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我国货架管和货架管仓库的历史与现状

浏览率: 发布时间:2014-04-17 20:42:41
仓储与运输包装、运输、装 卸、分拣、信息管理是物流的六大 基本功能。
 
货架管是仓储的主要设施之一。 可以说,货架管是现代化仓库的重要 组成部分,是现代物流中心、配送 中心必不可少的组成部分。
 
物品按其储存形态的不同, 分单体储存和集装单元化储存;按 存放形式的不同,分平面储存和立 体货架管储存二种。
 
平面储存一般是指将物品平 铺在地面存放,或采用平式、箱式、 网式、柱式等托盘单元货物平铺或 叠放在地面存放。
 
立体货架管储存是指将物品在 立体货架管内存放,采用货架管存放货 品的仓库又称货架管仓库。存放单体 物品的货架管称搁板式货架管;存放托 盘单元物品的货架管称托盘货架管。为 了提高空间利用率,实现先入先 出,提高出入库效率,实现仓储作 业的机械化和自动化,物品和货位 管理的计算机化等,现代仓储普遍 采用集装单元化立体货架管的作业和 管理。
 
目前货架管仓库在国内外都得 到迅速的发展,它有以下优点:
 
(1)可以充分利用仓库空间, 尤其是高层货架管,最高的已达30〜
40米;
 
(2)每层独立地存放物品或托 盘单元货物,存放稳定,货物不重 叠压放,可实现先入先出作业;
 
(3)可以与各种仓储机械组合, 组成满足不同功能要求的仓库形 式,实现机械化、自动化作业,实 现货架管货位的计算机管理;
 
(4)随着货架管的广泛使用,专 业的、规模化的货架管制造厂应运而 生,促使货架管的专业化、标准化生 产,产生各类价廉物美的货架管。
 
货架管的分类和标准
 
货架管与不同的仓库作业机械 的组合,构成了不同形式的货架管和 货架管仓库。大致可分成以下两大 类,并制定有相应的标准。
 
1.自动化仓库(AS/RS>用 高层货架管
 
自动化仓库是指采用巷道式 堆垛起重机作为储存机械,作业高 度一般在12米以上(目前最高已达 40米,经济高度在15~24米),-般采用自动化作业,计算机管理。
 
我国第一座采用巷道堆垛起 重机作为存取机械的货架管仓库是 1974年的郑州纺织机械厂模具库, 但层高仅3米,且控制方式为手动
操作。
 
我国第一座采用巷道堆垛起 重机作为储存机械的全自动货架管仓 库是1974年由由原机械部起重运 输机械研究所,机械部自动化研究 院,机械部第九设计研究院和北京 汽车厂等单位联合开发的北京汽车 厂总零外协件库,层高15米,起重 量500Kg,其控制方式为全自动操 作。由于自动化尚处于起步阶段, 而当时我国又处于封闭时代,一切 原器件全部依靠自身设计、研发, 因此研发工作十分艰难,直到 1978年4月才完成。经测试证明自 动货架管仓库的巷道堆垛起重机、高 层货架管、入出库输送机系统、自动 化系统等质量良好、运行正常,它 标志着我国开始进入自动货架管仓库 的生产和推广阶段。后来该项目获 机械部科技进部一等奖。该全自动 货架管仓库施工中如图1所示。
囝1我国第K自动货架管仓库我国第一座采用巷道堆燦起 重机作为储存机械的重力式货架管仓 库是1981年由原机械部第四设计 研究院和南宁手扶拖拉机厂合作幵 发的车间中间库,层高7.38米,控 制方式也是手动操作,也是最早采 用前后轮驱动可沿U型封闭封的上 下轨转弯的巷道堆垛起重机,但重 力货位仅四位、重力下移也存在一 定问,如图2所示。
 
