Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Адельсон, Ю. А. Автоматизированные склады штучных грузов, обслуживаемые штабелерами с многоместным захватом

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
1.63 Mб
Скачать

где N — нормативный срок хранения продукции на

складе, (дни);

Vrpобъем груза, (м3);

 

объема

помещения

Kv — коэффициент

использования

(Kv = 0,2-0,3).

 

 

 

 

После подстановки значения L в формулу имеем:

 

 

(

253-B-H- Vrp , X

 

 

 

Ofii-Q-N-

+ ɪ /

(пакетов грузов).

(9)

Q⅛⅛

Kv

153520 (В — 2,3) — QZrp (0,S + 0,25 H')

 

 

 

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

 

Основные принципы расчета экономической эффективности

ав­

томатизированных складов, обслуживаемых штабелерами с много­ местным захватом, базируются на типовой методике определения эффективности капитальных вложений, утвержденной постановле­ нием Госплана СССР, Госстроя СССР и Президиума Академии наук СССР.

Экономическая эффективность определяется сравнением приве­ денных расходов или удельных затрат на тонну перерабатываемого груза, которые складываются из капитальных затрат и эксплуата­ ционных расходов, отнесенных к одной тонне груза, при норматив­

ном сроке окупаемости дополнительных капиталовложений: Приведенные расходы:

где К ■— капитальные затраты, связанные с осуществлением меха­

низации; Э —годовые эксплуатационные расходы (текущие затраты);

Q годовой грузооборот склада в тоннах; (шт);

T0 — нормативный срок окупаемости дополнительных капита­

ловложений, принятый для складов 4—5 лет.

Критерием экономической эффективности сравниваемых вари­ антов механизации склада принимается минимум приведенных за­

трат на тонну груза.

Оптимальный вариант соответствует наименьшим удельным за­ тратам на тонну перерабатываемого груза.

Капитальные затраты на механизацию склада могут быть вы­ ражены как сумма затрат

K=K1 + K2 + K3÷K4 + K5+K6 руб.,

(11)

где Ki — затраты на приобретение или изготовление

погрузо-раз-

грузочных машин, руб.;

 

Кг — затраты на изготовление рольгангов, руб.;

 

20

Кз — затраты на поддоны для грузов, руб.; K4 — затраты на стеллажи, руб'.;

K5 — затраты на автоматизацию склада, руб.;

Kf — затраты на строительство здания склада, руб.

Затраты на приобретение и изготовление погрузо-разгрузочных машин, рольгангов, поддонов ті стеллажей определяются из их ко­ личества и единичной стоимости

Ki = ZiiCi; K2=tt2C2; K3 = n3C3; K4-ft4C4,

(12)

где п — количество единиц оборудования, шт.;

C — стоимость единицы, руб.

Затраты на строительство склада определяются, исходя из стои­ мости 1 м2 складской площади

Кб = a ∙S = 140∙ S руб.,

где S — площадь склада, м2;

а — удельная стоимость м2 площади склада (α=140 руб.).

Годовые эксплуатационные расходы (текущие затраты) по ме­

ханизации складских работ могут быть выражены как сумма го-'

довых расходов:

√ '<

Э = Эі + Э2 + Э3 + Э4 +35 + 36÷37 + 38py6,,

■' (13)

где Э] — основная и дополнительная заработная плата

работаю­

щих на складе, руб.;

Э2 — отчисления на социальное страхование, руб.;

Эг — отчисления на амортизацию здании и оборудования, руб.; Э4 —затраты на текущий ремонт зданий и оборудования, руб.;

Э5 — затраты на электроэнергию, руб.; Э6— затраты на эксплуатацию внутренних санитарно-техниче­

ских систем зданий и складов, руб.;

:Э-/ — затраты на охрану труда, руб.;

⅛g — затраты на обтирочно-смазочные материалы, руб.

