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随着物流产业的迅猛发展,子母穿梭式仓储系统因其具有的高效密集智能存储、空间利用率高等功能优势和运作成本低与系统化管理等优势,已发展成为冷链仓储物流的主流形式之一。
子母穿梭式冷链仓储系统
子母穿梭式冷链仓储系统,即以多层子母穿梭式冷链用钢货架结构为主体构建冷链立体存储装置,双向直线行驶的冷链用穿梭母车在主轨道上往复运行,并自动识别作业巷道与作业流道,释放或搬运双向直线行驶的冷链用穿梭子车以十字向运动为动体实现主次流道合理配置,进行水平平层单元仓储物品的全范围覆盖的智能存储搬运及调配作业或换巷道作业;
通过输送线或其他搬运设施与冷链用提升机实现穿梭子车或托盘单元货物换层作业或出入库作业,共同构建智能化动态物流存储与管理运营系统;
在冷链环境下可实现穿梭子车、穿梭母车或存储物品的垂直换平层作业及出入库流程化运作等,可对指定货格中的存储单元进行智能化冷链存储调度,或用托盘自动输送机系统进行货物单元的出入库的自动化作业,以实现存储单元在整个冷链存储区域内的三维动态化全流程存储管理,实现存储物品的高效自动化、高效密集化、智能化存储管理的目的,达到缓冲、调节、集散和平衡的仓储管理作用。
子母穿梭式冷链仓储系统的构成
主要包括多层钢货架结构、冷链用穿梭子母车、冷链用提升机、出入库托盘自动输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、自动拣选与分拣系统或其他自动化控制系统、自动识别与通讯系统、计算机监控系统、计算机管理系统(WMS)以及其他如电线电缆桥架配电柜、调节平台或在线冲放电装置、钢结构维修或调拨平台、叉车等辅助设备组成的复杂系统。
经过多年来的技术更新与实践,穿梭子车在冷链环境下使用的速度、效率和可靠性方面都有了很大提升,与穿梭母车或提升机等都具有良好的兼容匹配性,确保了整体选配系统的可靠性、系统的运行效率和质量。
选用或建造主体物流工艺的子母穿梭式冷链仓储系统,需要根据客户的具体需求与流程工艺、区域与地理环境、操作运行内外环境、投资运营成本、运行效率、供应商的资质与实际完成案例的质量、选用系统的可靠度等因素而决定。
共享仓储发展中的问题
冷链系统是指冷冻冷藏产品或易腐食品在生产、保存、运输配送、流通加工、销售直至消费终端的过程中,始终保持恒温或低温环境,防止物品品质变异的活动,这一活动的每个环节有机结合起来就组成了一个无缝连接的供应链系统,而子母穿梭式冷链仓储方案仅仅是其中比较有效解决环节之一。
在目前世仓公司已完成的的冷链仓储项目中,仓储温度区间比较单一,很少有冷库能够满足三个温区及三个温区以上的存储环境,简单分为,
超低温区:
-50℃以下,
低温冷藏区:
一18℃左右,
高温冷藏区:
0℃~8℃,
恒温区:
14℃~18℃;
恒温环境对于钢货架结构而言,几乎不存在温度变化带来的温度应力变化造成结构内力波动影响,而低温环境会对钢结构体系的部件结构和选材带来一系列的特殊要求,在钢货架结构的设计选型中需要充分考虑《钢结构设计规范》(GB50017—2017)第4.3.3条“钢材质量等级的选用规定”,并参考其它相关条款和相关规范标准中的要求,并依据相应的钢货架设计规范和标准进行设计选型和校核评估,在没有设计依据原理的前提下进行必要的试验验证和评估,合理设计结构连接节点与构成要素。
子母穿梭式冷链仓储结构的规划设计,优先会考虑相应仓储温度区内的选材、结构设计与规划.并针对存储物品的品种类别和单元化尺寸系列、穿梭式子母车的规格尺寸、库区建筑楼层高度、建筑地面的承重与地面不均匀沉降要求、建设与运营成本、存储搬运设备运行效率及其可靠性配置等因素,需综合考虑穿梭子车或母车在货架巷道中的动荷的影响及其运行效率,有效评价整体系统的运营成本与投资性价比。
有效评价结构变形限值尤其是有侧移框架结构分析前提下对穿梭车运行效率、可靠度的影响;
考虑穿梭子车与穿梭母车对接与精准定位,穿梭子母车与其它配置设备或系统之间的对接精度与控制匹配、构件几何制造安装精度或初始缺陷等构造影响。
合理规划结构的构造形式与连接尺寸。
根据《钢货架结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》等相关规范和标准,货架设计时可仅考虑水平地震作用的影响,不计竖向地震作用,作用于货架结构的地震作用宜采用振型分解反应谱计算,以便考虑结构的扭转耦联效应,结合单元荷载的作用效应,构建子母穿梭式钢货架结构的结构模型和力系分析因子,涉及到子母穿梭式冷链仓储结构的材料选型、荷载分析及其荷载组合作用、钢货架结构设计与部件装配、系统配置结构的设计配套等方面;
子母穿梭式钢货架结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。
用分项系数设计表达式进行设计与计算,其中承重构件按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别设计;
根据结构的重要性、荷载特性、结构形式、应力状态、连接方法、钢材材性与厚度、工作环境等因素综合考虑,非承重构件主要按钢货架结构构造要求设置;
考虑货架在各种荷载组合下的最不利效应进行结构验算或部件校核;
并通过详细分析客户物流工艺要求、仓库建筑结构及其形式、基础承载能力等基础资料,研究客户的物流运作模式和基本成本构成、物流单元化标准制定和验证、物流效率分析与比较、消防、照明等附属设施的配置、人员构成等,确定基本合理的平面布局规划或空间模拟。
根据具体项目规划信息,确定结构特征单元与结构模型,手工计算获取子母穿梭式钢货架结构的基本结构选材、节点设计与优化、构件内力及变形控制限值等设计计算信息,再通过有限元建模及其分析,进一步分析特定构件的受力与变形。
获取整体结构模型的模态分析结果,查询各工况下构件的应力、变形等分析结果,针对模型中各构件长度及长细比进行设计校核。
获得有效压弯应力比、剪切应力比等构件信息,对比基本构件的内力与变形模拟计算,再与手工计算条件进行对比、优化、校核或试验验证,在确保各构件满足要求的前提下,再综合分析与评价子母穿梭式立体库的整体稳定性与承载能效比,确保子母穿梭式冷链仓储用钢货架结构满足强度、刚度及稳定性等设计要求,并评估相应设备的系统控制要求和结构设计优化与调整。
子母穿梭式冷链仓储的难点之一,是跨仓储温度区域的自动化调库作业。
既要保证温度区域内的温湿度是相对稳定的,又要尽量避免机电设备的跨温度区作业的连续性与物流流程平衡性;
子母穿梭式钢货架结构本身在不同仓储温度区域内是相互独立设计与校核的,可利用跨仓储温度区域输送设备以及快速提升门形成温度区域隔离和物流动线的贯通,并避免跨温度作业对于机电设备中控制电路和电气设备的凝露影响,尽量避免机电设备的跨温度区域作业,否则需要针对不同温度区域机电设备的工作性能及其运行环境进行有效评估和试验验证,确保机电设备的运行可靠度,形成合理的物流解决方案。
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- 仓储 系统 解决方案