3.2. Расчет основных параметров автоматизированных складов

Расчет основных параметров складской системы начинают с выбора нормы запаса хранения (таблица 3.1 [1]).

Прмечание. К крупным изделиям относятся изделия с массой свыше 100 кг,

к средним и мелким – массой до 100 кг.

Определив норму запаса хранения в днях, вычисляют запас хранения со - ответствующей группы грузов (т) по формуле:

, (3.1 [1])

где Q₁-годовое поступление груза соответствующего наименования (или приведенный грузопоток для группы полуфабрикатов), т/год;

n_i – норма запасе хранения, дни.

При выборе основных параметров складской системы необходимо учитывать характеристики грузов (габаритные размеры, геометрическую форму, массу, подверженность повреждениям, необходимость пространственной ориентации при хранении и перемещении) и строительные характеристики здания цеха.

В зависимости от перечисленных характеристик определяют тип, количество и параметры складского оборудования в соответствии с технологическим процессом переработки грузов, количеством перерабатываемого груза и периодичностью его поступления и отправления.

Выбор типа и параметров производственной тары является одним из первых этапов проектирования складской системы, т.к. посредством тары увязывается между собой номенклатура перерабатываемых грузов, определяются интенсивность грузопотоков, условия транспортирования и изготовления изделий, а также основные параметры самой складской системы.

К производственной таре относятся: поддоны, кассеты, спутники и специальная тара.

Увязка тары с внешними и внутренними грузопотоками должна выполнятся посредством лучшего заполнения транспортных средств, т.е. путем увеличения объема транспортной партии и обеспечения безперевалочного процесса транспортирования и складирования грузов. Увеличение транспортной партии может быть достигнуто путем компактного размещения грузов в призводственной таре, а также контейнерной перевозки грузов.

Поддоны классифицируют следующим образом: по назначению – универсальные (для грузов широкой номенклатуры и габаритов) и специальные (для определенного наименования грузов); по конструкции – ящичные, стоечные и плоские; по материалу – металлические и пластмассовые.

В зависимости от типов и размеров изготавливаемых изделий, а также условий транспортирования и складирования размеры тары в плане выбирают из следующего стандартного ряда: 150200; 200300; 300400; 400600; 600800; 800800; 8001200; 1001200; 16001000; 16001200 мм.

Для длинномерных грузов (например металлопроката) ГОСТом предусматриваются поддоны длиной до 6 м. Масса брутто стандартных поддонов составляет от 10 кг до 5 т.

Параметры ящичных металлических поддонов приведены в работе [1] (табл. 3.2 и 3.3, а их конструкции - на рис. 3.1).

Для удобства транспортировки и устойчивости на полу цеха поддоны имеют специальные ножки. Помимо поддонов используют тару со съемными и открывающимися стенками, каркасную и т.п.

В ряде случаев для транспортирования крупногабаритных изделий применяют платформу, установленную на ножках, или палеты (сменные столы станков).

Потребное количество единиц производственной тары на складе опреде - ляется по формуле:

, (3.2)

где S_i – запас хранения груза соответствующего наименования, т;

с_ti = qk_и – средняя грузовместимость тары выбранного типа, т;

q – максимальная грузовместимость тары выбранного типа, т;

k_и – коэффициент использования выбранного вида тары по грузоподъ - емности (от 0,2 до 0,85).

Количество спутников рассчитывают, учитывая необходимость работы ГАУ в течение двух малолюдных смен и наличие запаса спутников с установленными в них заготовками еще на одну смену, чтобы нормально работать в начале следующего дня. Кроме того на складе должен быть как минимум суточный запас спутников для изготовления изделий новых партий, т.е. общее количество спутников равняется двухсуточному запасу.

Число спутников для выполнения суточного задания определяют по формуле:

, (3.3)

где С_п – число многоцелевых станков, расположенных на участке;

Ф_э – эффективный годовой фонд времени работы ГАУ, ч;

n_p – число рабочих дней в году;

t_cp – средняя продолжительность одной детале – операции, ч (в среднем она составляет 0,29 ч - при габаритах детали 300300300; 0,58 ч - при габаритах 500500500 и 1,03 ч - при габаритах 800800800);

k_з = 1,1 – коэффициент запаса, учитывающий различную продолжительность операций.

При выборе типа склада можно использовать классификацию, приведенную на рис. 3.2, а для выбора варианта механизированного или автоматизированного склада руководствоваться информацией рис.3.3. работы [1].