Расходы на заработную плату подсчитываются с учетом чис­ ленности обслуживающего персонала и тарифных ставок

Э;=Э'(/г5 —2) + Э"=1580«5 —640 руб.,

где Э' — заработная плата одного рабочего, руб.; Э''— заработная плата завскладом и кладовщика, руб,; ∕ι5 —численность работающих на складе;

21

Э' =

12 ∙ a ∙ Ki ∙ K2= 1580 руб.; .

 

 

 

Э" =

12(90 + 70) ∙ Ki ∙ K,2 = 2520 руб.,

 

 

где а —тарифная месячная ставка

рабочего

(100 руб);

Ki— коэффициент, учитывающий средний

размер приработка

 

(1,2);

дополнительную

зарплату

K2 — коэффициент, учитывающий

 

рабочих (1,1).

 

 

 

Отчисления на социальное страхование принимаются

в разме­

ре 6,6% от основной и дополнительной заработной платы

Э2 = 0,006Эі = 104«5—42 руб.

Отчисления на амортизацию зданий и складского оборудования рассчитываются по действующим нормам амортизации исходя из сметной стоимости.

33 = 0,08С,«і + 0,1 47C2π2 + 0,5C3n3 + 0,04C4n4 + 0,1C5 + 3,64 ∙ S руб. (14)

Затраты на текущий ремонт принимаются в соответствии с нор­ мами: для зданий — в размере 1,5% от их сметной стоимости, для кранов-штабелеров — 6%, для рольгангов — 10%, для поддонов — 25%, для стеллажей — 2%, для средств автоматики — 6%.

34 = 0,06C1774 + 0,1 C2H2+ 0,25C3∕ι3 + 0,02C4∕γ4 +0,06C5+ 2,1 -S руб.

(15)

 

Затраты на электроэнергию:

 

 

 

 

35

= 35'+95"=37,2Nι + 0,372S, руб.,

 

где

Э5' — расходы,

связанные с работой

подъемно-транспортного

 

 

оборудования, руб.;

руб;

 

 

Э5" — расходы на

освещение склада,

 

 

 

35, = ∕3∙

η о ∙ η і η ∙ T-Λ,'1 = 37,2 N↑, руб.

(16)

где

I3

стоимость 1 кВт.ч электроэнергии (0,015—0,02 руб).;

в се-

 

η о — коэффициент, учитывающий потери электроэнергии

 

,■

ти (1,15);

 

 

 

 

 

ηі

— коэффициент использования электродвигателей во време­

ни (0,2-0,7);

η — КПД электродвигателей (0,8) ;

T —число часов работы электродвигателей в течение года; уѴі — установленная мощность электродвигателей, кВт.

(17)

1С00

где φ — удельная мощность освещения 1 м2 площади, Вт/м2 (для складов φ=4 вт/м2;

S — площадь освещения (склада), м2.

Затраты на эксплуатацию внутренних санитарно-технических систем зданий складов представляют собой совокупность расходов на отопление, вентиляцию, непроизводственное водоснабжение и канализацию:

36 = 36' + 36" + 36'" = 4,6∙ S руб.,

где 36' —расходы на отопление в руб (0,22 руб/м3);

Эб" —расходы на вентиляцию в руб (0,5 руб/м3);

36"z— расходы на непроизводственное водоснабжение и кана­ лизацию в руб (0,27 руб/м3).

Удельные расходы на эксплуатацию внутренних санитарно-тех­ нических сйстем зданий рассчитаны по данным работы ЦНИИПромзданий «Методика и нормативы для определения стоимости эксплуатации промышленных зданий на стадии проектирования».

Затраты на охрану труда установлены в сумме 50÷100 руб. на одного работающего исходя из отчетных данных анализируемых промышленных предприятий

37 = 80 ∙ п6 руб.

Затраты на обтирочно-смазочные материалы принимаются в размере 15% от стоимости электроэнергии

38=0,153s = 5,53Λ∕ι + 0,0555 руб.

