倉儲設備認知實訓

1、采購與配送實訓樣章實訓項目X 倉儲設備認知與設計儲存設備型式種類繁多，因儲存物品形狀、重量、體積、包裝型式等特性的不同，其使用的儲存方式也不相同。例如流體使用桶裝包裝適用重力架，一般散貨使用袋裝或箱裝包裝適用輕型料架，而長形對象如鋼材、木材則適用懸臂式料架。一般物流中心的儲存設備，主要是以單元負載( Unit Load ) 的棧板儲存方式為主，配合各種揀貨方式的需要，另有以容器及單品的儲存設備。本文將以這一類的儲存設備為主，加以探討比較，做為物流中心規(guī)劃時，儲存設備選用設計的參考。儲存設備以儲存單位分類，可大致區(qū)分為棧板、容器、單品及其它等四大類。每一類型因其設計結構的不同，又可分為很多種型式

2、，如圖 1-1 儲存設備體系所示。下面將逐一的介紹各型設備的功能規(guī)格與特點，并說明常用各型儲存設備的設計方式及選用參考。棧板式料架駛?cè)胧?駛出式料架流動式料架移動式料架后退式料架單元負載立體式自動倉儲棧板 傳統(tǒng)式通道備深棧板式窄道式棧板 流動式料架輕型料架旋轉(zhuǎn)式料架輕負載立體式自動倉儲料架儲水平旋轉(zhuǎn)式垂直旋轉(zhuǎn)式存 容器設 備輕型料架旋轉(zhuǎn)式料架自動揀貨系統(tǒng)水平旋轉(zhuǎn)式垂直旋轉(zhuǎn)式單品懸臂式料架（長條狀物品）可攜帶式料架（不規(guī)則易碎物品）積層式料架（棧板、容器和單品）特殊料架其他圖 1-1 儲存設備體系棧板料架( Pallet Rack )棧板料架(圖1-2)是使用最普遍的一種料架，提供100 的存取

3、性，并且有很好的揀取效率。但相對地此種料架的儲存密度較低，需要較多的信道 ( Aisle )。一般可依其存取信道的寬度，區(qū)分為傳統(tǒng)式信道、窄道式信道及超窄道式信道，后者需配合適當型式的堆高機使用。其特點為：1.適合中種、多樣、中量保管。 2.適合 ABC 分類中的 BC 級商品。 3.一般使用 3-5 層，料架高度受限，一般在 6 m以下。 4.可任意調(diào)整組合。 5.架設施工簡易、費用經(jīng)濟。 6.出入庫存取不受物品先后順序的限制。 7.適用于一般堆高機存取。 8.料架撐腳需加裝堆高機防撞裝置。 圖 1-2 棧板料架一般在選用棧板式料架時，需考慮單元負載的尺寸、重量以及疊放的層數(shù)，以決定適當?shù)闹?/p>

4、柱及橫梁尺寸，圖 1-2 所示棧板料架為一般常用的棧板疊放方式，即一個橫梁開口，存放二個棧板。此種棧板料架一般高度在 46 m ，并需配合使用電動跨立式 ( Straddle Type ) 堆高機來存取作業(yè)。棧板料架使用技巧背面連結桿的活用背面連結桿用于兩列料架背對背的間的連結，以增加整體的強度。以下圖 1-3 背面連結桿的活用為例，承載物深度 1,150 mm ，支柱架深度 1,000 mm ，如選用背面連結桿長度 100 mm ，則會造成承載物突出于料架，因此可選用 300 mm 長度，則可解決上述問題。圖 1-3 背面連結桿的活用料架尺寸的訂定棧板料架的尺寸訂定標準如圖 1-4 所示，側(cè)

5、邊棧板與支柱及棧板與棧板的間隔(A)在 100 mm 以上，間隔愈大則愈容易作業(yè)。承載物與橫梁的間隔(B)在 80100 mm 以上。圖 1-4 料架尺寸標準 圖 1-5 最上層橫梁位置的尺寸訂定最上層橫梁的存取位置堆高機的最大舉升高度會高出最上層橫梁位置 200 cm 以上，如圖 1-5 所示。因此最上層橫梁位置需與天花板至少要有 230 cm 以上的間隙。支柱架的選定基準支柱架的耐荷重，須以最下層存取位置所承受的負荷來決定。支柱架的選定例子如下圖 1-6 所示，最下層支柱架承受的荷重為 6,000 kg ，最下層橫梁的高度為 1,100 mm ，因此可由此兩因素對照右圖而選定中量級的支柱架

