工程二仓储设施与设备
工程训练名称
仓储设施与设备
工程训练目标
通过本工程的学习，能够根据存储货物的特点选择相应货架，熟悉主流托盘的种类和规格，能够在国标托盘上熟练堆垛各种货物，能够熟练操作主流叉车，了解常见叉车的种类和作用，了解自动分拣设备的种类及应用案例。
工程能力规范
能力模块 货架 托盘 叉车 能力要求 能为需要规则存放的货物选择常用货架；能根据多规格货物的存放需求选择相应货架；能综合经管货架及存放在其上的货物 国标托盘上堆码规则货物；在各类托盘上堆码各类货物；能对局部损坏的托盘进行简单维修 能熟练使用手动液压叉车存取放置在托盘上的货物；能熟练多种不同类型的叉车存取货物；能对各型叉车做简单的维护和维修 自动分拣 能够说明自动分拣设备的基本工作原理；能正确的向自动分拣设备下达分拣指设备 令，编辑分拣条件；能排除自动分拣设备常见的故障 工程知识点、能力（技能）点
层架、托盘货架、移动货架等的优缺点、选择货架时应考虑的因素、平托盘的种类及特点、托
盘规格、手动液压托盘叉车及平衡重叉车的特点、叉车属具、选择叉车的规范、自动分拣设备的种类和性能
开篇案例
正泰集团采用自动化立体仓库，提高物流速度
正泰集团是中国目前低压电器行业最大销售企业，主要设计制造各种低压工业电器、部分中高压电器、电气成套设备、汽车电器、通信电器、仪器仪表等，其产品达150多个系列、5000多个品种、20000多种规格。“正泰”商标被国家认定为驰名商标。该公司2008年销售额达180亿元，集团综合实力被国家评定为全国民营企业500强第5位。在全国低压工业电器行业中，正泰首先在国内建立了3级分销网络体系，经销商达1000多家。同时，建立了原材料、零部件供应网络体系，协作厂家达1200多家。这对公司的物流系统提出了非常高的要求。考虑再三，正泰集团建设了自动化立体仓库，以解决越来越严峻的物流问题。
1、立体仓库的功能
正泰集团自动化立体仓库是公司物流系统中的一个重要部分。它在计算机经管系统的高度指挥下，高效、合理地贮存各种型号的低压电器成品。准确、实时、灵活地向各销售部门提供所需产成品，并为货物采购、生产调度、计划制订、产销衔接提供了准确信息。同时，它还具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能。
2、立体仓库的工作流程
正泰立体库占地面积达1600平方M（入库小车通道不占用库房面积），高度近18M，3个巷道（6排货架）。作业方式为整盘入库，库外拣选。
3、立体库主要设施
（1）托盘。所有货物均采用统一规格的钢制托盘，以提高互换性，降低备用量。此种托盘能满足堆垛机、叉车等设备装卸，又可满足在输送机上下衡运行。
（2）高层货架。采用特制的组合式货架，横梁结构。该货架结构美观大方，省料实用，易安装施工，属一种优化的设计结构。
（3）巷道式堆垛机。根据本仓库的特点，堆垛机采用下部支承、下部驱动、双方柱型式的结构。该机在高层货架的巷道内按X、Y、Z三个坐标方向运行，将位于各巷道口入库台的产品存入指定的货格，或将货格内产品到运出送到巷道口出库台。该堆垛机动性设计与制造严格按照国家规范进行，并对结构强度和刚性进行精密地计算，以保证机构运行平稳、灵活、安全。堆垛机配备有安全运行机构，以杜绝偶发事故。其运行速度为4—80m/min（变频调速），升降速度为3/16m/min（双速电机），货叉速度为2-15m/min（变频调速），通信方位为红外线，供电方式为滑触导线方式。
在此基础上，正泰集团实现了对库存货物的优良经管，降低了货物库存周期，提高了资金的周转速度，减少了物流成本和经管费用。自动化立体仓库作为现代化的物流设施，对提高该公司的仓储经管水平无疑具有重要的作用。
问题：
1、现代化的物流设施对提高仓储经管水平具有怎样重要的作用？ 2、正泰集团的仓库都有哪些物流设施和设备？为何如此配备？
模块一 货架作用及其存放
本模块导读
? 货架在仓储物流业务中广泛存在。
? 货架种类众多，每种货架都有其优缺点。
? 选择货架时主要依据货品的特性，同时还应考虑存取方便和货架安全等因素。
一、货架认知
提起货架可能大家都已很熟悉，从我国古老的中药店里药柜到现代各式商场店铺里所用的各种货架，甚至每个家庭都有这样那样的货架，如存放衣服的柜子、摆放工艺品的工艺品架、摆放图书杂志的书架，甚至包括鞋柜、杂货柜等等，只是，这些都是广义而言的货架。货架泛指存放货物的架子。
在仓储设备中，货架是指专门用于存放成件货品的保管设备。中华人民共和国国家规范物流术语（GB/T 18354-2006）对货架（Goods Shelf）的定义是“用支架、隔板或托架组成的立体储存货物的设施。”
货架是一种低技术高制造的产品，种类特别多，在仓储物流中几乎无处不在。随着对企业对物流重视程度的不断提高，物流量的大幅度增加，物流设备市场需求不断上升，带动了货架行业的发展。仓库功能的改善以及经管水平的提高，不仅要求数量众多、功能完善的货架，而且要求货架与机械化、自动化相适应，因而根据需求选择货架也是企业必须考虑的问题。
二、货架的作用
货架的作用主要表现在以下几个方面。
（一）利用仓库空间
货架是一种架式结构物，使用货架可以充分利用仓库空间，从而提高仓库容量的利用率，扩大仓库的储存能力，这是货架最基本的作用。
（二）减少货物损失
货架能够让存入货架中的货物，相互之间不挤压，减少货物的损耗，可完整保证货物本身的功
能，减少货物的损失。
（三）存取方便
货架中的货物存取十分方便，便于清点及计量，可做到先进先出。
（四）保证存储货物的质量
通常采取防潮、防尘、防盗、防破坏等措施，来提高货物存储的质量。
（五）有利于实现机械化及自动化经管
新型货架的结构及功能有利于实现仓库的机械化及自动化经管，从而为仓库的经管带来了非常大的帮助。
三、货架的种类
随着仓库机械化和自动化程度的不断提高，仓库设施特别是货架技术也在不断发展。货架的种类多种多样，根据不同的划分方式，可以分为不同的类型。
1、按货架发展形态分
可以分为传统式货架和新型货架。传统式货架包括层架、层格式货架、抽屉式货架、橱柜式货架、U形架、悬臂架、棚架、鞍架、气罐钢筒架、轮胎专用货架等。新型货架包括旋转式货架、移动式货架、装配式货架、调节式货架、托盘货架、进车式货架、高层货架、阁楼式货架、重力式货架、屏挂式货架。
2、按货架的制造材料分
可以分为钢货架、钢筋混凝土货架、木制货架、钢木合制货架等。 3、按货架结构分
可以分为层架、层格架、橱架、抽屉架、悬臂架、三角架和栅型架等。 4、按货架可移动性分
可以分为固定式货架、移动式货架、旋转式货架、组合货架、可调式货架和流动储存货架等。 5、按货架高度分
可以分为低层货架（高度在5M以下）、中层货架（高度在5M-15M）、高层货架（高度在15M以上）。
6、按货架载重量分 可以分为重型货架（每层货架载重量在500kg以上）、中型货架（每层货架载重量150kg-500kg）、轻型货架（每层货架载重量在150kg以下）。
7、按货架与仓库的结构关系分
可以分为整体结构式（货架直接支撑仓库屋顶和围墙）、分体结构式（货架与建筑物分为两个独立系统）。
8、按照货架构造分
可以分为组合可拆卸式货架、固定式货架。组合式货架具有轻便、灵活、适用范围广等特点，固定式货架具有牢固、承载大、刚性好等特点。
9、以存取作业方式分
可以分为以人工或叉车存取货架、以自动化设备配合存取货架、自动存取货架。以人工或叉车存取货架包括托盘货架、驶入/驶出式货架、流动式货架、可移动式货架、积层式货架、悬臂式货架、窄道式货架、可携带式货架、后推式货架等；以自动化设备配合存取货架包括垂直旋转式货架、水平旋转式货架等；自动存取货架包括整体式自动仓库货架、分体式自动仓库货架等。
四、常用货架
（一）层架
1、层架结构
层架由立柱、横梁、层板构成，层间用于存放货物。层架的应用非常广泛，如果按层架存放货物的重量及分类，层架可以分为重型、中型和轻型，如图2-1 （a）、（b）、（c）所示；按其结构特点分类，层架有层格式、抽屉式等类型，如图2-1（d）、（e）所示。
图2-1（a）重型层架
图2-1（b）中型层架 图2-1（c）轻型层架
图2-1（d）层格式层架 图2-1（e）抽屉式层架
一般轻型层架主要适合人工存取作业，其规格尺寸及承载能力都与人工搬运能力相适应，高度通常在2.4m以下，厚度在0.5m以下；而中型和重型的货架尺寸则较大，高度可达4.5m，厚度达1.2m，宽3m以上。
