Рис. 1. Схема переработки грузов на складе машиностроительного завода

Все операции по разгрузке транспортных средств и приеме грузов производят в экспедиции (отделении) приема, выдача их и отправление — в экспедиции выдачи грузов. Участки склада, где хранят грузы, называют отделениями хранения.

В зависимости от взаимного расположения отделений различают поточные (проходные) и тупиковые склады.

В поточных складах экспедиции приема и выдачи грузов размещены с разных сторон склада, благодаря чему создается прямой поток грузов, проходящих из экспедиции приема в отделение хранения и далее в экспедицию отправки. В поточных складах наиболее удобно решаются транспортные линии перемещения грузов, начиная от разгрузки автомобильного или железнодорожного транспорта и кончая загрузкой транспортных средств в экспедиции отправки.

Примером поточного склада может служить универсальная складская база материально-технического снабжения с годовым грузооборотом 150 тыс. т, оснащенная в качестве основного оборудования мостовыми и стеллажными кранами-штабелерами.

Склад размещен в корпусе площадью 20,7 тыс. м2 высотой 8,4 м. Грузы прибывают на склад в основном железнодорожным транспортом. Железнодорожная ветка проходит в главном корпусе вдоль всего склада. Крупногабаритные грузы разгружают мостовыми кранами и хранят на площадках в крановом пролете. Тарно-штучные грузы разгружают электропогрузчиками и транспортируют в экспедицию приема, откуда после приемки и сортирования подают в зону работы кранов-штабелеров в отделении хранения.

Востребованные грузы с помощью кранов-штабелеров извлекают из стеллажей и направляют в экспедицию отправки, где после комплектования заказов их погружают в автомобили.

Другой вариант проходного склада показан на рис. 3. Отделение хранения склада размещено в высотном здании, образованном двумя стеллажами, поддерживающими крышу и стены. Стеллажи обслуживает автоматический стеллажный кран-штабелер. Экспедиции приема и выдачи грузов размещены в двух пристройках к зданию, где они, в отличие от описанного склада, примыкают к боковой стороне стеллажей. Подача грузов из экспедиции приема в зону стеллажей и далее из стеллажей в экспедицию отправки производится по рольгангам. Протяженность транспортных линий и количество механизмов на складе сведены к минимуму.

Поточные склады наряду с преимуществами, обусловленными удобством организации грузопотоков, имеют определенные недостатки. Так, раздельное размещение экспедиций с двух сторон, ограничивающих отделение хранения, требует увеличения складских площадей и препятствует расширению склада.

Рис. 2. Универсальная складская база материально-технического снабжения с годовым грузооборотом 150 тыс. т:
I — экспедиция приема; II — отделение хранения; III — экспедиция отправки; 1 —завозная кладовая; 2 — накопительная площадка; 3 — контора экспедиции; 4 —15 —товарные секции; 16 — накопительная площадка; 17 — площадка для хранения крупногабаритного оборудования; 18 — площадка для хранения саиитарно-технического оборудования; 19 — контейнерная площадка; 20 — мостовой кран; 21 — площадка для хранения кабельной продукции; 22 — рольганг; 23 — подвесной кран-штабелер, управляемый с пола; 24 — электропогрузчик; 25 — рабочее место; 26 — консольно-поворотный кран; 27 — стеллажный кран-штабелер; 28 — рабочий стол; 29 — рампа

Рис. 3. Проходной склад (ФРГ):
1 — стеллажный кран-штабелер; 2 — крановый путь; 3 — стеллажи; 4 — передаточная тележка; 5 — крыша склада; б — прозрачный фонарь; 7 — приямок в полу склада; 8 — подающий рольганг

Эти недостатки устраняются в тупиковых складах, в которых экспедиции приема и отправки грузов совмещены или расположены на разных этажах одного помещения. В обоих случаях складское здание, занятое экспедициями, примыкает к одному из торцов отделения хранения. Второй торец здания остается свободным. При этом отделение хранения может расширяться как в длину, так и в ширину. Примером подобного решения может служить склад химической продукции фирмы Ciba AG, Швейцария.

Склад состоит из двухэтажного помещения экспедиций размером 80×40 м в плане, высотой около 15 м и отделения хранения высотой 40 м и размером в плане 100×40 м. В отделении хранения установлены вдоль наружных стен два одинарных стеллажа и восемь двойных стеллажей, образующих вместе с поперечными фермами каркас здания. В девяти проходах между стеллажами перемещаются стеллажные краны-штабелеры с автоматическим управлением.