6、。圖 1-6 支柱架選定基準料架結構支柱與橫梁的組裝利用橫梁端部卡鉤套入支柱卡槽(圖 1-7 )，組裝快速方便。圖 1-7 支柱與橫梁的組裝 圖 1-8 棧板支撐梁的固定方式棧板支撐梁 一般為增加橫梁的剛性，會于一固定距離鎖上一支撐梁。圖 1-8 所示為其組裝方式。支柱架支柱架斷面形狀的設計各家制造商均有其設計上的考慮，使其承受負載時有足夠的強度，不會產(chǎn)生變形。支柱上每隔一定長度會有一卡槽，使與橫梁組裝時更具有可變化性(如圖 1-9 所示)。一般料架制造商在設計支柱架，會設計各種不同高度、寬度等規(guī)格的組合，以滿足各種料架組裝的需求，并搭配不同的斷面厚度，可分為重量級、中量級和輕量級等三種。圖

7、1-9 支柱架的設計橫梁橫梁斷面形狀的設計也是非常多樣，設計上的主要考慮，是使負荷時產(chǎn)生最少的撓曲變形。橫梁端部有卡鉤可與立柱組裝(如圖 1-10 所示)，而橫梁上有固定孔可組裝棧板支撐梁。另需有防撞設計，以防止堆高機作業(yè)時不小心頂?shù)綑M梁時，造成與立柱的脫離，一般會使用卡鉤方式設計(如圖 1-11 所示)。圖 1-10 橫梁的卡鉤設計 圖 1-11 橫梁的防撞擊脫落設計倍深式棧板料架( Double Deep Pallet Rack ) 倍深式棧板料架與棧板料架具有相同的基本架構，其只是把兩座棧板料架結合，以增加第二列的儲存位置，因此儲存密度可增加 1 倍(如圖 1-12 所示)，但相對地其存

8、取性及出入庫能力則降低，而且必須配合使用倍深式堆高機以存取第二列的棧板。圖 1-12 倍深棧板式料架與一般料架的配置比較駛?cè)胧搅霞? Drive-in Rack ) 此種型式的料架其棧板的存放方式系堆高機從里層的位置開始存放至最前面的位置(如圖 1-13、1-14 所示)。其配置方式可以兩組駛?cè)胧搅霞鼙硨Ρ嘲仓没騿我唤M靠著墻壁，堆高機的進出皆使用相同的信道，儲存密度非常好，但存取性則受到相當限制，不易做到先進先出的管理。由于堆高機在整個料架里面，因此駕駛者必須非常小心。駛?cè)胧搅霞艿目v深以 35 列最為理想，堆棧四層最容易管理，適合少樣多量的產(chǎn)品。其特點為：1.儲存密度高，存取性差。 2.適合少

9、樣多量的物品儲存。 3.高度可達10 m。 4.存取物品受存放位置先后順序的限，不易做到先進先出。 5.不適合太長或太重貨品。 圖 1-14 在相同的面積駛?cè)胧搅霞艿膬Υ婵臻g可提高一倍駛?cè)胧搅霞艹叽缬喍藴嗜鐖D 1-15 所示。(a) 承載物與懸臂的間隔，Cl150 mm(b) 棧板與支柱的間隔，C80 mm(c) 棧板與懸臂搭載的寬度，EC50 mm(d) 懸臂長度，LCE 圖 1-15 駛?cè)胧搅霞艹叽缬喍藴蜀偝鍪搅霞? Drive-through Rack ) 駛出式料架與駛?cè)胧搅霞?，使用相同的組件有相同特性，但其因末端沒有受支撐桿封閉(圖 1-16 所示)，故前后均可安排存取的信道，因

10、此可做到先進先出的管理(圖 1-17 所示為駛?cè)胧脚c駛出式料架的配置與作業(yè)方式的比較)。圖 1-17 駛?cè)胧脚c駛出式料架的配置與作業(yè)方式的比較(駛?cè)胧娇稍黾?5% 的儲存空間，但存取性差)流動式料架( Flow Rack ) 流動式料架依其負載可分為棧板用與容器用兩種。利用一邊信道做為存放，一邊信道做為取出，負載是置放于滾輪上。且料架是朝出口的方向往下稍微傾斜，利用重力使貨品朝出口方向向下滑動。儲存的密度很好，但成本較高，以棧板流動式料架而言，適合少樣多量高頻度的應用(圖1-18 所示)，其特點為：1適用大量存放且需短時間出貨的貨品。 2適合ABC分類中的B級商品。 3適合先進先出。 4采密集

