倉庫管理_物流倉儲設備管理手冊

物流倉儲設備手冊前言 物流中心的作業(yè)為了滿足現(xiàn)今市場少量多樣與高頻率的配送需求，其作業(yè)方式已不是傳統(tǒng)倉庫之人力作業(yè)所能應付，因此對于物流系統(tǒng)中硬件設施的選用規(guī)劃，常是物流規(guī)劃者頭痛之問題。要選用何種搬運設備，才能使進貨出貨順利；要選用何種儲存設備，才能使貨品存取方便，且能達到所需之儲存效能。要選用何種輸送設備，才能使貨品從這個作業(yè)站以最快速且最有效率的方式移動到下一個作業(yè)站，這些都是物流系統(tǒng)規(guī)劃者必須重視之要點。要使物流作業(yè)有效率，除了良好之操作系統(tǒng)規(guī)劃外，選用好的硬設備配合也是必須的。本人將以物流自動化工作者立場，把物流中心內(nèi)之三大主要設備，即儲存設備、搬運設備、輸送設備，仔細介紹其功能規(guī)格，并解說其中常用設備的選用與設計方式。另外對于物流中心內(nèi)之碼頭設施、揀貨設備、承載容器及配送車輛等相關(guān)物流設備也一一介紹說明，期望藉此物流倉儲設備手冊之出版，在這物流設備書籍缺乏的國內(nèi)出版品市面上，提供給國內(nèi)物流規(guī)劃者使用參考，使得國內(nèi)物流中心之作業(yè)能更效率化、省力化、自動化。壹、儲存設備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，一般散品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。一般物流中心之儲存設備，主要是以單元負載( Unit Load ) 之棧板儲存方式為主，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，以期做為物流中心規(guī)劃時，儲存設備選用設計之參考。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(jié)構(gòu)之不同，又可分為很多種型式，如圖 1-1 儲存設備體系所示。下文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之設計方式及選用參考。圖 1-1 儲存設備體系1 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之限。 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е皺M梁尺寸，圖 1-2 所示棧板料架為一般常用之棧板疊放方式，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)。1.1 棧板料架使用技巧(1) 背面連結(jié)桿的活用背面連結(jié)桿用于兩列料架背對背之間的連結(jié)，以增加整體的強度。以下圖 1-3 背面連結(jié)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(jié)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(jié)桿的活用(2) 料架尺寸之訂定棧板料架的尺寸訂定標準如圖 1-4 所示，側(cè)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(3) 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。圖 1-5 最上層橫梁位置之尺寸訂定(4) 支柱架之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。圖 1-6 支柱架選定基準1.2 料架結(jié)構(gòu)(1) 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(2) 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。