自动化仓库规划设计方法

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今日【知识星球】分享内容如下：

1 自动化仓库规划设计总程序 1.1 六阶段流程
①收集原始资料 → ②选仓库类型/地址 → ③总体布置 → ④货架与单元选型 → ⑤存取/传送设备选型 → ⑥计算机控制与管理系统设计 → ⑦系统运行评价

1.2 八大布置原则
最小移动距离、直线前进、空间充分利用、生产力均衡、库内运输畅通、最佳流程、再布置弹性、整体性。

1.3 设计注意 6 件事
物料分类、空间物理限制、出入库能力、库容量、控制水平、技术经济比较。

2 自动化立体仓库三阶段设计

阶段 1 概念设计
明确目标、背景条件、预算范围。

阶段 2 基本设计
总体布置、设备配置、控制方式、进度、预算。

阶段 3 详细设计
完成全部制造/施工图纸、最终选型。

3 需求分析（3.1） 必须收集的 6 类数据
①企业物流系统总图与上下游客流量
②多专业（机械/结构/电气/土建）交叉要求
③上游最大入库量、下游最大出库量、目标库存量
④货物全维数据：品名、特性、外形尺寸、单重、平均/最大库存、日进出量、频次
⑤建库现场气象、地形、地质、地面承载、风雪荷载、地震
⑥入库来源、运输工具、包装形式、装卸方法、出库去向

4 自动仓储系统基本设计规划调查表（8 大模块）

表格

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模块

关键指标示例

1.物品物性

名称、种类（原材料/半成品/成品）、易燃/易爆、包装（箱/袋/托盘）

2.单元尺寸

最大 L×W×H、最小 L×W×H、托盘尺寸、平均/最大重量

3.作业效率

每小时入库/出库/拣选数量、再入库量

4.仓库规模

整体式/分离式、目标高度、可用地基 L×W×H、梁下限高

5.物流模式

入库前搬运：人工/AGV/直连生产线；出库后搬运：输送机/AGV/人工

6.控制方式

自动化程度、控制模式（集中/分布）

7.周边设备

出入库站（无动力/输送机）、AGV/RGV、LED、条码阅读机、安全网

8.土木建筑

地基、建筑、消防、避雷、空调、卫生设施

5 总体规划（3.2）

5.1 库场选择
①地区选择：自然条件、经济、政策
②地点选择：运输距离、公用设施、地质水文、预留发展
③方法：优缺点比较法、加权因素法、重心法、线性规划法
重心法公式：
X = Σ(xi·Wi)/ΣWi；Y = Σ(yi·Wi)/ΣWi

5.2 仓库形式与作业方式
• 品种多批量小 → 单元货格式
• 品种少批量大 → 重力式/贯通式
• 特殊货物 → 冷藏/防潮/恒温库
• 作业方式：尽量复合作业（一去一回都带货），双货叉一次搬 2 单元。

5.3 货物单元与货格尺寸
• 推荐标准单元：800×1000 mm、800×1200 mm、1000×1200 mm
• 货格净空：侧向~100 mm、上部~100 mm、内部~50 mm（横梁式）；牛腿式支承长度≥3 倍货物厚度。

5.4 库存量与总体尺寸
库存量 =（日出库量 – 日入库量）×采购提前期 + 安全库存
若需求服从正态，再 + Zσ
搬运设备数量 = 最大出入库频率（盘/h）÷（30~40 盘/h·台）
巷道数 NB：
– 每巷道货位 ≤1500~2000 个
– 堆垛机可转巷：≥3 巷道才经济
巷道宽度 = 设备总宽 +（150~400 mm）
货架高宜 10~20 m；高/长=0.15~0.4；高/宽=0.4~1.2
货架列数 D = N/(2·NB·层数)
总长 L = 货格长×D；总宽 B =（货格宽×2 + 巷道宽）×排数/2

6 单元式立体仓库详细设计（4）

6.1 货格尺寸（横梁/牛腿）
给出全部代号与间隙值，可直接套用。

6.2 仓库总体尺寸确定
①静态法：L/B/H 直接乘列/排/层
②动态法（试算法）：
步骤：假设巷道数 NB→求列数 NL→算单台堆垛机作业周期 tm→求系统能力 P = 3600/tm·NB·2（复合作业）→直到 P≥Po

6.3 作业周期经验公式
单作业 tm = tp1 + tp2 + 2tf + ta
复合作业 tmd = tp1 + tp2 + tp1p2 + 4tf + 2ta
其中 tp = max(水平运行时间，垂直运行时间)
tf = 货叉叉取时间（通常 25 s），ta = 附加时间（通常 5 s）

6.4 出入库能力
单循环：P1 = 3600 / tm
复循环：P2 = (3600 / tmd) × 2
系统能力 = n·P1（或 n·P2）

7 案例速算 已知：4 巷道、L=80 m、H=15 m、Vx=100 m/min、Vy=20 m/min、tf=25 s、ta=5 s
求：单作业与复合作业能力
结果：
单作业 tm=117 s → 123 盘/h
复合作业 tmd=194.4 s → 141 盘/h

8 联想电脑集成化物流系统（标杆案例）

表格

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项目

参数

库区

90×45×24 m

巷道/堆垛机

9

货位数

8 172（存放 10 万台电脑原料）

输送机

166 台

控制

PROFIBUS + Siemens S7-400

信息系统

与 SAP R/3 实时接口

关键速度

堆垛机 120 m/min、提升 40 m/min、货叉 80 m/min

投资

1 600 万元（2000 年）

效果

产能↑1.5 倍、人员↓1/3、作业>50 万次无重大故障

9 直接可引用的设计速查表

表格

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场景

每巷道货位数

≤1500~2000

货架经济高度

10~20 m

高/长

0.15~0.4

高/宽

0.4~1.2

堆垛机效率

30~40 盘/h·台

叉车转弯半径余量

≥1.5 m（视车型）

标准单元尺寸

800×1000 / 800×1200 / 1000×1200 mm

使用方式

1. 做方案时，先填“8 大调查表”→按 5.4 公式初算 NB、D、L、B、H→用 6.3 周期公式校核能力→不满足则返回调整 NB 或层高。

2. 投标书可直接引用“速查表”与“联想案例”作为技术经济依据。

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