11、流道儲存疊棧物，空間使用率可達85%。 5適用于一般堆高機存取。 6高度受限，一般在6 m 以下。 7每一流道一般只存放一種貨品。 8建造費用較高、施工較慢。 而容器(箱)流動式料架(圖 1-19 所示)，則適合少量多樣的揀取，其特點為：適合多樣少量保管。 使用拖托板車或手推車搬運，或可設置輕量型輸送帶。 貨品可先進先出。 安裝快速、搬動容易。 儲存功能小于揀貨功能。 方便人工揀貨，適合安裝顯示器，做計算機輔助揀貨系統(tǒng)。 適用于超級市場、物流中心、及直銷郵購公司倉庫等。 棧板流動式料架的儲存空間可比棧板料架的儲存多出近50%的容積(圖1-20)。另外棧板流動式料架與搬運車輛搭配的作業(yè)方式可分為

12、下列三種(圖1-21)：以堆高機進行入出庫作業(yè) 以堆高機及揀取機進行入出庫作業(yè) 以高架存取機來進行入出庫作業(yè) 圖 1-18 棧板流動式料架 圖 1-20 棧板式料架與流動式料架配置的比較(后者可增加近50的儲存空間)圖 1-21 棧板流動式料架的作業(yè)方式移動式料架( Movable Rack ) 又稱為動力式料架，用軌道以直線水平移動，每列料架的底部皆有馬達驅(qū)動裝置，可密集相接配置。一般并設有控制裝置與操作開關盤，用以操作移動料架，約在三十秒內(nèi)開啟通路，使堆高機進入存取物品。除此的外，并附加有變頻控制功能，來控制驅(qū)動、停止時的速度，以防止放置在料架物品顫動、傾斜或崩倒，同時亦裝設位置定位用光電

13、傳感器及附剎車的齒輪馬達，提升停止定位精度(移動式料架的使用與比較，參考圖1-22 圖1-25，規(guī)格參考表1-1所示)。其特點為：1儲存量比一般固定式料架大很多，節(jié)省空間。 2適合少樣多量低頻度的保管。 3節(jié)省地板面積，地面使用率達80%。 4可直接存取每一項貨品，不受先進先出的限。 5使用高度可達 12 米，單位面積的儲存量可提升至棧板料架 2 倍左右。 6機電裝置多、維護困難。 7建造成本高、施工速度慢。 8軌道要埋在地表，以利搬運車通過。 圖 1-23 移動式料架的作業(yè)方式 圖 1-24 輕型容器移動式料架圖 1-25 棧板式料架與移動式料架的配置比較(后者可增加近50的儲存空間)表 1

14、-1 移動式料架參考規(guī)格表負載種類與作業(yè)動力區(qū)分輕負載標準負載棧板人 力機構輔助人 力機構輔助電 動標 準超 重能量公斤/搬運公尺10401040149014901000595011900最小/最大搬運長度(公尺)1/31/51/51/101/201/301/60最小/最大搬運寬度(公分)45/9045/9045/12045/12045/12045/12090/360后推式料架( Push Back Rack ) 在前后梁間以滑座相接，由前方將疊棧貨物推入。疊棧物品置于滑座上，后來填入的會將原先的推到后方，目前最多可推入五個棧板。滑座跨于滑軌上，滑軌本身具有傾斜角度，滑座會自動滑向前方入口(圖

15、 1-26 所示)。其特點為：1儲存密度高，存取性差，一般深三個儲位。 2較棧板料架省下 1/3 空間，可增加儲存密度(圖 1-27 )。 3適用于一般堆高機存取。 4適合少樣多量物品。 5不適合承載太重物品。 6貨品會自動滑至最前儲位。 7無法先進先出。 圖1-26 后推式料架的作業(yè)方式圖 1-27 棧板式料架與后推式料架的配置比較(后者可增加近30的儲存空間)旋轉(zhuǎn)式料架( Rotary Rack ) 旋轉(zhuǎn)式料架結合自動倉儲與料架功能，操作簡單、存取作業(yè)迅速，適用于電子零件、精密機件等，少量多品種小物品的儲存及管理。其料架移動快速，可達每分鐘 30 m 速度，存取物品的效率很高，又能依需求自

