Текст книги "Проектирование склада"

Проектирование склада

Составитель, редактор Андрей Батуров

ISBN 978-5-0062-3291-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Оборудование склада

1. Классификация складского оборудования

Для складской обработки материальных ценностей (далее в главе грузов) необходимо соответствующее оборудование. Классификацию складского оборудования можно условно представить в виде схемы (см. табл. 1.)

Таблица 1. Классификация складского оборудования

Стеллаж полочный 1.Стойка 2.Балка продольная с зацепами 3.Балка поперечная с зацепами 4. Настил

Проект склада розничного магазина

Стеллажи грузовые для поддонов EUR и FIN

1.Рама исполнение 1 2.Рама исполнение 2 3.Балка на зацепах 4.Фиксатор 5.Балка на болтах 6.Стяжка

7.Связь-балка 8.Крестовина двухрядная 9.Отбойник угловой

 
Проект оптового склада
Стеллажи глубинные
 

 
Пример оснащения оптового склада
 
 
Консольные стеллажи
 

 
Ярусные стеллажи
 

В зависимости от назначения выделяют технологическое оборудование (предназначенное непосредственно для хранения и ряда складских операций) и подъемно-транспортное оборудование (предназначенное для погрузки-разгрузки, перемещения грузов на территории склада, укладки грузов, т.е. автоматизации и механизации перемещения грузов). В свою очередь технологическое оборудование

подразделяется на оборудование: предназначенное для непосредственного хранения; поддерживающее необходимые режимы хранения (температурный режим, влажность, доступ воздуха и пр.); предназначенное для обработки грузов (частичной переработки, сортировки, упаковки и т.д.).

И технологическое, и подъемно транспортное оборудование рассчитано на совершение операций с определенным количеством (весом, объемом) грузов. Максимальная грузоподъемность и вместимость для оборудования устанавливаются технологическими документами. Однако для всех видов оборудования существует общепринятый минимальный предел этих размеров (объема, веса), с которым могут совершаться складские операции. Этот минимум существует с двумя целями:

1. сделать операцию экономически целесообразной;

2. наиболее оптимально использовать имеющиеся возможности по хранению, транспортированию, погрузке, разгрузке и т. д.

Таким минимумом в складской, да и в любой другой связанной с грузами деятельности является грузовая единица.

2. Проектирование схем механизации переработки грузов

Повышение показателей использования складских площадей на основе рационализации технологического процесса с применением прогрессивных схем механизации, с использованием современного подъемно-транспортного и технологического оборудования является одной из главных задач эффективного функционирования склада. Без этого невозможно правильно использоватьскладской объем и снизить трудозатраты по переработке грузов, повысить пропускную способность складов, не увеличивая численность складских работников.

С целью рационализации деятельности склада разрабатываются схемы механизации переработки грузов. Разработка указанных схем проводится по следующим направлениям:

· детальный анализ технологических процессов на складе с целью выявления наиболее трудоемких работ;

· обеспечение максимального использования площади и объема складов; · возможность расширения складских площадей;

· сокращение внутрискладских перемещений и снижение количества перевалок товара; · оптимизация маршрутов перемещения подъемно-транспортных машин;

· уменьшение непроизводительных потерь энергоресурсов;

· обеспечение взаимозаменяемости подъемно-транспортного и технологического оборудования;

· повышение производительности труда и уменьшение трудозатрат на переработку грузов;

 
· обеспечение удобного доступа к товару;
· минимизация затрат времени на комплектование и отправку заказов клиентам;
· соблюдение правил охраны труда и улучшение условий труда персонала склада.
 

Для склада разрабатывается несколько вариантов технологических планировок и схем механизации, обеспечивающих уровень механизации от 36 до 61%. Варианты схем механизации различаются по применяемым видам складских машин, механизмов и оборудования для организации хранения.

Складские операции являются наиболее трудоемкими видами деятельности, так как значительная масса грузов перерабатывается вручную. Применение оборудования облегчает тяжелые работы, повышает производительность, квалификацию персонала, культуру и качество труда.