2、层架特点及用途
（1）中、重型层架一般采用固定式层架，坚固、结实，承载能力强，便于储存大件或中、重型货物，能够配合叉车等使用，而且能充分利用仓容面积，提高仓储能力。
（2）轻型层架一般采用装配式，较灵活机动，结构简单，承载能力较差，适于人工存取轻型或小件货物，且存放货物数量有限，是人工作业仓库的主要储存设备。
（3）层格式货架每格原则上只能放一种货品，不易混淆，层间光线暗，存放数量少，主要用于规格复杂、多样，必须互相间隔开的货品。
（4）抽屉式货架主要用于存放中小型模具，通常每层承载量小于500公斤，相对而言，重型抽屉式货架可用于存放特重型模具和货物，还可以存放比较贵重或怕尘土，怕湿的小件货品。
（二）托盘货架
1、托盘货架结构
托盘货架专门用于存放堆码在托盘上的货物，其基本形态与层架类似。这也是目前仓库中常用的货架之一。目前多采用杆件组合，不仅拆迁容易，层间距还可依码货高度调整。通常总高度在6m以下，架底撑脚需要装叉车防撞装置。如图2-2所示。
图2－2托盘货架
托盘货架用材质多为钢材结构，也可用钢筋混凝土结构。可做单排型连接，也可做双排型连接。如图2-3（a）、（b）所示。
图2-3（a） 单排型 图2-3（b） 双排型
2、托盘货架特点及用途
托盘货架结构简单，可调整组合，安装简易，费用经济；出入库不受先后顺序的限制，可做到先进先出；储物型态为托盘装载货物，实现机械化存取作业；仓容利用率高。
（三）阁楼式货架
1、阁楼式货架结构
阁楼式货架是将储存空间做上、下两层规划，利用钢架和楼板将空间间隙隔为两层，下层货架结构支撑上层楼板，在厂房地板面积有限的情形下，可作立体规划，有效地充分利用空间。如图2-4所示。
①楼板 ②扶手 ③楼梯 ④立柱 ⑤货架 ⑥提升机 ⑦滑梯
图2-4 阁楼式货架结构图
2、阁楼式货架的特点和用途
阁楼式货架能够提高仓储高度，有效增加空间利用率；又有上层货架适合储放轻量货品，因而不适合重型搬运设备行走；且此类货架存取作业效率低，仅适用于仓库场地有限而存放货品品种很多的仓库，以存放储存期较长的中小件货物，货物的型态最好是托盘、纸箱、包或散杂物等。
（四）悬臂式货架
1、悬臂式货架结构
悬臂式货架是在立柱上装设杆臂构成的，悬臂常用金属材料制造，其尺寸一般根据所存放物料尺寸的大小确定。为防止物料损伤，常在悬臂上加垫木质衬垫或橡胶带以起保护作用，如图2-5所示。
图2-5 悬臂式货架
2、悬臂式货架的特点及用途
此类货架适用于长形物料和不规则物料的存放；适用于人力存取操作，不便于机械化作业；一般需要配合叉距较宽的搬运设备，如叉距较大的侧面式叉车，由此，货架高度受限，一般在6m以下；
这使得仓库的空间利用率低，仅能利用约30%-50%。
（五）移动式货架
1、移动式货架结构
移动式货架底部装有滚轮，通过开启控制装置，滚轮可沿道轨滑动。货架结构可以设计成普通层架，也可以设计成托盘货架。控制装置附加有变频控制功能，用来控制驱动、停止时的速度，以维持货架的货物稳定，有时还设有确定位置的光电感测器及刹车电机，以提高启动或停止时的稳定度和精确度，如图2-6所示。
图2-6 移动式货架
2、移动式货架特点及用途
移动货架减少了通道数，使地面使用率达80％，且存取方便，可先进先出，使用高度可达12m，单位面积储存量可提升至普通货架的两倍左右。但是移动式货架的机电装置多，建造成本高，维护困难；这使得移动式货架主要适用于仓库面积有限，但数量众多的货物的存储。
（六）重力式货架
1、重力式货架结构
重力式货架又称流动式货架，分为托盘重力货架和箱式重力货架，如图2-7、2-8所示。其原理是利用货品的自重，使货品在有一定高度差的通道上，从高向低处运动，从而完成进货、储存、出库的作业。
重力式货架和一般层架从正面看基本相似，但是，其深度比一般层架深得多，类似许多层架密集靠放。每一层隔板成前端（出货端）低，后端（进货端）高的一定坡度。有一定坡度的隔板可制成滑道形式，货品顺滑道从高端向低端滑动，也可制成滑轨、辊子或滚轮，以提高货品的运动性能，尽量将坡度做得小一些。
图2-7 托盘重力货架 图2-8 箱式重力货架 2、重力式货架的特点及用途
（1）单位库房面积存储量大。重力式货架是密集型货架的一种，能够大规模密集存放货物，由于密集程度很高，减少了通道数量，可有效节约仓库的面积。由普通货架改为重力货架后，仓库面积可节省近50%。
（2）固定了出入库位置，减少了出入库工具的运行距离。采用普通货架出、入库时，搬运工具如叉车、作业车需要在通道中穿行，易出差错，且工具运行线路难以规划，运行距离也长，采用重力货架后，叉车运行距离可缩短1/3。
（3）专业、高效、安全性高。重力式货架其拣货端与入货端分离，能提高作业效率和作业的安全性。
（4）保证货物先进先出。重力式货架能保证先进先出，并且方便拣货，作为分拣式货架普遍应用于配送中心作业中。
（5）主要用于大批量少品种储存货物的存放或配送中心的拣选作业中。
（七）驶入式货架
驶入式货架是指托盘的存放由里向外逐一存放，叉车存、取同一托盘时用相同通道。 1、驶入式货架结构
驶入式货架如图2-9、2-10所示。这种货架采用钢质结构，钢柱上有向外伸出的水平突出构件或悬轨，叉车将托盘送入，由货架两边的悬轨托住托盘及货物。当架上没有放托盘货物时，货架正面便成了无横梁状态，这时就形成了若干通道，可方便叉车及人出入。该类货架储存密度高，但存取性差，不能做到先进先出。叉车在货架内行走，司机要小心作业，所以货架密度不能太高，以4层、3-5列为宜。
悬轨
立柱
图2-9 驶入式货架结构
图2-10 驶入式货架
2、驶入式货架特点及用途
驶入式货架的仓容利用率高，库容利用率可达90%，但是此类货架对托盘质量和规格要求较高，托盘长度需在1300mm以上，且不保证先进先出；因此，仅适合于大批量少品种，对先进先出要求不高或批量存取、不受保管时间限制的货物存储。
（八）驶入/驶出式货架
1、驶入/驶出式货架结构
驶入／驶出式货架如图2－11所示。结构与驶入式货架相同，不同之处在于驶入／驶出式货架前后通道是通的，没有拉杆封闭。前后均可安排存取货，能够实现先进先出。
图2-11 驶入／驶出式货架
2、驶入／驶出式货架特点及用途
此类货架仓容利用率高，高密度配置的情况下，高度可达10m，库容利用率可以高达90％以上，而且能够保证先进先出，只是对托盘质量和规格要求较高；此类货架适用于大批量、少品种的配送中心使用，但不太适合太长或太重货品。
（九）旋转式货架
旋转式货架如图2-12所示，它是适应目前生产及生活资料由少品种大批量向多品种小批量发展趋势而发展起来的一类现代化保管储存货架。其货架移动快速，速度可达30m／h，存取货品的效率很高，又能依需求自动存取货品，且受高度限制少，可采用多层，故空间能有效利用。
图2-12 旋转式货架 1、旋转式货架结构
旋转式货架可以分为水平旋转式货架和垂直旋转式货架两种。
水平旋转式货架。水平旋转式货架分一台电动机驱动和多台电动机驱动两种形式。一台电动机驱动，可将连在一起的上下各货架层在水平方向旋转的自动仓库。多台电动机形式是每层各有一台电动机，各层能够独立旋转的仓库。
垂直旋转式货架。其原理与水平旋转式货架大致相同，只是旋转的方向是与地面垂直,而取货的高度符合人体工程学，适合操作人员长时间作业。
2、旋转式货架的特点及用途
有助于减少人力，并可增加空间利用，且存入、取出口固定，货品不易失窃，也可利用计算机快速检索、寻找指定的储位，适合快速的拣货作业。只是需要使用电源，且维修费用高。这使得旋转式货架得储物形态多为纸箱、宝、小件货品。
五、货架的选择
货架的种类很多，要综合考虑货品特性、存取性、入出库量、搬运设备、厂房结构等多个因素来选择合适的货架，同时还应考虑货架安全等因素。
（一）货品特性
储存货品的外形、尺寸，直接关系到货架规格的选定，储存货品的重量则直接影响到选用哪种强度的货架。另外，还要预估总储位数的数量，必须考虑到企业未来两年的成长需求。
（二）存取性
一般存取性与储存密度是一对矛盾体。也就是说，为了得到较高的储存密度，则可能牺牲货品的存取性。虽然有些种类的货架可得到较好的储存密度，但储位经管较为复杂，也常无法做到先进先出。虽然立体自动仓库可往上发展，存取性与储存密度俱佳，但投资成本较高，一般企业很难承受。因此选用何种型式的储存设备，可说是各种因素的折衷，也是一种策略的应用。
