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1、,第3章 现代仓储设施设备与技术,3.1 仓库3.2 货架、货箱与托盘3.3 输送与分拣设备3.4 库存管理技术概述第3章 作业,3.1 仓库,3.1.1 仓库的功能、分类与布局3.1.2 自动化仓库,3.1.1 仓库的功能、分类与布局,1.仓库的功能2.仓库的分类3.仓储作业4.仓库的平面布置,1.仓库的功能,仓库：是储藏保管物品的场所的总称，是在计划好的空间环境里供贮存物品之用的建筑。现代仓库从运输周转、贮存方式和建筑设施上都重视通道的合理布置、货物的分布方式和堆积的最大高度，并配置经济有效的机械化、自动化存取设施，以提高贮存能力和工作效率。仓库由贮存物品的库房、运输传送设施（如吊车、电梯
2、、滑梯等）、出入库房的输送管道和设备以及消防设施、管理用房等组成。,1.仓库的功能,仓库的主要功能如下：（1）科学储备，提高物品调节水平。（2）有效地衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本。（3）适当加工，衔接产需，合理利用资源，提高效益。（4）为企业的生产指挥和决策提供有效的依据。,2.仓库的分类,1）按在社会中所处的领域分类（1）生产仓库（2）流通仓库。又分为：成品仓库 储运仓库 储备仓库2）按保管的物品分类（1）原材料、产品仓库（2）商品、物资仓库。又称“商品物资综合仓库”。（3）农副产品仓库（4）一般专用仓库（5）特种危险品仓库（6）冷藏冷冻仓库（7）恒温恒湿仓库（8）战略物资仓库,2
3、.仓库的分类,3）按建筑类型分类（1）平房仓库。又称“平库”。（2）楼房仓库。又称“楼库”。（3）筒式仓库。又称“罐式仓库”。（4）高层货架仓库。（5）简易仓库。4）按储存物资种类的多少分类（1）综合仓库（2）专业仓库5）按仓库的产权归属分类（1）自建仓库（2）租用仓库。,平房仓库,筒式仓库,3.仓储作业,仓储作业一般包括收货、存货、取货、发货等环节。（1）收货：需要站台或场地供铁路车辆或货运汽车停靠，需要托盘搬运车或叉车等设备完成卸车作业。（2）存货：是仓库的主要功能，存货之前首先要确定存货的位置。,3.仓储作业,仓储作业一般包括收货、存货、取货、发货等环节。（3）取货：一般采取先进先出原则
4、，有时也采取就近出库原则。（4）发货：包装人员根据装箱单核对物品的数量和品种，确认无误后装箱封口，由叉车完成装车作业。,4.仓库的平面布置,仓库的功能区一般包括进货区、入库办理区、储存区、拣选区、分类区、流通加工区、发货储存区、发货区、发货办理区、计算机控制中心等。布置时要考虑区与区之间以及区内的空间关系，即考虑商品、资材（货品箱、托盘、料箱）、废弃物和人员之间的移动路线（简称动线）。动线设计必须合理、完整，不能发生迂回、绕远、相互干扰等现象。如图3-1示。,图3-1 仓库平面布置示意图,3.1.2 自动化仓库,1.自动化仓库的作用和意义2.自动化仓库的构成3.自动化仓库系统的设计,1.自动化
5、仓库的作用和意义,自动化立体仓库又称立库、高层货架仓库、自动仓储AS/RS。它是一种用高层立体货架储存物资，用计算机系统管理和控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。自动化仓库的功能从单纯的物资储存保管，扩展到物品的接收、分类、计量、包装、分拣、配送等多种功能。,1.自动化仓库的作用和意义,与传统仓库相比，自动化仓库能够产生巨大的经济效益和社会效益，主要表现在：1）由于使用高层货架存储货物，存储区可以大幅度地向高空发展，从而能充分利用仓库的地面和空间，可节省库存占地面积，提高空间利用率。2）由于AS/RS使用机械和自动化设备，运行和处理速度快，可提高劳动生产率，降低操作人员的劳动强度。同时，能方便地
6、纳入企业的物流系统，使企业物流更趋合理化。3）能够准确地对各种信息进行存储和管理，可减少货物处理和信息处理中的差错。同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库的储存能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，提高仓库的管理水平。,2.自动化仓库的构成,1）货物储存系统由立体货架的货格（托盘或货箱）组成。货架按照排、列、层组合构成立体仓库储存系统。2）货物存取和传送系统承担货物存取、出入仓库的功能，由有轨或无轨堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成。3）控制和管理系统有的仓库只采取对存取堆垛机、出入库输送机的单台PLC控制；有的仓库对各单台机械进行联网控制；更高级的自动化立体仓库采
