书城工业食品工厂设计
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第21章 食品工厂辅助部门及生活设施设计(5)

⑤由于货物的集中储存,便于利用计算机进行控制和管理,有利于采用现代科学技术和现代管理方法,可不断提高仓库的技术水平和管理水平。

(2)自动化立体仓库的主要缺点。

①仓库结构复杂,配套设备多,需要大量的基建和设备投资。

②高层货架多采用钢结构,需要使用大量的钢材。

③计算机自动控制系统是仓库的“精神中枢”,一旦出现故障或停电,将会使某个局部甚至整个仓库处于瘫痪状态。

④单元式货架是利用标准货格储存货物,长、大、笨重货物不能存入单元货架,对储存货物的种类有一定的局限性。

⑤由于仓库实行自动控制与管理,技术性比较强,对工作人员的技术业务素质要求比较高。

(3)自动化立体仓库的构成。

自动化立体仓库是集建筑物、机械、电气及电子技术为一身的综合体。它主要由仓库建筑物、高层货架、巷道堆垛机、周边设备和自动控制系统等所构成。

①高层货架。

高层货架是立体仓库的主体,是储存货箱和托盘的支承结构。

从高层货架与仓库建筑物的关系看,可分为整体式和分离式两种类型。整体式高层货架是指货架与仓库建筑物形成互相连接不可分割的整体,由货架的上部支撑屋盖,在货架的四周加挂保温轻体墙板,形成封闭式仓库建筑物。这种货架整体性好,具有较强的刚性和稳定性,同时能减少建筑材料的消耗、缩短施工周期、降低工程造价。

分离式货架是指高层货架与仓库建筑物互相分离,高层货架安装在仓库建筑物内,货架与库墙和库顶均保持一定的距离。货架只用作储存货物。这种形式适用于利用原有建筑物改建立体库,或在厂房、库房内的局部建造立体仓库。在高层货架比较矮和地面载荷不大时采用这种结构比较方便。

按高层货架的结构材料,可分为钢货架和钢筋混凝土货架。钢货架的优点是结构尺寸小,仓库空间利用程度高,制作方便,安装周期短,便于调整,能保证精度,且随着货架高度的增加,钢货架的优越性更为明显。钢筋混凝土货架的突出优点是防火性能好,抗腐蚀能力强,维护保养简单。其缺点是货架构建截面尺寸小,重量大,现场施工周期长,不便于调整。

②巷道堆垛起重机及周边设备。

巷道堆垛起重机是由机架、走行机构、起升机构、载货台及货叉伸缩机构、电气设备及控制装置所构成。这种起重机只能在巷道轨道上运行,所以灵活性较差。无轨巷道堆垛机又称高价叉车,能克服有轨巷道堆垛机的不足,但起升高度比较低,所需通道宽度比较宽,但机动灵活性好,适用于高度12m以下,货物出入库不频繁,规模不大的仓库,特别是利用旧厂房或库房改造立体库时尤为适用。

此外,自动化立体仓库的周边设备主要有各种输送机、叉车、自动搬运小车、升降机、升降货台等。

③自动化立体仓库的自动控制系统。

自动化立体仓库的控制系统主要是计算机系统。其控制方式可分为集中控制和分散控制。前者利用一台计算机对仓库进行全面控制,一般多采用小型计算机。后者是利用多台计算机对仓库各方面进行控制,一般多采用微型计算机。其控制的对象主要是巷道堆垛机、输送机、升降机和升降货台、仓库监测报警系统、仓库温湿度控制系统等。与计算机配套的设备还有磁盘驱动器、磁带驱动器、大屏幕显示器、打印机、条形码识别器、集中控制台等。

(4)自动化立体仓库总体规划。

自动化立体仓库的总体规划是在充分调查研究掌握大量资料的基础上,按照使用方面的要求,对仓库规模、仓库总体布置、作业方式、控制方式以及机械设备等所进行的全面规划。

①仓库规模的确定。

自动化立体仓库的规模主要取决于拟存货物的平均货存量。可根据历史资料和生产的发展,大体估算出平均库存量。

在库存量大体确定后,还要根据拟存货物的规格品种、体积、单位重量、形状、包装等确定每个货物单元的尺寸和重量。一般货物单元以托盘或货箱为载体,每个货物单元的重量多为200~500kg。货物单元的外形尺寸(长、宽、高)多在1m左右。最好采用标准托盘的尺寸或1/2标准托盘的尺寸。

