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物料存儲器具資料

干貨！密集化倉儲系統(tǒng)建設中的貨架、叉車應用與創(chuàng)新

2019-09-30

密集化倉儲系統(tǒng)近年在國內受到了比較多的關注，一方面是用戶越來越注重土地資源的利用率，另一方面是國內出現了一些新興的密集化倉儲形式。
所謂密集化倉儲系統(tǒng)，一般是指利用特殊的存取方式或貨架結構，實現貨架深度上貨物的連續(xù)存儲，達到存儲密度最大化的倉儲系統(tǒng)，但密集化倉儲系統(tǒng)同時也伴隨著作業(yè)通道少而帶來的作業(yè)效率低等固有特點。因此密集化倉儲系統(tǒng)更多的被應用在食品、飲料、化工、煙草等單品種批量大，品項相對單一的行業(yè)。
在密集化倉儲系統(tǒng)中，貨架是最重要的組成主體。在此，我們結合從事貨架行業(yè)多年的經驗以及各種貨架特點，來談一下貨架在密集化倉儲系統(tǒng)中的應用與創(chuàng)新。

密集化倉儲貨架的分類
目前常見的密集化倉儲貨架主要有以下幾種：
1、駛入式貨架

駛入式貨架又稱為貫通式貨架或通廊式貨架，顧名思義，駛入式貨架是一種叉車進入貨架內部進行存取貨作業(yè)的貨架，叉車的運行通道即貨物的存儲空間，托盤按深度方向連續(xù)存放于支撐導軌之上，為先進后出型貨架。（如圖1示）

2、壓入式貨架

壓入式貨架又稱為后推式貨架，其儲存的貨物存放于專門制造的托盤小車之上，托盤小車通過前低后高有一定斜度的導軌實現自滑功能。存放貨物時利用叉車將貨物從導軌較低的一端存放于托盤小車之上，接著叉車再用下一個托盤推著前一個托盤進入一個深位，以此類推；貨物拿取時也是從導軌較低的一端進行，每取走一個貨物，剩余的貨物會在重力的作用下自動滑到導軌較低的一端，方便繼續(xù)取貨，為先進后出型貨架。（如圖2示）

3、重力式貨架
重力式貨架又稱為輥道式貨架，其與壓入式貨架結構類似，不同之處在于用輥道取代了導軌和托盤小車，在貨架深度方向設置具有一定傾斜角度無動力的重力輥道。貨物存放時，從輥道高處放入，依靠重力自動滑動到輥道低處，輥道中需加設阻尼裝置對貨物進行速度控制?？蓪崿F先進先出功能。（如圖3示）

4、穿梭式貨架
穿梭式貨架通過在貨架深度方向設置穿梭小車導軌，存貨時只需將貨物放在導軌的最前端，導軌上的無線遙控穿梭車會自動承載托盤在導軌上運行，將其放置于導軌最深的貨物處；取貨時穿梭車會將托盤放置于導軌最前端，叉車取走即可。穿梭車貨架既可以實現先進先出，也可以實現先進后出。（如圖4示）

5、重型移動式貨架
重型移動式貨架的特點在于每排貨架底部有一個電機驅動，由裝置于貨架下的滾輪沿鋪設于地面上的軌道移動，可實現貨架連續(xù)排布，一組貨架只需要一個通道空間，實現了高密度存儲。在需要存取貨物時，移動貨架，現出一條作業(yè)通道空間，實現作業(yè)功能。移動式貨架可以實現任意順序存取。（如圖5示）

6、多深位自動化立體倉庫貨架
多深位的自動化立體倉庫貨架是一種多類型的貨架結合體，其可以將堆垛機和重力式貨架結合，也可以將堆垛機和穿梭式貨架相結合。通俗來講，該類型貨架相當于以堆垛機取代傳統(tǒng)叉車，以計算機控制取代人工操作的自動化密集式倉儲貨架。（如圖6示）