（三）入出库量
入出库量高是非常重要的数据，它是货架选择需要考虑的重要因素。某些货架虽有很好的储存密度，但入出库量却不高，适合于低频率的作业。
（四）搬运设备
储存设备的存取作业通常是以搬运设备来完成。因此选用货架也需要考虑搬运设备。堆高机是最为通用的搬运设备，而货架通道的宽度，会直接影响到堆高机的选用，另外，从货架的高度来说，还需要考虑堆高机的举升高度及举升重量。
（五）厂房结构
货架的选用还须考虑厂房结构。厂房的梁下有效高度决定货架高度。而梁柱位置则会影响货架的配置。地板承受的强度，地面平整度也与货架的设计及安装有关。另外还须考虑防火设施和照明设施的安装位置。
具体选择时可参考表2-1。
表2-1 部分通用货架的种类及各自适用范围 货架种类 层架式货架 主要适用范围 层格式 存放规格复杂多样、容易搞混的，需相互隔离 抽屉式 比较贵重或怕尘土、怕湿的小件货品 适于存放整托盘货物 适用于各种类型货品的存放，上层放轻量货物，可有效利用空间 适用于长条状或长卷状货品 适用于各种类型货品的存放，能充分利用通道空间 托盘货架 阁楼式货架 悬臂式货架 移动式货架
驶入、驶出式货架 适用于量多样少货品；不适合太长或太重货物 模块二 托盘作用及其码货
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托盘是一种重要的集装器具。
托盘的发展总是与叉车同步，叉车与托盘的共同使用，形成有效的装卸系统。 在托盘上可以采取各种交错组合的办法码垛，并保证足够的稳定性。 托盘货品的紧固是保证货品稳固性、防止塌垛的重要手段。
一、托盘认知
（一）托盘的概念
中华人民共和国国家规范物流术语（GB/T 18354-2006）对托盘（Pallet）的定义是，“用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。”
托盘是为了使货物有效地装卸、运输、保管，将其按一定数量组合放置于一定形状的台面上，这种台面有供叉车从下部插入并符托起的叉入口中。在实际操作中，凡是满足上述基本结构的平台和在这种基本结构的基础上所形成的各种形式的集装器具均可称为托盘。
托盘是一种重要的集装器具，是物流领域中适应装卸机械化而发展起来的一种常用器具，托盘的发展总是与叉车同步，叉车与托盘的共同使用，形成的有效装卸系统大大地促进了装卸活动的发展，使装卸机械化水平大幅度提高，使长期以来在运输过程中的装卸瓶颈得以改善。它区别于普通的集合包装的特点，是随时处于“备战”状态，使静态的货物转变为动态的货物。将托盘与货物固定搭配，形成了托盘包装。托盘包装是以托盘为承载物，将包装件或产品堆码在托盘上，通过捆扎、裹包或胶粘等方法加以固定，形成一个搬运单元，以便用机械设备搬运。
托盘既具有搬运器具的作用，又具有集装容器的功能。托盘的出现还促进了集装箱和其他集装方式的形成和发展。托盘作为物流系统化的重要工具，对物流系统的建立和形成都具有重要作用。托盘已成为和集装箱一样重要得集装方式，形成了集装系统的两大支柱。
（二）托盘的优缺点
1、托盘的优点主要有：
（1）自重量小。托盘用于装卸负荷相对也比集装箱小。运输所消耗的劳动强度较小，无效运输及装卸负荷相对也比集装箱小。
（2）返空容易。返空时占用运力较少。由于托盘造价不高，又很容易互相代用，互相以对方托盘抵补，所以无需像集装箱那样必须有固定归属者，也无需像集装箱那样返空。即使返运，也比集装箱容易操作。
（3）装盘容易。不需像集装箱那样深入到箱体内部，装盘后可采用捆扎、裹包或胶粘等技术处理，操作简便。
（4）装载量适宜，组合量较大。
（5）节省包装材料，降低包装成本。 2、托盘的缺点主要有：
（1）保护产品性能不如集装箱。
（2）露天存放困难，需要有仓库等设施。
（3）托盘本身的回运需要一定的运力消耗和成本支出。
二、托盘的作用
托盘是最基本的物流器具，有人称其为“活动的平台”、“可移动的地面”。它是静态货物转变成动态货物的载体，是装卸搬运、仓储保管以及运输过程中均可利用的工具，与叉车配合利用，可以大幅度提高装卸搬运效率；用托盘堆码货物，可以大幅度增加仓库利用率；托盘一贯化运输，可以大幅度降低成本。
托盘的利用最初始于装卸搬运领域，现在，托盘单元化包装、托盘单元化保管、托盘单元化装卸搬运、托盘单元化运输处处可见。
三、托盘的种类
托盘按其基本形态分类如图2-13所示。
托盘按它的功能与作用可分为用叉车、手推平板车装卸的平托盘、柱式托盘、箱式托盘；在下部安装滚轮的，可用人力推动的滚轮箱式托盘、滚轮保冷箱式托盘；采用板状托盘，用设有推换附件的特殊叉车进行装卸作业的滑动板或装有滚轮的在托盘货车中使货物移动的从动托盘；其他还有
装运桶、罐等专用托盘之类的与货物形状吻合的特殊构造托盘。
通常，按托盘的适用性可分为通用托盘和专用托盘等两大类；按托盘的结构可以分为平托盘、箱开托盘、柱形托盘等三种。按材料分：木制、塑制、钢制、竹制、塑木复合等。
常用的托盘主要有以下几种。
使
a）
b） c）
d） e） f） g） a） 平托盘 b） 柱式托盘 c） 箱式托盘 d） 油罐式托盘
e） 翼型托盘 f） 滚轮保冷箱式托盘 g） 滑动板
图2-13 托盘的种类
（一）平托盘
平托盘按形状不同分有多种，如图2-13（a）所示。平托盘也是托盘中使用最广泛的一种，一般所说的托盘主要指平托盘。平托盘还可以进一步进行分类。
1、按台面分。按承载货物台面，平托盘可以分为单面实用型、单面实用型、双面实用型；单面
四向型，单面使用四项性，双面使用双蝶型、单面单翼型，单面使用单翼型、双面使用四项型九种。如图2-13（a）。
2、按叉车叉入方式分。可以分为单向叉入型、双向叉入型、四向叉入型三种。其中，单向叉入型只能从一个方向叉入，因而该叉车操作时较为困难。四向叉入型可以从四个方向进行叉入，因而操作较为灵活。
3、按制造材料分。可以分为木制、钢制、塑料制以及高密度合成板制等四类。 （1）木制托盘制造方便，便于维修，本体也较轻，使使用最广泛的平托盘。
（2）钢制平托盘用角钢等异型材焊接而成，其最大的特点是强度高，不易损坏和变形，维修工作量小。钢制平托盘制成翼形平托盘比较有优势，不但可以利用叉车装卸，而且可以利用两翼吊吊具进行吊装作业。
（3）塑料制平托盘采用塑料模具制成，一般为双面使用型，其最大特点是本体重量轻，耐腐蚀性强，可着各种颜色分类区分。但塑料制托盘承载能力不如钢、木制托盘。
（4）高密度合成板制平托盘使利用各种废弃物经高温处理压制而成。由于它使用再生环保材料制成，因而具有抗高压、承重性能好、成本低的特点。而且，它避免了传统木托盘的木结、虫蛀、色差、湿度高等缺点，适合各类货物的运输，尤其是重货（化工、金属等类产品）成批运输，也是替代木托盘的最佳选择。
（二）柱式托盘
柱式托盘是在平托盘的四个角装上立柱构成的，其形态如图2-13（b）所示，其目的是在多层堆码保管时，保护最下层托盘货物。托盘上的立柱大多是可卸式，高度多为1200mm左右。立柱的材料多为钢制，耐负荷3t，自重30kg左右。这种托盘的进一步演化为可从对角的柱子上端用横梁连接，使柱子成门框形。
柱式托盘的主要作用有两个，一是防止托盘上所置货物在运输、装卸等过程中发生踏跺；二是利用柱子支撑承重，可以将托盘货载堆高叠放，而不用担心压坏下部托盘上的货物。
（三）箱式托盘
箱式托盘是沿平托盘四个边有板式、栅式、网式等各种平面组成箱体，如图2-13（c）所示。有些箱体上有顶板，有些箱体上没有顶板。箱板有固定式、折叠式、可卸式三种。这种托盘的特点是使包装简易并可将形状不规则的货物集装，防护能力强，可以有效防止踏跺，防止货损。
（四）轮式托盘
如图2-13（d）、（f）所示，它们是在柱式、箱式托盘下部安装小型脚轮，按上部构造物的形式分为固定式、可卸式和折叠式三种。这种托盘不但具有一般柱式、箱式托盘的优点，而且可利用轮子做小距离运动，不需搬运机具就能实现搬运，也可以利用轮子作为滚上滚下的装卸，还有利于在装放车、船内后移动位置，所以轮式托盘有很强的搬运性。此外，轮式托盘在生产物流系统总还可以兼作作业车辆。
滚轮箱式托盘大多用于一般杂货的配送，装货面的大小为800mm×550mm，最大装载量为300kg。
（五）滑动扳
滑动板是瓦楞纸、板纸或塑料制的板状托盘，也叫薄板托盘，如图2-13（g）所示。和木质平托盘比较，有重量轻（每个约1.5kg）、充分利用保管空间（厚度在5mm以下）、价格低等优点。但是，为装卸这种托盘，需要带有特殊属具的叉车。