圖 1-8 棧板支撐梁之固定方式(3) 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 1-9 支柱架的設計(4) 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2 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(gòu)，其只是把兩座棧板料架結(jié)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之配置比較3 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)胧搅霞苤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之限，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? 駛出式料架( 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駛出式料架之配置與作業(yè)方式之比較)。圖 1-17 駛?cè)胧脚c駛出式料架之配置與作業(yè)方式之比較(駛?cè)胧娇稍黾?5% 的儲存空間，但存取性差)5 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： 適用大量存放且需短時間出貨之貨品。 適合 ABC 分類中的 B 級商品。 適合先進先出。 采密集流道儲存疊棧物，空間使用率可達85%。 適用于一般堆高機存取。 高度受限，一般在 6 m 以下。 每一流道一般只存放一種貨品。 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之比較(后者可增加近50的儲存空間)圖 1-21 棧板流動式料架之作業(yè)方式6 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(guān)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。除此之外，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傳感器及附剎車之齒輪馬達，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：o 儲存量比一般固定式料架大很多，節(jié)省空間。 o 適合少樣多量低頻度的保管。 o 節(jié)省地板面積，地面使用率達80%。 o 可直接存取每一項貨品，不受先進先出之限。 o 使用高度可達 12 米，單位面積之儲存量可提升至棧板料架 2 倍左右。 o 機電裝置多、維護困難。 o 建造成本高、施工速度慢。 o 軌道要埋在地表，以利搬運車通過。 圖 1-23 移動式料架之作業(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之配置比較(后者可增加近50的儲存空間)表 1-1 移動式料架參考規(guī)格表負 載 種 類與作 動 區(qū) 分輕 負載標 準 負載 棧板人 力 機構(gòu)輔助 人 力 機構(gòu)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) 45/9045/9045/12045/12045/12045/12090/3607 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?；缬诨壣希壉旧砭哂袃A斜角度，滑座會自動滑向前方入口(圖 1-26 所示)。其特點為： 儲存密度高，存取性差，一般深三個儲位。 較棧板料架省下 1/3 空間，可增加儲存密度(圖 1-27 )。 適用于一般堆高機存取。 適合少樣多量物品。 不適合承載太重物品。 貨品會自動滑至最前儲位。 無法先進先出。 圖1-26 后推式料架之作業(yè)方式圖 1-27 棧板式料架與后推式料架之配置比較(后者可增加近30的儲存空間)8 旋轉(zhuǎn)式料架( Rotary Rack ) 旋轉(zhuǎn)式料架結(jié)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、尋找指定之儲位，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(jié)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(jié)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，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(gòu)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調(diào)配位置。