物流配送中心的空间设计.ppt

第6章 物流配送中心的空间设计,6.1 作业区域的空间设计,一、通道设计 1设计原则（1）流向原则 移动要形成固定的流通线；（2）空间经济原则 考虑空间利用率和经济性；（3）安全原则 即遇到紧急情况时，便于撤离和逃生；（4）交通互利原则 各类通道不能相互干扰。,6.1 作业区域的空间设计,2影响因素 影响通道布置和宽度设计的因素：搬运设备的尺寸和旋转半径，搬运货物尺寸，搬运批量尺寸，人流量，储存区到进出口及装卸区的距离，通道形式（水平、斜道、垂直），工作区到设备的位置，电梯、斜道位置以及出入方便性。,6.1 作业区域的空间设计,3通道种类 室外通道（道路）主要通行车辆和人员，注意车辆回转和上下货位置。厂内通道（通道）1）工作通道：仓储和出入厂房。主要通道：进出厂门和主要作业区，最宽；辅助通道：连接主要通道和各作业区，一般垂 直于主通道。2）员工通道：员工进出特殊区的人行道。3）电梯通道：出入电梯通道。4）服务通道：为存货和检验提供大量物品进出通道。5）其他通道：公共设施、防火设备或紧急逃生,6.1 作业区域的空间设计,4通道设计 通道布置：采用中枢通道式（主要通道穿过厂房中央）不同的储区，采取不同的比例。设计顺序：（1）主要通道和出入厂门的位置（2）作业区间的辅助通道（3）其它通道和参观走道,6.1 作业区域的空间设计,通道宽度设计：1）以人员行走为主设人速度为v（m/min），每分钟通过人数为n，两人前后最短距离为 d（m）,平均每人身宽为w(m)，因此，通道宽度 W 公式如下:若两人行走时需要的前后最短距离d=1.5 m，平均人身宽度w=0.76 m，一般人行走速度v=53m/min，每分钟通过105人，把这些数代入上式得:W=2.2 m,6.1 作业区域的空间设计,2）以搬运设备行驶为主（1）直线叉车通道宽度 单通道 W=WP+2 C0 或 W=WB+2 C0 双行道 W 2WP+2 C0+Cm 或 W 2WB+2 C0+Cm 式中 W 直线通道宽度；WP 托盘宽度；WB 叉车宽度；C0 叉车侧面余量尺寸；Cm 会车时两车最小间距。用托盘宽度WP 与叉车宽度WB较大者进行计算。,6.1 作业区域的空间设计,例6-1 设托盘宽度为Wp=1100mm，起重能力为1t的叉车宽度Wb=1070mm，叉车侧面余量尺寸C0=300mm。试计算直线通道宽度。解：在本例中由于WpWb 通道宽度为：W=Wp+2C0=1100mm+2300mm=1700mm,6.1 作业区域的空间设计,（2）丁字形通道宽度 丁字形通道宽度WL可表示为 WL R+X+LP+C0 式中 WL丁字形通道宽度；R 叉车最小转弯半径；X 旋转中心到托盘距离；LP 托盘长度；C0 叉车侧面余量尺寸。,6.1 作业区域的空间设计,例62 设叉车举重能力为1t，叉车最小转弯半径R=1750mm，旋转中心到托盘距离X=390mm，托盘长度Lp=1100mm，叉车侧面余量C0=300mm。试计算丁字形通道宽度。解：根据式（65）得，丁字形通道宽度 W1=R+X+Lp+C0=（1750+390+1100+300）mm=3450mm,6.1 作业区域的空间设计,（3）最小直角通道宽度 式中：Wd 最小直角通道宽度；Rf 叉车最小转弯半径；B 旋转中心到车体中心距离；WP 托盘宽度 C0 叉车侧面余量尺寸。,6.1 作业区域的空间设计,例63 设叉车举重能力为1t，托盘宽度Wp=1100mm，叉车最小转弯半径Rf=1750mm，旋转中心到车体中心距离B=635mm，叉车侧面余量C0=300mm。试计算直角通道宽度。解：根据式（66）得，最小直角通道宽度：,6.1 作业区域的空间设计,通道宽度参考值（单位 m）。