После подстановки полученных значений составляющих капи­ тальных и текущих затрат в формулу приведенных расходов на тонну перерабатываемого груза, принимая нормативный срок оку­ паемости дополнительных капиталовложении T0 = 4 года, и выпол­ нив ряд преобразований и упрощений, имеем следующее выраже­

ние:

П —----

( 1 >56 ∏ιC1 + 2,0 ∕⅛C23-4,0 tt3C3+l,24 /Ї4С4 +

4 Q

'

+ l,64K5 + 7056n5+183S+I70,9jV1-2728) руб/шт. или руб/т- ɑ8)

:В тех случаях, когда оптимальный вариант механизации склада должен быть выбран из значительного количества сравниваемых вариантов, данная формула может быть использована в качестве

алгоритма при программировании расчета для ЭВМ.

Результаты сопоставления приведенных расходов по несколь­

ким вариантам механизации складов при различных грузооборотах приведены на графике (рис. 9).

23

Результирующие данные сравнения вариантов механизации

■склада готовой продукции с грузооборотом 500,0 тыс. шт. в год по­ мещены в таблицу.

Рис. 9. Зависимость приведенных

расходов

от величины

 

I — вариант с

 

грузооборота:

грузов;

II

— вариант

с

напольным

хранением

ячеечными стеллажами, обслуживаемыми мостовым краном-штабе­

лером с ручным управлением; III — вариант с тупиковыми стелла­

жами, обслуживаемыми

мостовым

краном-штабелером; IV — ва­

риант с гравитационными стеллажами; V —ι вариант с подвижны­

ми стеллажами,

обслуживаемыми

мостовым краном-штабелером;

VI —■ вариант с хранением грузов в стеллажах с тележками-поддо­

нами; VII — вариант со

сквозными стеллажами,

обслуживаемыми

напольными электроштабелерами; VIII — вариант с

туннельными

стеллажами; IX — вариант с хранением грузов в стеллажах, обслу­

живаемых штабелером с

многоместным

захватом;

X — вариант

с ячеечными стеллажами, обслуживаемыми стеллажным штабелером

Расчеты показывают, что

автоматизированные склады,

обслу­

живаемые штабелерами с многоместным захватом, имеют лучшие

показатели по сравнению с прочими за счет высокой производи­ тельности оборудования, отсутствия поддонов, эффективного ис­ пользования складских помещений и полной автоматизации складских операций, включая формирование пакета.

24

 

 

 

 

Q = 500 тыс.

шт в год;

 

 

 

 

 

 

 

 

H = Q м;

 

 

 

 

 

 

 

.V = 5 дней.

Вариант

 

 

грузов

 

 

 

 

Приведен-

 

 

 

 

 

 

расходы,

 

Способ складирования

 

 

/

ные

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(руб./т)

Склад

с

напольным

хранением

 

6,20

 

грузов в стоечных поддонах, обслу­

 

 

Il

живаемый

 

электропогрузчиками

 

5,35

Склад с ячеечными стеллажами и

 

 

укладкой

грузов

на поддонах

мо­

 

 

Ill

стовым краном-штабелером

 

. . .

 

6,02

Автоматизированный

склад

с ту­

 

 

пиковыми стеллажами, обслужива­

 

 

IV

емый мостовым

краном-штабелером

 

7,18

Автоматизированный

склад

с гра­

 

 

витационными стеллажами и хране­

 

 

V

нием грузов

на поддонах

. . . .

 

6,52

Автоматизированный

склад

с

пере­

 

 

движными

стеллажами

и

хранением

 

 

 

грузов -на поддонах, обслуживаемый

 

 

Vl

мостовым

краном-штабелером

v .

 

7,15

Автоматизированный

склад

с

хра­

 

 

нением грузов в

стеллажах

на те­

 

 

 

лежках-поддонах,

обслуживаемый

 

 

 

спаренными

передвижными

 

подъем­

 

 

VIl

никами

 

.................................................... .

 

6,70

Автоматизированный

склад

со

 

 

сквозными

стеллажами,

с

укладкой

 

 

 

грузов на поддонах напольными эле­

 

 

VIIl

ктроштабелерами

.......................................

 

5,10

Автоматизированный

склад с

тун­

 

 

нельными

стеллажами

и

хранением

 

 

 

грузов без поддонов, обслуживаемый

 

 

 

самоходной

тележкой

...........................