旋轉(zhuǎn)式料架結(jié)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 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9 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(jié)構(gòu)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、倉庫及物流中心之小物品存放區(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 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. 價格便宜，組裝快速。 3. 樣式變化多，使用方便。 4. 因取物高度之限制(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。 10 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 load )及輕負載式( Mini Load )，如圖 1-29 所示。一般單元負載式之常用荷重為 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10.1 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 ( 8001,500 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(shù)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、出庫之后無法避免存取機之回程空載(圖 1-32 所示)。(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、出庫之多存取機、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(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之自動倉儲規(guī)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。10.2 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 。一般以重量輕之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 / 手控壹、儲存設備11 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(gòu)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. 需配合叉距較寬之搬運設備。 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12 可攜帶堆棧式料架( Carry-stack Rack ) 此料架本身可當儲放容器隨堆高機搬運，不使用時更可疊放節(jié)省空間，大幅增加倉庫使用彈性。當料架存放貨物時，可彼此疊架避免物品壓損，高度可達三、四層。在日本的標準中，將此類料架包含在容器范圍內(nèi)，這和美國標準不同(圖 1-39 所示)。其特點為：1. 可當料架和容器使用，倉庫利用彈性大。 2. 價格低廉且不需維修。 3. 疊放高度受限，太高容易倒塌。 4. 最低層料架貨品要最后才可取出，只適合同時進貨之相同貨品疊放。 5. 儲物型態(tài)：不規(guī)則物品、易碎物品。 圖 1-39 可攜帶堆棧式料架13 積層式料架( Mezzanine Rack ) 積層式料架是把空間作雙層以上活用之設計組合，在廠房地板面積有限的情形下，可作立體的規(guī)劃，有效地充分利用空間。簡單來說，就是利用鋼梁和金屬板將原有儲區(qū)作樓層區(qū)隔，每個樓層可放置不同的種類的料架，而料架結(jié)構(gòu)具有支撐上層樓板的作用(圖 1-40 所示)。其特點為：1. 提高倉儲高度、增加空間使用率。 