7、用集中控制、分离式控制和分布式控制，即由管理计算机、中央控制计算机对堆垛机、出入库输送机等直接控制组成控制系统。,堆垛机在自动化立体仓库中的位置,巷道式堆垛机结构示意图,巷道堆垛机,巷道式堆垛机专用于高架仓库。采用这种堆垛机的仓库高度已达45米左右。堆垛机在货架之间的巷道内运行，主要用于搬运装在托盘上或货箱内的单元货物；也可开到相应的货格前，由机上人员按出库要求拣选货物出库。巷道式堆垛机由起升机构、运行机构、货台司机室和机架等组成。起升机构采用钢丝绳或链条提升。机架有一根或两根立柱，货台沿立柱升降。货台上的货叉可以伸向巷道两侧的货格存取物品，巷道宽度比货物或起重机宽度大1520厘米。货叉一般为
8、三节伸缩式，用齿轮齿条传动（见齿轮传动）或链传动实现伸缩。,巷道堆垛机,堆垛机大多在地面上的一根钢轨上运行，水平轮装在顶部；高度不大时也可以悬挂在巷道顶部的工字钢下翼缘上运行，水平轮装在下部；起重量较小时，可直接在货架顶部铺设的轨道上运行。起重量一般在2吨以下，最大达10吨。起升速度为1525米分，有的可达50米分。起重机运行速度为60100米分，最大达180米分。货叉伸缩速度为515米分，最大已达30米分。升降、运行和货叉伸缩动作一般都设有慢速档，以保证工作平稳和停靠准确。,巷道堆垛机的功能,堆垛机接受计算机指令后，能在高层货架巷道中来回穿梭，把货物从巷道口出入库货台搬运到指定的货位中，或者
9、把需要的货物从仓库中搬运到巷道口出入库货台，再配以相应的转运、输送设备通过计算机控制实现货物的自动出入库。,2.自动化仓库的构成,4）库房货物和所有设备都应安放在库房规定的范围内，库存容量和货架规格是库房设计的主要依据。5）消防系统自动化仓库大都采用自动消防系统。6）照明系统7）通风及采暖系统8）动力系统9）其他设施包括给排水设施、避雷接地设施和环境保护设施等。,3.自动化仓库系统的设计,仓库是一个综合系统，其设计过程一般包括以下几个阶段：1）需求分析（准备阶段）2）确定货物单元形式及规格3）确定自动化仓库的形式、作业方式和机械设备参数4）建立模型建立模型是指根据单元货物规格确定货架整体尺寸和
10、仓库内部布置。（1）确定货位尺寸和仓库总体尺寸（2）确定仓库的整体布置：货位数取决于有效空间和系统需要量。,3.自动化仓库系统的设计,4）建立模型（2）确定仓库的整体布置一般情况下，每二排货架为一个巷道，根据场地条件可以确定巷道数。如果库存量为个货物单元，巷道数为A，货架高度方向可设S层，若每排货架设有同样的列数，则每排货架在水平方向应具有列数C为：C=N/（2AS）根据每排货架的列数C及货格横向尺寸可确定货架总长度L，之后，根据作业频率的要求确定堆垛机的数量和工作形式。还要确定高层货架区和作业区的衔接方式，可以选用叉车、运输小车或者输送机等运输设备。按照仓库作业的特点选择出入口的位置。,3.
11、自动化仓库系统的设计,5）确定工艺流程，并核算仓库工作能力（1）立体仓库的存取模式。在立体仓库中存取货物有两种基本模式：单作业模式和复合作业模式。（2）出、入库作业周期的核算。6）提出对土建及公用工程的设计要求7）选定控制方式和仓库管理方式（1）选定控制方式。根据作业形式和作业量的要求确定堆垛机的控制方式，一般可分为手动控制、半自动控制和全自动控制。（2）选择管理方式。对于大中型仓库越来越普遍地采用计算机进行管理，并在线调度堆垛机和各种运输设备的作业。8）提出自动化设备的技术参数和配置,3.2 货架、货箱与托盘,3.2.1 货架 3.2.2 货箱与托盘,3.2.1 货架,1、货架的形式悬臂货架
12、。多用于存储长料，如金属棒、管等。流动货架。适合于存储数量多、品种少、移动快的物品。货格式货架。多用于容量较大的仓库。如以货箱为单位存储的立体仓库。旋转式货架。它适合于存储体积小、重量轻的物品。悬挂输送存储货架。整个存储系统是在不断低速运动的。被动辊式货架。机场多采用这种形式的货架。,3.2.1 货架,2.货架的材料高层货架一般用钢材或钢筋混凝土制作。钢货架的优点是构件尺寸小，仓库空间利用率高，制作方便，安装建设周期短。随着高度的增加，钢货架比钢筋混凝土货架的优越性更为明显，因此，目前国内外大多数立体仓库都采用钢货架。钢筋混凝土货架的优点是防火性能好，抗腐蚀能力强，维护保养简单。,3.2.1