 

 

Производи­

Площадь

тельность

труда,

склада,

(тонн в. год

(М2)

на чел.)

1050

770

1000

1000

1430

- 950

1665

1150 *

1430

920

3330

810

667

1000

5000

950

IX

Автоматизированный склад с

хра­

2,72

10000

670

нением грузов в стеллажах без

под­

 

 

 

донов, обслуживаемый

штабелером

 

 

 

с

многоместным захватом

. . . .

5,72

1430

 

X

Склад с

ячеечными стеллажами и

950

укладкой

грузов на поддонах

стел­

 

 

 

лажным штабелером

25

По аналогии с выведенной выше формулой можно выразить приведенные расходы на тонну перерабатываемого груза при су­

ществующем уровне механизации следующим

образом:

П1= -(l,56ni'Ct'+2,0n2'C-2'.+4,0n3'C3'+l,24n4'C4' +

4Q

(19)

+ l,64Λ5,÷7056∕√+183S'+170,9Λ'Y—2728)

руб./шт.; руб./т.

Тогда годовой экономический эффект от внедрения автомати­ зированного склада, обслуживаемого штабелером, с многоместным захватом, можно представить в виде следующей формулы

9φ = Q(ΓΓ'—П) =0,39 (zi¡'С/—niCl) + 0,5(n2'C2'—n2C2) +

+ (n√C√-n3C3) +0,31 (n4'C4'→ι4C4) +0,41 (K5'-K5) + (20)

+ 1764(ttδ'—ns) +45,75(S'—S)-і-42,7((V/—Ni) руб. в год.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ СКЛАДА

Научно обоснованный выбор высоты складских помещений яв­ ляется одним из условий решения задачи повышения эффективно­ сти складских работ.

Наиболее экономичные и производительные способы складиро­ вания характеризуются наименьшей величиной работы, совершае­ мой грузоподъемными устройствами по укладке грузов на складе. Наименьшая работа, как правило, соответствует наименьшим энергозатратам и эксплуатационным расходам.

Величина работы при определенном грузообороте и заданных размерах складского помещения зависит от траектории перемеще­ ния складируемых грузов, определяемой конструкцией грузоподъ­ емных машин, а также от производительности машин, их веса и веса грузов.

В общем виде совершаемая

за год

работа по складированию

грузов может быть выражена следующей формулой

 

А=п

 

 

 

 

— n

(¿-+В) (7 + 27ι) +

2 (7 + 272) j ,

(21)

где L, В, H — размеры склада;

 

укладки грузов

и высотой

h — разница между высотой

 

склада;

 

 

грузоподъ­

W — коэффициент сопротивления движению

 

емных машин;

грузоподъемных машин в год;

и — количество рейсов

26

q∙,

ñ;

<72 — вес транспортируемых грузов,

машин и ее грузоза­

 

 

 

хватного органа;

транспортируемых

 

 

 

(⅛=Z∙⅛,rp;

Z — количестве

 

 

 

грузов).

 

 

Длина склада A =

V

 

 

 

 

 

BH ’

 

 

где 'V

—объем' складских помещений;

 

V =

 

Kv

 

 

(22)

 

 

Q-TV-Zrp

 

 

 

 

 

грузооборот склада;

 

Q

253

 

 

 

 

N

—нормативный срок хранения грузов на складе;

Vrp — объем единицы груза;

Kv — коэффициент использования

объема складских помеще­

ний;

 

Vrp

 

250 K

 

 

Q-N-

 

(23)

тогда

v-B-H ’

 

 

Подставляя полученные выражения в формулу работы, полу­

чим:

O-N- Vrp + д)(?+2<7,)+ÎÏ—⅛÷2 ?2)> . (24)

253 Kv-B-H

Как видно из формулы, при определенной ширине склада В

=f(H). Следовательно, оптимальной высотой складского поме­ щения при любых способах и средствах механизации будет та высота, при которой работа на укладке грузов будет наимень­

шей. Другими словами, значение оптимальной высоты определит­ ся в случае, когда первая производная величина работы стремится к нулю.