Технологический процесс работы на складе протекает так. Грузы, поступающие на склад в железнодорожных вагонах или на автомобилях, подают внутрь приемочной экспедиции, где имеется четыре тупиковых железнодорожных ветки и пять мест для разгрузки и загрузки автомобилей. Разгруженные поддоны накапливают на комплектовочных рольгангах и после обработки документов, сопровождающих груз, направляют по роликовому конвейеру к нужному крану-штабелеру, который затем устанавливает груз в стеллаж. Таким же образом, но в обратной последовательности выдается груз. Для погрузки и разгрузки стеллажей используют два конвейера, расположенных один над другим — один для погрузки, другой — для разгрузки.

Управление работой склада и в том числе всех транспортных устройств производится с помощью ЭВМ. В ЭВМ поступает вся основная информация о грузе и о его перемещении в складе. На основании этих исходных данных ЭВМ выдает команды транспортирующим механизмам и кранам-штабелерам. Так создается теоретическая модель перемещения каждого поддона. В процессе перемещения поддона в ЭВМ поступает информация о действительном его движении, которая сравнивается с теоретической моделью, благодаря чему получается подлинное отражение технологического процесса. Вычислительный центр расположен на втором этаже здания экспедиций, где размещены также контрольные посты, с которых наблюдают за работой склада. Экспедиции приема и отправки в описанном складе сосредоточены в одном помещении, однако размещение транспортных линий на разных уровнях позволяет достаточно удобно перевозить грузы внутри склада.

Примером другого решения размещения экспедиций в тупиковом складе может служить универсальный склад фирмы Brown Boveri, ФРГ. Склад представляет собой одноэтажное здание высотой 24 м, длиной 56 м. В высотной части здания расположены в 10 рядов железобетонные стеллажи, образующие пять проходов, в которых движется стеллажный кран-штабелер. Стеллажи имеют по высоте 26 рядов. Всего склад вмещает 10 990 поддонов.

Рис. 4. Склад химической продукции фирмы CIBA AG (Швейцария):
а — план; б — разрез; 1 — зона расширения; 2 — зона хранения; 3 — пульт управления с телевизионной камерой; 4 — конвейер; 5 — перевалочная база; 6 — железнодо-дорожная рампа; 7 — автомобильная рампа; 8 — конторское помещение; 9 — помещение счетно-вычислительного центра; 10 — складское помещение в подвале

Рис. 5. Универсальный склад фирмы BROWN BOVERI (ФРГ):
а — план; б — продольный разрез; I — экспедиция приема; II — экспедиция отправки; III — отделение хранения; 1 — подача поддонов вилочными погрузчиками; 2 — лифт для поддонов; 3 — выход целого пакета; 4 — выход пакетов, подлежащих частичной выборке груза; 5 — место для комплектования; 6 — цепной конвейер для порожних поддонов; 1 — ввод для «начатых» пакетов с комплектовочной площадки; 8 — передача порожних поддонов; 9 — взятие разгруженных поддонов вилочным погрузчиком; 10 — стеллажный кран-штабелер; 11 — передаточная тележка; 12 — контроль размера поддонов; 13, 15 — загрузочные цепные конвейеры; 14 — центральный пульт управления; 16 — распределительная тележка

Поддоны устанавливает в стеллажи стеллажный кран-штабе-лер, оборудованный телескопическим захватом. Кран-штабелер перемещается по рельсу, уложенному в полу склада, и имеет в верхней части рамы направляющие ролики, удерживающие его в вертикальном положении. Кран-штабелер перемещается из одного межстеллажного прохода в другой с помощью передаточной тележки, работающей в поперечном проходе, расположенном в торце склада. В двухэтажной пристройке к высотному складу расположены экспедиции приема и выдачи грузов. На первом этаже принимают прибывшие на склад грузы, которые с помощью лифта подают на второй этаж, где установлена транспортная линия загрузки (разгрузки) стеллажного крана-штабелера. Грузы выдают с транспортной линии через лифт, предусмотренный на первом этаже. Управление складом производится с помощью ЭВМ, которая управляет также всеми транспортными операциями, включая управление кранами-штабелерами.

Краны-штабелеры могут брать и выдавать грузы на любом уровне. Эта особенность используется при компоновке тупиковых складов. Так, например, кран-штабелер загружается с транспортной линии, проходящей на первом этаже помещения экспедиций, а выдает грузы на транспортную линию, расположенную на втором этаже (или наоборот). При этом поточность в движении грузов не нарушается.

