Структура складской системы и расчет ее параметров

Материальные потоки заготовок, полуфабрикатов, сборочных единиц, готовых деталей и изделий в процессе производства ре­ализуются с помощью транспортно-складской системы. Процесс производства начинается и заканчивается на складах, где проис­ходит преобразование параметров грузопотока. Если, например, при передаче из механического цеха М в сборочный С грузопо­ток по номенклатуре и интенсивности не меняется (рис. 7.18, а), то склад не требуется. Если детали из механического цеха М выходят однотипными партиями, а в сборочном цехе С требу­ются комплекты разных деталей для сборки изделия, то необхо­димо иметь склад W  для преобразования параметра грузопотока (рис. 7.18, б). Динамика изменения состояния склада выражает­ся зависимостью, приведенной на рис. 7.18, в. Масса грузов на складе характеризуется средним значением   и изменяется от  до  в зависимости от массы поступающих грузов и про­межутков времени между очередными поступлениями. При этом

где , — массы грузов на складе в моменты времени и соответственно; , — временные функции входного и вы­ходного грузопотоков соответственно.

Рис. 7.18. Условия создания склада W (а, б) и измене­ние во времени массы грузов, хранимых на нем (в)

Ввиду сложности вероятностной оценки грузопотоков, воз­никающих в складской системе в разные моменты времени, в практике проектирования цехов пользуются нормативными дан­ными о запасе хранения, выражаемыми числом календарных или рабочих дней, в течение которых склад может обеспечить беспе­ребойную работу участка или цеха, а также средним размером прибывающей или отправляемой партии грузов и периодичнос­тью их поступления. По этим данным определяют емкость склада, тип и грузоподъемность транспортных средств, а также их ко­личество. При детальном анализе производственных ситуаций пользуются методами имитационного моделирования.

Структуры складской системы и размещение ее элементов в значительной мере определяются типом производства и харак­тером ТП. В механосборочном производстве (рис. 7.19) в начале линий механической обработки обычно предусматривают склад металла и заготовок 1. В зависимости от грузопотока и произ­водственной мощности цеха это может быть один централизо­ванный или несколько специализированных по видам материа­ла или заготовок складов. При размещении нескольких цехов в одном корпусе целесообразно рассмотреть возможность созда­ния централизованного склада заготовок.

Для хранения заготовок между операциями ТП в условиях единичного и серийного производства имеется межоперационный склад 2. Для хранения готовых деталей в структуре сбороч­ного цеха предусматривают склад 3 с отделением или секцией для комплектования деталей в нужном количестве и ассортименте на сборку.

Рис. 7.19. Функциональная структура складской системы в механосборочном производстве

Для хранения и выдачи на сборку комплекту­ющих изделий устраивают склад комплектующих изделий 4. Со­бранные и испытанные изделия поступают на склад готовых из­делий 5 с экспедицией, где осуществляют окончательное комп­лектование изделий необходимой документацией, их упаковку и отправку потребителю.

Рассмотренная структура может видоизменяться как по со­ставу складов, так и по их месту в производственном процессе. Так, для поточно-массового производства межоперационный склад не предусматривают. Единство целей и функций складов определяет возможность их централизации. При этом возрас­тает эффективность использования складского транспорта и объема складов, но удлиняются маршруты цехового транспор­та. Поэтому основной критерий выбора структуры складской системы — наименьшие приведенные затраты на создание и эксплуатацию общей транспортно-складской системы.

Склады металла и заготовок предусматривают при механи­ческих цехах единичного и мелкосерийного производства. В со­став этого склада часто входит заготовительное отделение для резки проката на штучные заготовки и зацентровки. В массовом производстве склады заготовок обычно размещают при загото­вительных цехах, а в начале линий механической обработки пре­дусматривают зону шириной 2...3 м для размещения тары с за­готовками, как это показано на рис. 7.12. Исключение состав­ляют автоматные цехи, где предусматривают склад прутковых материалов.

Штучные заготовки, а также резаный прокат хранят в таре. Применение унифицированной тары очень важно для того, что­бы исключить перекладывание заготовок при транспортирова­нии их с других заводов в порядке кооперации, а также при межкорпусном перемещении. Заготовки в ящичной таре удобно складировать штабелем в несколько ярусов, а применение ящич­ных поддонов с открывающейся верхней частью одной из стенок позволяет отбирать детали из нижних поддонов штабеля, не сни­мая верхние поддоны. Штабельное хранение применяют также для крупных и тяжелых отливок, сварных конструкций, а также для небольших складов с однородными по номенклатуре заготов­ками. Укладку поддонов в штабель осуществляют напольными электропогрузчиками, высокая маневренность и высота подъема вильчатого захвата которых обеспечивает укладку пяти ярусов поддонов с заготовками. Это очень экономичный вид складиро­вания для небольших цехов.

Склады стеллажной конструкции, более емкие по сравнению со штабельной формой хранения, занимают меньшую площадь благодаря лучшему использованию здания по высоте, а также обеспечивают возможность автоматизации складских работ. К тому же высокая устойчивость конструкции обеспечивает безо­пасность работы. Особенно эффективны склады стеллажной кон­струкции при большой номенклатуре заготовок или полуфабри­катов. При этом для груза каждого наименования отводят свою зону хранения, что обеспечивает порядок и четкую организа­цию складских работ.

