Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Расчет параметров склада

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ СКЛАДА

1.1. Характеристики склада

Площади на складах обычно делят на помещения основного производственного назначения и вспомогательные. Первые служат для выполнения основных технологических операций, в том числе для хранения товаров, экспедиции и переработки. Вспомогательные помещения предназначены для хранения тары, размещения инженерных устройств и коммуникаций, а также различных служб и иных целей.

Условно пространство склада можно разделить на две основные части: площади, непосредственно используемые для хранения товара, и площади, не используемые для хранения. При планировании склада рекомендуется поддерживать соотношение этих площадей в пропорции не менее чем 2:1.

Планировка складских помещений должна обеспечивать возможность применения эффективных способов размещения и укладки единиц хранения, использования складского оборудования и условия для полной сохранности товара. Такой принцип внутренней планировки зон склада позволяет поддерживать поточность и непрерывность складского технологического процесса.

Для улучшения условий эксплуатации подъемно-транспортных машин и механизмов необходимо стремиться организовать единое пространство склада, без перегородок и с максимально возможным количеством колонн или пролетов. Наилучшим вариантом с этой точки зрения является однопролетный склад (шириной не менее 24 м. Эффективность использования складского объема во многом зависит также от высоты складирования, которая должна учитывать размеры транспортных единиц и максимально приближаться к технологической высоте склада.

На планировку и структуру помещений склада существенным образом влияет само содержание технологического процесса. На стадии проектирования устанавливают состав помещений склада, пропорции между отдельными помещениями и их взаимное расположение. Рассмотрим планировку товарного склада общего пользования как наиболее распространенного вида склада.

Для выполнения технологических операций по приемке, хранению и отправке продукции покупателям на складах выделяют следующие основные зоны:

– зона разгрузки транспортных средств, которая может располагаться как внутри, так и вне помещения;

– экспедиция приемки товара, в том числе с операциями по приемке продукции по количеству и качеству;

– основная зона хранения;

– зона комплектования заказов;

– экспедиция отправки товара;

– зона погрузки транспортных средств, которая располагается вне зоны хранения и комплектования.

Перечисленные операционные зоны склада должны быть связаны между собой проходами и проездами.

Зона разгрузки транспортных средств должна примыкать к экспедиции приемки товара (зоне приемки продукции по количеству и качеству). Под зону хранения продукции отводится основная часть площадей. Она состоит из территории, занятой единицами хранения, и площади проходов. К зоне хранения должна примыкать зона комплектования заказов. Эту зону в свою очередь следует располагать рядом с экспедицией по отправке единиц хранения.

Зона разгрузки товара используется для механизированной и ручной разгрузки транспортных средств, а также для выемки товара из транспортной тары, приемки по количеству и кратковременного хранения до момента передачи в экспедицию приемки товара.

Экспедиция приемки товара служит для приемки товара по количеству и качеству, ведения учета прибывшего товара, его временного хранения до передачи в зону основного хранения склада.

На участке подготовки товара к хранению (размещается в зоне приемки товара или в основном помещении склада) происходит формирование мест хранения. Товар в эту зону может поступать из экспедиции приемки товара или с участка разгрузки.

В зоне комплектования осуществляется формирование единиц транспортировки потребителям, содержащих подобранный в соответствии с заказами необходимый ассортимент товара.

Экспедиция отправки используется для приемки товара экспедитором (получателем товарной партии), а также для кратковременного хранения подготовленных к отправке грузовых единиц.

В зоне погрузки происходит ручная и/или механизированная загрузка транспортных средств.

1.2. Определение основных параметров склада

1.2.1. Общая площадь склада

Где Sпол – полезная площадь, т. е. площадь, занятая непосредственно под хранимой продукцией (стеллажами, штабелями и другими приспособлениями для хранения продукции), м2;

Sвсп – вспомогательная (оперативная) площадь, т. е. площадь, занятая проездами и проходами, м2;

Sпр – площадь участка приемки, м2;

Sкомпл – площадь участка комплектования, м2;

Sсл – площадь рабочих мест, т. е. площадь в помещениях складов, отведенная для рабочих мест складских работников, м2;

Sпэ – площадь приемочной экспедиции, м2;

Sоэ – площадь отправочной экспедиции, м2.

При приближенных расчетах общую площадь склада Sобщ , м2, можно определять в зависимости от полезной площади Sпол через коэффициент использования:

Где a – коэффициент использования площади склада (удельный вес полезной площади склада); в зависимости от вида хранимого товара находится в пределах 0,3...0,6.