货物单元的重量和尺寸确定后,根据拟定的库存量,确定货物单元数量。方法有两种:一是按货物单元的最大重量计算,二是按货物单元的最大容积计算。前者适用于散装或无规则包装,硬质包装的货物;后者适用于具有定型硬包装的货物,如硬纸箱、木箱等。货物单元的重量和体积是相互矛盾的统一体,按重量计算时不得超出最大容积;按容积计算时,也不能超出最大重量,经过两方面的考虑确定每个货物单元的储存货物的重量或储存某种货物的件数,在货物总重量和总件数一定的情况下,计算出货物单元总数,即所需货格的总数。这就决定了仓库的规模。

②仓库总体布置。

仓库总体布置主要包括货架货格尺寸的确定,货架排列、层数的确定,储存区、收发区、货物整理区等。

第一,货格尺寸的确定。

在货物单元尺寸确定后,货格尺寸主要取决于货物单元四周需留出的净尺寸和货架构件的有关尺寸。这些净尺寸的确定,应考虑货架制造和安装精度以及巷道堆垛起重机的停止精度。

第二,货架长、宽、高及排数的确定。

自动化立体仓库的货架长度是由货架列数决定的。在之前确定了仓库的高度后,也就确定了货架的层数,货架的层数在货格尺寸一定的情况下,就决定了货架的高度。货架的高度比较容易确定,它等于货格的进深。

第三,仓库的分区布置。

自动化立体仓库的总体布置包括货物储存区和作业区的平面布置和垂直布置。

储存区的布置:仓库储存区即货架区的布置,主要是对货架和巷道的布置。当货架长、宽、高及排数确定后,巷道的长度和数量随之确定。一般货架的布置方式为两侧单排、中间双排,每两排货架之间形成巷道。巷道的宽度是由巷道堆垛机的宽度和巷道堆垛机与货架之间的间隙所决定的。巷道堆垛机与货架之间的距离一般为75~100mm。

出入库作业区的布置:自动化立体仓库的出入库作业区可集中布置在巷道的一端,也可分别布置在巷道的两端。出入库作业区集中布置便于进行控制和管理,同时也可节省仓库建筑面积。其缺点是货物同时出入库时容易发生干扰,必须进行立体交叉布置,才能使出入库作业顺利进行。出入库作业区分散布置,使货物出入库互不干扰,但不便于管理,并多占用仓库面积。

控制室的布置:自动化立体仓库一般都设有集中控制室,电子计算机及各种控制装置安装在控制室内。控制室应布置在立体库的入库端,为了减少占地面积和便于对仓库作业进行了望,可将控制室设在入库段的二层平台上。

③仓库作业方式的确定及设备配置。

自动化立体仓库多为单元货格式货架,其出入库方式有两种:一是以货物单元为单位进行存和取;一是以货物单元为单位进行整存,而按发货的数量零取。前者作业比较简单方便,可以利用巷道堆垛机进行整存整取。后者作业比较困难一些,其取货方式有两种:

第一,在出库端设分拣台,利用巷道堆垛机将货物单元取出,放置在分拣台上,由分拣人员按照出库凭证取出所需要的数量,然后再由巷道堆垛机将货物单元送回原来货格。

第二,由分拣人员驾驶巷道分拣机或堆垛机,按照发货凭证到每种货物的相应货格位置,从货物单元中拣出所需要的数量。

仓库的作业方式与设备的配置关系密切。仓库设备的配置要与作业方式相适应。对于以整存整取为主的仓库多采用巷道堆垛机;对于以整存零取为主的仓库多采用拣选机。堆垛机和拣选机的数量主要根据巷道数和出入库频率来确定。同时,仓库周边设备的配置主要取决于仓库的规模和仓库的总体布置。

6.仓库在总平面布置中的位置

生产车间是全厂的核心,仓库的位置只能是紧紧围绕这个核心合理的安排,通盘全局的考虑工艺布局,力求做到节省运输的往返,提高生产效率,利于厂容厂貌的整洁,利于工厂的远期发展。

四、机修车间的设计

食品工厂机修车间是重要的辅助车间,它承担着全厂设备的维修、保养,有关磨具的制造,部分设备零部件的加工制造及简单非标准设备的制造、通用设备易损件的加工任务等。大型食品厂的机修车间一般设有厂部机修与车间保养,中小型食品厂一般只设机修车间,负责全厂的维修业务。

(一)机修车间的设计内容

机修车间的设计主要包括以下内容。

(1)根据维修与加工任务和工作量确定机床和其他加工设备的种类及数量。

(2)划分本车间的工段(组),进行车间平面布置。

(3)确定机修车间面积和建筑形式。