中枢主通道 3.5 6 侧面货叉型叉车 1.72 辅助通道 3 堆垛机（直线单行）1.52 人行通道 0.751 堆垛机（直角转弯）22.5 手动叉车 1.52.5 堆垛机（直角堆叠）3.54 重型平衡叉车 3.54 堆垛机（转叉窄道）1.62 堆垛机（伸臂、跨立、转柱)23 小型台车 车宽+0.50.7 伸长货叉叉车 2.53,6.1 作业区域的空间设计,二、进出货区设计 1进货与发货平台位置关系,6.1 作业区域的空间设计,根据作业性质、厂房形式、物流动线来决定两者位置关系：（1）进出货共同平台：适合于进出货时间错开的仓库 优点：提高空间和设备利用率 缺点：管理困难。进货与出货相互影响（2）进出货平台分开、相邻管理：适用于厂房空间较大，进出货容易相互影响的仓库 优缺点：进出货不会互相影响，但是空间利用率低。（3）进出货平台分开、不相邻、完全独立：设备利用率低（4）多个进出货平台（3）、（4）适用于进出货频繁且空间足够的仓库。,6.1 作业区域的空间设计,2车位形式（1）锯齿形：优点：车辆旋转纵深较小，缺点：占用仓库内部空间较大。（2）直线形：优点：占用仓库内部空间小，缺点：车辆旋转纵深较大，且需要较大外部空间。平台形式选用：根据土地和建筑物价格而定。土地费用远低于仓库造价时，选取直线形为最佳。,6.1 作业区域的空间设计,3平台遮挡形式 必须考虑保温、避免风雨进入和库内冷暖气外溢（1）内围式：把平台围在厂房内 优点：安全、防止风吹雨打以及冷暖气泄露。（2）齐平式：平台与仓库侧边齐平 优点：整个平台在仓库内，避免能源浪费 此种形式造价低，目前广泛被采用。（3）开放式：平台全部突出在厂房外 月台上的货物没有遮掩，仓库内冷暖气容易泄露。,6.1 作业区域的空间设计,4进出货平台宽度 缓冲区:为使进出畅通，在暂存区与连接设备间的通道。连接设备：连接设备分为两种 活动连接设备：宽度s=12.5m 固定连接设备：宽度s=1.53.5m 例：人力搬运 缓冲区宽度 r=2.54m 平台宽度w应为 w=s+r,6.1 作业区域的空间设计,5进货车位数计算 卸货时间：2 h/天（根据调查分析得到）设进货车台数 N 和卸货时间如下：设进货峰值系数为1.5，则所需车位数n 为,6.1 作业区域的空间设计,6进货大厅面积计算 设车位宽度为 4 m/辆，进货大厅共有n个车位，则，进货大厅长度 L=n4 m 设进货大厅宽度为 3.5 m，则进货大厅总面积 A=L3.5,6.1 作业区域的空间设计,7.平台高度（高月台）高月台高度主要取决于运输车辆的车厢高度。车型基本不变：由主车型车辆基本参数中查出其车厢高度，但此高度为空载时的高度。承载时，大型车辆车厢高度将下降100200mm。如：2T车：0.7m;5T车:0.9m;11T车:1.2m;箱式货车：1.3m.车型变化较大:必须通过油压升降平台来调整高度。月台高度 H(H1+H2)/2 升降平台长度 A(H2-H1)/2/sin 式中 H1满载时车厢最低高度；H2空载时车厢最高高度；升降平台倾斜角,不超过15。,6.1 作业区域的空间设计,例65 某物流配送中心出货口所用车辆为6t以下全部车型，可由车辆参数知，车厢最低高度为660mm，车辆最高高度为1215mm，在满载条件下，车厢将下降100mm，倾斜角=13，试计算月台高度和踏板长度。解：满载时车厢最低高度H1=（660-100）mm=560mm空载时车厢最高高度H2=1215mm因此，根据式（610）得，月台高度：H=（560+1215）/2mm=887.5mm取H=900mm踏板长度A=(H2-H1)/2/sin=(1215-560)/2/sin13mm=1455.8mm取A=1500mm。