13、货架,3.货架的尺寸对于给定尺寸的货物单元，货格尺寸取决于单元四周需留出的空隙大小。4.货架的刚度和精度作为一种正常承重结构，货架必须具有足够的强度和稳定性。在正常工作条件下和在特殊的非工作条件下，都不至于破坏。同时，作为一种设备，高层货架还必须有一定的精度和在最大工作载荷下的有限弹性变形。,3.2.2 货箱与托盘,货物的载体可以是托盘、托板、滑板、专用集装箱、专用堆放架、硬纸板箱等。托盘多为钢制、木制；托板一般由金属制成；滑板是由波状纤维或塑料制成；专用集装箱多由钢板制成；专用盛放架由钢材或木料制成，可盛放专用件或特殊形状的物品；硬纸板箱盛放比重较小的物品；盛放洗衣机和电冰箱一类的物品可利用
14、其自身的包装箱。货箱或托盘的基本功能是装载物料，同时便于叉车和堆垛机的叉取和存放。货箱尺寸是货架设计的基础数据。,托盘,托盘的种类托盘，又称栈板、卡板、拍子，是搬运、放置货物的连接垫放物。根据不同的制造材料，可分为木制托盘、塑料托盘、钢制托盘、纸制托盘和复合材料托盘等多种；根据不同的使用需求又可分为长期周转用和一次性使用两类。塑料托盘和钢制托盘基本上均为周转用托盘，纸制托盘为一次性使用托盘，木制托盘和复合材料托盘既可生产周转用托盘，也可生产一次性托盘。,图3-3 托盘的结构形式示意图,托盘,托盘的使用 托盘的使用在静态时基本可分为垫板用，堆垛用和货架使用，其承重要求依次递增。托盘的承载性体现在
15、静载、动载和货架承载三个方面。同一托盘的承载指数在此三方面依次递减。根据托盘自身的结构，在使用上可分为单面或双面使用，双向进叉或四向进叉。对于非手动叉车(电动、燃油、燃气等)，所有托盘均适用。而手动液压托盘搬动车及托盘举升车无法与双面托盘配合使用。除叉车外，托盘在设计时亦要考虑所载货物,如产品类型、沉陷性、重量、单位体积、堆码情况等；同时也要适应货架条件，如货架类型、货架承重、搬运方向、放置方向、放置布局等。,托盘,1、木制托盘 木制托盘是托盘中最传统和最普及的类型。由于木材具有价格低廉、易于加工，成品适应性强、可以维修等特点，而为绝大多数用户采用。材质是决定木制托盘的应用及价格的另一因素，基
16、本分为杨木、松木（黄花松、白松、红松）、硬杂类（桦木、柞木）等。在梁式货架上用同规格的杨木、松木、桦木托盘承载同样重量货物，重量加大至一定程度时，杨木托盘断裂，松木托盘有一定弯曲变形，而桦木托盘完好，因为材质之间存在差异。,3.2.2 货箱与托盘,1、木制托盘（1）美式托盘：为木制托盘中结构较简单的形式，分为单面、双面，多为双向进叉型。（2）欧式托盘：是使用较多的一种类型，均为四向进叉型。,3.2.2 货箱与托盘,2、塑料托盘塑料托盘一般用高密度聚乙烯(HDPE)一次生产成型。与木制托盘相比，其整体性好，卫生洁净，在使用中又具有质轻、无钉刺、无静电、耐酸碱，易清洗等特点。同时其使用寿命高于木制
17、托盘的3-5倍，单次使用成本低于木制托盘。根据生产工艺的不同，塑料托盘基本可分为注塑和吹塑两大类。,3.2.2 货箱与托盘,3、木塑复合托盘 木塑复合托盘是一种最新的复合材料托盘。它主要采用挤出机挤出木塑复合型材，再组装而成。它综合了木制托盘、塑料托盘和钢制托盘的优点，而基本上摒弃了其不足。机械化的生产,高密度、高强度、耐腐蚀、不吸水的型材，解决了木制托盘洁净度差、生产质量无法规范化和寿命短的问题，而具有塑料托盘的特点；其相当于木制托盘的板材切割及组装方式又解决了塑料托盘在结构适应性及维修维护方面的问题，同时其承载性相比塑料托盘也大大提高；在重量及成本上又远远低于钢制托盘。其缺点在于自重较大，
18、约为木制、塑料托盘的2倍，人工搬运略有不便，以及由此造成的成本优势不大。,3.2.2 货箱与托盘,3、木塑复合托盘木塑复合材料是一种新型绿色环保材料再生塑料与木质纤维复合材料。其主要原料为废旧再生塑料和木质纤维，包括锯沫、枝叉木材、农业纤维等，添加工业用粘合剂高温高压挤压而成。此新材料产品不仅可以完全替代外运木制包装和铺垫材料，而且还能够用于门、窗框、建筑模板、地板、汽车配件等。总体上讲，木塑高密度复合型材是目前国际上非常先进的一种技术产品，在西方发达国家已有较大范围的应用。木塑托盘是一种全新概念的托盘，随着其制造技术的不断完善（主要在减少重量方面），其最终目标将是要替代木制托盘，因而具有广阔