16、動存取物品，并可經(jīng)由適配卡與計算機聯(lián)機達到存貨自動管理。旋轉(zhuǎn)式料架受高度限制少，可采多層方式，故空間利用率高。其特點為：減少人力，并可增加空間利用。 由標準化的組件及模塊式的設計而成，能適合各種空間配置。 存取入出口固定，貨品不易失竊。 可利用計算機快速檢索、尋找指定的儲位，適合揀貨。 需要使用電源，且維修費用高。 取料口的高度符合人體工學，適合操作人員長時間作業(yè)。 儲物型態(tài)：紙箱、包、小件物品。 旋轉(zhuǎn)式料架系由多臺貨品料架環(huán)列連結組成，依據(jù)儲存貨品的要求，可采用不同方向移動的料架連結組成，一般分為兩種型式：(1) 水平旋轉(zhuǎn)式料架(圖 1-28a 所示)水平旋轉(zhuǎn)式料架又可分為僅用一臺馬達帶動，

17、而同時將連在一起的上下各料架層，予以水平方向旋轉(zhuǎn)的水平式連動旋轉(zhuǎn)自動倉儲，及每層各有一臺馬達，能各單層獨立旋轉(zhuǎn)的水平單動旋轉(zhuǎn)倉儲。(2) 垂直旋轉(zhuǎn)式料架(圖 1-28b 所示)垂直旋轉(zhuǎn)式料架，其原理與水平旋轉(zhuǎn)式料架大致相同，祇是旋轉(zhuǎn)的方向是與地面垂直，充分活用倉庫的上部空間，是一種空間節(jié)省型的倉儲設備，其可比傳統(tǒng)式平置輕型料架節(jié)省1/2以上的料架擺設面積，但其移動速度較水平旋轉(zhuǎn)式料架慢，每分鐘約為 5-10 m 速度。垂直旋轉(zhuǎn)式料架也有模塊化設計(圖 1-28c 所示)，其以列為單位的獨立構造，可因應未來需求增加時，再行添購組合，因此具有強大擴充能力，甚至在配置需要改變時，也能夠彈性的因應拆組

18、調(diào)配位置。 旋轉(zhuǎn)式料架結合自動倉儲與料架功能，其單位儲存成本低，安裝容易且擴充性大，是一種很自動化的儲存設備，適合少量多樣化高頻率的存取，其設備特性可參考表 1-2 旋轉(zhuǎn)式料架與輕負載容器式自動倉儲特性比較表。表 1-2 旋轉(zhuǎn)式料架與輕負載容器式自動倉儲特性比較表項 目水平旋轉(zhuǎn)式料架垂直旋轉(zhuǎn)式料架垂直旋轉(zhuǎn)模塊式料架輕負載容器式自動倉儲空間利用普通 -> 高高高高設備占用面積中 -> 大小小中 -> 大儲存密度中高高很高倍深度儲存不可不可不可可隨機儲存可可可可計算機控制可可可可當機時存取性容易困難困難很困難多層同時移動不可不可可不可多層存取可可可可移動速度5-30 m5-10

19、m5-10 m安裝容易性容易容易容易困難擴充性普通普通容易困難貨品安全性中中 -> 高高高單位儲存成本低中中高輕型料架( Light-Medium Duty Adjustable Rack ) 輕型料架的設計和棧板料架相同，只是把其結構輕量化，以儲存箱品、散品等重量較輕體積較小物品，由于其拆裝容易，防震、耐用，且采用掛鉤或螺絲固定方式組立設計，可自由調(diào)整存放高度及間隔，適合辦公室、商店、倉庫及物流中心的小物品存放區(qū)使用。一般傳統(tǒng)料架的分類，以其料架支撐板每一層荷重能力來區(qū)分，可分輕量型(荷重 75 100 kg )、中量型(荷重 200 300 kg )、重量型(1,000 5,000

20、kg )三類，在國內(nèi)的使用習慣中，很少以荷重能力來稱呼，而直接把輕量型及中量型兩類傳統(tǒng)料架以輕型料架來統(tǒng)稱，至于重量型傳統(tǒng)料架一般都以棧板為存取單位，故歸類在棧板料架中以棧板料架名稱來稱呼。輕型料架其特點為：1.掛鉤式設計，可自由調(diào)整存放高度及間隔。 2.格便宜，組裝快速。 3.樣式變化多，使用方便。 4.因取物高度的限制(無法使用堆高機存取)，料架高度一般在4 m 以下 。 5.儲物型態(tài)：紙箱、包、小件物品。 立體自動倉儲( AS/RS ) 立體自動倉儲( AS/RS- Automatic Storage and Retrieval System )依其負載的能力可分為單元負載式( Unit