,例64 根据物流中心的规模，预计每天进货时间为2小时，进货车台数和卸货时间为：11t车，托盘进货，进货10车，没车卸货时间30min；11t车，散装进货，进货4车，每车卸货时间50min；4t车，托盘进货，进货15车，没车卸货时间20min；4t车，散装进货，进货5车，每车卸货时间30min；设峰值系数为1.5，每个车位宽度为4m。试计算进货平台的长度。解：由式（69）知，进货所需车位数：取整为n=12个车位。进货平台长度为L=（412）m=48m,6.1 作业区域的空间设计,三、仓储区作业空间设计 原则：1.适应储存的作业流程 2.合理利用空间 3.符合安全、卫生要求 考虑因素：如货品尺寸数量，托盘尺寸走廊宽度和位置，柱间距离 方法：根据货品尺寸及数量，堆放方式，托盘尺寸，求出存货所占空间大小和货架储位空间。,6.1 作业区域的空间设计,1托盘平置堆放 用于大量发货。考虑：托盘数量、尺寸和通道 设托盘尺寸pp，每个托盘平均可堆放N 箱货品。若平均存货量为Q，则托盘占地面积D为：若考虑到高层叉车存取作业所需空间和中枢型通道约占全部面积30%35%。为此，实际仓储所需面积 A：,6.1 作业区域的空间设计,2料框就地堆放 设料框尺寸为 pp,每个托盘平均可堆放 N 箱货物，料框在仓库中可堆放 L 层，平均存货量Q，则占地面积D为：还要考虑到高层叉车存取作业所需空间，采用一般的中枢形通道，则通道约占全部面积的35%40%，所以实际仓储所需面积 A 为：,6.1 作业区域的空间设计,3托盘货架储存 设货架为L层，每个托盘可堆放N箱货物，平均存货量为Q，则存货需要的占地托盘数P为：P=Q/（L N）又由于货架具有区块特性（两排货架和通道）。计算时，应以一个货位为计算基础。现以存放两托盘为例。图中，a为货架柱宽，b为托盘与货架间隙，c为托盘宽度，d为托盘间隙，e为托盘梁架高度,f为托盘堆放与货架横梁间隙，g为托盘堆放高度（含托盘厚度）i为托盘堆放深度间隙，h为托盘架中梁柱宽，,6.1 作业区域的空间设计,则货架单位宽度 P1=c+2i+h/2 货架单位长度 P2=a+2b+2c+d 设区块货位列数为Z，叉车直角存取通道宽W1，储区区块侧向通道W2，仓储区的区块数为B，则每一区块占地面积A为,6.1 作业区域的空间设计,A=（2P1+W1）（ZP2+W2）仓储区的区块数B为 可求出仓储区全部面积S，即 S=AB每个区块内货格所占面积为 2ZP1P2。例66 设区块货位列数Z 10排，货架单位宽度P1=1.5m，货架单位长度P2=3m，叉车直角存取通道宽W1=3m，区块侧向通道W2=3m，则，区块面积 A(103+3)（2 1.5+3）=198。并且，可计算出通道面积（ZP2+W2）W1+2 P 1W2=(103+3)3+21.53=108约为储存区块面积的55%。,6.1 作业区域的空间设计,4轻型货架储存 对于尺寸不大的小量多品种货物采用轻形货架储存。设货架为层，每个货位面积 ab，每货位堆放m箱，平均存货量Q，则存货面积D为：5托盘流动货架区 设每个货位可放2个托盘，货位长度为1.5m,n列、2排、3层，总托盘数 N 为：N=n232流动货架区面积：A=12(1.5n+5)=18n+60 m2,6.1 作业区域的空间设计,6箱式流动货架区面积计算 设有2排、n列、H层，货位宽度为1.5m，则总货位数Q：Q=2nH 流动货架区面积A为：A=9.5(1.5n+2)m2,6.1 作业区域的空间设计,四、拣货区作业形式设计 布置最佳拣货方式，必将提高整个物流配送中心的效率。1储存和拣货区共用托盘货架 适用于体积大、发货量也大的物品。一层（地面层）为拣货区，二层以上为库存区。不足一托盘的品项按一托盘计算。设平均库存量为Q，平均每托盘堆放货品箱数为N，堆放层数为L，库存空间放大倍数为1.3，则存货区每层托盘数P为设拣货品项数为I，则拣货区所需托盘数为 max（I，P）。