（六）特种专用托盘
由于托盘制作简单，造价低，所以某些较大数量运输的货物，都可制出装载效率高、装运方便、适于有特殊要求的某种物品的专用托盘，这类托盘在实际应用中种类不计其数，这里不再一一介绍。
四、托盘的规格
托盘规格的规范化是实现托盘联运的前提，也是实现物流机械和设施规范化的基础及产品包装规范化的依据。
国际规范化组织规定规格主要有：1200mm×1000mm、1200mm×800mm（欧洲规范）， 1140mm×1140mm（澳大利亚规范），48in×40in（1219×1016美国规范），1100mm×1100mm（日本规范），此外还有1200mm×1600mm、1200mm×1800mm的大型托盘。
国家规范规定的联运通用平托盘外部规格系列（GB／T2934-1996）为1200mm×1000mm、1200mm×800mm、1140mm×1140mm、1219 mm×1016 mm等四种。以上尺寸均为平面尺寸，公差为±3 mm。
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托盘集合包装所集装的货物单元体积一般为1m以上，高度在1100mm 或2200mm，载重为500～2000kg。
五、托盘的码货
（一）四种装盘码垛方式
在托盘上放装同一形状的立体形包装货物，可以采取各种交错组合的办法码垛，可以保证足够的稳定性，甚至不需要再用其他方法紧固。码放的方式有：重叠式、纵横交错式、正反交错式和旋转交错式四种，如图2-14所示。
图2-14 托盘集合包装方式
1、重叠式。即各层码放方式相同，上下对应。优点是工人操作速度快、包装物四个角和边重叠垂直，承载力大。缺点是各层之间缺少咬合作用，稳定性差，容易发生塌垛。在货品底面积较大情况下，采用这种方式可有足够稳定性。—般情况下，重叠式码放再配以各种紧固方式，则不但能保持稳固而且保留了装卸操作省力的优点。
2、纵横交错式。相邻两层货物的摆放旋转90°角，一层成横向放置，另一层成纵向放置。这种方式装完一层之后，利用转向器旋转90°角，层间有一定的咬合效果，但咬合强度不高。重叠式和纵横交错示适合自动装盘操作。
3、正反交错式。同一层中，不同列的货物以90°角垂直码放，相邻两层的货物码放形式是另一层旋转180°的形式。这种方式类似于房建筑砖的砌筑方式，不同层间咬合强度较高、相邻层之间不重缝，因而码放后稳定性很高，但操作较为麻烦，且包装体之间不是垂直面互相承受荷裁，所以下部货品易被压坏。
4、旋转交错式。第一层相邻的两个包装体都互为90°角，两层间的码放又相差180°角，这样相邻两层之间咬合交叉，托盘货品稳定性较高，不易塌垛。其缺点是，码放难度较大，而且中间容易形成空穴，会降低托盘载装能力。
（二）托盘的紧固方法
托盘货品的紧固是保证货品稳固性、防止塌垛的重要手段。托盘货品紧固方法有如下10种。
1、捆扎（图2-15）。用绳索、打包带等对托盘货品进行捆扎以保证货品的稳固。其方式有水平、垂直和对角等捆扎方式（图2-15）。捆扎打结的方法有结扎、粘合、热融、加卡箍等。还有把柔性钢丝、天线、软管用线架或卷轴等成卷的货物与托盘集合包装捆扎的情况。顶部加柜式盖板，宽度
方向捆两道，长度方向捆三道，都是铅垂方向。捆扎可用于多种货物的托盘集合包装。
图2-15 托盘货物的捆扎紧固方法
2、网罩紧固（图2-16）。加网罩紧固，主要用于装有同类货物托盘的紧固。多见于航空运输，将航空专用托盘与网罩结合起来，就可以达到紧固的目的。将网罩套在托盘货物上，再将网罩端的金属配件挂在托盘周围的固定金属片上（或将绳网下部缚牢在托盘的边沿上）、以防形状不整齐的货物发生倒塌。为了防水，可在网罩之下用防水层加以覆盖。网罩用棉绳、布绢和其他纤维绳等材料制成。绳的粗细依托盘货物的重量而定。
图 2-16 托盘网状紧固
3、框架紧固（图2-17）。框架紧固是将框架加在托盘货物相对的两面或四面以至顶部，用以增加托盘货物钢性。框架的材料以木板、胶合板、瓦楞纸板、金属板等为主。安装方法有固定式和组装式两种。采用组装式需要打包带紧固，使托盘和货物结合为一体。
图2-17 框架紧固
4、中间夹摩擦材料紧固（图2-18）。将具有防滑性的纸板、纸片或软性塑料片夹在各层容器之间，以增加摩擦力，防止水平移动（滑动），或防止冲击时托盘货物各层之间的移位。防滑片除纸板外，还有软性聚氨脂泡沫塑料等片状物。此外，在包装容器表面涂布二氧化硅溶液防滑剂，也有较好防滑效果。
图2-18夹摩擦料紧固
5、专用金属卡具固定（图2-19）。对某些托盘货物，最上部加可伸入金属夹卡，则可用专用夹卡将相邻的包装物卡住，以便每层货物通过金属卡具成一整体，防止个别分离滑落。
6、粘合紧固（图2-20）。粘合有两种方式。一种是在下一层货箱上涂上胶水使上下货箱粘合，涂胶量根据货箱的大小和轻重而定。另一种是在每层之间贴上双面胶条，可将两层通过胶条粘合在一起，这样便可防止在物流中托盘上货物从层间滑落。
图2-19 专用金属卡具固定
图2-20粘合紧固
a) 涂胶粘合 b)胶带粘合
7、胶带粘扎（图2-21）。托盘货物采用单面不干胶包装带粘捆，即使是胶带部分损坏，由于全部贴于货物表面，也不会散捆，而绳索、包装带捆扎，一旦一处断裂，全部捆扎便失去效用。
图2-21 胶带粘扎
8、平托盘周边垫高（图2-22）。平托盘周边稍稍垫高，托盘上置之货物会向中心互相依靠，在
物流中发生摇摆、振动时，可防止层间滑动错位，防止货垛外倾，因而也会起到稳固作用。
图2-22平托盘周边垫高
9、收缩薄膜紧固（图2-23）。将热缩塑料薄膜套于托盘货品上，然后进行热缩处理，塑料薄膜收缩后，便将托盘货品紧箍成一体。这种紧固形式是五面封，托盘下部与大气连通。它不仅起到紧固、防止塌垛作用，而且由于塑料薄膜的不透水作用，还可起到防水、防雨的作用，这有利于克服托盘货品不能露天放置，需要仓库的缺点，可大大扩展托盘的应用领域。
图2-23收缩薄膜紧固
10、拉伸薄膜紧固（图2-24）。用拉伸塑料薄膜将货物和托盘一起缠绕包裹，当拉伸薄膜外力撤除后收缩紧固托盘货品形成集合包装件。顶部不加塑料薄膜时，形成四面封；顶部加塑料薄膜时，形成五面封。拉伸包装不能完成六面封，因此不能防潮。此外，拉伸薄膜比收缩薄膜（厚度为20-30um）捆缚力差，只能用于轻量的集合包装。
图2-24拉伸薄膜紧固
模块三 叉车作用及其使用
本模块导读
? 叉车是一种用来装卸、搬运和堆码单元货物的车辆。
? 叉车的属具能扩大叉车对特定物料的装卸范围，并提高装卸效率，保证生产安全。
? 为适应各种场地作业的需要，必需选择合适的叉车进行作业，才能提高货物的装卸搬运效率。
一、叉车认知
（一）叉车的概念
中华人民共和国国家规范物流术语（GB/T 18354-2006）对叉车（Fork lift Truck）的定义是，
“具有各种叉具，能够对货物进行升降和移动以及装卸作业的搬运车辆。”
实际生活中，叉车又称为铲车，是物流领域中应用最广泛的装卸搬运设备。它以货叉作为主要的取货装置。叉车的前部装置装有规范货叉，可以自由地插入托盘取货和放货，依靠液压、发动机等装置升降货物，由滚轴、轮胎等行驶系统实现货物的水平搬运。叉车除了使用货叉以外，通过配备其他装置（即叉车属具）后，还能用于散货和多种规格品种货物的装卸作业。
（二）叉车的基本结构
1、安全架。保护操作员免于被掉落的对象击中的护架，当举升的物品会超过操作员头部以上的高度，必须具备安全架。
2、升降架。由一直立的槽型钢组合而成的升降装置，利用油压缸或电动的举升装置。升降架有一段式、二段式、三段式及四段式。
3、货叉架。固定货叉和有关附件。货叉架组合通常会使用一个后挡板，以防止负载物品倾倒。 4、货叉。搬运负载最必用的配件，一般是100mm-150mm宽，1000mm-1200mm长，40mm厚。最常使用的配备是牙叉侧移装置，利用手动或油压驱动，可调整牙叉的间距，以搬运不同规格的托盘。
5、轴距。轴距即前后轮的距离，决定操作及作业的特性，包括负载能力、旋转半径、直角堆放通道宽度及离地高度。
6、负载重心距。是指负载重心到货叉架的距离，是决定负载能力的因素之一。当负载在4500kg以下时，规范负载重心距为0.6m。
7、轮胎。分为硬胎及气胎。硬胎多用于室内；气胎多用于室外，行走速度较快。 8、动力系统。室内叉车用电动式，室外多用内燃机式叉车。