各種密集化倉儲貨架的優(yōu)缺點
每種密集化倉儲貨架都有其適用范圍，沒有絕對的優(yōu)劣之分，只有選用是否恰當之說。選用得當的貨架類型，就可以實現功能性與經濟性的雙重收益；若只是一味地追求新興的貨架類型，并不一定能恰當地解決所有的倉儲問題，相反可能會事倍功半。以下結合我公司的實際案例予以說明。

駛入式貨架
優(yōu)點：駛入式貨架是目前使用最廣泛的密集化倉儲貨架，其成本最為低廉，結構簡單，維護成本低，且能實現很高的存儲率，廣泛應用于飲料、煙草等行業(yè)。
案例：中國乳業(yè)領軍品牌蒙牛、伊利、光明等在中國各地倉庫建造了大量的駛入式貨架，既實現了大密度的倉儲，又節(jié)約了大量的成本，且自1999年使用至今從未更換貨架類型，充分證明了其實用性；在煙草行業(yè)，常德卷煙廠醇化庫、湖南長沙吉首醇化庫、上海卷煙廠醇化庫也使用了大量的駛入式貨架，同樣很好地實現了預定設計目標。
技術難點及缺點：駛入式貨架由于結構上缺少橫梁構件，導致其結構穩(wěn)定性較難控制，一般高度不宜超過10米，否則要么貨架制作成本大幅度上升，要么無法滿足日常安全使用要求。該類型貨架需要精確的計算和合理的選材，才能確保貨架的安全性。

壓入式貨架
優(yōu)點：壓入式貨架存取貨物時叉車只在導軌較低的一端作業(yè)，無需進入貨架貨物存儲通道，使其存取速度高于駛入式貨架。這一特性使其適合用來作為倉庫中的中轉暫存區(qū)域，也非常適用于倉庫空間有限，但又想在小面積內實現密集存儲的客戶，其典型布置為倉庫內靠墻排布，制作 3至4個深位。壓入式貨架結構較穩(wěn)定，且對叉車操作人員的要求較低，能降低誤操作撞擊貨架的概率。
案例：世界最大的飲料公司之一可口可樂從2007年開始使用壓入式貨架，至今一直將其作為首選；此外，寶潔集團公司也大規(guī)模使用了壓入式貨架。

技術難點及缺點：壓入式貨架需要用托盤小車來承載貨物，其中涉及不同層次小車之間、小車與導軌之間以及導軌與貨架之間的配合問題，存儲深度越大，設計難度越大，對貨架制作精度要求很高，成本較高，且受貨架結構特點所限，貨位深度一般不超過5個，存儲率在密集化倉儲貨架中屬較低之列。

重力式貨架
優(yōu)點：重力式貨架的空間使用率很高，非常適用于規(guī)格統(tǒng)一、批量大的貨物。由于進、出貨分別位于貨架兩側，故可作為車間內生產線不間斷物料供給之用，也可作為配送中心出貨暫存以及叉車或堆垛機的補貨系統(tǒng)。
案例：中國最大的糖煙酒批發(fā)中心上海海煙物流公司、寶潔集團公司以及國藥系統(tǒng)的配送中心均采用了很多這類貨架。
技術難點及缺點：重力式貨架利用輥道運輸托盤，對輥子有較高的同心度要求，且對托盤質量要求較高，最好選用硬木材質托盤，其次是塑料托盤，否則容易發(fā)生托盤卡住難以滑動的局面；且為保證托盤受控滑動，需要安裝阻尼裝置、緩沖裝置以及出貨分離裝置，因此造價較高，后期維護成本也比較高。