2.自动化仓库用高层货架管应该 说是仓库自动化作业的关键之一, 货架管的设计、制造和安装精度较 高,如货架管柱两个方向的不垂直度 在全高上(15〜24米)不得大于10 毫米;货架管基础平面的高度,货架管 横梁各层上平面与基础平面的高度 等,均有严格的精度要求。否则,无 人操作的自动化作业是无法保证 的。为此,我国制定有JB/T5323— 91立体仓库焊接式钢结构货架管技 术条件。
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图3整体式货架管和分离式货架管
自动化仓库用高层货架管按货 架结构与建筑物的关系,可分为整 体式货架管和分离式货架管,如图3所不。
 
货架管与建筑 物组成一个不可分割的整体,由货 架立柱片直接支承屋顶载荷,货架管 最外侧的结构上安装建筑物的围护 结构,支承风力等侧向载荷。在国 外,尤其是曰本高层的自动货架管仓 库采用整体式货架管的较多。它的优 点是可以降低建筑物造价、抗震性 好,安装方便。而我国较少采用,不 知何故。但上述我国第一座自动货 架仓库北京汽车厂实验库(如图1 ) 当时就采用整体式货架管,由原机械 部第九设计院遇平静等设计。辽宁 国能集团铁岭精工机械有限公司也 曾多座采用整体式货架管,最高的一 座高达30多米。
 
货架管与建筑 物为两个独立系统,一般改建的仓 库或利用车间等的一部分作为仓 库,大多采用分离式货架管。但我国 12米以上的高层自动化仓库无论 国内外著名厂商,包括曰本著名厂 商在承建时大多也采用分离式货 架。我国已有丰富的设计、制造、安 装、调试经验,如昆明昆船物流信 息产业有限公司不仅可以在地面基 础上建,而且还曾为颐中烟草公司 在楼层基础上建造24米的高层货 架自动化仓库。
 
自动化仓库用高层货架管按托
盘支承结构形式的不同可分为:
 
曰本往往采用 此类结构,我国早期大多也仿照采 用此结构。其特点是巷道堆垛起重 机的货叉在装卸托盘时是从托盘底 部平面的下部叉入,所以支承梁必 需中间断开呈牛腿梁形,如图4-a 所示。其优点是可以采用联运用 (―贯运输用)托盘,即所谓的田字 形托盘。因为牛腿梁式货架管都采用 焊接式货架管,我个人认为其强度、 刚度和精度要比装配式货架管好。对 高层自动仓库而言,装配式货架管的 装配优点并不明显。
 
欧州往往采用 此类结构,我国近期大多也仿照采 用此结构。其特点是巷道堆垛起重 机的货叉在装卸托盘时是从托盘的 叉孔中叉入,所以支承梁可以呈连 续形,如图4-b所示,但其托盘需 采用欧州常用的四向叉入形托盘, 即所谓的川字形托盘。其优点是可 以减少货架管片,减轻货架管自重;可 以采用规模化生产的装配式货架管。
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托盘货架管及其托盘货架管仓库
 
托盘货架管一般是如图5所示,货架管固定安置于地 面、叉车在两排货架管的通道内运行、装卸时进行直角 转向以完成向货架管内进行装卸单元托盘货物的作业。
 
但为了适应用户对储存功能的不同需要,也是为 了扩大托盘货架管的应用范围,为此在托盘货架管基本构 件和结构的基础上派生出下列各类不同的货架管及其货 架仓库,并且已在我国迅速推广应用。
 
为红河烟厂生产车间设计安装了采用LGV自动搬 运车作业的全自动贯通式货架管仓库。
 
2.重力式货架管及其重力式货架管仓库
 
重力式货架管及其应用例如图9所示。重力式货 架上设置倾斜的滚道,单元托盘货物在货架管的入库 端依靠重力、自行移止出库端,因此它的作业效率 较高,仓库面积利用率也较高。但是,当单元托盘 货物自重较重、滚道长度较长时,最后的加速度会 很大、终端冲撞力也会很大。因此,在滚道通道上 要设置制动装置,以限制其加速度。我国从国外最 早引进重力式货架管是咸阳显像管生产厂。浙江德马 物流系统工程有限公司2002也成功研发了重力式 货架管。2003年其在上海展出并出口日本。
 