21、 load )及輕負載式( Mini Load )，如圖 1-29 所示。一般單元負載式的常用荷重為 1,000 kg，以棧板為存取單位，而輕負載式荷重則在 50100 kg，以固定容器為存取單位。圖 1-29 立體自動倉儲的分類單元負載式自動倉儲單元負載式自動倉儲，高度可達 40 m ，儲位量可達10萬余個棧板，適用大型的倉庫。而一般使用最普遍的高度以 615 m 為主，儲位數(shù)在 1001,000 個左右。因此自動倉儲制造商多以此高度( 615 m )，將自動倉儲的料架及存取機( Stacker Crane ) 標準化，制造成各種不同高度的規(guī)格，并可配合使用各種不同棧板的規(guī)格 ( 8001,

22、500 mm )及負載的高度。因此使用者在選用時可非?？焖儆嬎愠鱿到y(tǒng)的外形尺寸。并由于標準化及規(guī)格化，使施工的工期較短，且成本降低。而隨著電控技術的不斷進步，存取時間愈來愈快，以 100 個棧板存取為例，平均存取時間為 70 秒/棧，故每小時可達 50 個棧板(圖1-30 所示)。存取機依控制自動化的程度，可分為手動、半自動及全自動。除控制系統(tǒng)外主要由操控、走行、卷揚、存取四大裝置組成，如圖 1-31 所示。(1) 單元負載式自動倉儲入庫、出庫的配置方式(a) 單向式：流動整齊，但是在入庫、儲存、出庫的后無法避免存取機的回程空載(圖 1-32 所示)。圖 1-32 單向式 圖 1-33 復合行

23、(b) 復合行程序：以復合行程來提高存取效率，但列數(shù)多時，入庫口會混亂。因此有的將入庫、出庫分為雙列，左列入庫，右列出庫 (圖 1-33 所示)。(c) 側(cè)入式：可由側(cè)邊入、出庫的多存取機、多信道配置方式( Multi-stacker、Multi-aisle)。這是以多機運轉(zhuǎn)方式來提高入出庫的能力(圖 1-34 所示)。圖 1-34 側(cè)入式出入庫的配置方式 圖 1-35 移動車式(d) 移轉(zhuǎn)車式：把移轉(zhuǎn)車( Transfer car )利用在多信道的單一存取機上。這是用于庫存種類多，但是入出庫的頻次少的情況(圖 1-35 所示)。(2) 單元負載式自動倉儲規(guī)格以下列出一般制造商提供的自動倉儲規(guī)

24、格尺寸，供選用設計的參考(表 1-3 所示)。表1-3 單元負載式自動倉儲基本系統(tǒng)規(guī)格表系 統(tǒng) 高 度 6m9m12m15m負 載 尺 寸(mm) 8001,500W * 8001,500 L荷 重 (kg)最大1,000 kg走行速度 (m/min)5 555 65升降速度 (m/min)5.5 11存取叉速度(m/min)5 20動 力 源 三相，200/220V，50/60 Hz注：因廠家不同，規(guī)格會有差異，以上為一般規(guī)格，僅供參考。輕負載式自動倉儲輕負載式自動倉儲，以塑料籃容器為存取單位，重量在50100 kg 。一般以重量輕的小對象的儲存最適合，如電子零件、精密機器零件、汽車零件、藥

25、品及化妝品等(圖 1-36、1-37 所示)。圖 1-36 單叉式輕負載自動倉儲 圖 1-37 雙叉式較重負載自動倉儲輕負載式自動倉儲，高度在 510 m 使用最普遍，一般制造廠均已標準化，可供客戶選用(表 1-4 所示)。表 1-4 輕負載式自動倉儲基本系統(tǒng)規(guī)格表型式5m/50kg5m/100kg10m/50kg10m/100kg主梁高度 mmax. 5mmax.10m負載尺寸 mm250450W * 350700 L負載重量(含籃子) kg5010050100走行速度 m /min680、6120、6180升降速度 m/min430、445、450存取叉速度 m/min440動力源200/220v50/60Hz控制方法自動 / 手控懸臂式料架 ( Cantilever Rack ) 懸臂式料架是在立柱上裝設外懸桿臂來構成，其適合于存放鋼管、型鋼等長形的物品(圖 1-38 所示)。若要放置圓形物品時，在其臂端裝設阻擋塊(Stopper)以防止滑落。其特點為：1.只適用于長條狀或長卷狀貨品存放。 2.需配合叉距較寬的搬運設備。 3.高度受限，一般在6 m 以下。 4.空間利用率低，約 35% 50%。 5.此型料架對于桿料生產(chǎn)工廠，或長形家俱制造商相當適用。 圖 1-38 懸臂式料架圖 1-39 可攜帶堆棧式料架可攜帶堆棧