二、叉车作用
叉车与其他搬运机械一样，能够减轻装卸工人繁重的体力劳动。除了能提高装卸效率，缩短车辆停留时间，降低装卸成本以外，它还有以下特点和作用。
（一）通用性
叉车在物流的各个领域都有所应用，如仓库、车站、码头和港口都要应用叉车进行作业。如果叉车和托盘配合，它的应用范围更广，同时，可以提高作业的效率。
（二）机械化程度高
使用各种自动取物装置或在货叉与货板配合情况下，可以实现装卸工作的完全机械化，不需要工人的辅助体力劳动。它将装卸和搬运两种作业合二为一，作业的效率高。
（三）机动灵活性好
叉车外型尺寸相对较小，重量轻，能在作业区域内任意调动，适应货物数量及货流方向的改变，可机动地与其他起重运输机械配合工作，提高机械的使用率。
（四）可以“一机多用”
在配备和使用各种取货装置如货叉、铲斗、臂架、吊杆、货夹、抓取器等的条件下，可以适应各种品种、形状和大小货物的装卸作业。
此外，使用叉车能提高仓库容积的利用率，有利于开展托盘成组运输和集装箱运输，并且叉车成本低，投资少，能取得较好的经济效果。
三、叉车的种类
为了更加清楚的认识叉车，按照不同的分类规范，将叉车分成多个不同的类别。
按举升高度，叉车可分为低举升叉车和高举升叉车。低举升叉车的举升高度在100mm-150mm，由操作者站立操作，手动低举升叉车由人力做水平及垂直的移动，而电动低举升叉车以电瓶提供动力做举升及搬运动作。手动操作速度慢、费力且易造成作业员受伤。因此，尽管电动叉车的成本较
高，但应用愈趋普遍。高举升叉车的举升高度可达12m，操作者的操作有步行、站立和坐式三种。步行、站立举升高度约2.7m-4m。
按所用动力，叉车可分为内燃机式叉车和蓄电池式叉车。内燃机式叉车又有汽油内燃叉车和柴油内燃叉车之分，前者多用于1-3吨的起重载荷，后者多用于3吨以上的起重载荷。蓄电池式叉车一般用于2吨以下的起重载荷。
按结构特点，叉车可以分为平衡重式、前移式、插腿式、伸缩臂式、侧面叉车等。
按使用环境，通常可将其分为室内用与室外用两类，室外用的叉车通常为大吨位柴油、汽油或液化气叉车，如用于码头或者集装箱转运站的集装箱叉车、吊车。室内叉车则基本为电瓶车。
现在世界主要的叉车生产商均可提供数百种规格的产品，通常可将这些不同的规格分成四个系列。
（一）低举升托盘叉车
低举升托盘叉车的行走速度通常限制在5km/h以下。单向搬运距离在100m以内。如果搬运距离太长，次数频繁，作业人员容易疲劳，降低作业效率。低举升托盘叉车通常可以分为手动液压托盘叉车（Pallet Trucks）和电动托盘叉车（Support Arm Stacker）两种。
图2-25 手动液压托盘叉车
1、手动液压托盘叉车（图2-25）。俗称“地牛”，由于不产生火花和电磁场，因而特别适用于汽车装卸及车间、仓库、码头、车站、货场等地的易燃、易爆和禁火物品的装卸运输。该产品具有升降平衡、转动灵活、操作方便等特点。
2、电动托盘叉车。又分为电动液压托盘叉车和全电动托盘叉车。前者为“电动行走，液压起升”，后者为“电动行车，电动起升”，两种叉车均适用于中等重量的短距离运输，具有加长型货叉的电动叉车可同时搬运两个或四个托盘。
（二）平衡重叉车
平衡重式叉车（Electric Counter Balance Truck）是使用范围最广的叉车。货叉位于前轮中心线以外，尾部安装平衡重，是为了克服货物产生的倾覆力矩。这种叉车适用于在露天货场作业，一般采用充气轮胎，运行速度较快，爬坡能力较好。门架可前后移动，前移时便于货叉插入，方便取货或卸货，取货后门架后倾以便在运行中保持货物的稳定。
平衡重式叉车主要由发动机、底盘（包括传动系、转向系、车架等）、门架、叉架、液压系统、电气系统及平衡重等部分组成。叉车门架一般为两级，起升高度为2m-4m。当堆垛很高而叉车总高受到限制时，可采用三级或多级门架。货叉的升降及门架的倾斜，均采用液压驱动。一般提升油缸配合起重滑轮、链条可使货叉加速升降。
根据车轮的数量可分为叁轮与四轮，根据驱动轮的位置可分为后轮驱动与前轮驱动，还可以根据动力分为内燃机式（如图2-26）、蓄电池式（如图2-27）、柴油/汽油式等。
图2-26 内燃机式叉车
图2-27 蓄电池式叉车
（三）前移式叉车
自1953年德国Jungheinrich博士发明前移式叉车（Reach Truck）（图2-28）以来，这一系列的设备已逐渐成为室内高架存取的主要工具，其稳定的荷载提升性能使得立体仓库在高度方面首次突破了6.5M的界限。现在，前移式叉车最大提升高度已达到11.5M以上，载重范围从1吨到2.5吨，并且发展出用于存取长、管件的多向前移式叉车、室内外通用型前移式叉车等特殊用途产品。
前移式叉车结合了有支撑臂的电动堆垛机与无支撑臂的平衡重叉车的优点，当门架（欧洲设计多为门架前伸，美国设计多为货叉前伸）前伸至顶端，荷载重心落在支点外侧，此时相当于平衡重叉车当门架完全收回后，荷载重心落在支点内侧，此时即相当于电动堆垛机。这两种性能的结合，使得在保证操作灵活性及高荷载性能的同时，体积与自重不会增加很多，最大限度节省作业空间。
图2-28前移式叉车
（四）高架堆垛机
高架堆垛机（High Rack Stacker）又可分为上人式和不上人式两种，驾驶舱作为主提升随门架同时上升称为上人式，优点是在任何高度都可以保持水平操作视线，保证最佳视野以提高操作安全性。同时由于操作者可以触及货架任何位置的货物，故可以同时用于拣货及盘点作业。
为了使高架堆垛机在通道内始终保持直线行驶，有磁导及机械式导引两种方式。磁导由于必须在巷道中央切割埋上磁导线，容易破坏地坪并且不易搬迁调整，故目前使用最多的是机械式导引。采用机械式导引需与货架配合，在巷道的两侧安装钢轨，通过车身导轮及其他辅助装置导入巷道并沿直线行驶。
以上各个系列均有其最适用的场合与环境，而在某些功能上又有重合的部分，如平衡重叉车、前移式叉车、高架堆垛机都可以进行货架区的存取，
四、叉车的属具
叉车的属具是一种安装在叉车上满足各种物料搬运和装卸作业特殊要求的辅助机构，它使叉车成为具有叉、夹、升、旋转、侧移、推拉、倾翻等多用途和高效能的物料搬运工具。由于货物形状和尺寸的差异，需要配备多种叉车属具以提高叉车的通用性。叉车属具可以扩大叉车的使用范围，保证作业安全，减少工人的劳动强度，提高叉车的作业效率，保证生产安全。常用的叉车数据有货叉、吊架、侧夹器、推货器和集装箱吊具等。
（一）货叉
货叉是最普通的叉车升降装卸属具，使叉车最重要的承载构件，通常呈“L”形，水平段用来叉取并承载货物，其上表面平直、光滑，下表面前端略有斜度；叉尖较薄较窄，两侧带有圆弧。货叉水平段的长度一般使载荷中心距的两倍左右。如果需要搬运体积大、质量轻的大件货物，需还用加长货叉或在货叉上套装加长套。
（二）侧移叉
侧移叉是一种横向移动属具。带侧移叉的叉车与规范叉车相比，结构中主要增加了侧移叉架导轨与油缸。工作时，驾驶员操作侧移叉阀杆的控制手柄，侧叉油缸就产生收缩运动，带动装有货叉的侧移叉左右移动，以使货叉对准或者叉取侧面紧靠障碍物的货物。
侧移叉叉取货物时，能使货叉处于最有利的位置，按照指定地点正确卸放，以减少叉车的倒车次数，提高叉车的工作效率。侧移叉的侧向行程一般为250mm左右。
（三）夹持器
夹持器是一种以夹持方式搬运货物的属具。对于搬运装卸比重较小、外形规则（如圆柱体、立方体、长方体等）、不怕挤压的货物常用这种属具。
（四）悬臂吊
叉车上使用的臂吊的结构形式很多，常见的为单臂式。吊钩可根据需要在臂上移动以调节卸载距离，但是为了保证叉车的纵向稳定性，使用时必须根据制造厂提供的载荷特性曲线，使吊运货物重量不超过吊钩所载位置的额定起重量。
（五）串杆
串杆主要用来装卸环状货物，如钢丝卷、空心的筒状货物等。
（六）推出器
推出器是可以将货物从货叉上推出的属具。推出器有液压作用式和重力作用式两种。液压推出器的推出动作由多路转向阀控制。
图2-29是几种常见的叉车属具。
图2-29 几种常见的叉车属具
五、叉车的选择
叉车是物料运搬的主要工具，规格种类繁多，每种类型的叉车有其适用的环境场合，错误的选型会造成仓储作业的低效率甚至发生事故。
假设有这样一个仓库，存放的每一托盘的货品都要求可以随时存取，因此必须放置在叉车通道的两侧，在仅考虑平面面积的前提下，我们来看看这个仓库使用不同类型叉车的平面利用率。