19、的发展前景。,3.2.2 货箱与托盘,4、纸制托盘 纸制托盘多采用高强度蜂窝纸芯与高强度卡纸、纤维板组合而成。它利用可靠的力学原理来实现托盘的机械性能，以满足常规运输的要求。纸制托盘均为一次性托盘，具有重量轻、成本低、出口免检，处理简便等特点。缺点在于承载量小。,3.2.2 货箱与托盘,5、钢制托盘 毫无疑问，与其他材质的托盘相比，钢制托盘具有最好的承载性、牢固性及表面抗侵蚀性。但缺点同样突出，主要是重量大无法人工搬运且价格高昂。多用于石油化工等对托盘有特殊要求的领域。,选择2向进叉还是4向进叉的托盘？（1）,由于要与输送设备的横向宽度相适合，若是 2向进叉则用 1100 1100mm，若是4
20、向进叉则选用1100 1100mm或1100 1200mm的哪一种都可以。对于2点支承的自动仓库等自动化机械设备，从强度高考虑2向进叉比较好。对于经过修复长期使用的木托盘，容易修复的2向进叉比较好。因此，要能够修复长期使用时，选用结实的2向进叉，不再重复使用的选用较轻的4向进叉也没问题。垫块形4向进叉的（托盘）比2向进叉的用料少，原料成本低，但是形状复杂，制造成本提高了。综合考虑，2向进叉较好。,选择2向进叉还是4向进叉的托盘？（2）,自动仓库因为用二点支撑，用桁梁支撑的2向进叉结实、安全。海运集装箱和卡车等运输设备的尺寸是由ISO或一些国家标准来规定的。其横向宽度在2300mm左右。在横向若
21、摆放一列托盘，则托盘尺寸太大，装卸困难，应该摆放2列。考虑到横向宽度 2300mm内摆放二列，及作业所需的间隙，采用把 2200mm分为2份的尺寸比较合适。按上述原则，考虑到宽度是 2300mm，适用于集装箱的托盘尺寸是 1100 1100mm（2列装）或1000 1200mm（横竖组合装）。在长度方向上，因长度是横向宽度的若干倍，长度方向上对托盘的摆放影响很少，可以不考虑。,选择2向进叉还是4向进叉的托盘？（3）,从横向的适合性看，1100 1100mm对2向进叉，4向进叉都适用，而1000 1200mm只能是4向进叉由于托盘是长方形的，只能用4方叉摆放。两面与单面的选择 按照用什么样装卸搬
22、运设备，或者是自动仓库、托盘货架、积放、平放等存放状态来决定用单面还是双面。对于占地面积小的高位货架，以垂直搬送为主的场合，以叉车装卸为主，所以，两面，单面都可以。对于占地面积大平方货场，以水平运输为主的场合，若用手动托盘车则用单面的，若用可自行的机动托盘搬运车则用下面没有板条的缺口型托盘。还有用托盘码垛机进行多段堆放的场合，托盘的下面和下部货物的上面相重合，用下面间隙小的两面规格托盘较好。,图3-4 各种货箱示意图,图中：（）为木质和塑料托盘；（）为钢质格栅货箱；（）为钢质箱形托盘；（）为具有可折护板的托盘；（）为工具搬运托盘；（）为小型塑料货箱；（）为液体容器型托盘；（）为套托盘；（）为I
23、SO货箱柜。,3.3 输送与分拣设备 C,3.3.1 输送与分拣设备的分类3.3.2 输送机械的特点与作用3.3.3 输送机械的选用3.3.4 典型输送设备简介,3.3.1 输送与分拣设备的分类,1、按照所运货物的种类，可分为只用于装卸和搬运颗粒、粉末物料等散货的输送机，只用于输送成件包装物品的输送机以及两者都可输送的输送机。2、按照使用范围，可分为分拣输送系统和生产输送系统。,3.3.1 输送与分拣设备的分类,1）分拣输送系统。是一种将随机的、不同类别、不同去向的物品，按其要求（如按产品类别或产品目的地）进行分类和输送的物料搬运系统。分拣输送系统又可分为：链式分拣机：又有翻板式、翻盘式、翼盘
24、式等形式。带式分拣机：又有横向推出式、斜形胶带式、斜置辊轮式等形式。滚柱输送机：由一系列以一定间隔排列的辊子组成，用于输送成件货物或托盘货物。悬挂分拣机：依靠链条驱动，将物品放在相应容器上，进行传送、识别和分拣。专用分拣机：用于分拣信函、报纸等特殊领域的设备。,自动分拣系统,自动分拣系统一般由皮带输送机、辊子输送机、爬坡皮带机、弯道输送机、分路器、垂直提升机、积放输送机等组成。,3.3.1 输送与分拣设备的分类,2）生产输送系统。由各类输送机、附属装置等组成，用于企业的分装、总装线。,分拣输送系统,生产输送系统,3.3.1 输送与分拣设备的分类,3、按照输送动力，可分为自由式输送机和动力式输送
25、机。1）自由式输送机。不需要动力，常采用螺旋滑槽形式。2）动力输送机。一般由电动机驱动，可分为辊子输送机、链条输送机和带式输送机等。4、按照输送机的传动特点，可分为：1）挠性牵引输送机。依靠挠性牵引构件将货物输送到相应的工位上。主要有：带式输送机、板式输送机、刮板输送机、悬挂输送机、链式输送机、斗式提升机等。2）无挠性牵引件输送机。依靠工作机构推动物品的移动。主要有：螺旋输送机、辊道式输送机、振动输送机等。,3.3.2 输送机械的特点与作用,1、输送机械的特点1）可以以连续、稳定的流水方式搬运货物，使输送机械能够达到很高的生产率。2）沿固定的路线输送货物，动作单一，结构简单，便于实现自动控制。