Недостатком складов стеллажной конструкции является их малая гибкость к изменению планировки, так как для создания подобного склада требуются специальные фундаменты с заклад­ными элементами. Поэтому создание и размещение подобных складов следует увязывать с перспективой развития цехов и за­вода в целом.

В машиностроительных цехах в основном применяют два ва­рианта компоновки склада (рис. 7.20). В большинстве случаев используют тупиковую схему, при которой участки приема 1 и выдачи 3 заготовок размещены с одного торца склада. В этом варианте склад получается более компактным, удобна передача освобождающейся тары с одного участка на другой, оба участка могут обслуживать одни и те же рабочие. Передачу поддонов с заготовками на участки обработки осуществляют напольным или подвесным транспортом. Продольно-поперечная схема имеет пре­имущества в лучшей увязке с расположением производственных участков, так как участки выдачи при этом совмещены с нача­лом линий обработки соответствующих деталей. В каждом случае выбор компоновочной схемы склада должен быть увязан с общей компоновкой цеха и принятой транспортной системой.

На рис. 7.21 показана схема планировки централизованного автоматизированного склада тупикового типа. Заготовки 1 посту­пают на участок временного хранения 5, оборудованный кран- балкой 3, или непосредственно на транспортер приема поддонов 4 и далее на один из участков 12—14 распределительного конвейе­ра. После поворота поддон с заготовками попадает на одно из передаточных устройств 15, расположенных в зоне обслуживания каждого штабелера, а затем штабелером 16 помещается в соот­ветствующую ячейку склада. Для комплектования партии запуска поддон с заготовками доставляется штабелером к передаточному устройству 15, а затем с помощью конвейеров 9 и 11 на участок комплектования 10. Здесь операторы склада отбирают необходи­мое количество заготовок в поддон, находящийся на столе 6.

Рис. 7.20. Тупиковая (а) и продольно-по­перечная (б) компоновки склада с участ­ками приема (1), хранения (2) и выда­чи (3) грузов

Под­дон с оставшимися заготовками вновь возвращается в ячейку скла­да, а скомплектованные для обработки заготовки передают на пло­щадку временного хранения 7 или для отправки на участок обработки. Отсюда заготовки цеховым транспортом 8 передаются для обработки. Управление складом осуществляют с пульта 2.

Для ГПС и участков механосборочного производства разра­ботан перечень автоматизированных складов для межопераци- онного хранения на базе штабелеров грузоподъемностью 0,1; 0,25; 0,5 и 1 т. На рис. 7.22 приведена конструкция и основные параметры автоматизированного склада на базе штабелера грузоподъ­емностью 0,25 т.

Рис. 7.21. Схема планировки автоматизированного склада тупикового типа

Рис. 7.22. Автоматизированный склад СА-0,25: электрошкафы; 2 — пульт управления; 3 — ограждение; 4 — позиции загрузки;

5 — штабелер

Высота стеллажей Н_х = 4,4...10,4 м. Макси­мальное число ячеек по горизонтали п = 60, по вертикали — 30. Габаритные размеры тары 800x600x300 мм. Предусмотрена воз­можность стыковки склада с транспортной системой ГПС с обеих сторон, что позволяет обслуживать два участка. Максимальное число ячеек на складе

2 530 при его длине 41,8 м.

При укрупненном проектировании цехов площадь склада оп­ределяют на основании нормативных данных о запасах хранения заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей, а также технико­экономических показателей аналогичных складов по формуле

где — масса заготовок, полуфабрикатов, деталей, проходящих через цех в течение года, т; t — нормативный запас хранения грузов на складе, календарные дни; i — число поступлений на склад (для склада заготовок и деталей i = 1, для межоперацион- ного склада i = k — 1, k — среднее число операций обработки деталей на участках, обслуживаемых складом); Д — число кален­дарных дней в году; q — средняя грузонапряженность площади склада, т/м²;   — коэффициент использования площади.

Типовые нормы для проектирования цеховых складов даны в табл. 7.11. Данные о грузонапряженности на 1 м² полезной площади склада в таблице приведены для среднесерийного про­изводства. Для других производств необходимо принимать сле­дующие поправочные коэффициенты: 0,8 — для единичного и мелкосерийного; 1,1 — для крупносерийного и 1,2 — для массо­вого. Как следует из приведенных данных, средняя грузонапря­женность площади склада зависит от вида груза и способа его хранения. Наибольшие значения соответствуют многоярусному хранению грузов в стеллажных складах.

Коэффициент   учитывает наличие проездов для транс­портных средств и площадок приема, комплектации и выдачи грузов. Его значение принимают равным 0,25...0,3 при обслужи­вании склада напольным транспортом и 0,35...0,4 — при обслу­живании стеллажными и мостовыми кранами-штабелерами.

Численность кладовщиков, обслуживающих склады механи­ческого и сборочного цехов, определяют при укрупненном проектировании в зависимости от количества производственных станков и численности производственных рабочих соответственно.

Таблица 7.11