穿梭式貨架
優(yōu)點：穿梭式貨架集合了多種密集化倉儲貨架的優(yōu)點，比駛入式貨架的叉車操作要求低，比壓入式、重力式貨架的存儲率高，比移動式貨架的效率高。適用范圍廣泛，沒有明顯的缺點就是其最大優(yōu)點。又可以實現貨物在貨架內的自動運輸，適應性良好，多數密集倉儲問題都可以解決，且可根據實際情況靈活地選擇先進先出或先進后出功能；并且由于其運輸貨物實現自動化，非常適用于冷庫等極端條件倉庫，以減少人員活動，提高人員工作效率及作業(yè)安全性。
案例：天津大洋冷庫大量使用了穿梭式貨架，實現了功能性與經濟性的良好結合；廣州中遠物流公司同樣使用了這種新興的貨架。上述客戶在與貨架配合的穿梭車選擇上，均采用了國外進口的品質上乘的永恒力穿梭車。此外，嘉里物流集團也配備了此種貨架，同樣獲得了良好的使用效果。
技術難點及缺點：為保證穿梭車穩(wěn)定地運行，對貨架、導軌的精度及地坪均有較高的要求。穿梭車是該系統(tǒng)的核心構件，其品質直接關系到未來用戶售后費用的高低。該系統(tǒng)投資成本及后續(xù)維護成本比較高，需要有專業(yè)可靠的服務團隊負責維修維護。

重型移動式貨架
優(yōu)點：在能實現連續(xù)存放貨物的密集倉儲貨架中，移動式貨架是唯一能實現任意貨位存取的貨架類型，故十分適合出入庫頻率低、存儲密度高但庫存品種繁多的客戶使用。
案例：森松集團、住友機械、佑康食品等知名企業(yè)，均選取了移動式貨架，并達到了預期設計要求。
技術難點及缺點：移動式貨架建造時需要配備導軌、電力系統(tǒng)及電機，成本非常高，且存取貨物時需要移動貨架方可執(zhí)行，存取效率比較低，耗能較高，后續(xù)使用及維護成本也較高，目前國內客戶選用比較少。

多深位自動化立體倉庫貨架
優(yōu)點：貨物存、取全部由計算機控制，實現從入庫到出庫的全自動作業(yè)，效率高，且能最大程度地利用倉庫高度，增加存儲率；庫區(qū)內無人工操作，提高工人和產品安全性，并能達到最高的訂單精確性。該貨架最大的特點在于其復合性，能結合多種密集存儲方式，實現多樣化的存儲可能。隨著未來人力成本的持續(xù)增加以及對高效、精確物流的不斷追求，多深位自動化立體倉庫貨架必然成為未來高科技貨架的發(fā)展方向。
技術難點及缺點：該貨架形式對制造精度、制造工藝以及系統(tǒng)集成的能力提出了很高的要求，受這些技術條件制約，該貨架制造成本很高，在國內極少應用。

1存儲率

對貨架存儲率的比較要基于相同類型貨架之間的比較。密集化倉儲最大的特點就是高存儲率，但通常宣傳中的高存儲效率往往是用理想情況下的密集化倉儲貨架同特定的橫梁式貨架進行比較的結果，這樣的結果并不科學，這兩種貨架類型結構差異實在太大，使用特性完全不一致，需要橫梁式貨架使用特性的客戶是不會選擇密集化存儲方式的。如果客戶已經選擇了密集存儲方式，那么在密集化倉儲貨架之間進行比較得出存儲率高低的結論才比較合理。在大多數的情況下，密集化倉儲系統(tǒng)之間存儲率的差距并不明顯，如成本最低廉的駛入式貨架的存儲率并不比先進的穿梭式貨架少。
對貨架存儲率的設定要基于實際需求，不能一味求高。就密集化倉儲而言，通常宣傳中的80%的倉儲率是否合理呢？這樣高的存儲率意味著整個倉庫基本上滿布貨架，連通道都很少。以目前密集化倉儲系統(tǒng)的代表——穿梭式貨架為例，當貨架覆蓋80%的庫區(qū)面積（倉儲率80%）時，相當于庫區(qū)一個方向滿布貨架，另一個方向每12個貨架深度留一個約3米寬的通道（可同比放大縮?。@樣的空間利用率會導致叉車沒有太多有效的運轉空間，出入庫效率會降低很多，只有極端的僅以存儲作為主要目的的客戶才會選擇這樣的庫區(qū)利用率，并不適用于所有的客戶。故貨架類型的選擇還是要根據實際需求，根據貨物出入庫頻率、貨物儲存特點以及經濟性來定，不能一味地追求新興貨架，追求高倉儲率，否則投入較高成本，卻仍難以達到使用要求，得不償失。