26、3）通用性差。4）大多数连续输送设备不能自行取货，因而需要相应的供货设备。5）具有积存性。,3.3.2 输送机械的特点与作用,2、输送机械在现代物流系统中的作用输送机械在现代物流系统中，特别是在港口、车站、库场、货栈内，承担大量货物的运输，同时也是现代化立体仓库的辅助设备，常与装卸设备组合在一起使用。,3.3.3 输送机械的选用,输送系统设计和选用一般应考虑如下原则：（1）流的合理化。应尽量将入库输送系统和出库输送系统分开。应根据高峰时的最大出入库频率来设计整条输送线的输送能力及系统中各种设备的运行或工作速度。（2）系统应具有一定的积存功能，以保证整个系统作业的连续性。（3）必须具有高度可靠性
27、。,3.3.3 输送机械的选用,（4）系统各单机间必须具备完善的信息传递和联锁，即把整个系统作为一个整体进行控制。（5）在选择装卸生产率特别高的连续作用装卸机械时，首先考虑的是其生产率的大小，因为它是选择或设计传输设备的结构尺寸、驱动功率的重要依据。此外，还应考虑所运货物的物理性质和集装形式，以合理确定所选输送设备及其零部件的形式和结构。,3.3.4 典型输送设备简介,1.带式输送机2.板式输送机3.悬挂输送机4.滚柱输送机5.滑槽6.柔性输送系统垂直输送机,1.带式输送机,属于挠性牵引构件输送机，它是利用摩擦驱动原理，由传动滚筒带动输送带进行工作的。,图3-5 带式输送机示意图,1平胶带；2
28、滚筒；3电动机；4减速器；5电动机；6丝杠；7螺母滑块；8连杆；9导向板,带式输送机的主要组成部分,1、驱动部分：系由安装在型钢焊成的底座上的电动机 高速联轴器减速器低速联轴器组成。根据布置要求，驱动装置设有左装和右装两种，另外还有可以采用电动滚筒作驱动装置。2、滚筒部分：分为电动滚筒（传动滚筒）和改向滚筒两大类。3、托辊部分：分为槽型托辊、平行托辊、调心托辊和缓冲托辊等。4、卸料部分：有固定式犁卸器和电动卸料车等。5、清扫部分：采用弹簧清扫器，装在头部下方，中间装空段清扫器。6、制动部分：有滚柱逆止器和带式逆止器两种或采用逆止式电动滚筒。7、附件：有罩壳、导料糟、漏斗等。,1.带式输送机,带
29、式输送机广泛应用于冶金、煤炭、水电、交通等部门输送散状物料或成件物品。根据输送线路要求，可以单独一台，也可以多台和其它输送机组成系统作水平或倾斜输送。输送机一般在环境温度+40到-10范围使用，对于有防尘、防爆、防腐蚀要求的场合和输送带可逆输送时，应另采取措施。,2.板式输送机,也属于挠性牵引构件输送机，但其工作原理属啮合传动。根据链板的方式，分为平板式输送机和鳞板式输送机两种。,图3-6 平板式输送机示意图,2.板式输送机,板式输送机可沿水平方向和倾斜方向输送各种散粒物料和成件物品，也可用于流水生产线中运送工件。可用来输送比较沉重的、块度较大的、具有锋利棱角和强磨磋性的货物，更适宜于输送炽热
30、的物件。其优点是：适用范围广，生产效率高，可作长距离输送，运输平稳可靠，噪声小，广泛应用于冶金、煤炭、化工、动力和机械制造业。,2.板式输送机,平板式输送机主要用来输送成件物品。,3.悬挂输送机,是一种具有空间走向、在空间轨道上运行的连续输送设备，它的空间轨道可以布置在空间任何方向，通过运行、转向、升降、分叉、合流组成复杂的空间线路，在输送过程中完成工艺流程各工序的要求。,图3-4 悬挂输送机示意图,4.滚柱输送机,是非挠性牵引构件输送机的一种，可以沿水平或倾斜方向输送成件物品，是生产流水线上常用的一种输送设备。1）无驱动滚柱输送机滚柱的形状主要有滚柱式和盘式两种。,(a)滚柱式,（b）盘式图
31、3-5 滚柱形式示意图,4.滚柱输送机,2）有驱动滚柱输送机滚柱输送机的驱动形式分为压带式和链式两种。,1电动机；2减速器；3传动链图3-6 压带式驱动滚柱机示意图,4.滚柱输送机,2）有驱动滚柱输送机滚柱输送机的驱动形式分为压带式和链式两种。,1-链轮；2链条图3-7 链式驱动滚柱机示意图,4.滚柱输送机,按工艺要求，滚柱输送机可以构成直线、转弯、交叉等多种线路，如图3-11所示。,图3-8 滚柱输送机线路构成示意图,5.滑槽,滑槽不需要动力，完全靠货物自重由上而下的传送。,图3-9 滑槽种类示意图,6.柔性输送系统自动导引小车系统,1）AGV概述自动导引小车AGV是指装备有电磁或光学自动导