Определенные трудности возникают на участках погрузки и разгрузки автомобильного или железнодорожного транспорта, где грузопотоки прибывшего на склад и отправляемого со склада груза соприкасаются.

Организация транспортирования грузов в экспедициях приема и отправки готовой продукции показана на рис. 6. Подача изделий на склад к стеллажным кранам-штабелерам и транспортирование со склада осуществляются с помощью роликовых конвейеров, расположенных на разных уровнях. По конвейеру, расположенному на втором этаже помещения экспедиций, подают грузы, которые в начале пути проходят через контрольное устройство. Пакеты с грузом, имеющие отклонения по геометрическим размерам и массе, задерживают в зоне. Отделение хранения, высота которого 27 м, обслуживают шесть стеллажных кранов-штабелеров с автоматическим управлением. Грузы передаются с роликовых конвейеров в зону работы кранов-штабелеров и обратно специальными тележками. Выдаваемые потребителям грузы с помощью тележек устанавливаются на второй роликовый конвейер, проходящий на первом этаже, и транспортируются к месту стоянки автомобилей.

Рис. 6. Склад искусственного волокна

Тупиковые склады получили большое распространение благодаря экономии складских площадей, возможности расширения складов и более высокой, чем для проходных складов, производительности кранов-штабелеров. Последнее достигается, когда грузы, имеющие наибольший спрос, располагаются вблизи мест погрузки и разгрузки кранов-штабелеров.

—

Во всех отраслях народного хозяйства имеются различные по назначению склады, которые являются промежуточными в производственном цикле предприятия, т. е. отправляют грузы в основные цехи предприятия, или выходными, задача которых — отправлять грузы (в большинстве случаев готовую продукцию) потребителям. Несмотря на эти различия, основные операции, выполняемые складами, одинаковы. Примерная схема переработки груза на складе машиностроительного завода показана на рис. 8.

Первая операция — разгрузка транспортных средств различными подъемно-транспортными машинами: электропогрузчиками, мостовыми кранами, кранами-штабелерами. Грузы направляют на хранение в той таре, в которой они прибыли на склад, или распаковывают или перекладывают в складскую тару и также направляют на хранение. Транспортные операции, совершаемые в пределах склада, в большинстве случаев производят с помощью электропогрузчиков. На складах с большим грузооборотом для транспортирования грузов применяют 240 конвейеры различных типов. В отделениях хранения с помощью кранов-штабелеров грузы укладывают в стеллажи и выдают в экспедицию, где осуществляют комплектование заказов для отправки потребителям. Подготовленные для отправки потребителям грузы собирают в пакеты на поддонах или в ящичной таре, а при контейнерной отправке грузят в железнодорожные контейнеры. Пакетированные грузы с помощью электро- и автопогрузчиков, мостовых кранов устанавливают на транспортные средства (грузовые автомобили, железнодорожные вагоны) и отправляют потребителям.

Рис. 7. Зависимость высоты складов от необходимого числа двойных циклов при оборачиваемости склада:
1, 2, 3, 4, б — соответственно равной 5, 10, 15, 20, 25: о — скорость подъема грузов, м/мин

На складах выполняют и различные дополнительные операции, зависящие от характера производства и вида хранимого груза. Наиболее часто встречаются такие технологические операции, как расконсервация поступивших грузов или, наоборот, их консервация перед отправкой. На складах кабельных изделий производят отрезку в размер кабелей, на складах металла — резку металла, а в некоторых случаях его раскрой.

В отделении (экспедиции) производят все операции по разгрузке транспортных средств, подготовке грузов к передаче на хранение, а также выдачу грузов из стеллажей, комплектование заказов потребителям, отгрузку. Участок склада, где производится хранение груза, называется отделением хранения (хранилищем).

Рис. 8. Схема переработки груза на складе машиностроительного завода

В зависимости от взаимного расположения отделений различают поточные (проходные) и тупиковые склады.

В поточных складах экспедиции приема и выдачи грузов размещены с разных сторон склада, благодаря чему создается прямой поток грузов, проходящих из экспедиции приема в отделение хранения и далее в экспедицию отправки. В поточных складах наиболее удобно решаются транспортные линии перемещения грузов, начиная с разгрузки автомобильного или железнодорожного транспорта и кончая загрузкой транспортных средств в экспедиции выдачи.‘В то же время для поточных складов необходимы значительные площади для раздельного размещения отделений. приема и выдачи грузов и, что самое важное, невозможно сократить время цикла в результате рационального размещения грузов на складе (например, разместить грузы в зависимости от частоты их спроса), так как суммарная протяженность путей для их установки в стеллажах и выдачи из стеллажей одинакова.