3. Стеллажное оборудование

Качественный уровень процесса товародвижения в значительной степени зависит от номенклатуры и качества складского немеханического оборудования, контейнеров и поддонов. Их типоразмеры, материал, конструкция и технология изготовления должны соответствовать условиям транспортировки и хранения товаров.

Технология складирования и переработки грузов с различными физическими характеристиками требует применения широкой номенклатуры складского оборудования, которое классифицируется по разным признакам.

Оборудование для хранения товара на складах должно соответствовать типоразмеру склада и способствовать наиболее полному использованию площади и объема складских помещений. Конструкция склада должна быть достаточно надежной, чтобы выдерживать нагрузки и сохранять свои эксплуатационные свойства в течение длительного срока, удобной для укладки и отпуска товара, приспособленной для применения машин и механизмов, позволяющих максимально механизировать складские операции.

Для организации хранения товара используются стеллажи и поддоны.

Стеллажи это основное модульное оборудование складов, используемое для укладки и хранения товара. Используют преимущественно металлические стеллажи, так как они более прочны, долговечны, выдерживают большие нагрузки и безопасны в пожарном отношении.

Стеллажи из гнутого перфорированного профиля позволяют снизить массу, уменьшить расход металла, ускорить монтаж конструкций без сварки и без применения каких-либо дополнительных креплений. Специальные соединения позволят легко и в короткие сроки изменить конфигурацию стеллажной системы, поставить дополнительные полки и в случае необходимости достроить дополнительные стеллажи к уже существующим без использования каких-либо инструментов.

В целях защиты металлических поверхностей стеллажей и придания им большей прочности применяют пластифицированные эмали или порошковое напыление путем температурной обработки в специальных печах. Служат такие стеллажи намного дольше.

На небольших складах используют комбинированные стеллажи, где основной каркас выполнен из металлического профиля, а полки из ДСП.

В зависимости от назначения стеллажи могут быть универсальными и специальными.

Универсальные стеллажи предназначаются для хранения разнообразных продовольственных и непродовольственных товаров в промышленной таре, а также товаров на поддонах. Универсальные стеллажи изготавливают стационарными и передвижными, т.е. оборудованными рамами с колесами и способными перемещаться по специально установленным для них рельсам. Имеются и стеллажи с механическим или электрическим приводом. Широко используются универсальные сборно-разборные стеллажи, которые подразделяются на полочные, ячеистые, каркасные (бесполочные), ящичные.

Полочные стеллажипредставляют собой несколько рядов горизонтальных клеток с настилом, укрепленных на каркасе стеллажа. На них хранят товары в таре и упаковке либо уложенные на поддоны. Быстроразборные универсальные полочные стеллажи позволяют максимально использовать складские помещения. Шаг перестановки полок у них – 25 мм, нагрузка на полку – до 300 кг, высота стеллажей – до 4 м, полки имеют длину от 750 до 1300 мм и ширину от 300 до 900 мм.

Каркасные стеллажи состоят из вертикальной рамы и горизонтальной обрешетки. Они предназначены для складирования товаров исключительно на поддонах или в специальной таре с использованием средств механизации.

Для хранения крупных партий товаров ограниченной номенклатуры применяют проходные (сквозные) стеллажи, которые состоят из каркаса в виде вертикальных стоек, соединенных между собой горизонтальнымистяжками. На вертикальных стойках по всей длине на одном уровне смонтированы узкие консоли, которые образуют ячейки, расположенные горизонтальными рядами в несколько ярусов. Загрузка стеллажа происходит с одной стороны, а выгрузка – с другой.

Ящичный стеллаж – устойчивый стеллаж с модульными ящиками и разделительной стенкой. Широко используется для складирования и хранения мелкоштучных товаров. Выдерживает высокие нагрузки, легко монтируется. Его габариты: 1300x1030x405 мм.