2. 上層僅限輕量物品儲放，不適合重型搬運設備行走。 3. 搬運至上層的物品之必須加裝垂直輸送設備。 4. 適合各類型貨品存放。 5. 儲物型態(tài)：下層-棧板。上層-箱、包、散品。 圖 1-40 積層式料架14 儲存設備應用實例 物流中心的棧板存取作業(yè)非常重要，將直接影響配送的效率，因為每個物流中心的作業(yè)條件都不相同，因此物流設備的設計都具有較寬的適用性，以滿足每個使用者需求。以下將利用一簡單的例子來說明不同型式的料架，選用設計方式的比較。若以需存放 2,000 個棧板的條件，計有 7 個設計方案可供比較選擇。14.1 實例一、棧板式料架選用設計(1) 使用配重堆高機，信道寬度 3,657 mm，3 個棧板高，料架面積 3,227，配置如下圖 1-41 所示。圖 1-41 棧板式料架設計 ( 使用配重式堆高機 ) (2) 使用直達式堆高機 ( Reach Truck ) ，信道寬度 2,743 mm ，疊放 5 個棧板高，料架面積 1,625 ，配置如下圖 1-42 所示。圖 1-42 棧板式料架設計 ( 使用直達式堆高機 )14.2 實例二、窄道式料架選用設計配合使用窄道式存取機，可減少信道寬度，舉升高度可達 14 m ，有些窄走道車輛需配合使用導軌，移動非?？焖倏商岣叽嫒∧芰?。下圖之配置信道寬度為 1,890 mm ，疊放 7 個棧板高，料架面積 1,080，配置如下圖 1-43 所示 。圖 1-43 窄道式料架設計14.3 實例三、高層式料架選用設計高層式料架架構(gòu)與窄道式相同，但其信道更窄，高度更高可達 30 m ，需配合使用特定的存取機 ( Stacker Crane) 。下圖的配置信道寬度為 1,500 mm ，疊放 10 個棧板高，料架面積 705，配置如下圖 1-44 所示 。 圖 1-44 高層式料架設計14.4 實例四、移動式料架設計配合使用直達式堆高機( Reach Truck) ，疊放 6 個棧板高，料架面積 838，料架配置如下圖 1-45 所示。圖 1-45 移動式料架設計14.5 實例五、倍深式料架選用設計( Double Deep )配合使用倍深式堆高機 ( Double-deep Reach Truck )，可存取較深一層的貨品。信道寬度 2,800 mm ，疊放 5 個疊板高，料架面積 1,050，配置如下圖 1-46 所示 。圖 1-46 倍深式料架設計14.6 實例六、駛?cè)胧搅霞苓x用設計可配合使用配重式堆高機或跨立式堆高機，儲位深度 5 個棧板，疊放 4 個棧板高，料架面積 1,416。配置如下圖 1-47 所示。圖 1-47 駛?cè)胧搅霞茉O計14.7 實例七、流動式料架選用設計配合使用跨立式堆高機，疊放 5 個棧板高，料架面積 1,142，配置如下圖 1-48、1-49 所示。圖 1-48 流動式料架作業(yè)方式圖 1-49 流動式料架設計以上是不同型式料架的設計方式，除了占地面積的因素之外，更必須綜合考慮其它因素，以選用最適合的方案，各種設計方案的特性比較，可參考表 1-5 所示。表 1-5 各種設計方式的特性比較方案型式平均使用儲位(%)立即存取性(%)出入庫量地板面積使用(%)一棧板式料架配重式堆高機90%100%佳33%直達式堆高機90%100%佳40%二窄道式料架90%100%佳 45%三超窄道式料架90%100% 佳 50%四移動式料架90%100%佳70%五倍深式料架90%50%普通 60%六駛?cè)胧搅霞?5%25%差 65%七流動式料架75%25%佳 55%15 儲存設備的選用設計 儲存設備的選用設計，包含以下這些步驟，如圖 1-50 所示。(1) 儲存系統(tǒng)分析規(guī)劃(2) 儲存設備型式選定(3) 基本設計(4) 配置(5) 評估(6) 實施圖 1-50 儲存設備選用設計流程與考量重點15.1 儲存系統(tǒng)分析規(guī)劃物流中心倉庫的儲存商品一般多達數(shù)千種，而每種商品因出貨量的多寡，其儲存方式、揀取單位及包裝型態(tài)也各有差異，因此首先必須進行系統(tǒng)分析，將商品依儲存單位及揀取單位加以區(qū)分，且依入出庫量的大小以 ABC 分類，以便于選用適當?shù)膬Υ嬖O備，提升作業(yè)效率。15.2 儲存設備型式選定一般儲存設備的選用是從經(jīng)濟及效率的觀點，綜合考慮各項因素，以決定最適用的設備型式。選用考慮因素如圖1-51 所示。圖 1-51 儲存設備選用考慮因素(1) 物品特性儲存物品的外形、尺寸，直接關(guān)系到料架規(guī)格的選定，儲存物品的重量則直接影響到選用何種強度的料架。