В тупиковых складах отделения приема и выдачи грузов или расположены в общем помещении, или размещены на разных этажах пристройки к отделению хранения грузов. При такой компоновке наиболее полно используются преимущества высотных складов. При высоте здания склада 15—20 м пристройка к складу для размещения отделений приема и выдачи грузов может иметь несколько этажей. Тогда возможно сократить площади склада, достичь современных архитектурных форм и обеспечить все технологические преимущества: создание технологического потока грузов от приема до выдачи и повышение производительности кранов-штабелеров в результате рационального размещения грузов. Современные склады выполняют, как правило, по подобной схеме.

Особенность высотных складов, обслуживаемых стеллажными кранами-штабелерами, заключается в том, что краны-штабелеры могут брать груз из любой ячейки стеллажей и устанавливать в любую другую ячейку, произвольно расположенную по высоте. Это позволяет без нарушения поточности брать грузы, например, из нижнего ряда ячеек, к которому примыкает подающий конвейер или отдельное перегрузочное устройство, и выдавать их на другое перегрузочное устройство, расположенное на втором этаже. Первый этаж используется в качестве отделения приема грузов, на нем размещены подъездные пути, рампы для разгрузки автомобильного или железнодорожного транспорта, различное технологическое оборудование для распаковки и расконсервации грузов (в зависимости от необходимости). На первом этаже расположены транспортные механизмы, осуществляющие подачу грузов, уложенных в пакеты (на поддонах или в ящичной таре), в зону работы кранов-штабелеров. Грузы на складах с небольшим грузооборотом транспортируют с помощью напольных авто- или электропогрузчиков, При больших грузооборотах применяют цепные или роликовые конвейеры, примыкающие к перегрузочным устройствам, подающим пакеты в зону работы кранов-штабелеров.

Выдача грузов производится обычно на второй этаж, где перегрузочные устройства соединены с транспортными системами (или транспортируют напольным транспортом). Поступившие из стеллажей пакеты или направляют потребителям, или расформировывают. Отобранные грузы после проверки укладывают в транспортную тару и подают с помощью грузовых лифтов или специальных подъемников на первый этаж, где грузят на автомобильный или железнодорожный транспорт.

Таким образом создается поток грузов, который пересекается лишь в зоне разгрузки и погрузки транспортных средств (на первом этаже), где он также может быть при необходимости разделен путем специализации мест подачи грузовых автомобилей или железнодорожных вагонов на прием или отправку грузов.

Примером подобного склада может служить склад промышленной продукции Управления материально-технического снабжения в г. Тбилиси, построенный в содружестве с Болгаро-венгерским обществом «Интрансмаш». Склад тупикового типа высотой до низа перекрытий 12,6 м. Обслуживается десятью автоматическими стеллажными кр а н ам и- штабел ер ам и типа ТС-10А производства НРБ. К зоне хранения грузов примыкает зона экспедиции, имеющая два этажа — на отметке уровня пола и на отметке 6 м от уровня пола. На первом этаже производится загрузка склада. Прибывшие на еклад грузы снимаются с транспортных средств (автомобилей, железнодорожных вагонов) мостовыми кранами, авто- и электропогрузчиками в пролете, примыкающем к высотной части склада, и с помощью электропогрузчиков доставляются в зону экспедиции приема грузов, расположенную на первом этаже. Здесь производится приемка грузов, комплектация и перекладка их при необходимости в складскую тару, поддоны или ящичную тару размером 1,2×0,8 м. Часть грузов, подлежащая немедленной отправке потребителям, передается в соседний пролет и грузится в автомашины. Скомплектованные грузы, подлежащие хранению, с помощью электропогрузчиков устанавливаются на приемные столы линии загрузки, выполненные в виде цепных конвейеров. Далее по приводному роликовому конвейеру пакетированные грузы перемещаются мимо поста управления, где оператор, проверив сопроводительную документацию, задает каждому из грузов адрес хранения. Двигаясь по линии загрузки, грузы в таре с помощью подъемника поднимаются на промежуточный этаж, расположенный на высоте 2,4 м от пола, откуда при помощи цепного конвейера попадают на распределительный роликовый конвейер, подающий их к одному из девяти автоматических стеллажных кранов-штабелеров. Загрузка кранов-штабелеров производится с помощью устройства, выполненного на базе цепного конвейера.