如果所用叉车的通道宽度大致等于承载器的长度（1500mm），则平面利用率可达到66%；如果所用叉车的通道宽度相当于承载器的两倍长度（2700mm），则平面利用率可达到50%；如果所用叉车的通道宽度需要承载器的三倍长度（3500mm），则平面利用率仅为40%。
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显而易见，假设这个仓库需要存放的货品平面面积为1000m，那么在第一种情况下，需要
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1000/0.66=1515m的土地。这种情况相当于采用高架堆垛机或者有轨堆垛机的技术方案。
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在第二种情况下，需要1000/0.50=2000 m的土地。相当于采用前移式叉车的情况。
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在第三种情况下，需要1000/0.40=2500 m的土地。相当于采用平衡重叉车的情况。 因此，选用合适的叉车可以大大节省土地及建筑的投资，这是最直观的一项收益。
下面，我们依次介绍目前普遍使用的低举升托盘叉车、平衡重叉车、前移式叉车、高架堆垛机等四种类型的叉车，并分析各类型的特点及其适用的场合。
（一）各系列叉车的特点及其适用的环境
1、低举升托盘叉车。优点明显，使用范围非常广。
（1）手动液压托盘叉车。小巧灵活的体型使手动托盘叉车几乎适用于任何场合。但是由于是人工操作，当搬运2吨左右较重的货物时比较吃力，所以通常用于15M左右的短距离频繁作业，尤其是装卸货区域。在未来的物流各环节中，手动托盘叉车也将承担各个运输环节之间的衔接作用，在每一辆货车上都配备一辆手动托盘叉车，将使得装卸作业更加快捷方便，并且不受场地限制。
（2）电动托盘叉车。当平面运搬距离在30M左右时，步行式的电动托盘叉车无疑是最佳选择，
行驶速度通过手柄上的无极变速开关控制，跟随操作人员步行速度的快慢，在降低人员疲劳度的同时，保证了操作的安全性。如主要运搬路线距离在30M以上至70M左右时，可以采用带折叠式踏板的电动托盘叉车，驾驶员站立驾驶，最大速度可提高近60%，以永恒力叉车为例，其新型ERE20可达到空载10公里/小时。
2、平衡重叉车。通常，也称为叉车，这也是使用最广泛，用量最大的一个系列。由于没有支撑臂，需要较长的轴距与较大的配重来平衡荷载，所以无论三轮、四轮、电动、柴油，车身尺寸与重量都很大，需要较大的作业空间。同时，货叉直接从前轮的前方叉取货物，对容器没有任何要求，底盘较高，使用橡胶胎或充气胎，使其具有很强的爬坡能力与地面适应能力。因此平衡重叉车普遍用于装卸货及室外运搬。
3、前移式叉车。前移式叉车的门架（或货叉）可以前后移动。运行时门架后移，使货物重心位于前、后轮之间，运行稳定，具有不需要平衡重，自重轻，降低直角通道宽和直角堆垛宽，适用于车间、仓库内工作。
因库内作业的地面条件较好，故一般采用实心轮胎，车轮直径也比较小。在取货或卸货时，货叉随着门架前移到前轮以外。但运行时，门架缩回到车体内，保证叉车整体平衡。蓄电池除作为动力外，还起到一定的平衡作用，所以不需配备专门的平衡重。车体尺寸较小，转弯半径也小。在巷道内作业时，巷道宽度比平衡重式叉车小得多，从而可提高仓库面积利用率。
前移式叉车最具效益的操作高度为6M至8M，相当于建筑物高度在10M左右，此高度也是目前最常见的卖场、配送重心、物流重心、企业中心仓库的建筑高度。在此高度范围内，操作人员视线可及，定位快捷，效率较高。当操作高度大于8M时使用前移式叉车在叉取定位时需慢速仔细，通常可以加装高度指示器、高度选择器或者摄像头等辅助装置。
4、高架堆垛机。如果仓库面积较小，高度较高，而需要很大的储存量及较高的搬运效率时，如果不想花费巨大的投资在自动仓库上，那么高架堆垛机是唯一的也是最佳的选择。通常把高架堆垛机称为VNA（Very Narrow Aisle）,其最主要的特点是货叉可作三向旋转，或直接从两侧叉取货物，在巷道中无需转弯，因此所需的巷道空间是最小的。VNA系列最大提升高度超过14M，巷道宽度通常在1600mm左右，载重量最大为1.5吨，在烟草、制药、电子电器等行业使用普遍。
（二）其他因素
传统的仓库设计，通常是先有了建筑物，再来考虑其中的布局规划及机械设备，这样常常会造成投资上的浪费。通过生产计划的分析及预期，选择合适的物流形式储存方式，再进行土建的设计规划，或者二者同步进行，才能达到最佳的投资收益。
所以在仓储系统初期设计及设备选型时，除了要考虑如前文所述各型叉车的特点和适用环境外，还要结合企业自身的条件，对各种因素综合考虑，如托盘、地坪、出入库频率等。
1、托盘。大部分的叉车都是以托盘为操作单位的，所以托盘的尺寸与形式往往影响叉车形式及规格的选择。操作不同深度与宽度的托盘，所需要的巷道空间不同，更重要的是，如果托盘及所载货物的重心超过了叉车的设计荷载中心，载重能力将下降。所以通常都建议采用规范规格的一种托盘形式，目前使用较普遍的是欧洲规范800 mm×1200mm或1000mm×1200mm的四向叉取式托盘，它可适用于各种车型。
2、地坪。地坪的光滑度及平整度等状况极大地影响叉车的使用，尤其是使用高提升的室内叉车时。假设叉车的提升高度为10M，如果在叉车的左右轮之间有10mm的高低差，那么在10M处就会造成将近80mm的倾斜，造成货架使用的危险。地坪的表面状况通常有三种情况，影响最大的是锯齿状起伏的地面，应尽量避免如果地面为波浪状起伏，在一定的距离外有一定的高度差，是可以允许的；最好的地面是平整光滑的地面，通常是经过表面处理的混凝土地坪。地坪需考虑的因素还包括承重能力，叉车轮压等。
3、电梯、集装箱高度等。如果叉车需要进出电梯，或者要在集装箱内部作业，则需要考虑电梯、集装箱的入口高度。叉车有几种门架形式可供选择，通常此时需要选择带大自由扬程的门架。
4、日作业量。仓库的进出货频繁度、叉车每天的作业量关系到叉车电瓶容量或者叉车数量的选择，以保证日常作业正常进行。
5、其他。如仓库作业高峰期、轮子材质、建筑限制等。
模块四 自动分拣设备及其使用
本模块导读
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自动分拣设备指的是受自动控制的一套机械分拣装置。
自动分拣设备包括自动分选机和自动拣选机，以及无线分拣系统，其中分选机是最主要的设备。 自动分拣系统的工作过程包括合流、分拣信号输入、分拣和分流、分送等四个部分。
分拣信号的输入与识别采用的方法主要有键盘输入、声音输入、条形码和激光扫描器及射频识别。
一、自动分拣设备认知
分拣是指不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。自动分拣是从货物进入分拣系统到被送到指定分配位置为止，都是按照人们的指令靠分拣装置来完成。
自动分拣装置主要由接受指示信息的控制装置、计算机网络、把到达分拣装置的货物送到别处的搬运装置、在分拣位置把货物分送到分支装置、在分拣位置储存货物的储存装置，及机械分拣装置等构成。所以，除了用键盘、条码或其他方式向控制装置输入分拣指示信息的作业外，由于全部用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大、分拣分类数量也较大。
（一）自动分拣设备的主要特点
1、能持续、大批量地分拣货物
由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人力等限制，可以连续运行。同时，由于分拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统能力是人工分拣系统所不能相比的；自动分拣系统可以连续运行100个小时以上，每小时可分拣7000件包装商品，人工分拣每小时只能分拣700件左右，而且分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。
2、分拣误差率极低
自动分拣系统分拣误差率的大小主要取决所输入分拣信息的准确性，这取决于分拣信息的输入机制，如果采用人工键盘或语言识别方式输入，则误差率在3%以上；如果采用条形码扫描输入，除非条形码本身印刷有错，否则不会出错。因此，目前的自动分拣系统主要采用条码技术识别货物。