Специальные стеллажи предназначаются, как правило, для хранения строго определенных товаров (швейные изделия на плечиках) или товаров, имеющих специфические формы и размеры (сортовое железо, трубы, ковровые покрытия, линолеум и т.д.) Используют их и при складировании однотипных тарно-штучных грузов. По конструкции специальные стеллажи подразделяются на консольные, механические и гравитационные.

Консольные стеллажипредставляют собой металлические стеллажи с консолями, укрепленными на вертикальных рамах с основанием. Применяют такие стеллажи для хранения сортового металла, труб и строительных материалов. Они могут быть стационарными и передвижными.

Механические стеллажи применяют только для хранения пальто, костюмов, плащей, курток и других швейных изделий на плечиках.

Гравитационные стеллажи состоят из металлических рам, грузовых полок, основаниями которых служат рольтанги. Грузовые полки стеллажей имеют уклон 3—5°. Эти стеллажи предназначены для складирования и хранения однотипных штучных товаров и грузов, уложенных на поддоны, а также задаренных в ящики и бочки. Максимальный вес одного поддона – 1200 кг; максимальная высота стеллажа – 9 м. Уложенные на такой стеллаж грузы перемещаются по рольгангам под действием собственной силы тяжести благодаря уклону настила стеллажей. Преимущества гравитационных стеллажей заключаются в эффективном использовании площади и объема склада.

Стеллажное хранение товаров на поддонах создает условия для широкого применения подъемно-транспортных механизмов и повседневного оперативного учета товаров. Максимально использовать площадь склада позволяют стеллажные системы для европоддонов.

Шаг перестановки полок – 50 мм; высота стеллажей – до 12м; нагрузка на полку – до 450 кг. Длина полок в зависимости от способа расположения поддонов может быть 1400, 1800, 2200, 2700 и 3600 мм.

Выбор того или иного типа стеллажей для оснащения склада зависит от типа склада, ассортимента хранимых товаров, габаритов отдельных грузовых мест и используемого подъемно-транспортного оборудования.

Выбирать стеллажное оборудование рекомендуется так, чтобы:

· конструкция стеллажей соответствовала типу и габаритам складского помещения, ассортименту товаров;

· емкость ячеек соответствовала количеству размещаемого в них товара одного сорта (размера) и габаритам отдельных грузовых мест;

· емкость стеллажей обеспечивала хранение максимального товарного запаса;

· выбранные конструкции стеллажей соответствовали требованиям санитарных норм и противопожарной безопасности.

Для определения количества стеллажного оборудования можно воспользоваться формулой:

Ас = Qт/Ес,

где Qт -максимальное количество товаров, подлежащих хранению, в куб. м, штуках или других единицах измерения; Ес – емкость стеллажа, в тех же единицах;

Ес – емкость (вместимость) стеллажа можно определить как произведение числа ячеек в стеллаже и фактической емкости одной ячейки.

4. Подъемно-транспортное оборудование. Методика выбора оборудования для различных видов складов

Подбор необходимого подъемно-транспортного и технологического оборудования проводится, с учетом соответствия их характеристик обрабатываемым грузам, характеру операций и стоимости оборудования.

Показателем, характеризующим общий технический уровень, является уровень механизации складского процесса – основной количественный показатель механизации Он определяется по формуле:

Qмт = Qм /Qo.

где Qм – объем работ, выполненных механизированным способом;

Qo – общий объем выполненных работ.

Состояние механизации характеризует уровень обеспеченности техникой, количественно характеризующий парк оборудования. Этот показатель рассчитывается по формуле:

Уо = Tф /Ти,

где Тф – количество единиц одного вида техники, шт.;

Ти – требуемое количество единиц техники того же вида, ед.

Технический уровень характеризует не только обеспеченность техникой, но и степень ее использования. Уровень использования техники и оборудования:

Уи = Ми / Мо,

где Ми – количество машин и оборудования, участвующих в технологическом процессе, шт.;

Мо – общее количество машин и оборудования, шт.

