自动化仓库的出入库能力计算

1.堆垛机的工作循环

以前计算堆垛机的工作循环时间时，是设定堆垛机货叉在货架中央位置来计算的。随着控制方法的先进化，计算堆垛机循环时间的基准位置也发生了变化。其方法是求出堆垛机从入库工作台开始到达全部货位间的平均值。

堆垛机的循环时间有平均单循环时间和平均复合循环时间。

（1）平均单循环时间 堆垛机从出/入库工作台到达所有的出/入库时间和总和除以总货位数的值称作平均单循环时间。图2-15所示为单循环图。平均单循环时间计算如下：

图2-15 单循环图

式中 T_s——平均单循环时间（s）；

j——货架列数，为1～m；

k——货架层数，为1～n；

t_jk——堆垛机单边运动到某货位的时间（s）；

t_f——货叉取货时间（s），即在出/入库工作台或在货位处货物移动的时间；

t_i——浪费时间（s）。

（2）平均复合循环时间 平均复合循环时间计算如下：

式中 T_D——平均复合循环时间（s）；

t_t——平均货位之间的移动时间（s），入/出库的货位是随机决定的，指一定次的货位间移动的平均时间；

t_s——入/出库工作台之间的移动时间（s），即入库工作台和出库工作台在不同位置时的移动时间。

例1：如图2-16所示为出/入库为一个工作台的示意图。

图2-16 出/入库为一个工作台

例2：如图2-17所示为出/入库工作台分开的示意图。

图2-17 出/入库工作台分开

例3：如图2-18所示为出/入库工作台在不同层上的示意图。

图2-18 出/入库工作台在不同层上

2.堆垛机的基本出/入库能力

所谓堆垛机的基本入库或出库能力即是每小时入库或出库的装载单元数。

（1）平均单循环时间的基本出/入库能力 平均单循环时间的基本出/入库能力计算公式如下：(www.xing528.com)

式中 N_s——每小时入库或者出库的装载单元数量（个）；

T_s——平均单循环时间（s）。

（2）平均复合循环时间的基本出/入库能力 平均复合循环时间的基本出/入库能力计算公式如下：

式中 N_D——每小时入库或者出库的装载单元数量（个）；

T_D——平均复合循环时间（s）。

3.自动化仓库系统能力

自动化仓库的能力可视为构成系统的各要素的综合能力，其中包括各种机器的处理时间、响应时间、人的作业时间和运转方法等。具体地说，这些内容有：

1）出/入库的货位安排。

2）货位区域管理。

3）多台堆垛机的负荷平衡。

4）出库顺序的控制。

4.货物的出/入库周期

在选择自动化仓库的功能时，应考虑货物出/入库周期。货物出/入库周期是选择自动化仓库的基本单位，它表示堆垛机存取货时间的长短，即表示其效率高低。通过对货物在库内流动的时间分析，确定各相关设备的能力，为设计自动化仓库的规模提供科学依据。

堆垛机的周期如图2-19所示，根据堆垛机运动线路分类来选择其规格型号。按照自动化仓库的运转方法来决定堆垛机是单循环还是复合循环。把整个系统作为研究对象，在规划设计时进行概算。在设计阶段，充分应用计算机和设计程序进行模拟。

堆垛机存取货物周期概算法如下：

1）计算位于自动化仓库的平均位置的托盘的单循环时间。

图2-19 堆垛机周期

2）计算位于自动化仓库的1/2高度和1/2长度位置的托盘的单循环时间。

3）在自动化仓库运转初期，把1/2作为1/3来计算。

一旦计算出堆垛机的工作循环时间之后，按照自动化仓库的设计原则便可计算出它的基本出/入库能力。计算公式如下：

式中 η——每小时托盘的出/入库数量（个/h）。

T₀——基本运动时间（周期）（s）。

例如循环时间T₀=180s，则

就是说自动化仓库每小时的出/入库能力为20个托盘装载单元。根据1台运输车辆的装载能力可计算出每小时所需运输车辆的台数。此外，还可计算出堆垛机的台数，从而能够计算出自动化仓库的规模大小。