Приведем формулу работы к дифференциальному, виду, обоз­

начив постоянные величины

 

 

 

Q-Tv-Ztp

= C-,

q + 2qi=D; q + 2q2 = E,

(25)

тогда:

253 Kv -В

 

 

 

A = п

\yLiÇ-. + B\D+{H-h}E]=^-

+

 

2 H

)

2 J 2 H

(26)

+ НЕ + ВДМ—Ье}.

Первая производная

(27)

2 \ № /

27

Оптимальная высота определится при z4z = 0

= 0; откуда H=

CDW

(28)

 

>

Окончательно:

 

253K -B(q(<z+2

 

 

H =

Q-N-Vri-W

q1)

 

(29)

v

+ 2q2)

 

 

Оптимальная высота склада, как видно из формулы, при опре­ деленном грузообороте и нормативном запасе хранения зависит от эффективности использования складских помещений, веса грузо­ подъемной машины и ее грузозахватного органа и от ширины склада.

Расчеты, произведенные с учетом появления накопителей в кон­

струкции штабелеров при грузооборотах более 200,0 тыс. шт.

з

год, показывают, что значения оптимальных высот складских

по­

мещений находятся в диапазоне высот типовых

строительных

конструкций складов — 4,8—8,4 м.

 

 

Таким образом, при решении строительной части складов следу­ ет иметь в виду, что для складов, обслуживаемых штабелером с многоместным захватом достаточна высота типовых строительных конструкций складских помещений, и они могут быть успешно размещены в многоэтажных складских корпусах. В каждом кон­ кретном случае значения оптимальных высот, определенных теоре­

тически из условия совершения наименьшей работы, могут быть скорректированы с учетом затрат на строительство зданий и дру­

гих практических соображений.

ВЫВОДЫ

1. Внедрение в проекты и производство автоматизированных

складов тарно-штучных грузов на базе штабелера с многомест­

ным захватом и накопителем может обеспечить значительное по­ вышение производительности труда и эффективности капиталовло­ жений при любых грузооборотах.

Например, использование нового складского оборудования только на 13 предприятиях с массовым характером производства,

высвобождает до 600—700 рабочих, сокращает потребность в пло­ щадях под склады однородных грузов на 25—40% и дает годовой экономический эффект 2,5—3,0 млн. руб.

2. Средства механизации и автоматизации рассмотренных вы­ ше складов, являются достаточно простыми универсальными, обеспечивают возможность осуществления полной автоматизации складских операций, включая формирование пакета, и могут быть

28

рекомендованы к использованию на отечественных промышлен­

ных предприятиях.

3. Автоматизированные склады, обслуживаемые штабелерами с многоместным захватом хорошо размещаются в типовых строи­ тельных конструкциях складов, включая многоэтажные здания, и

сохраняют высокую эффективность при небольшой высоте помеще­ ния.

Литература

•1. Адельсон Ю. А., Вайнштейн Μ. С. Описание изобретений к автор­ ским свидетельствам № 327113, 356225, 370142, 391980.

V 2. П е р т е н Ю.

А. Механизация и автоматизация складов

штучных гру­

зов. Л., «Машиностроение». 1972.

1962.

 

. 3. C м ех о в А. А. Автоматизация на складах. Μ., Машгиз,

 

4. Ивановский К. И. Теоретические основы перемещения штучных гру­

зов. Μ., «Машиностроение». 1969.

 

«Машино­

Ÿ5. Зерцало в

А. И., Певзнер Б. И. Краны-штабелеры. Μ.,

строение», 1968.

определения экономической эффективности внедре­

6. Методика

ния новой тёхники,

механизации и автоматизации производственных

процессов

впромышленности. Изд. АН СССР. Μ., 1962.

7.Методика определения экономической эффективности механи­ зации погрузочно-разгрѵзочных работ. Труды ВНИИПТмаш, вып. 3(25). Μ.,

1962. . .

8. Левитина С. Μ. Достижения белорусских новаторов. ■—Механизация и автоматизация производства, Ks 8. 1973.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