而儲存的單位，是以何種單位來儲存，棧板、容器或單品均有不同的料架選用類型。另外預估總儲位數(shù)之數(shù)量，必須考慮到公司未來兩年的成長需求。這些資料可經(jīng)由儲存系統(tǒng)分析上來取得。(2) 存取性一般存取性與儲存密度是相對的。也就是說，為了得到較高的儲存密度，則必須相對犧牲物品的存取性。雖然有些型式的料架可得到較佳之儲存密度，但相對其儲位管理較為復雜，也常無法做到先進先出之管制。唯有立體自動倉庫可往上發(fā)展，存取性與儲存密度俱佳，但相對投資成本較為昂貴。因此選用何種型式的儲存設備，可說是各種因素的折衷，也是一種策略的應用。有關(guān)各型儲存設備存取性與儲存密度的比較，可參考表 1-6所示 。(3) 入出庫量某些型式的料架雖有很好的儲存密度，但入出庫量卻不高，適合于低頻率的作業(yè)。入出庫量高是非常重要的數(shù)據(jù)，其為儲架設備型式選用的考慮要項。另外，有關(guān)入出庫頻率的比較，可參考表1-7 所示。(4) 搬運設備儲存設備的存取作業(yè)是以搬運設備來完成。因此選用儲存設備需一并考慮搬運設備。堆高機是一般通用之搬運設備，而料架信道寬度，會直接影響到堆高機的選用型式，是配重式或窄道式。各型堆高機作業(yè)信道寬度比較可參考表 1-8 所示。另外尚須考慮舉升高度及舉升重量(Capacity)搬運設備的比較可參考表 1-9 所示。(5) 廠房架構(gòu)儲存設備的選用須考慮梁下有效高度，以決定料架高度。而梁柱位置則會影響料架的配置。地板承受的強度，地面平整度也與料架的設計及按裝有關(guān)。另外尚須考慮防火設施和照明設施的按裝位置。表 1-6 儲存設備特性比較表比較項目棧板料架窄道式倍深式駛?cè)胧今偝鍪搅鲃邮胶笸剖揭苿邮阶詣觽}儲料架占用面積大中大中小小小中小小儲存密度低中中高高高中高高空間利用普通佳佳很好很好非常好佳非常好很好存取性非常好很好普通差差普通普通好非常好先進先出可可不可不可可可不可可可信道數(shù)多多中少少少少少多單位縱深儲位數(shù)112最多15最多10最多15最多512堆棧高度（m）61510101010101014存取設備(各式堆高機或存取機)配重式跨立式跨立式存取機倍深式配重式跨立式配重式跨立式配重式跨立式配重式跨立式配重式跨立式存取機入出庫能力中中中小小小大小小大表 1-7 儲存設備以入出庫頻度區(qū)分儲存單位高頻率中頻率低頻率棧板*棧板流動式料架 (20-30棧板/時)*立體自動倉儲(30棧板/時)*水平旋轉(zhuǎn)自動倉儲(10-60秒/單位）*棧板式料架 (10-15棧板/時）*駛?cè)胧搅霞?(10棧板/時以下）*駛出式料架*推后式料架*移動式料架容器*容器流動式料架 *輕負載自動倉儲(30-50箱/時)*水平旋轉(zhuǎn)自動倉儲（20-40秒/單位）*垂直旋轉(zhuǎn)自動倉儲(20-30秒/單位）*輕型料架(中量型)*棧板流動式料架單品*單品自動揀取系統(tǒng)*輕型料架(輕量型)*抽屜式料架表 1-8 信道寬度與適用堆高機型式信道型式信道寬度(m)堆高機型式傳統(tǒng)式信道3.0 4.5配重式堆高機窄道式2.1 3.1直達式（Reach）堆高機 跨立式（Straddle）堆高機轉(zhuǎn)柱式（Swing-mast）堆高機超窄道式2.1以下轉(zhuǎn)叉式（Turret）堆高機 揀取機（Order Picker）表 1-9 搬運設備比較表型 式最高舉升高度(m)負載能力( kg )用 途手推車二輪手推車N/A200-500以人力進行搬運工作四輪手推車N/A200-500輕負荷產(chǎn)品的搬運或用于揀貨 可配合堆高機使用托板車0.15500-2,500重負荷短距離搬運動力升降手推車1.5-3.6300-1,000中重負荷短距離搬運動力托板車0.151,000-2,500具動力、水平搬運用動力堆高機電 動車配重式三輪坐式2.7-4.51,000-2,000用于室內(nèi)、干凈安靜的作業(yè)在狹窄空間作業(yè)靈活 ，適用于碼頭作業(yè)四輪立式2.7-4.51,000-2,000四輪設計，可提高舒適性與 生產(chǎn)力四輪坐式2.7-4.51,000-5,000重負載，適用于貨柜車的裝卸窄道式跨立式轉(zhuǎn)柱(叉)式2.7-61,000-2,000可減少走道寬度，提高空間利用率可快速處理單一規(guī)格之棧板負載直達式2.7-61,000-3,000具有伸縮機構(gòu)的舉升叉，可用于不同棧板規(guī)格揀取機2.7-8500-1,000用于快速貨品揀取，作業(yè)員與舉升叉一同升降引擎式硬胎用于室內(nèi)，碼頭附近，適用于貨柜車的裝卸引擎式充氣胎用于工廠，較不平地面、斜坡及長距離搬運15.3 基本設計儲存設備的型式選定之后，接著進行基本設計。