3、分拣作业基本实现无人化
自动分拣系统在作业过程中，需要和使用人力的情形主要有：送货车辆抵达自动分拣线进货端需要使用人工接货，分拣线末端也需要人工将分拣出来的货物进行集载和装车，此外，分拣系统的控制、经营、经管和维修也必须由人工进行。除此之外，自动分拣系统在作业时都不需要人力。
（二）自动分拣设备的组成及工作过程
自动分拣系统主要包括各类输送机、各种附加设施和控制系统。自动分拣系统的工作过程包括合流、分拣信号输入、分拣和分流、分送等四个部分。
1、合流
货物在进入分拣系统前，应在货物的外包装上标明货物的品种、规格、数量、货位、货主等，根据标签上的信息，货物在入库时可以找到入库的货位，在输送货物的分叉处正确引导货物的流向，而且堆垛起重机可以按照代码把货物分入指定的货位。当货物出库时，标签可以引导货物流向指定的输送机的分支上，以便集中发送。货物进入分拣系统，经过合流逐步将各条输送线上输入的货物，合并于一条汇集输送机上，同时将货物在输送机的方位进行调整，以适应分拣信号输入和分拣的要求。
2、分拣信号输入
分拣信号输入就是把分拣的指示信息记忆在货物上或记忆在分拣机上，以达到把货物按要求分拣出来并送到指定地点的要求。当货物到达并接受扫描后，货物信息被输入计算机后，识别到的标签信息会与自动分拣系统计算机内存储的信息进行对比，自动分拣系统在获得正确信息后会发出执行信息，开动分支装置，使其分流。
3、分拣和分流
货物离开分拣信号输入装置后在分拣输送机上移动时，根据不同货物分拣信号所确定的移动时间，使货物行走到指定的分拣道口，由该处的分拣机构按照移动时间自行启动，将货物排离主输送机，再进入分流滑道。大型分拣输送机可以高速度的把货物分送到数十条输送分支上去。分拣机的控制系统采用程序逻辑控制合流、分拣信息输入、分拣和分流等全部作业，然而目前更普遍采用的是PC机或以若干个微处理器为基础的控制方式。
4、分运
分拣出的货物离开主输送机，再经滑道到达分拣系统的终端。分运所经过的滑道一般是无动力的，靠货物的自重从主输送机上滑行下来。载各个滑道的终端，由操作人员将货物搬上容器或搬上车辆。
二、自动分拣设备的种类
在物流自动分拣设备中，目前，常用的自动分拣设备包括钢带式分拣机、胶带式分拣机、托盘式分拣机、翻板式分拣机、浮出式分拣机、悬挂式分拣机、滚柱式分拣机。钢带式分拣机是利用输送钢带载运货物完成分拣工作的机械设备。胶带式分拣机与钢带式分拣机相似，其不同之处就是用胶带取代钢带。托盘式分拣机主要是由托盘小车、驱动装置、牵引装置等组成。翻板式分拣机主要由一系列相互连接的翻板、导向杆、牵引装置、驱动装置、支承装置等组成。浮出式分拣机主要由两排旋转的滚轮组成，滚轮设置在传递带下面，每排8-10个滚轮组成。悬挂式分拣机是用牵引链或钢丝绳作牵引件的分拣设备。滚柱式分拣机是对货物进行输送、存储与分路的分拣设备。
自动分拣设备包括自动分选机、自动拣选机和无线分拣系统等。自动分选机主要适合二次分选作业使用；自动拣选机主要适合一次拣选作业使用；三者往往需要结合使用，才能完成分拣作业。
在分拣系统中，分选机是最主要的设备。因分选对象的尺寸、重量、外观形状存在着很大的差别，小的可以分选信件，大的可以分选长度达1500mm的大型货品，因此，分选机的种类繁多。主要有以下几种：
（一）横向式分选机
使用较多的是钢带式横向推出分选机，当货物输送到指定的部位靠拨杆的横向转动推挡货物进行分选的。钢带运行速度很高，有的达120m／min，分选能力很大，每小时万件以上。一般情况下，分选货物不受包装形态的特殊限制，能用输送机运送的货物可全部进行分选，但分选时对货品有一定的冲击，太薄、容易转动、易碎的货品，不宜采用这种设备。另外，因为速度高，要求分选口之间保持较大的间隔，因而可能设置的分选口数较少。如图2-30a所示。
图2-30a 横向式分选机
图2-30b 横向货物分拣装置
（二）升降推出式分选机
升降推出式分选机是从搬运输送机的下侧用浮出装置把货物托起，转动一个微小坡度，送到搬运输送机外面进行分选的装置。在分选时给予货物的冲击较小，最适合于分选底面平坦的纸箱、托盘状的各种货物。但不能分选很长的或者底面不平坦的货物，如图2-31所示。
图2-31 升降推出式分选机
（三）翻盘式分选机
图2-32a翻盘式分选机
图2-32b 翻盘式分选装置
翻盘式分选机由牵引链牵引，翻盘到达指定的分岔道口时，向左或向右倾斜，被拣货物靠重力滑入分岔道口。如图2-32a、2-32b所示。
这种分选装置的牵引链能在水平和垂直两个平面转向；工作时，被拣货物通过喂料输送机送入托盘，送入角度可以是斜角或直角，因此翻盘式分选机的布置十分灵活，或水平、或倾斜、或隔层布置，组成一个变化多样的空间分选系统。此类装置的翻盘一般都做成马鞍形，所以对底面不平整的软包装货物有良好的适应性。
（四）活动货盘分选机
活动货盘分选机，如图2-33所示，主要由圆管或金属条板组成，每块条板或管子上都有一个活动的货物托盘做横向运动，当货物到达分类装置出口时，将货物分到指定的岔道实现分类。这种分选装置的分选效率很高，但仅适用于较轻、较小货物的分选。
图2-33活动货盘分选机
（五）直落式分选机
直落式分选机，如图2-34所示，是通过牵引链驱动的，所输送的货物放在一些底部有活门的托盘上。当托盘到达预定位置后，由分选系统发出信号，活门打开，货物落入指定的容器。采用这种装置不需要辅助作业就很容易实现分选货物的集中。此类装置一般用来对扁平状的货物进行分类，如书籍和扁平包裹等。
图2-34 直落式分选和直落式分选装置
（六）悬吊式分选机
悬吊式分选机是用装在悬吊装置上的钳子或支架吊起货品，输送到指定位置放下货品，或转换到另外的分支线路上进行分选的装置。其动力装置主要是牵引输送式，它是依靠电动或气动，使分送器开动把货品放下或进而将导向棒送人分支路线进行分选装置，主要适用于对保管、搬运的成批货物分选。
（七）辊子浮出式分选机
图2-35a 辊子浮出式分选机
图2-35b 辊子浮出式分选装置
这种分选机可与辊子输送机、平带输送机融为一体，放在输送系统的岔口处，可看作是一种分流装置。如图2-35a 、2-35b所示。在没有分选任务时，可作为输送机输送货物。该装置在对应岔口的入口处设置了一排短辊子，这些短辊子与主滚道上表面水平，可通过气动元件向两侧摆动和浮出主辊道的上平面。这些短辊子通过表面上胶或是采用聚氨酯材料增大摩擦力，从而带动货物转向。如果岔道上的辊子是主动辊子并且上了胶，加上采用上述的变向措施，就很容易达到较高的效率。采用这种装置，岔道可与主滚道成45至90度，在岔道方向与主道成90度的情形时，要在岔道前加一个转速较快的变向辊子来支持输送货物的变向。这种分选装置输送速度可达2-2.5m/s，每小时可分流7000件货物。
（八）皮带浮出式分选机
皮带浮出式分选机的工作原理与辊子浮出式分选机一样，不同在于主滚道中设置了一条宽度较窄的皮带机。皮带宽，带有花纹，摩擦力大，因而改变货物方向更加容易，也使分流速度更快更准确。这种装置多用在输送线中，用作分流，也可用作分选。
图2-36a 皮带浮出式分选机
图2-36 b 皮带浮出式分选装置
（九）滑块式分选机
图2-37a 滑块式分选机
图2-37 b 滑块式分选装置
滑块式分选机，见图2-37a、图2-37b，它是一种特殊的板式输送机，它是通过货物分流来实现货物分选的。其板面由金属管或板子组成，每块板条或管子上各有一块能做横向运动的导向板，导向板靠在输送机的侧边上，当分选货物到达指定道口时，控制器发出指令使导向滑块顺序地向道口方向滑动，把货物推向指定的分岔道口。由于导向滑块向两侧滑动，所以可在输送机两侧设置分选道口，以节约场地。这类分选装置的震动小，基本不损伤货物，适宜各种形状、体积和重量小于90公斤的货物。分选能力可达每小时12000件，准确率99.9％，是当代最新型的高速分选装置。
（十）摇臂式分选机
为提高系统分选效率，可通过对货物的流向进行控制也可实现货物的分选。因此，在主道上安装一根摇臂，对货物的流向进行控制也可实现货物的分类，这种装置的摇臂上安装的齿形皮带可使分流速度更快更准确，分选效率可达每小时2500件。
（十一）推出式分选机