Полезная площадь склада:

Где Qmax – максимальная величина установленного запаса продукции на складе, т;

qдоп – допустимая нагрузка на 1 м2 площади пола склада, т/м2.

Общая формула для расчета полезной площади склада имеет вид:

Где Q – прогноз годового товарооборота, руб./год;

З – прогноз величины запасов продукции, количество дней оборота;

Кн – коэффициент неравномерности загрузки склада; определяется как отношение грузооборота наиболее напряженного месяца к среднемесячному грузообороту склада 254 – число рабочих дней в году;

Сv – примерная стоимость 1 м3 упакованной продукции, хранимой на складе, руб./м3; может быть определена на основе стоимости грузовой единицы и ее массы брутто. Массу 1 м3 хранимой на складе продукции можно определить посредством выборочных замеров, проводимых сотрудниками склада;

Киго – коэффициент использования грузового объема склада, характеризует плотность и высоту укладки товара (технологический смысл коэффициента использования грузового объема склада Киго заключается в том, что оборудование, особенно стеллажное, невозможно полностью заполнить хранимой продукцией. Практика показывает, что в случае хранения продукции на поддонах Киго = 0,64, при хранении продукции без поддонов Киго = 0,67).

Vпол – объем продукции в упаковке, который может быть уложен на данном оборудовании по всей его высоте, м3;

Sоб – площадь, которую занимает проекция внешних контуров несущего оборудования на горизонтальную плоскость, м2;

Н – высота укладки продукции, м.

Величины Q и З определяют на основе прогнозных расчетов.

Для продукции, хранящейся в ячейках, полезная площадь склада определяется через необходимое число ячеек и стеллажей по формуле:

где Sст – площадь, занятая под один стеллаж, м2;

Nст – число стеллажей.

Полезную площадь склада Sпол при неравномерном поступлении продукции на склад рассчитывают по формуле минимума суммарных затрат:

Где Sрез – резервная площадь, м2;

S1 – затраты на содержание 1 м2 резервной площади, руб./м2;

Рk – вероятность отказа в приемке продукции;

S2 – потери за каждый день отказа в приемке продукции, руб.;

365 – число дней в году.

Площади участков приемки и комплектования

Эти площади рассчитывают на основании укрупненных показателей расчетных нагрузок на 1 м2 площади на участках приемки и комплектования. В общем случае в проектных расчетах исходят из необходимости размещения на каждом квадратном метре участков приемки и комплектования 1 м3 продукции.

Необходимую длину фронта погрузочно-разгрузочных работ рассчитывают так:

Где n – число транспортных единиц, одновременно подаваемых к складу;

l – длина транспортной единицы, м;

li – расстояние между транспортными средствами, м.

Площадь зон приемки и комплектования товаров, м2, определяют как:

Где Qг – годовое поступление продукции, т;

Kн – коэффициент неравномерности поступления продукции на склад, Kн = 1,2...1,5;

A2 – доля продукции, проходящей через участок приемки склада, %;

tпр – число дней нахождения продукции на участке приемки;

254 – число рабочих дней в году;

365 – число дней в году;

qдоп –нагрузка на 1 м2 площади, принимается равной 0,25 средней нагрузки на 1 м2 площади склада, т/м2;

Sв – площадь, необходимая для взвешивания, сортировки и т. д., м2; Sв < > = 5...10 м2;

A3 – доля продукции, подлежащей комплектованию на складе, %;

tкм – число дней нахождения продукции на участке комплектования;

На складах с большим объемом работ зоны экспедиций приемки и отправки товара устраивают отдельно, а с малым объемом работ – вместе. Размер отпускной площадки рассчитывается аналогичным образом.

При расчетах следует изначально заложить некоторый излишек площади на участке приемки, так как со временем на складе, как правило, появляется необходимость в более интенсивной обработке поступающей продукции. Минимальная площадь зоны приемки должна размещать такое количество продукции, какое может прибыть в течение нерабочих дней.

Минимальный размер площади приемочной экспедиции

Где Qг – годовое поступление продукции, т;

tпэ – число дней, в течение которых продукция будет находиться в приемочной экспедиции;

Kн – коэффициент неравномерности поступления продукции на склад, Kн = 1,2...1,5;

qэ – укрупненный показатель расчетных нагрузок на 1 м2 в экспедиционных зонах, т/м2.