每一種料架型式的設計方式不盡相同，但基本上均是以預估的儲位數(shù)，計算所需的信道數(shù)，以滿足出入庫量的條件，計算得到儲存系統(tǒng)的規(guī)格及外形長、寬、高等尺寸。以下將以自動倉儲系統(tǒng)為例，介紹其設計的步驟，如圖 1-52 所示。圖 1-52 儲存系統(tǒng)(自動倉儲)之設計步驟(1) 訂出自動倉儲所需求之外型尺寸及規(guī)格，其規(guī)格種類如圖 1-53 所示，而其尺寸可依下列步驟取得。(a) 第一步驟：決定需存入料架內(nèi)貨品的外形尺寸及重量(含棧板的外型尺寸)，如圖 1-54 所示。最大貨品外形尺寸1. 長(A)： mm 2. 寬(B)： mm 3. 高(C)： mm 4. 最大貨品重量(D)： kg( 以整個托板為計算單位 ) 圖 1-53 單元負載式自動倉庫規(guī)格需求圖 1-54 貨品及棧板外型尺寸圖(b) 第二步驟：列出倉庫需要的最大存貨數(shù)量(以棧板數(shù)量為單位)，并需考慮年成長率。來決定倉庫需要儲存總棧板數(shù)(E)：棧板(c) 第三步驟：訂出倉庫可利用的最大空間。(d) 第四步驟：列出倉庫每小時需要的最大出入庫量，倉庫每小時最大進出棧板數(shù)與倉庫內(nèi)的自動存取機臺數(shù)有直接的關(guān)系，也影響自動倉庫的建造費用，如能將尖峰進出貨物量平均分攤到倉庫作業(yè)時間內(nèi)，可降低自動倉庫設置費用。倉庫每小時需要的最大出入庫量(F)： 棧板小時(e) 第五步驟：決定自動倉庫所需的存取機臺數(shù)及倉庫內(nèi)料架行數(shù)。在決定自動倉庫存取機數(shù)量前必須了解每臺存取機的標準出入庫能力，所謂標準出入庫能力是指存取機在一小時內(nèi)入庫或出庫的次數(shù)，公式如下所示：1. N3600T 2. N標準出入庫能力( 次小時 ) 3. T標準作動時間( 秒 ) 所謂標準作動時間是指存取機做入庫(或出庫 )動力所需的時間，以下列三種情形解釋。入庫存貨標準作動時間( 圖1-55、1-56 所示)本位收貨料架中心存貨回歸本位。(此一過程所需的時間)。取貨出庫標準作動時間( 圖 1-55、1-56 所示)本位料架中心取貨本位卸貨。(此一過程所需的時間)。入庫存貨及取貨出庫同時進行的標準作動時間( 圖 1-55、1-56 所示)本位收貨料架中心存貨卸貨至料架的長及高約34處取貨本位卸貨。(此一過程所需的時間)。此列三種型態(tài)所指的料架中心，若料架為偶數(shù)格時則料架中心為：( 每格料架的寬度或高度 )(Y/21 )，Y料架格子縱向或高度的數(shù)量(料架的縱向及高度等兩方向均可用此公式 )。標準作動時間與存取機的走行、升降、叉動三種速度以及作動的距離有關(guān)，亦與自動倉儲制造工廠所生產(chǎn)的產(chǎn)品性能有關(guān)。下面所列的計算方法是大約值，可供一般工程師參考。正確計算方式請洽專業(yè)工程師。而各時間點定義如下：4. 收貨或存貨時間(叉動距離叉動速度)2(高位低位)升降低速 5. 走到料架中心時間： 走到料架中心需以走行及升降兩種速度來比較，因存取機在走向料架中心過程中，走行與升降是同時動作時，有可能一者先到達定位，而另一者尚在運動中，不論如何以最慢到達的為計算標準。由標準作動時間(T)，算出標準出入庫能力(N)后，決定存取機臺數(shù)與料架行數(shù)的公式如下：倉庫存取機臺數(shù)(G)FNF倉庫每小時需要的最大進出入庫棧板數(shù)N標準出入庫能力倉庫內(nèi)料架行數(shù)(Z)G2G倉庫內(nèi)存取機臺數(shù)(f) 第六步驟：決定倉庫料架的每格高度( 圖 1-57 所示)倉庫料架高度(J)(mm)( CK ) MC 最大含棧板貨品高度( mm )K存取機叉動結(jié)構(gòu)操作裕度(mm)(加上余隙約為150230 mm)M料架垂直方向格子數(shù)圖 1-55 單動作存取機標準運動路徑圖 1-56 雙動作存取機運動路徑圖 1-57 棧板存放尺寸標準(g) 第七步驟：決定系統(tǒng)高度( 如圖 1-58 所示)，系統(tǒng)高度( P )JTuTdJ 可存放棧板之料架高度( mm )Tu負載頂端至屋頂?shù)挠嘞陡叨?