Количество единиц необходимого оборудования рассчитывается по формуле:

N = Kн*Qг / Т*Пэ,

 
где Кн – коэффициент неравномерности работ;
 
 
Qг – суточный объем работ;
 
 
Т – время работы склада в сутки;
 
 
Пэ – производительность оборудования.
 

Производительность оборудования также расчетная величина. Например, часовую производительность погрузчика можно рассчитать как

Рп = 3600 q/ Тц,

где Тц – время цикла, необходимого для производства вида работ, ч;

q – вес груза, т.

При разработке схем механизации и автоматизации технологических процессов на товарных складах можно руководствоваться нормами технического оснащения предприятий оптовой торговли. Они предназначены для определения потребности в технологическом и подъемно-транспортном оборудовании при проектировании складов и баз, реконструкции и дооснащении действующих предприятий, разработке планов технического оснащения.

Нормы предусматривают оснащение оборудованием (см. Приложение 1), (электропогрузчиками, электроштабелерами, стеллажами, кранами-штабелерами, ручными тележками, контейнерами) в зависимости от их мощности.

Нормы технического оснащения определены исходя из единовременной вместимости склада, грузооборачиваемости в днях, максимального суточного грузооборота в поддонах с учетом принятых коэффициентов неравномерности, среднесуточной производительности оборудования, односменной работы складов, установленного соотношения между стеллажным и штабельным способами хранения товаров по укрупненным группам.

В нормах технического оснащения:

· дана техническая характеристика основных видов электротранспортеров и кранов-штабелеров;

· приводятся исходные данные для расчета потребности предприятий в подъемно-транспортном оборудование (указаны основные параметры, необходимые для расчетов, и формулы расчета);

· приводятся примеры расчетов потребности в подъемно-транспортном оборудовании для базы площадью 10 000 м2, в ручных тележках при использовании кранов-штабелеров.

Одним из основных видов технического оснащения склада является вилочный погрузчик.

При принятии решения о выборе и приобретении конкретного вида ПТО следует руководствоваться комплексным подходом, в основе которого – учет функциональной достаточности конкретного вида техники и экономической целесообразности его использования. При этом необходимо принимать во внимание технические характеристики как самого процесса складирования, так и складского оборудования, в сочетании с которым в дальнейшем будет использоваться конкретная техника, и в частности погрузчик. Если же руководствоваться только стоимостными показателями при выборе складского оборудования, то экономия средств при приобретении дешевой складской техники может привести в дальнейшем к потерям, которые намного превысят первоначальную экономию. С другой стороны, необоснованное увеличение затрат на приобретение дорогого ПТО приведет кнеобоснованному увеличению затрат на хранение продукции на складе и, следовательно, к удорожанию товара.

Цель, приобретения складского оборудования может быть сформулирована как максимальное увеличение эффективности внутрискладских операций по обработке груза с учетом имеющихся площадей, принятой системы складирования и имеющегося парка ПТО.

Для выбора погрузчика может быть предложена следующая последовательность действий.

Разработка схемы складского помещения с указанием:

· принятой системы складирования грузов (традиционная ярусная и двойной глубины, накопительные и проходные, динамические и гравитационные);

 
· высоты складирования;
· линейных размеров стеллажей;
· размеров проходов между стеллажами и грузовых коридоров;
 

· высоты потолков с указанием наличия посторонних предметов над проходами (ламп, металлоконструкций);

· высоты и ширины внутренних и наружных грузовых проемов; · расположения зон обработки грузов;

· типа напольного покрытия, его состояния и чистоты;

· условий, в которых должен работать погрузчик (температура окружающей среды, открытая площадка или закрытое помещение, смешанные условия «улица – закрытое помещение»).