Минимальная площадь отправочной экспедиции должна позволить выполнять работы по комплектованию и хранению усредненного количества отгрузочных партий. Ее определяют как:

Где tоэ – число дней, в течение которых продукция будет находиться в отправочной экспедиции.

Размеры проходов и проездов в складских помещениях определяют в зависимости от габаритов хранимой продукции и подъемно-транспортных средств, а также размеров грузооборота. Если ширина рабочего коридора машин, работающих между стеллажами, равна ширине стеллажного оборудования, то площадь проходов и проездов будет равна грузовой площади. Ширина проезда, см,

где B – ширина транспортного средства, см;

C – ширина зазоров между самими транспортными средствами и между ними и стеллажами по обе стороны проезда (принимается равной 15...20 см).

В абсолютных величинах ширина главных проездов (проходов) принимается от 1,5 до 4,5 м, ширина боковых проездов (проходов) – от 0,7 до 1,5 м. Высота складских помещений от уровня пола до затяжки ферм или стропил обычно составляет от 3,5 до 5,5 м в многоэтажных строениях и до 18 м – в одноэтажных.

1.2.2. Расчет вспомогательной площади

Площадь служебного помещения склада рассчитывается в зависимости от числа работающих. При штате склада до трех работников площадь конторы определяется исходя из того, что на каждого человека приходится по 5 м2; от 3 до 5 человек – по 4 м2; при штате более пяти работников – по 3,25 м2. Рабочее место заведующего складом (площадь 12 м2) рекомендуется расположить вблизи участка комплектования так, чтобы была возможность максимального обзора складского помещения. Если на складе планируется проверять качество хранящейся продукции, то рабочие места отвечающего за это персонала рекомендуется оборудовать вблизи участка приемки, но в стороне от основных грузопотоков.

Потребность в стеллажном оборудовании

Где Nт – количество продукции, подлежащей хранению в стеллажах, м3;

Vст – вместимость одного стеллажа, м3.

Вместимость склада

Где Fс – площадь, используемая под непосредственное складирование груза, м2;

qm – удельная нагрузка, т/м2.

Вместимость оборудования для хранения продукции (стеллажи, штабеля и т. п.), вычисляется как

Где Vоб – геометрический объем соответствующего оборудования, м3;

g – удельный вес материала или изделия, т/м3;

b – коэффициент заполнения объема (плотность укладки).

Показатели эффективности использования складской площади и объема позволяют определить, насколько эффективно используется складское пространство при применении конкретных видов складского оборудования.

Коэффициент полезно используемой площади:

Где Sпол – полезная площадь склада, м2;

Sо.с. – общая площадь склада, м2.

Этот параметр в зависимости от типа складского помещения, его планировки, используемого оборудования и других факторов может иметь значение от 0,25 до 0,6. Чем больше эти цифры, тем эффективнее используются складские площади. Эффективность использования вместимости склада можно определить путем расчета коэффициента использования полезного объема склада Ks. В зависимости от способа хранения товаров и характера груза этот показатель может принимать значения от 0,3 до 0,5 и вычисляется как отношение объема стеллажей и штабелей с товарами к общему складскому объему:

Где Vпол – часть объема склада, занимаемая оборудованием, на котором хранится продукция, м3;

Sпол – полезная площадь склада, м2;

Vо.с. – общий объем склада, м3;

hскл – высота складского помещения, используемая под хранение продукции, м;

Sо.с. – общая площадь склада, м2;

hо.с. – высота складского помещения, м.

1.3 Расчет потребности в технике

Выбор типов средств механизации, а также определение их количества основывается на принятой схеме технологического процесса переработки грузов и схеме размещения технологического оборудования в складских помещениях. Задача технического оснащения склада включает в себя ряд отдельных задач:

разработка принципиальной схемы механизации операций технологического процесса
выбор типов подъемно-транспортного оборудования, используемого на различных операциях технологического процесса
расчет потребности в подъемно-транспортном оборудовании

Расчет потребности количества механизмов производится отдельно для основных операций технологического процесса переработки грузов (приема товаров, размещения на хранение и отборка, отпуск товаров со складов).

Потребность в механизмах при поступлении товаров на склад:

Где Nпоступления — потребность в технике, обслуживающей входящий поток;

Eсклада - единовременная вместимость склада, пакетоподдонов

3 — товарооборачиваемость, дней;

Упоступления - уровень механизации работ при поступлении товаров на склад, %,

Тцикла - продолжительность цикла работы механизма, сек/поддон,

tмех - суточный ресурс рабочего времени механизма, сек/смену,

Kзапаса ^_ коэффициент запаса техники,

Кн.п. - коэффициент неравномерности поступления товаров па склад.