32、引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有小车变程与停车装置、安全保护以及各种移载功能的运输小车。AGVS是自动导引小车系统，它由若干辆沿导引路径行驶，独立运行的AGV组成。,图3-10 自动导向搬运车示意图,（a）牵引型自动导向搬运车；（b）承载型自动搬运导向搬运车,小车系统,6.柔性输送系统自动导引小车系统,与传统的刚性输送系统相比，自动导引小车系统有以下几方面的优势：（1）采用AGVS能够科学地组织作业流水线，并可以根据业务量等情况变化随时调整输送路线，比刚性输送系统具有很大的灵活性。（2）灵巧的无人驾驶地面搬运车取代了笨重的传送带、传送链等，无需在地面上设置复杂的钢结构，可大大改善现场的作
33、业环境。（3）具有投资少、运行费用低、经济效益高的特点。（4）AGVS是用计算机控制的自动化输送系统，使物流中心实现高度自动化的计算机管理成为可能。（5）噪音小，无环境污染。,垂直输送机,垂直输送机能连续地垂直输送物料，使不同高度上的连续输送机保持不简短的物料输送。,3.4 库存管理技术概述,3.4.1 库存及库存成本3.4.2 独立需求库存管理3.4.3 相关需求的库存管理,3.4.1 库存及库存成本,1.库存的涵义和分类1）库存的涵义库存是指处于储存状态的商品。2）库存的分类（1）经常库存。（2）安全库存。（3）加工和运输过程的库存。（4）季节性库存。（5）促销库存。（6）投机库存。（7）
34、积压库存。,2.库存成本,库存成本是和库存系统的经营活动有关的成本，主要由以下几部分组成：1）购入成本。指单位购入价格，包括购价和运费。2）订货成本。指向外部供应商发出采购订单的成本，包括提出请购单、分析供应商、填写采购订货单、来料验收、跟踪订货以及完成交易所必须的各项业务费用。,2.库存成本,库存成本是和库存系统的经营活动有关的成本，主要由以下几部分组成：3）储存成本。也叫持有成本，是指为保持存货而发生的成本，可分为固定成本和变动成本。固定成本与库存数量的多少无关，如仓库折旧、仓库职工的固定月工资等；变动成本与库存数量的多少有关，主要包括以下四项：资本占用成本、存储空间成本、存货服务成本和存
35、货风险成本。4）缺货成本。也叫亏空成本，是指由于库存供应中断所造成的损失。包括延期交货成本、当前利润损失（潜在销售量的损失）和未来利润损失等。,3.4.2 独立需求库存管理,1.独立需求库存订货模型2.独立需求库存控制系统3.随机需求型库存控制模型,1.独立需求库存订货模型,1）经济订货批量模型2）经济订货周期模型3）数量折扣的经济订货、批量模型,1）经济订货批量模型,经济订货批量模型是最基本的订货模型，它是按照库存总费用最小的原则来决定订货量。为此需要下列基本假设：需求率固定；交货提前期固定；订货费用与批量无关；不允许缺货；一次性交货；存储成本是存储量的线性函数；产品的价格固定。,1）经济订
36、货批量模型,订货点R,1）经济订货批量模型 c,因为：库存总费用=货物成本+订货成本+存储成本即：式中，TC为一定时期（年或月）物资库存总费用；C为物资的购买成本或单位生产成本；D为库存物资的一定时期（年或月）的需求；Q为订货批量；H为单位物资的一定时期存储成本；C0为每次订货成本。,1）经济订货批量模型,（1）订货量经济订货批量就是使总库存成本最低的批量，如下图3-15所示。将上式对进行求导，得经济订货批量的基本公式：全年订货次数为：N=D/QE每次订货之间的间隔时间为：,1）经济订货批量模型,（2）订货点该模型中假设需求与交货提前期是固定的，而且不允许缺货。因此，订货点就是提前期内的需求，
37、即：R=Ld式中，L为交货提前期，d为物资的需求率（月或日）。,例3-1：,长城公司是生产某机械器具的制造企业，依计划每年需采购A零件10000个，每次订货成本是100元，每个A零件每年的保管仓储成本是8元。求A零件的经济订货批量，每年的订货次数和每次的订货之间的间隔时间。解：经济批量,每年的订货次数N=D/QE=10000/500=20（次/年）每次订货的时间间隔=365/20=18.25（天）,2）经济订货周期模型,按照库存总费用最小的方法确定的订货间隔期称为经济订货周期（EOI）。这种方法与通过EOQ来确定每年平均订货间隔期的方法不同，这种方法适用于独立需求的库存控制。EOI的计算过程如