推出式分选机是附在输送机上的一类装置，是通过90度分流来实现，分流可采用气缸侧推方式或摇臂推出方式或辊道侧翻推出方式。装置简单，价格也不高，货物分流精确、可靠。缺点货物及货物的包装必须结实，否则货物会损坏或四处散开，货物的运行速度也不能太大，货物的包装，特别是包装箱的底面一定要平。一般而言，此系统的效率为每小时1000-1200件。调整气缸的伸出速度和回程速度，可提高分选效率。
（十二）自动拣选机
自动拣选机是另一类分拣设备，它一般用于一次分拣作业，可以单独使用也可以和自动分选机结合使用。目前这类设备主要用于拣选包装单元单一货物。
1、自动拣选机的优点。相同货货品种下，拣选面积比传统减少30％-50％；拣选速度可达1200张订单/小时；拣选成本比传统方式节省1/3-2/3；拣选准确率高（＞90％）。
2、自动拣选机的缺点。价格较高，需要专人（或设备）经常补货；可使用范围较小，只适合较
小的物件。
三、分拣设备信号的输入
分拣信号的输入与识别采用的方法主要有键盘输入、声音输入、条形码和激光扫描器及射频识别。
（一）人工键盘输入
由操作者一边看着货物包装箱上粘贴的标签或书写的号码，一边在键盘上将此号码输入。一般键盘为十码键（TEN KEY），键盘上有0到9数字键和重复、修正等键。键盘输入方式操作简单、费用低、限制条件少，但操作员必须注意力集中，劳动强度大，易出差错（看错、键错，据国外研究资料，差错率为1／300），而且键入的速度一般只能达至1000-1500件/小时。
（二）声控方式
首先需将操作人员的声音预先输入控制器电脑中，当货物经过设定装置时，操作员将包装箱上的票签号码依次读出，计算机将声音接受并转为分拣信息，发出指令，传送到分拣系统的各执行机构。
声音输入法与键盘输入法相比，速度要快些，可达3000-4000件/小时，操作人员较省力，双手腾出来还可以做其他工作。但由于需事先储存操作人员的声音，当操作人员偶尔因咳嗽声哑等，就会发生差错。据国外物流企业实际使用情况介绍，声音输入法经常出现故障，使用效果不理想。
（三）利用激光自动阅读条形码
被拣商品包装上贴印着代表物流信息的条码。在输送带上通过激光扫描器（LASERSCANNER），自动识别条码上的分拣信息，输送给控制器。
由于激光扫描器的扫描速度极快，达100-120次／秒，来回对条形码扫描，故能将输送机上高速移动货物上的条形码正确读出。激光扫描条形码方式费用较高，商品需要物流条码配合，但输入速度快，可与输送带的速度同步，达5000件/小时以上，差错率极小，规模较大的配送中心都采用这种方式。
（四）RFID技术
RFID（射频识别）是一种非接触式的自动无线识别和数据获取技术，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，且可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便，准确率高，目前这种带有可读和可写并能防范非授权访问的存储器的智能芯片已经广泛应用于物流领域，来实时记录和跟踪各种各样的移动货物/产品信息。
工程实施
1、进行工程训练（包括步骤、过程、方法、应用） （1）训练内容及要求
①分别应用重叠式、纵横交错式、正反交错式码垛方式练习在1200mm×1000mm（或1200mm×800mm）的木制（或塑料、钢制）托盘上码放若干个各种尺寸的纸箱，要求，大不压小、重不压轻、标签朝外、整齐美观。
②分别应用托盘网罩、框架、绑扎带、摩擦材料、专用金属卡具、胶带、收缩薄膜等材料紧固已码放完成的托盘。
③要求学生熟悉各种常用叉车，根据订单要求，选取某一批需要入库货品，给定相应的储位或货架，要求利用人力叉车、电动叉车或内燃机叉车把货物放至指定的地点。
（2）情景训练实施
①托盘货物码垛时，两人或多人一组，限定时间，对四种码垛方式进行轮训。
②托盘装载货物紧固作业时，两人或多人一组，限定时间，对不同紧固方式进行轮训。
③熟悉各种叉车并能说出指定叉车的名称和作用；利用人力叉车将货品存放至储位或货架；利用电动叉车或内燃机叉车把货物放至储位或货架；对上架货品进行信息处理。
2、提交工程训练报告
①要求学生独立完成上述任务，在此基础上提交情景训练具体操作过程报告。
②学生在完成上述情景训练的基础上，进行归纳总结。分析该训练中存在问题、收获以及对工程的改进建议。
3、工程链接（知识拓展）或课外阅读（各写一个）
各种仓储货架方式的比较与分析
某仓库长和宽是48m×27m，该仓库托盘单元货物尺寸为1000mm（宽）×1200 mm（深）×1300 mm（高），重量为1t。仓库若采用窄通道（VNA）系统，可堆垛6层，仓库有效高度可达10m；而其他货架方式只能堆垛4层，有效高度为7m。
下面比较几种不同的货架和叉车、堆垛机系统技术方案，其货仓容量、叉车类型和最佳性价比。 1、VNA窄通道系统
该系统货物可先进先出，取货方便，适用于仓库屋架下弦较高，如10 m左右。因采用高架叉车，采购价为58万元，地面需要加装侧向导轨。叉车通道宽为1760 mm．总存货量为2088个货位。货架总造价为41.76万元，仓库总造价为129.6万元，工程总投资为229.36万元，系统平均造价为1098元／货位。
2、驶入式货架系统
货物先进后出，且单独取货困难；但存货密度高，用于面积小、高度适中的仓库。该系统适用于货品单一、成批量进出货的仓库。系统采用平衡重式电动叉车，采购价为22.5万元，叉车直角堆垛通道宽度为3200mm，总存货量为1812个货位，货架总造价为43.5万元。仓库建筑总造价为123.12万元，工程总投资为189.12万元，系统平均造价为1044元／货位。
3、选取式货架系统
货物可先进先出，取货方便。该系统对货物无特殊要求，适用于各种类型货物，但属于传统型仓库系统，货仓容量较小。系统采用电动前移式叉车，采购价为26万元，叉车直角堆垛通道宽度为2800mm，总存货量为1244个货位，货架总造价为16.2万元，仓库建筑总造价为123.12万元，工程总投资为165.32万元，系统平均造价为1329元／货位。
4、双深式货架系统
货物可先进后出，取货难度适中。该系统货仓容量较大，可与通廊式货架媲美；且对货物和货仓无特殊要求，适应面广。系统采用站驾式堆高车和伸缩叉，采购价为25万元，叉车直角堆垛通道宽度为2800 mm，总存货量为1716个货位，货架总造价为24万元，仓库建筑总造价为123.12万元，工程总投资为172.12万元，系统平均造价为1003元／货位。
通过以上比较可以看出，除了投资成本的不同，4种不同的货架仓储方式有各自的特点。 VNA窄通道系统能有效利用仓库的空间（通道最小），同时又能保证有很好的存取货速度和拣选条件（每个托盘都能自由存取和拣选）。该类仓库系统，每台设备的存取货速度大约为30-35个托盘。适合于各种行业，特别是种类比较多，或进出速度较快的情况；如果仓库越大、仓库的进出量越大，使用该系统的设备数量增加不会很多，成本反而更低。近年来，这种系统的仓库已越来越多，特别是大型仓库。
驶入式系统可以有效利用仓库的空间（货架排布密度大），但不能满足拣选的要求。每个托盘不能自由存取。适合于种类比较单一、大批量进出状况的作业。该系统的出货速度不快，每小时只有10-12个托盘。该系统一般在较少的行业使用。
选取式货架系统是使用最广泛的一种，不能非常有效地利用仓库的空间，但能保证有很好的存取速度和拣选条件（每个托盘都能自由存取和拣选）。该类仓库系统，每台设备的存取速度大约为每小时15-18个托盘，适用于各种行业。随着仓库增大，仓库的进出量越大，使用该系统的设备数量增加会较多，所以成本会增加；但它的活性非常好，第三方物流的仓库大都采用这种形式。
双深式货架系统是选取式和驶入式货架系统的结合体，可以非常有效地利用仓库的空间（货架排布密度较大），又能保证有很好的存取货速度和拣选条件（每两个托盘都能自由存取和拣选）。该类仓库系统，每台设备的存取速度大约为每小时12-15个托盘：它的灵活性也较好，如果随着仓库增大，仓库的进出量越大，使用该系统的设备数量增加不会较多，所以成本基本保持不变。近年来，这种系统的仓库使用已逐步增多，没有行业限制，但货物种类不能太多。
综合来看，每种仓库系统各有特色，每个公司要按照各自的行业特点来选择最适合的、性价最好的系统。当然，每个系统并不是独立的，可以结合起来同时使用，根据不同的物流方式、进出速度、货物品种、进出量来选择。
仓储设施与设备技术培训 - 图文