Анализ перерабатываемого груза:

· · · ·

товара; · ·

определение ассортимента и количества различных наименований товара; указание типа хранения: на поддоне или без него;

 
указание типа поддонов;
описание необходимых требований к условиям окружающей среды для хранения
 
 
определение габаритных размеров (длины, высоты, ширины);
определение среднего и максимального веса одного грузового места (поддона).
Анализ грузооборота и интенсивности складских операций:
 

· расчет количества поступающего на склад груза и выходящего груза в день, в неделю, в месяц, в течение года;

· определение минимальной и максимальной скорости отгрузки товара со склада и поступления на склад в течение года;

· определение минимального и максимально допустимого объема складирования.

Определение объема необходимых складских операций:

· с каких рядов производится отгрузка товара; · в какие ряды помещается груз на хранение;

· число необходимых подъемов вил для одной операции; · среднее время, необходимое для этих подъемов;

· число необходимых перемещений вправо-влево для одной складской операции; · среднее время, необходимое для этих перемещений;

· среднее расстояние одной перевозки;

Выбор основных технических параметров погрузчика, таких как:

· грузоподъемность погрузчика, которая определяется максимальным весом одного грузового места;

· номинальная высота подъема погрузчика, которая определяется заданной высотой складирования грузов;

· тип приводного двигателя погрузчика.

В настоящее время в погрузчиках используется пять основных источников энергии: бензин, сжиженный пропан, дизельное топливо, сжатый природный газ, электричество. В зависимости от типа приводного двигателя, установленного на погрузчике, они подразделяются на два класса: автопогрузчики и электропогрузчики. Каждый из пяти источников энергии обладает как достоинствами, так и недостатками.

Двигатели, работающие на бензине и дизельном топливе, характеризуются наибольшей выходной мощностью и хорошими скоростями подъема и перемещения. Оба характеризуются простотой в обслуживании, хотя дизельный двигатель несколько проще в обслуживании и дешевле в эксплуатации. С точки зрения расхода топлива дизельный двигатель экономичнее двигателя, работающего на бензине. Однако стоимость двигателя, работающего на бензине, меньше дизельного и работающего на газе.

Основными недостатками двигателя, работающего на бензине, являются большое количество вредных выхлопных газов, появляющихся при его работе, и трудности, связанные с дорогостоящим хранением бензина. К главным отрицательным качествам дизельного двигателя относится повышенный уровень шума при работе по сравнению с двигателем, работающим на бензине, и высокая токсичность дизельного топлива. Использование бензина и дизельного топлива в качестве горючего рекомендуется только для погрузчиков, работающих на открытых площадках или кратковременно в закрытых помещениях с высокими потолками и хорошей вентиляцией.

Сжиженный пропан в качестве источника энергии погрузчика по сравнению с бензином, по данным технической литературы, выделяет примерно в 2 раза меньше угарного газа СО. Популярность этого вида топлива увеличивается благодаря экологической чистоте. Однако необходимость в оборудовании для дозаправки, в наличии емкостей для хранения большого количества сжиженного пропана или в складировании наполненных баллонов обусловливает повышенную опасность применения сжиженного пропана, препятствует его широкому применению, а в ряде случаев является причиной, по которой его применение может быть полностью запрещено.

Электропогрузчики, благодаря развитию современных технологии, обладают достаточно хорошей мощностью и практически теми же рабочими характеристиками, что и дизельные погрузчики. С точки зрения жестких экологических требований по охране окружающей среды они становятся все более популярными и являются лучшим решением вопроса благодаря своей экологической чистоте и относительной бесшумности работы. Кроме того, срок службы электропогрузчиков больше, чем дизельных погрузчиков. В ряде мест, таких как продуктовые складские помещения, склады с

легковоспламеняющимися грузами или медикаментами, допускается работа только электропогрузчиков. Однако электропогрузчики характеризуются более высокой первоначальной стоимостью. Вторым основным недостатком электропогрузчика является необходимость в специальном помещении для зарядной.

