodiej POChOiB „СНЕ-
MIKOLOR" w Lodzi. PPiRIPCh „PRO-
CHEM" — proj. nr 1491
[71] ZTE magazynu surowcbw i opako-
wan oraz wyrobbw gotowych w Fabryce
Kosmetykow „POLLENA-UROD Au w
Warszawie. PPiRIPCh „PROCHEM" —
proj. nr 1815
[72] ZTE transportu wewnqtrznego au-
tomatycznego, sterowanego indukcyjnie
w Fabryce Kosmetykow „POLLENA-
URODA" w Warszawie. PPiRIPCh
„PROCHEM" — proj. nr 1815
[73] Zbibr ofert firm: DEMAG, JEN-
KINS, FATA, MUNCK, WAGNER
na dost aw q urzadzen i srodkbw trans-
portu dla magazynow wysokoregalo-
.< wych od wysoko'sci 8 m do 30 m i pojem-
nosci od 7 500 do 49 000 palet oraz
transportu wqwnetrznego. PPiRLPCh
„PROCHEM", 1974—76
[74] Macukow B., Sierajewski A.: Pro-
pozycja zabezpieczenia magazynu wyso-
kiego skladowania (Maszynopis na
prawach autorskich).
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изда-
нию ... . 3
Введение ...............
1. Определение высотного стел-
лажного склада ............. 10
2. Роль высотного стеллажно-
го склада для промышленного
предприятия или складской базы
и критерии его применения 16
3. Пространственно-функцио-
нальное формирование высот-
ного стеллажного склада и его
размещение на предприятии .. 26
4. Исходные данные для про-
ектирования высотного стеллаж-
ного склада.................... 34
5. Схема прохождения грузов
через склад и ее влияние на реше-
ние транспортных проблем 39
6. Транспортирование грузов
в зонах приема и отправления . 47
6.1. Подвоз грузов к фрон-
ту высотного стеллаж-
ного склада и их прием
с фронта склада . . 47
6.2. Решение фронта вы-
сотного стеллажного
склада 53
7. Процессы комиссиоиирова-
ния (комплектации) грузов в •
стеллажных складах............ 71
8. Требования к грузовым еди-
ницам на поддонах ..... 85
9. Стеллажи. Пространствен-
но-функциональная компоновка
и конструкция стеллажей ... 90
10. Транспорт в зоне склади-
рования и производительность
высотного стеллажного склада . 105
10.1. Средства транспорта
в высотном стеллаж-
ном складе .... 105
10.2. Производительность
высотного стеллаж-
ного склада 124
11. Управление высотным
стеллажным складом . , , 137
12. Противопожарная защита
высотного стеллажного склада
13. Организация работ в вы-
сотном стеллажном складе . . 156
14. Архитектурно-строитель-
ные решения высотных стеллаж-
ных складов ....
15. Оценка эксплуатационных
свойств и экономической эффек-
тивности высотных стеллажных
складов. Оптимизация проект-
ных решений................. 171
16. Организация и методо-
дологня проектирования высот-
ных стеллажных складов . . , 180
17. Пример (упрощенный)
проекта высотного стеллажного
склада , . .... 187
Приложение. Пример
стандартной анкеты, содержа-
щей данные для проектировании
высотного стеллажного склада 199
Литература................203
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ
Януш Фиялковский
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОТНЫХ СТЕЛЛАЖНЫХ СКЛАДОВ
.*
Редакция переводных издании
Зав. редакцией В. Н. Суханов
Редактор И. А. Кочеткова
Технические редакторы Е. 3. Усоскнна, Р. М. Вознесенская
Корректор Н. А. Маликова
ИБ № 4384
Сдано в набор 07.09.87. Подписано в печать 17.03.88. Форм'ат 60Х90'/>е. Бумага книжно-журнальная.
Гарнитура литературная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 13,0. Усл. кр.-отт. 13,25. Уч.-нзд. л. 14,56.
Тираж 6 500 экз. Изд. № AIX — 1987. Заказ № 643. Цена 95 коп.
Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23а
Московская типография № 4 Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам
издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, 129041, Б. Переяславская, 46.