，一般?00 mmTd存取機叉動結(jié)構(gòu)底部操作裕度，一般為750 mm(h) 第八步驟：決定每行料架的長度( 如圖 1-59 所示)，每行料架長度( Q )( mm )RSR料架格子寬度( mm )B100( mm )( 75 mm2 )B棧板寬度S每列料架格子數(shù)E( 2GM )E倉庫需要儲存總棧板數(shù)G倉庫內(nèi)存取機臺數(shù)M料架垂直方向格子數(shù)(i) 第九步驟：決定系統(tǒng)總長度，系統(tǒng)總長度QTUQ每行料架長度(見圖 1-59 所示)T存取機走出料架兩端的長度(含進出入庫臺架部份)約7.5mU特殊設備所占的長度。例堆高機活動空間，外圍設備所占空間等。(j) 第十步驟：決定全系統(tǒng)寬度( 如圖 1-60 所示)，全系統(tǒng)寬度 VWXW信道單元寬度( mm )X信道單元數(shù)目(k) 第十一步驟：防火偵測及消防系統(tǒng)之安裝設置，此點需 依據(jù)倉庫存放物品的特性，以及國家勞工安全衛(wèi)生法的規(guī)定來決定防火偵測，防爆設備及消防系統(tǒng)如何設置。圖 1-59 系統(tǒng)長度計算圖 1-60 系統(tǒng)寬度尺寸(l) 第十二步驟：決定是否設置外圍設備，自動倉庫對外聯(lián)接所用的設備有多種，選擇適當?shù)耐鈬O備可降低自動倉庫運轉(zhuǎn)費用，下列設備提供讀者參考。1. 堆高機。 2. 自動疊棧機( Palletizer )。 3. 自動卸棧機( De-Palletizer )。 4. 無人駕駛搬運車( AGVS )。 5. 各種輸送機。 (2) 選擇自動倉儲理想控制方式自動倉儲有多種控制方式，依據(jù)每座自動倉儲運轉(zhuǎn)需求可選擇適當?shù)目刂品绞?，目前計算機及可程控器價格低廉，所以最近所建的自動倉庫大多為與計算機聯(lián)機的自動倉儲。下列為自動倉儲的 4 個控制方式：(a) 手動操作：操作員在存取機上直接操作按鍵或開關(guān)操作機器運轉(zhuǎn)。(b) 機上自動操作：操作員只在機上設定指令，機器自動執(zhí)行命令。(c) 遙控操作：操作員在地面控制器上設定指令遙控機器自動運轉(zhuǎn)。(d) 計算機控制：操作員自計算機輸入資料由計算機程序直接控制機器運轉(zhuǎn)。(3) 請專業(yè)工程師或項目廠商規(guī)劃及估價當您完成上述所有資料的收集以及初定自動倉庫規(guī)格、功能后，再下一步的工作應是尋找專業(yè)工程師及專業(yè)廠商作詳細規(guī)劃及估價。(4) 經(jīng)濟效益評估一座自動倉儲詳細規(guī)劃及報價手續(xù)完成后，就要計算其是否符合經(jīng)濟效益，計算經(jīng)濟效益的影響因素有下列二大項，請您依倉儲的情形試算。(a) 有形效益6. 土地費用 7. 設備費用 8. 維護費用 9. 運轉(zhuǎn)費用 10. 人事費用 (b) 無形效益11. 倉儲管理效率 12. 物料失竊及損壞 13. 倉儲原物料資材積壓 14. 提升工廠形象 15. 物管人員士氣及成就感提升 15.4 系統(tǒng)配置基本設計完成之后，得到系統(tǒng)的外觀尺寸即可進行配置的工作，需考慮到梁柱的位置、物流的動線，如出入庫碼頭的位置，以使物品的搬運最為順暢。此時在選用設計時可能不只規(guī)劃一個方案，以便于比較選擇。15.5 評估系統(tǒng)完成規(guī)劃配置之后可能會產(chǎn)生 A、B、C三個方案。接著進行評估的工作，評估的項目可從系統(tǒng)擴張性、省力度、空間利用率、庫存管理、初期成本及管理成本等項目來加以評估，如表 1-10 所示。每家物流中心的需求、策略不同，因此每項評估項目權(quán)重自然會不相同。在綜合考慮計算各項評估項目后，以決定最后采用方案，如圖 1-61 所示。表 1-10 儲存系統(tǒng)配置評估表配置 圖A案B 案C 案評 估項目擴 充 性省 力 度空 間 利 用 率 庫 存 管 理初 期 成 本管 理 成 本綜 合 評 估圖 1-61 物流系統(tǒng)與廠區(qū)配置之矩陣對應貳、搬運設備搬運設備以搬運車輛為主，可分為兩大系列，一是重負載較長距離搬運之堆高車輛系列，另一為輕負載較短距離搬運之手推車系列。堆高車輛系列設計用來以較安全的方式，舉升及搬運負載。以舉升高度區(qū)分，主要可分為低舉升高度的托板車及高舉升高度的堆高機二種。如以操作員的操作方式區(qū)分，則可分