В последнее время наметилась тенденция в качестве привода в электропогрузчиках использовать асинхронные двигатели, которые имеют более надежную и долговечную конструкцию по сравнению с обычными двигателями постоянного тока. Благодаря двигателю переменного тока погрузчик становится более маневренным и лучше управляемым. Использование трехфазного тока повышает коэффициент полезного действия и уменьшает эксплуатационные расходы.

Тип шин и число колес. Одной из уязвимых частей погрузчика являются колеса, обеспечивающие его бесперебойную работу. Выбор типа шин определяется качеством поверхности, по которой передвигается погрузчик: типом напольного покрытия, его состоянием и чистотой. При работе вне помещений в условиях плохих дорог погрузчик должен иметь колеса большого диаметра и достаточно большой дорожный просвет, чтобы справиться с возможно существующими неровностями: ямами и буграми. На ровных гладких площадках колеса могут быть небольшого диаметра, и погрузчик может иметь малый дорожный просвет.

Лучшими амортизирующими свойствами и хорошим сцеплением обладают пневматические шины, которые являются самыми дешевыми. Они применяются в неблагоприятных условиях дорог с неровным покрытием. Однако наличие металлической стружки, гвоздей и других острых предметов на полу повышает вероятность проколов, порезов и других повреждений. В этом случае целесообразно применение более прочных и износостойких цельнолитых шин с более толстым слоем резины и, следовательно, с большим сроком службы.

Главный недостаток пневматических и цельнолитых шин – ограниченная грузоподъемность. В условиях необходимости большой грузоподъемности применяются наиболее прочные бандажные шины, которые представляют собой наваренную на металлический обод резину.

Число колес погрузчиков обычно может быть равно трем или четырем. Трехколесный погрузчик, как правило, имеет меньший радиус поворота. Существуют современные трехопорные электропогрузчики, обладающие тяговыми двигателями с функциями реверса, которые имеют возможность поворачиваться практически на месте. Эти погрузчики обычно применяются для работы в особо стесненных условиях (в кузове автомобиля, узких проходах между стеллажами и т.д.).

Для уменьшения радиуса поворота четырехколесных погрузчиков используются различные технические решения. Например, возможность независимого поворота задних колес под очень большим углом приводит к тому, что четырехколесный погрузчик ведет себя как трехколесный, то есть имеет меньший радиус поворота.

Свободная высота подъема вил. Свободная высота подъема вил определяется типом складирования грузов. При многоярусном способе хранения груза необходимо обеспечение дополнительных опций свободного хода, наличие которых повышает стоимость погрузчика.

Обратившись к проспектам фирм-производителей можно найти ряд других параметров для оценки выбора техники, число их может дойти до 30 – 60 у сложной техники.

При выборе техники и средств механизации следует воспользоваться анализом такого параметра, как соотношение цена/качество.

Цены на новые дизельные и газовые погрузчики европейского производства грузоподъемностью 1,5—2 т колеблются в диапазоне 25—29 тыс. долл. США. Стоимость электрических погрузчиков обычно находится на верхней планке этого интервала. Цена же высококлассного погрузчика грузоподъемностью 3 т и выше с полным комплектом навесного оборудования и сконструированного по последнему слову эргономики может достигать 50—60 тыс. долл. США. Появившаяся не так давно техника из Кореи стоит 19—21 тыс. долл. США. Еще ниже стоимость погрузчиков болгарского производства -12~15 тыс. долл. США. Отечественными производителями, к сожалению, газовые погрузчики вообще не производятся, а цены на дизельные машины колеблются в пределах 5—6 тыс. долл. США.

Цены на грузовые тележки различных видов варьируются от 200 долл. США (производства Китая) до 580 долл. США (производства Германии, Швеции). Набольшей популярностью в России пользуются тележки болгарских изготовителей. Их средняя цена составляет 270—320 долл. США. В последнее время болгарские тележки с российского рынка активно вытесняются производителями из стран Юго-Восточной Азии (Китай, Тайвань, Корея). При сходном качестве цена на эти тележки не превышает 200—250 долл. США.