Потребность в механизмах при размещении на хранение и их отборке на складе:

Где Ест - емкость стеллажного оборудования, поддонов,

Ештаб - емкость штабельного хранения, поддон,

Уст - уровень механизации при укладке грузов в стеллажи, %,

Уштаб ~ уровень механизации при обработке штабелей, %.

Потребность в механизмах при отправке товаров со склада:

Где Кн.о. - коэффициент неравномерности отправки товаров со склада. Напомним, что значение коэффициента неравномерности рассчитывается на материалах компании как отношение грузооборота наиболее напряженного месяца к среднемесячному грузообороту склада.

Выше показан принципиальный подход к определению потребности в технике. Конкретизируются расчетные модели при разработке схем материальных потоков на складе, а также транспортно-технологнческих схем переработки грузов. Необходимо понять «анатомию»- потокового процесса на складе, т. е. определить, какая часть от общего количества поступающего груза по какому направлению проходит, какие специфические условия необходимо учесть на том или ином потоке.

ГЛАВА 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СКЛАДА НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

2.1 Исходные данные

Режим работы склада: с 8.00 до 17.00, суббота и воскресенье выходной.
Стандарт поставки:

среднесуточный объем товаропотока Vвход/выход = 120 м3;

коэффициент неравномерности входящего товаропотока Кнеравн. вход = 1,4;
интервал работ по разгрузке и приемке товара Твход = 4,5 ч (с 12.30 до 17.00);
количество паллет в кузове автомобиля Nпалл. а/т = 22 шт.;
время разгрузки автомобиля с учетом технологических простоев и вспомогательного времени tразгр = 0,75 ч.

Товар поступает на склад в фурах паллетированный, пакетированный. Паллеты однородные. Товар принимается после полной разгрузки автомобилей. Время приемки товара соответствует времени разгрузки транспорта.

Стандарт хранения:

среднее время нахождения товара на складе Тобор = 15 рабочих дней;

коэффициент неравномерности хранения товара Кнеравн. хран = 1,4;
площадь, занимаемая паллетой, Sпалл = 1,2 × 0,8 = 0,96 м2;
высота товара на паллете Нпалл = 1,2 м.

Отсутствует выраженная тенденция к увеличению/уменьшению складских остатков. Специальные требования к хранению, обработке, товарному соседству отсутствуют.

Стандарт отгрузки:

количество заказов в кузове автомобиля (выход) Nзак. а/т = 10 шт.;

коэффициент неравномерности исходящего товаропотока Кнеравн. выход = 1,8;
площадь, занимаемая паллетой с заказом, Sзак = 1,2 × 0,8 = 0,96 м2;
высота заказа на паллете Нзак = 0,6 м;
интервал работ по отгрузке заказов Твыход = 3,5 ч (с 8.30 до 12.00);
время загрузки автомобиля с учетом технологических простоев и вспомогательного времени tотгр = 0,75 ч.

Заказы отгружаются после полной проверки экспедитором их соответствия составу маршрута. Время проверки маршрутов соответствует времени загрузки автотранспорта.

2.2 Расчет зоны приемки и отгрузки

Как видно из исходных данных, работы по разгрузке/приемке товара и работы по отгрузке заказов производятся в разное время. Следовательно, для экономии ресурса.

Для расчета требуемой емкости зоны приемки/отгрузки, а также требуемого ресурса нам надо определить состав первого поста приемки/отгрузки и вычислить нужное количество постов. Так как погрузочно-разгрузочный фронт совмещенный, расчет показателей проводится отдельно для входящего и исходящего товаропотоков с последующим сравнением полученных данных и принятием наибольших значений.