38、下：总费用：,式中：F为单件库存保管费与单件库存购买费用之比。,通过求极值，可得EOI为：,2）经济订货周期模型,根据以上公式确定的天数在实际操作中一般都转化为周、旬、月、季等易于管理的整数期。在确定型需求假设条件下，定期控制法的订货量也是均衡的，为：式中：mE为每年最佳订货次数。它与EOQ模型所的QE一致。同时，定期控制法中的最大（目标）库存量E，由于要考虑到能够满足订货周期T的订货提前期L期间内的库存需求，故：,3）数量折扣的经济订货、批量模型,在物资采购与供应过程中，供方为了鼓励采购方多订货，通常会采取某些激励措施诱导采购方订货。其中最常用的措施是按批量大小进行价格折扣，即随着订货批量增
39、加，给予一定订货价格优惠。,3）数量折扣的经济订货、批量模型,由于价格随着批量的变化而改变，这样存储成本、订货成本随着价格和数量的变化而变化，因此必须对经济批量模型进行必要的修正。其计算步骤为：第一步，整理资料，分清区段。要把各个区段的上下界点、区段价格认真整理，最好画成数轴示意图，界点值都是落在高区段中。,3）数量折扣的经济订货、批量模型,第二步，求各区段的经济订货批量。第三步，从最高区段n开始，比较QE和Qi-1，如果QE Qi-1，则i=i-1，即转入较低区段（i-1）的比较；如在某个区段i的比较中有：QEiQi-1，则取QEi，Qi,Qi+1,Qn各点中总费用C(QEi)、C(Qi)、
40、C(Qn)，最小的点对应的数量作为订货批量。例3-2：某公司准备向某供应商采购一批商品，需求量为30000件，每次订货费25元，年保管费率20%。为激励采购，供应商采用了一定的价格优惠条件，如表3-1所示，试选择合适的订货批量。,3）数量折扣的经济订货、批量模型,表3-1 采购价格表,3）数量折扣的经济订货、批量模型,解：a.求出各个区段的经济订货批量 各个区段的经济订货批量的计算公式如下：QE1=5976，QE2=6283，QE3=6642，QE4=6956，QE5=7454 b.从最高区段i=5开始，比较QEiQi-1时为止。这时比较QEi，Qi，Qi+1，Qn各点中总费用C（QEi），C
41、（Qi），C（Qi+1），C（Qn），其中最小者所对应的数量为订货批量。在本题中，由于QE5 Q2，所以比较C（QE3），C（Q3），C（Q4）：,3）数量折扣的经济订货、批量模型,C(QE3)=DC3+C0D/QE3+QE3FC/2=300000.17+2530000/6646+664620%0.172=5326C(Q3)=DC3+C0D/Q3+Q3FC/2 112.982=300000.155+2530000/7001+700120%0.1552=4866C(Q4)=DC4+C0D/Q4+Q4FC/2=300000.135+2530000/9001+900120%0.1352=4255因为
42、C（Q4）最小，所以采取Q4=9001作为最佳订货量。,2.独立需求库存控制系统,1）定量控制系统2）定期控制方式,1）定量控制系统,该系统的工作原理是：连续不断地监视库存余量的变化，当库存余量下降到重新订货点B时，就要向供货商提出订货，经过一段备运时间，新订货到达，补存库存。为了实现这种补充过程，需要为系统事先确定两个参量：（1）重新订货点B，它需要考虑备运时间中的库存消耗量；（2）订货量Q，可以根据上述的经济批量模型（EOQ）模型来确定。,2）定期控制方式,定期控制系统，是一种以定期检查和订货为基础的库存控制方法。在该方式中，按规定周期T检查库存量并随即提出订货，将库存补充到目标库存量E。
43、目标库存量E与订货周期T是在应用该系统前必须确定的主要参数。其中E的确定主要考虑订货周期与订货提前期（即：T+L）期间的库存消耗量。而订货周期T的确定可以通过的经济周期（EOI）模型求得。,3.随机需求型库存控制模型,由于需求的随机变化，需要为库存系统设置一个安全库存S。对于随机需求库存的处理思路是将这种需求不可控的问题转化为对安全库存的设置问题，通过EOQ模型的订货批量解决随机需求中的平均需求的满足，通过安全库存的设置解决随机需求中的需求分布与变动问题。,图3-20 随机需求型库存控制模型示意图,3.4.3 相关需求的库存管理,1.物料需求计划2.制造资源计划3.及时制生产方式4.企业资源计
44、划ERP,1.物料需求计划,1）物料需求计划MRP的产生及原理MRP基本原理是：将企业产品中的各种物料分为独立物料和相关物料，并按时间段确定不同时期的物料需求，从而解决库存物料订货与组织生产问题。MRP按照基于产品结构的物料需求组织生产，根据产品完工日期和产品结构规定生产计划；即根据产品结构的层次从属关系，以产品零件为计划对象，以完工日期为计划基准倒排计划，按各种零件与部件的生产周期反推出它们的生产与投入时间和数量，按提前期长短区别各个物料下达订单的优先级，从而保证在生产需要时刻所有物料都能配套齐备，不到需要的时刻不要过早积压，达到减少库存量和占用资金的目的。,1.物料需求计划,2）MRP系统
