ЛЕКЦИЯ 10
10. Компоновки складских подсистем ГАП
Размещение складов в ГПС зависит от типа и характера
производства, величины производственной программы, типа внутрицехового и
внутрисистемного транспорта, строительной части производственного корпуса, в котором
размещается ГПС, и других факторов.
Всего возможно свыше 20 компоновочных схем расположения
автоматических складов в ГАП, отличающихся числом складов, их технической
оснащенностью, типом и конструкцией транспортных устройств, взаимным
расположением автоматических складов и РТК.
Компоновки автоматических складов с учетом транспортных подсистем
и производственных комплексов ГПС можно подразделить:
1) по количеству складов: с одним, двумя, тремя складами (склад
полуфабрикатов, готовых изделий, оснастки и инструмента) и четырьмя складами
(склад полуфабрикатов, готовых изделий, инструмента и оснастки, отходов
производства) и т.д.
2) по выполняемым функциям штабелирующей машины: склады, где штабелер обслуживает только секции хранилища; склады где штабелер обслуживает стеллажи хранилища и осуществляет
транспортировку грузов внутри ГПС (подачу полуфабрикатов к производственному
оборудованию, готовых деталей на склад с производственного участка и т.д.);
3) по транспортным связям складов и производственных участков: с
непрерывным транспортом (напольным или подвесным); с дискретным транспортом
(тележками рельсовыми и безрельсовыми, каретками-операторами);
4) по расположению их по отношению к производственным участкам:
линейное расположение - стеллажи склада размещены в одну линию с рядом станков
участка; поперечное - стеллажи склада установлены перпендикулярно к рядам
станков; параллельное - стеллажи расположены параллельно рядам производственных
комплексов.
Наиболее существенной характеристикой общей компоновки склада
является расположение участков приема и выдачи грузов по отношению к зоне
основного хранения. По этому признаку возможны следующие общие компоновки
складов:
·
- односторонние (тупиковые), в которых участки
прибытия и выдачи грузов расположены с одной и той же стороны хранилища (рис.
10.1)
Рис. 10.1. Односторонняя компоновка
склада.
·
- двухсторонние продольные (проходные), в
которых грузы поступают в зону хранения с одного конца, а выдают их с другой
стороны ее (рис. 10.2).
Рис. 10.2. Двухсторонняя продольная
компоновка склада
·
- двухсторонние поперечные здесь грузы прибывают
с торца хранилища, а выдают их на боковую сторону или в обратном направлении
(рис. 10.3)
Рис. 10.3. Двухсторонние поперечные компоновки склада
Простейшая компоновка, наиболее применяемая для небольших ГПС
(рис.10.4), включает в себя находящийся в центре складской робот, с одной
стороны от которого установлен один складской стеллаж, а с другой -
производственный участок ГПС.
Подачу заготовок и инструмента, выдачу готовых изделий из ГПС
производят по конвейеру-накопителю 3, варианты установки которого показаны на
рис. 10.4.
1 - автоматический стеллажный кран-штабелер;
2 – стеллаж; 3 – конвейер приема и выдачи; 4 – перегрузочное устройство; 5 –
робот.
Рис. 10.4. Типовая планировка транспортно-складской системы ГПС:
Недостатками этой компоновки являются большая длина ГПС при
небольшой ширине и незначительная производительность при большом числе станков
и малом времени обработки деталей.
Аналогичная центральная компоновка автоматического склада ГПС с
двумя стеллажами показана на рис.10.5. Такая компоновка рациональна, так как
склад максимально приближен к технологическому оборудованию и транспортные
связи в ГПС наиболее просты. В этом случае кран-штабелер
(транспортно-складской робот) выполняет не только функции складирования, но и
распределяет по производственным комплексам материалы, инструмент, заготовки, а
также забирает от них готовые изделия. Транспортные связи внутри ГПС сведены к
минимуму за счет того, что производственные комплексы расположены рядом с
устройством приема и выдачи груза из автоматического склада. В результате такой
компоновки появляется возможность полностью отказаться от внутрисистемного
транспорта и грузы выдавать со склада непосредственно на производственные
участки.
1 – производственный участок; 2 – перегрузочное
устройство; 3 – участок входного контроля; 4 – автоматический кран-штабелер; 5 – объединенный склад; 6 – поступление
заготовок, инструмента, пустой тары; 7 – выход готовых изделий; 8 – участок
ОТК.