2穿梭式貨架系統(tǒng)中穿梭車的選用

穿梭式貨架系統(tǒng)是現代化密集倉儲的先鋒，也得到了非常多用戶的關注。穿梭車是整個系統(tǒng)的核心構件，其合理選擇十分重要。為方便用戶根據自身需求作出正確選擇，下面根據穿梭車的特點特性，談一下我們的看法。
在國內，穿梭車的銷售主要有兩大陣營，國外進口代理和國內生產兩大類。現從技術性、專業(yè)性、經濟性及售后服務角度進行比較剖析：
技術性：目前國內生產的穿梭車基本還是以仿造國外穿梭車為主，從做工、穩(wěn)定性、可靠性以及性能上來說，同國外產品還存在著一定差距。
專業(yè)性：國外穿梭車制造商一般都具有專業(yè)背景，如永恒力、BT等，均為專業(yè)的穿梭車制造商，經過多年的發(fā)展，無論在技術積累、理念理解、市場導向等方面都具有先天優(yōu)勢；而國產穿梭車基本上為貨架廠商推出，在穿梭車的技術底蘊上與國外還存在不小差距。
經濟性：進口穿梭車與國產穿梭車相比在價格上存在劣勢，目前國外穿梭車（32~40萬元/臺）比國產穿梭車（15~20萬元/臺）要貴不少。但由于一個貨架系統(tǒng)中穿梭車配置的數量并不多，大多數情況下數千個貨位才配置一臺穿梭車，那么平攤下來，采用進口穿梭車的系統(tǒng)也僅僅比采用國產穿梭車的系統(tǒng)貴3%~5%?？紤]到進口穿梭車在行駛速度、運行加速度等技術上的優(yōu)勢，折算成工作效率后，其經濟性并不比國產穿梭車差。
售后服務：由于穿梭車銷售數量不會非常大，以貨架廠商而言，在全國大面積建設售后服務網點可能性不大，即使國外的專業(yè)廠家也是讓叉車商作為代理，然后利用叉車商的售后網絡進行維護保養(yǎng)。因此建議客戶盡量采用國外的有售后服務網絡的品牌穿梭車，專業(yè)的事還是需要交給專業(yè)的廠家來做，畢竟穿梭車使用一段時間后，維護保養(yǎng)的情況會不斷增多。

3密集化倉儲貨架的結構穩(wěn)定性

密集化倉儲貨架由于其結構特點，需要貨架在深度方向連續(xù)放置貨物，這就決定了貨架在垂直深度方向上是不能安裝加強結構部件的，即垂直拉桿，因為這會隔斷貨物存儲的連續(xù)性，越是深度大的貨架，這種結構特點就越明顯。當貨架在常規(guī)使用時，垂直拉桿的作用體現得不顯著；但是當貨架受到較大的水平力時，如地震力，密集化倉儲貨架的結構薄弱性就會體現出來。
中國是一個地震多發(fā)國家，根據國家相關法規(guī)，一般的構筑物需要做到“小震無損，中震可用，大震不倒”，這樣的構筑物設計都會有大量的交叉型結構件。貨架也不例外，如橫梁式貨架、牛腿式貨架等傳統(tǒng)貨架均可在貨架上加裝不等量的垂直拉桿用以抵抗地震水平力。目前客戶對貨架的安全性要求也在提高，尤其是有大量人員工作的倉庫。如果客戶對貨架有抗震要求，或者貨架建設地在地震高發(fā)區(qū)，那么密集化倉儲貨架就會面臨難以抵抗地震荷載的問題，使用上受到局限。

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