对储存工位器具、箱盒单元物料,自重较轻、 滾道长度较短的轻型重力式货架管很有应用前景,目 前已被广泛地应用于配送中心,加工、装配工位的 暂存区,如图10所示。
图10轻型重力式货架管
图11密集式(移动式)货架管
示。每组货架管的下部均有车轮,在轨道上运行。分手动、 电动二种。因为只有一个作业通道,平面利用率高,适 用于储存物料品种较多,出入库频率较低的仓库。一般 手动密集式货架管广泛应用于图书馆保存历史档案资料、 文献。
 
当储存物料品种较少时时,入出库作业通常可以顺 次开闭各组密集式货架管,这样一般不会影响出入库频率。
 
沈阳飞机工业(集团)有限公司是我国最早研发、生 产手动密集式货架管的企业,其产品广泛应用于图书档案 馆内。而苏州富士达仓储成套设备有限公司、浙江德马 物流系统工程有限公司研发、生产的电动密集式货架管,更 多地用于工业、流通业存放单元托盘货物。
 
前进、后退,适用于起重机吊钩向 货架管阁板上装卸货物。在车间内、 机床旁存放模具或加工原材料等, 缩短物流搬运距离,非常实用。常 州市东方仓储设备厂等均能提供。
 
6.水平回转式货架管、垂直回 转式货架管、自动货柜
 
水平回转货架管、垂直回转式 货架管、自动货柜的特点是操作人员 在固定点操作,物料随回转式货架管 移动。我国第一座水平回转货架管仓 库是1990年代初由山东工业大学 设计,苏州富士达仓储成套设备有 限公司生产,应用于济南军区军需 仓库。
 
昆明昆船物流信息产业有限 公司、沈阳沈飞民品工业有限公 司、辽宁润丰仓储物流设备制造有 限公司、上海华枫工业工程设备有 限公司等都生产自动货柜。最近德 国亨乃尔(Hanel)公司在我国自 动货柜推广方面也有较好的业绩。
 
7.高架叉车及其货架管仓库
 
高架叉车仓库如图14所示因
 
为高架叉车在堆垛作业时,车体无 需直角转弯,仅是前部货叉进行90
°转向、前后运动,因此其通道只 需比车体宽度略宽就可,提高了仓 库面积利用率;此外,它的起升高 度一般在4~13米,提高了仓库的 空间利用率。与有轨堆垛机仓库相 比,它可以若干巷道共用一台,节 约投资。适用于生产率较低、品种 较多,巷道长度较短、巷道数较多 的中层货架管仓库。高架叉车的司机 座位分固定式和随货叉升降式,当 起升高度大于5~6米,固定式的司 机视线较差,往往选用随货叉升降 式。
 
我国第一座高架仓库是1980 年代中由北京起重运输机械研究所 设计,苏州富士达仓储成套设备有 限公司生产,应用于瓦房店轴承厂 仓库。1980年代末,解放军总后西 安建筑工程研究所也成功开发研制 出两款高架仓库用门架可左右90 度回转的高架叉车,并经总后鉴定 通过。目前,德国林德,日本小松、 力至优等叉车厂都在我国积极推 广。
 
8.各类搁板式商业、图书、 超市等专用货架管
 
单体物品的存放往往采用搁 板式货架管,它们广泛应用于商业、 图书、超市、工业等部门,需求量 很大,与托盘货架管相并列,目前我 国已形成商业、图书、超市等领域
的专业货架管生产厂,如北京江园图 书设备制造厂、北京联福字物流仓 储设备有限公司、上海曰棚工业有 限公司、常熟市沙家浜商业设备 厂、北京天正永信商业设备制造有 限公司等。
 
当前我国货架管发展 存在的主要问题
前我国的货架管无论从种类、产值、 产量、生产企业数量等来看,已成 为一个独立的行业,为了进一步健 康、有序、可持续地发展,有必要 成立一个行业组织,研究和解决共 同关心的实际问题,如产值、产量 的统计;产品相关标准的制定;抵 制恶性的价格竞争;国内外的技术 交流;编制行业的发展规划等。
 
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