45、的基本内容在MRP系统中，主生产计划(MPS)、物料清单(BOM)表和库存信息被称为3项基本要素。MRP作为企业生产计划与控制系统主要包括：主生产计划物料需求计划能力需求计划执行物料计划和执行能力计划等部分,MRP逻辑流程图,2.制造资源计划,1）制造资源计划MRP II的原理与特点MRP II的基本思想是：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需要按时进行生产。MRPII系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方面的集成，并能够有效地对企业各种有限制造资源进行周密计划，合理利用，提高企业的竞争力。MRPII管理模式的主要特点：计划的一致性与可行性；管理系统性；数据共享
46、性；模拟预见性与动态应变性。2）MRP II系统结构与流程MRP II系统有5个计划层次：经营规划、销售与运作计划、主生产计划MPS、物料需求计划MRP和生产作业控制PAC（车间作业控制）。,MRP逻辑流程图,2.制造资源计划,3）MRP II的主要技术环节（1）经营规划BP（2）销售与运作计划（3）主生产计划MPS（4）物料清单与物料需求计划（5）能力需求计划CRP（6）车间作业管理PAC（7）库存管理与采购管理（8）产品成本管理（9）财务管理,物料需求MRP的处理流程图,3.及时制生产方式,1）及时制生产方式的基本概念JIT是指将必要的零件以必要的数量在必要的时间送到生产线，并且只将所需要
47、的零件、只以所需要的数量、只在正好需要的时间送到生产。JIT采取的是多品种、少批量、短周期的生产方式，可大大消除库存，优化生产物流，减少浪费。2）JIT生产方式的主要内容（1）生产流程化（2）作业均衡化量（3）看板管理 红条。在物品上贴上红条表示该种物品在日常生产活动中不需要。看板。为了让每个人容易看出物品所在地点而制成的表示板，该板标明什么物品在什么地方、库存数量是多少。,3.及时制生产方式,警示灯。是让现场管理者随时了解生产过程中何处出现异常情况、某个环节的作业进度、何处请求供应零件等的工具。标准作业表。是将人、机械有效地组合起来，以决定工作方法的表。错误的示范。为了让工人了解何谓不良品，
48、而把不良品陈列出来的方法。错误防止板。为了减少错误而做的自我管理的防止板。红线。表示仓库及储存场所货物堆放的最大值标记，以此简便方法来控制物品的最大库存数量。在实际生产过程中还有其它不同的手段和方式来对作业进行提示或警示。3）JIT在物流中的作用JIT应用于物流领域，就是要将正确的商品以正确的数量在正确的时间送到正确地点。,4.企业资源计划ERP,1）企业资源计划ERP的原理与特点ERP是站在全球市场环境下，从企业全局角度对经营与生产进行的计划方式，是制造企业的综合集成经营系统。ERP管理系统的扩充点与主要特点如下：（1）ERP更加面向市场，面向经营，面向销售，能够对市场快速响应；它将供应链管
49、理功能包含了进来，强调了供应商、制造商与分销商间的新的伙伴关系；并且支持企业后勤管理。（2）ERP更强调企业流程与工作流，通过工作流实现企业的人员、财务、制造与分销间的集成，支持企业过程重组。（3）ERP更多地强调财务，具有较完善的企业财务管理体系；这使得价值管理概念得以实施，资金流与物流、信息流更加有机地结合。,4.企业资源计划ERP,ERP管理系统的扩充点与主要特点如下：（4）ERP把人作为资源在生产经营规划中的作用，同时考虑了人的培训成本等。（5）在生产制造计划中，ERP支持MRP II与JIT混合管理模式，也支持多种生产方式（离散制造、连续流程制造等）的管理模式。（6）ERP采用了最新
50、的计算机技术，如客户/服务器分布式结构、面向对象技术、电子数据交换、多数据库集成、图形用户界面、第四代语言及辅助工具等。（7）ERP是信息时代现代企业向国际化发展的更高层管理模式。它能更好地支持企业CIMS各方面的集成，并将给企业带来更广泛、更长远的经济效益与社会效益。,4.企业资源计划ERP,2）ERP系统的结构及主要功能除了MRPII的功能外，ERP系统还包括以下主要功能：供应链管理、销售与市场、分销、客户服务、财务管理、制造管理、库存管理、工厂与设备维护、人力资源、报表、制造执行系统MES、工作流服务、企业信息系统等方面。此外，有的ERP系统包括了金融投资管理、质量管理、运输管理、项目管