Определим требуемое количество постов приемки и отгрузки. Для этого рассчитаем количество машин, приходящих в сутки под разгрузку с учетом неравномерности поставок. Суточное количество автотранспорта, приходящего под разгрузку, определяем по формуле:

Определяем требуемое количество постов для обработки входящего товаропотока:

Теперь определим суточное количество автотранспорта, приходящего под загрузку:

Требуемое количество ворот для обработки исходящего товаропотока:

Следовательно, всего нам потребуется 9 ворот. Теперь определим требуемые площади и емкости зоны приемки/отгрузки. Как было отмечено в исходных данных, приемка партии товара осуществляется после полной разгрузки транспорта и время приемки партии товара соответствует времени разгрузки автомобилей. Поэтому для обеспечения непрерывности процесса в зоне целесообразно во время приемки партии товара производить разгрузку следующей партии. Для обеспечения выполнения работ по данной технологии емкость одного поста приемки должна позволять размещать единовременно товарный объем, равный двукратному объему товара в кузове автотранспорта. Таким образом, требуемая емкость и площадь поста приемки составит:

Умножив полученные значения на требуемое количество постов для разгрузки и приемки товара, получим требуемые характеристики зоны для обработки входящего товаропотока:

Технология отгрузки схожа с технологией приемки. Скомплектованные заказы в составе маршрута размещаются перед воротами. Так как время передачи заказов экспедитору соответствует времени загрузки заказов в кузов автотранспорта, требуемая емкость и площадь сектора отгрузки через одни ворота составит:

Кисп. пл. отгр – коэффициент использования площади зоны отгрузки. Для предварительного расчета принимаем kисп. пл. отгр = 0,32.

Определим требуемые характеристики зоны для обработки исходящего товаропотока:

Для зоны приемки/отгрузки принимаем наибольшие полученные показатели:

;

2.3 Расчет зоны хранения и отбора товара

Определим основные параметры зоны хранения и отбора. Нам известно время нахождения товара на складе, объем суточного потока и коэффициент неравномерности объемов хранения. Рассчитаем требуемую емкость зоны хранения и отбора:

Теперь определим, какие технологические требования предъявляются в нашем случае к размещению товара для отборки. Коробочная отборка осуществляется вручную, следовательно, все артикулы должны быть представлены в зоне ручного доступа. Рассмотрим вариант с размещением товара на фронтальных паллетных стеллажах, при этом с паллет первого яруса будет производиться коробочный отбор. Средняя наполненность паллеты отборки составляет половину объема паллеты хранения.

Составим формулу определения требуемого количества паллето-мест для нашего случая:

Определим максимально возможное количество ярусов фронтальных стеллажей при размещении 100 артикулов на первом ярусе:

Конечно, такого количества ярусов для механизированной обработки товаропотоков нам не потребуется. Допустим, что расстояние от отметки уровня пола до низа балки перекрытия проектируемого складского здания составляет 10 м. Высота товара на паллете Нпалл = 1,2 м. Учитывая высоту поддона, высоту горизонтальной стеллажной балки, высоту технологического зазора над каждой паллетой с товаром и пространство под балкой перекрытия для прокладки коммуникаций, размещаем 6 ярусов стеллажей. Установка и снятие паллет с товаром будет осуществляться погрузчиками с высотой подъема вил 8,6 м.

Определим требуемую площадь зоны хранения и отбора товара:

Кисп. пл. хран – коэффициент использования площади зоны хранения и отбора. Для предварительного расчета принимаем kисп. пл. хран = 0,33.

2.4 Расчет зоны контроля и комплектации

Для определения площади зоны контроля и комплектации заказов нам необходимо рассчитать требуемое количество постов комплектации. Каждый контролер-комплектовщик проверяет правильность отобранного заказа, маркирует коробки с товаром, распечатывает требуемые документы и вкладывает их в первый короб заказа. Допустим, что по данным существующего хронометража операций контроля и комплектации средняя производительность контролера-комплектовщика составляет 4,1 заказа в час. Таким образом, требуемое количество контролеров-комплектовщиков и соответственно постов комплектации мы сможем определить по формуле:

Средняя площадь поста контроля и комплектации составляет порядка 24,5 м2. Общая площадь зоны контроля и комплектации составит:

2.5 Расчет зоны транспортной экспедиции и вспомогательной площади

Отгрузка производится с 8.30 до 12.00, следовательно, все заказы должны быть скомплектованы и размещены в зоне транспортной экспедиции до окончания рабочего дня, предшествующего дню отгрузки, а сама зона должна позволять разместить весь суточный объем заказов с учетом неравномерности отгрузок.

Если мы расположим все заказы на полу в один ярус, нам потребуются следующие площади:

В целях экономии складских площадей в зоне экспедиции целесообразно установить стеллажи. Количество их ярусов принимаем Nярусов эксп = 4 шт. При этом работы по размещению и отбору заказов в зоне транспортной экспедиции могут осуществляться погрузчиком с высотой подъема вил 3,5 м.