,6.1 作业区域的空间设计,2储存和拣货区共用的零星拣货方式（1）流动货架 适用于进出量与体积不大或外形不规则货品的拣货。单向物流动线，可配合入出库的输送机作业和加贴条码标签、分类、拆箱和集货作业。拣取单位：箱拣货和单品拣货。优点：仅在通道行走便可拣货，出入库输送机可同时作业，提高效率。,6.1 作业区域的空间设计,对于规模较大的物流中心 可采用多列流动货架进行平行 作业。然后，再用合流输送机 将各线拣选货物集中。(2)一般货架 单面开放式拣货，入库和出库是在同一侧。共用一条输送机来进行补货和拣货作业。虽然节省空间，但是入库和出库时间必须错开。,6.1 作业区域的空间设计,（3）积层式货架 适用于利用有限空间进行大量拣货作业。下层为大型重货架，箱拣取；上层为小型轻物品，单品拣取。可充分利用仓储空间，拣取位置不宜超过1.8m。3储存与拣货区分开的零星拣货 适合于进出货量中等的情况，特点：储存与拣货区不在 同一个货架，通过补货作业 把货品由库存区送到拣货区。,6.1 作业区域的空间设计,对于多品种小批量的单品发货，可在出库输送机两侧增设无动力拣货输送机，优点：拣取货物利用输送机。边推走边拣货，拣货完毕便把储运箱移到动力输送机上。这种方式工作方便、效率较高。,6.1 作业区域的空间设计,4分段拣货的少量拣货 当拣货区内拣货品项过多时，使得流动货架的拣货路线很长，则可考虑接力棒式的分段拣货方式。,5U型多品种少批量拣货补货 为减少拣货人员或要兼顾输送机两侧货架的拣取作业时，可采用U型拣货路径和输送机方式。,6.1 作业区域的空间设计,五、集货区设计 任 务：集货、清点、检查和准备装车 考虑因素：订单数、时序安排、车次、区域、路线 发货单元：托盘、储运箱、笼车、台车 区域划分：单排为主、按列排队 1订单拣取，订单发货 集货单元：单一用户 适合于订货量大、使车辆能满载的用户 2订单拣取，区域发货 集货单元：发往地区 集货方式：主要和次要用户分开 适合于订货量中等、任何一用户不能使车辆满载的情况,6.1 作业区域的空间设计,3批次拣取，区域发货 集货准备：拣取后须进行分拣作业。集货单元：发往地区 集货方式：发货单元相同，主要和次要用户分开。适合于订货量中等、任何一用户不能使车辆满载的情况4批次拣取，车次发货 集货准备：拣取后须进行分拣作业。集货单元：行车路线 集货方式：发货单元相同，按用户集中。适合于订货量小、必须配载装车的情况,6.1 作业区域的空间设计,六、区域平面布置的面积计算 1自动化立体仓库 设托盘尺寸为11001100mm，货架有N排、n列、H层，则总货位 Q N n H立体仓库的面积 M（101.35n）3.75N/2 m2上式中，1.35m为一个货位的宽度；3.75m为两排货位与一个巷道宽度之和。,3.75N/2,6.1 作业区域的空间设计,2分拣区 设每日拣货箱数为n，拣货方面数为N（每方面宽2m），拣货时间为7小时，峰值系数为1.5，单位时间最大拣货数为1.5 n/7，则，分类必要面积A为:A=（2N+2）（610）m2,6.1 作业区域的空间设计,3流通加工区 设作业人员为N人。则，流通加工区必要面积A为 A=3.53N（m2）4升降机前暂存区 通过升降机底面积，搭载台车或托盘数计算暂存区。图中 A=1110=110 m2,6.1 作业区域的空间设计,5发货存储区 设每天的发货方面数为n1，一个方面宽度为1.2m，面积利用率为0.7，图中，发货存储区必要面积A为 A=12（1.2n1+3）/0.7,6.1 作业区域的空间设计,6发货大厅 设每日的发货车辆台数为N，高峰时间的发货车辆台数为Np,每台车装载时间为30分钟，每车位的必要长度为4m。