Для расчета параметров складской системы при широкой номенклатуре грузов следует разбить всю номенклатуру на группы в зависимости от габаритных размеров, массы и технологии переработки грузов на складе. Из каждой группы выбирают типичного представителя и по нему определяют общий запас грузов по рассматриваемой группе:

, (3.4)

где S_i – запас хранения грузов i - го наименования, т;

k – число наименований грузов в рассматриваемой группе.

Массу типичного представителя группы грузов вычисляют по формуле:

, (3.5)

где g_i – масса груза i – го наименования.

Число стеллажей автоматизированного склада определяют по следующим формулам:

, (3.6)

, (3.7)

где Р_ст – число стеллажей;

P_я – число ячеек для хранения грузов (расчетное число ячеек увеличивают на 10 %);

S_max – максимальный запас хранения грузов соответствующего наименования, т;

W_ст – полезная вместимость стеллажа выбранного типа, т;

m_o – объемная масса хранящегося груза, т/м³;

w_я – объем ячейки, м³;

k_з – коэффициент заполнения ячейки.

Формула (3.6) применяется при укрупненных расчетах, а (3.7) - при уточ - ненных.

Основные расчетные параметры склада:

• геометрические размеры ячеек;

• число ярусов по высоте;

• высота подъема грзозахвата штабелера;

• занимаемая площадь, м²;

определяются с помощью расчетной схемы (рис. 3.4 [1]).

Обозначения принятые в расчетной схеме (рис. 3.4):

Н_х – высота складского помещения в зоне хранения грузов;

D – высота подъема грузозахвата электропогрузчика;

D_r – величина рабочего хода стеллажных и мостовых кранов – штабелеров;

C – собственная высота груза;

C_я – высота яруса стеллажа (расстояние от дна верхнего поддона до дна нижнего поддона или шаг расположения полок стеллажа);

d_н – минимальное приближение грузозахвата штабелера к уровню опорной поверхности стеллажей;

d_в – расстояние от низа строительных конструкций покрытия здания до самой верхней полки стеллажа;

h_н – высота над полом нижнего яруса стеллажа;

h_в – расстояние от низа строительных конструкций покрытия здания до опорной поверхности верхнего яруса стеллажей (для стеллажных кранов – штабелеров h_в=1,5 м ; для мостовых кранов штабелеров от 1,8 до 4,1 м);

e – высота ножек ящичной тары (или просвет между установленной на полку стеллажа тарой и полкой стеллажа, установленной выше);

b – ширина применяемой тары;

 - толщина днища применяемой тары (или толщина полки стеллажа);

₁ – зазор между грузом и краем стеллажа (составляет от 0,05 до 0,1 м);

Число ярусов стеллажа определяют по формуле:

, (3.8)

Различные варианты расположения стеллажей относительно погрузочно – разгрузочных средств показаны на рис 3.3. Для перемещения штабелеров между смежными рядами стеллажей проектируются продольные проезды шириной В_пр (для электроштабелеров и электропогрузчиков =1,6…1.8 м; для стеллажного крана штабелера В_пр = b+0,2 м).

Для приема и выдачи грузов со склада предусматриваются приемо – сдаточные секции, являющиеся составной частью складской системы. Они оснащаются следующими перегрузочными устройствами:

• стационарными столами с толкателями;

• передвижными консольными секциями;

• гравитационными роликовыми конвейрами;

• накопителями, встроенными в конструкцию стеллажей;

• подъемными столами.

Площадь приемо – сдаточной секции определяют по формуле:

, (3.9)

где – Q_с – годовой материальный поток на склад, т;

k_пр =1,3 – коэффициент неравномерности поступления грузов на склад;

k_о = 1,5 – коэффициент неравномерности отпуска грузов;

t – время нахождения груза на площадке секции, дни;

n_д – число рабочих дней в году;

q – нагрузка на 1 м² площади приемо – сдаточной секции (принимается равной 0.5 средней нагрузки на полезную площадь склада), т.

Количество разгрузочных устройств секции определяют по нормам на разгрузку транспортной партии (от 5 до 8 минут при разгрузке электротележек).

При проектировании автоматизированного склада возможны следующие схемы планировок стеллажей и транспортных средств для размещения и перевозки грузов:

• с одним стеллажом и одним штабелером;

• с одним стеллажом и двумя штабелерами, расположенными по обе стороны стеллажа;

• с двумя стеллажами и одним штабелером, перемещающимся между стеллажами.