Рис. 10.5. Центральная компоновка склада ГПС с автоматическим
стеллажным краном-штабелером:
Устройства приема-выдачи грузов на производственные участки могут
быть встроены в стеллажи. С этих устройств перегрузочные роботы непосредственно
передают заготовки и устанавливают на станки. При такой компоновке транспортную
подсистему сводят к этим перегрузочным устройствам и роботам за счет того, что
единый многофункциональный склад приближен непосредственно и взаимодействует с
производственными участками. Данная компоновка обеспечивает экономию
производственных площадей, снижение затрат на операции перемещения грузов в
ГПС, повышение производительности труда и надежности всей транспортно-складской
системы ГПС.
Однако при создании ГПС в условиях существующего цеха центральная
компоновка ГПС не всегда может быть осуществлена. Поэтому применяют также
линейные компоновки складов по отношению к производственным участкам (рис.10.6,
10.7), где стеллажные склады располагают в конце линии станков. При этом склады
могут быть расположены с одного или с обоих торцов производственного участка (в
зависимости от размеров ГПС, грузопотоков, запасов хранения грузов и других
факторов), а внутрисистемные перемещения заготовок, инструмента и готовых
изделий могут быть проведены теми же автоматическими кранами-штабелерами,
обслуживающими и стеллажные склады (рис.10.6), или специальной транспортной
подсистемой, в которой применяют конвейеры, напольные и подвесные ТР
(рис.10.6). Последнее из этих решений используют при больших грузопотоках и
необходимости большой производительности транспортной подсистемы ГПС.
Рис. 10.6. Линейные компоновки складов ГПС с автоматическими
стеллажными (а) и мостовыми (б) кранами-штабелерами,
выполняющими складские и транспортные функции; 1…8 – см. рис. 10.5.
Рис. 10.7. Линейные компоновки складов ГПС с автоматическими
стеллажными (а) и мостовыми (б) кранами-штабелерами и
дополнительной транспортной системой 9; 1…8 – см. рис. 10.5.
Стеллажные автоматические краны-штабелеры
применяют для обслуживания складов при больших грузопотоках и незначительных
запасах хранения, а мостовые краны-штабелеры - при
больших запасах хранения, сравнительно небольших грузопотоках и больших
размерах самих заготовок и готовых изделий.
Для более крупных ГПС, например ГАЦ, в ряде случаев целесообразно
применение поперечной компоновки автоматического стеллажного склада (рис.10.8).
Преимущество такой компоновки - приближение к квадратной конфигурации ГПС в
плане (вместо вытянутой в направлении линии станков).
Рис. 10.8. Поперечная компоновка автоматического стеллажного
склада ГПС по отношению к производственной системе с транспортной системой 9;
1…8 – см. рис. 10.5.
Автоматические склады с гравитационными стеллажами, компоновка
которых показана на рис. 10.9, рекомендуется применять при ограниченной
номенклатуре заготовок и изделий. Их преимущества состоят в направленности
грузопотока в стеллажах, хорошем использовании производственных площадей.
Рис. 10.9. Боковая компоновка автоматического склада
(стеллажного) по отношению к производственным участкам транспортной системой 9;
1…8 – см. рис. 10.5.
Подвесные автоматические склады (рис. 10.10) используют в ГПС в
тех случаях, когда в качестве внутрицехового или внутрисистемного транспорта
ГПС служит подвесной толкающий конвейер с автоматическим адресованием
грузов, что целесообразно при массовом и крупносерийном производствах и очень
большой производительности производственных комплексов.
При проектировании складов ГПС наиболее рациональный вариант
компоновки выбирают в результате сравнения нескольких конкурентоспособных
вариантов по технико-экономическим показателям, прежде всего по приведенным
затратам.
Из рассмотренных компоновочных решений по складам ГПС можно
сделать вывод, что вариант технического оснащения, размеры, число складов и их
расположение существенно влияют на общую компоновку ГПС и на его эффективность.
Рис. 10.10. Компоновка автоматического подвесного склада в
сочетании с подвесным толкающим конвейером 9, осуществляющим внутрисистемные
перемещения грузов.
1…3, 5…8 – см. рис. 10.5.
Помимо выбора оборудования АТССЗ при проектировании ГПС должна
быть решена задача определения объема склада и числа транспортных средств.
Количество транспортных средств каждого типа находится, исходя из
машиноемкости транспортных операций.
Контрольные задания
Задание 10.1.
Как подразделяются компоновки складов с учетом транспортных
подсистем?