则，发货大厅宽度为5m，发货大厅必要面积A为 A=54Np,6.2行政区域与厂区面积设计,一、行政区面积设计 1办公室 分为一般办公室和现场办公室两种。其面积大小决定于人数和内部设备。办公室通道约0.9m左右，每人办公面积约为4.57 m2,两桌间距离约为0.8m。桌子与档案设备通道约为11.5m，主管领导办公室面积约1428 m2，单位领导办公室面积约为2838 m2，现场管理人员办公室面积约为618 m2。,6.2行政区域与厂区面积设计,2档案室 除档案架（拉柜）空间外，应留宽度为1.21.5m的通道。3计算机室 中规模计算机室在80 m2左右。4会客室 会客室在2838 m2之间为宜。5会议室 有办公桌的会议室，按1520人设计，约8090 m2；无办公桌的会议室，按50人设计，约90100 m2。6休息室 根据人数和作息时间而定。7司机休息室 在入出库作业区附近可设立司机休息室。8洗手间9衣帽10餐厅 餐厅面积每人约 0.81.5 m2，厨房面积约为餐厅面积的2235%。,6.2行政区域与厂区面积设计,二、大门与道路 1大门 设计结合外连道路形式 出入共用，警卫室设置在大门一侧；出入口同侧相邻，出入动线分开，警卫室在中间；出入口同侧不相邻，需分别设立警卫室。2厂区道路 物流配送中心的运输车辆主要包括普通载货汽车、双轮拖车和重型拖车，通常按双轮拖车规格设计 1）道路宽度 单向通道宽度：3.5 4.0m 双向通道宽度：6.57.0 m 地面承重：10T轴 2）转弯尺寸 利用弧线增加宽度 保证对面来车宽度2.5m以上。,6.2行政区域与厂区面积设计,3停车场 考虑因素：企业人数、经常用户数、驾自备车数、到公交车站距离、有无接送员工专车。停车角度可分为90、60和45三种。1）车道宽度 6m小型车辆停车场停车角度与宽度对照表（单位：米）停放角度 90 60 45 一列 11.0 9.9 9.6 二列 17.0 16.3 14.7 三列 28.0 26.2 24.3 四列 34.0 32.6 29.4,6.2行政区域与厂区面积设计,2）60角停车场设计 优点:车辆进出方便、车道宽度较小。缺点：车位深度较深，同一列可停车数较少。600角不同车辆尺寸设计的车位对照表,6.2行政区域与厂区面积设计,74m宽的60角车位设计图,6.2行政区域与厂区面积设计,（3）90停车场设计 优点：车位深度和车长相同，同一列可停车数较多 缺点：车辆进出困难、要求车宽度较大 90角不同车辆尺寸的车位对照表 尺 寸 长度（单位：m）静止宽度 A 2.44 2.59 2.74 2.90 3.05 静止长度 B 5.79 5.79 5.79 5.79 5.79 车道宽度 E 7.92 7.62 7.31 7.31 7.31,6.2行政区域与厂区面积设计,74m宽的90角车辆停车位设计图,6.2行政区域与厂区面积设计,比较：（5.79m2.74m/车位）90o设计 2280m2（60m38m）停82部 60o设计2276m2(62.2m36.6m)停78部,6.2行政区域与厂区面积设计,4）运输车辆回车空间 回车宽度等于车辆长度L1的两倍加上余量C L=2 L1+C 2T车：13 m 5T车：19 m 11T车：23m 21T车：27 m 厢式车：33 m,6.3 物流中心的建筑要求,一、柱跨度 影响因素：运输车辆种类、规格型号和入库台数；托盘尺寸和通道宽度；货架与柱之间的关系等。1.按运输车辆规格 特殊情况下，要求车辆驶入建筑物内。此时，就要根据车辆的规格尺寸来计算柱间距。设车辆宽度为Wt，车辆间距离为Ct，侧面余量为CO，车辆台数为Nt，则柱间距：Wi Wt Nt Ct（Nt1）2 CO,6.3 物流中心的建筑要求,【例】若车辆宽度Wt=2470mm，车辆台数Nt=2，车辆间距离Ct=1000mm，车辆与柱间的余量C0=750mm，则柱间距为：Wi=2470*2+1000*(2-1)+2*750mm=7440mm取柱间距Wt=7500mm,6.3 物流中心的建筑要求,2.