Рис. 9. Склад промышленной продукции:
а — разрез; б — план на отметке 0,00; в — план на отметке 6.00 м; 1, 4, 6, 11, 13 — цепной конвейер; 2. 5, 12, 15 — роликовый конвейер; 3 — подъемник; 7 — автоматический стеллажный кран-штабелер ТС-10 А; 8 — рабочие места комплектовщиков; 9 — промежуточный склад; 10 — высотные стеллажи; 14 — междуэтажный подъемник

Востребованные грузы автоматическими стеллажными кранами-штабелерами подаются на линию выгрузки, расположенную на втором этаже экспедиции. Кран-штабелер укладывает тару на устройство для выгрузки, аналогичное загрузочному устройству, но работающее в другом направлении. Далее грузы от всех кранов-штабелеров попадают на один роликовый конвейер, который перемещает их мимо поста управления к двум местам выдачи, выполненным в виде цепных конвейеров. Здесь грузы с помощью электропогрузчиков передаются на площадку комплектации. В зависимости от дневного задания и других факторов скомплектованные для отправки грузы или поступают на промежуточный склад для временного хранения, или передаются на первый этаж и направляются потребителям.

В тех случаях, когда из пакета извлекается лишь часть хранимых грузов, оставшаяся в таре часть грузов передается на первый этаж, где вновь приходуется и направляется на склад на хранение.

Рис. 10. Схема автоматизированного склада

В зависимости от места, занимаемого складом в общем производственном процессе предприятия, компоновка склада может в определенной степени изменяться при сохранении принципиальной схемы. Например, продукция на склад может поступать из производственных цехов по конвейерным линиям и отгружаться заказчикам автомобильным или железнодорожным транспортом, или вновь возвращаться на производство с помощью конвейеров.

Примером последнего может служить склад косметики, изготовленный фирмой «Мунк» (Норвегия). Склад построен на одном участке с основным производством и соединен с производственным корпусом двухэтажной галереей. По второму этажу галереи производится подача продукции на склад, по первому этажу продукция возвращается на производство. Склад имеет стеллажи, образующие четыре прохода, в которых работают стеллажные автоматические краны-штабелеры. Длина стеллажей — 110,5 м, высота — 22,4 м. В стеллажах хранятся поддоны (9300 шт) размером в плане 1260 х X 1055 мм. Грузоподъемность поддона — 1200 кг. Груз подается в зону хранения транспортной линией, проходящей мимо центрального пульта оператора. Между кра-нами-штабелерами груз распределяется автоматической тележкой, на которую он попадает с подающей транспортной линии. Грузы из стеллажей выдвигают с помощью подобной же автоматической тележки на выдающую транспортную линию, проходящую на первом этаже экспедиции. Складом управляют с помощью ЭВМ. Оператор имеет возможность непосредственного диалога с управляющей машиной с помощью дисплея. Оператор может располагать всеми необходимыми данными для работы склада — количеством грузов, размещенных на складе, полным обзором свободных мест хранения, распечаткой выполненных операций и т. д.

Рис. 11. Схема автоматизированного склада фирмы «Электролюкс»

Для работы склада в аварийных ситуациях разработаны программы, обеспечивающие выполнение тех или иных работ без участия оператора (как например, программа действия в случае пожара).

Экспедиции приема и выдачи грузов могут быть расположены и на одном уровне, когда грузооборот склада сравнительно невелик и транспортные системы справляются с потоком подаваемых на склад и выдаваемых со склада грузов. Примером использования одной транспортной системы для транспортирования грузов на склад и со склада (рис. 6.9) может служить склад фирмы «Электролюкс» (Е1еИго1их, Швеция).

Склад оборудован стеллажами, образующими три прохода. Длина стеллажей — 39 м, высота — 16,5 м. На складе хранятся поддоны грузоподъемностью 1000 кг.

Склад обслуживает один автоматический кран-штабелер, перемещаемый из прохода в проход передаточной тележкой с автоматическим управлением. Передаточная тележка установлена с заднего торца стеллажей. С переднего торца осуществляется загрузка крана-штабелера. Для этой цели на складе имеется транспортная линия для подачи поддонов на склад и для выдачи со склада поддонов, извлеченных краном-штабелером из стеллажей. Управление транспортно-распределительной системой и краном-штабелером производится автоматически с центрального пульта управления. Оператор центрального пульта, оборудованного дисплеем, получает задание на установку грузов в стеллаж и выдачу грузов из стеллажа.