按托盘宽度决定柱间距 在以托盘为存储单元的保管区，为提高货物的保管利用率，通常按照托盘尺寸来决定柱间距。设托盘宽度为Wp，托盘数为Np，托盘间隔为Cp，侧面余量为CO，则柱间内侧尺寸：Wi Wp Np Cp（Np1）2 CO,6.3 物流中心的建筑要求,【例】若托盘宽度Wp=1000mm，托盘数Np=7，托盘间隔Cp=50mm，侧面余量C0=50mm，则柱间距为：Wi=1000*7+50*(7-1)+2*50mm=7400mm,6.3 物流中心的建筑要求,3.按托盘长度决定柱间距 设托盘长度为Lp，托盘货架列数为N，两列背靠背托盘货架间隙为Cr，通道宽度为WL，则柱间距：WC（WL 2Lp Cr）N/2,【例】若托盘长度Lp=1000mm，通道宽度WL=2500mm，托盘货架间隙Cr=50mm，托盘货位列数N=2，则柱间距为：Wc=(2500+21000+50)2/2mm=4050mm,6.3 物流中心的建筑要求,4.按柱与货架仓库关系决定柱间距 设托盘长度为Lp，托盘货架列数为N，两列背靠背托盘货架间隙为Cr，通道宽度为WL，则柱间距：Wi（WL 2Lp Cr）N/2,【例】若托盘长度Lp=1200mm，堆垛机通道宽度WL=1300mm，托盘货架间隙Cr=100mm，托盘货位列数N=2，则柱间距为：Wc=(1300+21200+100)2/2mm=3800mm,6.3 物流中心的建筑要求,二、梁下高度 影响因素：物品形态与堆积高度；堆高搬运设备的爬高规格；货架高度要求;梁下间隙尺寸（安装消防、空调和照明管线）。1.平托盘堆积 选叉车作为作业设备，设Ha为装载单元高度，n 为堆积层数，Fg为货叉提升高度。当叉车货叉最大升程Fh低于物品最大堆积高度HL减去一个装载单元高度Ha时，即Fh HLHa，计算梁下高度以物品货叉最大升程Fh为计算依据。梁下高度：He FhHa+a,6.3 物流中心的建筑要求,【例】设装载单元高度Ha=1300mm，堆积层数n=3，货叉最大升程Fh=2800mm，货叉提升高度Fg=300mm，梁下间隙尺寸a=500mm。计算梁下高度。Fh=2800 Ha3+FgHa=2900因此：He=Ha n Fg+a=（1300 3+300+500）mm=4700mm,6.3 物流中心的建筑要求,2叉车存取货架 由于将物品放置在货架上，因此，物品最大堆积高度HL决定于货架高度。设装载单元高度为Ha，货叉提升高度为Fg，货架高度为Hr，则，物品最大堆积高度：He HrHaFg+a,6.3 物流中心的建筑要求,【例】设货架高度Hr=3200mm，装载单元高度Ha=1300mm，货叉最大升程Fh=2800mm，货叉提升高度Fg=300mm，梁下间隙尺寸a=500mm。计算梁下高度。He HrHaFg+a=（3200+1300+300+500）mm=5300mm,6.3 物流中心的建筑要求,3普通货架 利用普通货架存取物品时，主要是人工作业，且一般只有两层货架。因此，第二层高度要符合人机工程学原理，考虑人力作业高度，便于人员操作。设每层货架高度为Hr，隔板间隙尺寸为Hf，则，梁下高度 He 2HrHf+a,6.3 物流中心的建筑要求,三、地面载荷 1.仓库与办公 法定载荷：办公场所：300kg/m2，服饰物品仓库：300500kg/m2，杂货物品仓库：5001000kg/m2，饮料物品仓库：2000kg/m2，营业性仓库：400kg/m2以上。,6.3 物流中心的建筑要求,2.设备 托盘堆积：搬运设备：堆垛机：运输车辆：,