自動化倉儲利用高貨架儲存貨物。這種倉庫利用多種物料搬運機械進行 搬運、堆疊和存取作業。倉庫貨架是多層的而且很高,所以空間利用率較高,
適用於多種類貨物的儲存。利用電腦系統控制自動化倉儲的貨物入庫、存取、
出庫等過程。倉庫作業全面自動化,促使自動化倉儲不只再是單純地保管和 收發貨物的場所,而成為公司調整商品生產、出庫及儲存的重要部門。
第一節 第一節第一節
第一節 自動化自動化自動化儲存倉庫自動化儲存倉庫儲存倉庫儲存倉庫類型類型類型類型
自動化倉儲按其建築構造形式,可以區分為庫架分離式 (自立式) 以及 庫架合一式 (ㄧ體式),茲分述如下:
2.1.1
庫架分離式庫架分離式庫架分離式庫架分離式 (自立式自立式自立式自立式 Free Stand)當貨架結構自成一個單元而與建築物結構體無關的倉庫,則稱之為庫架 分離式倉庫。庫架分離式倉庫,常出現在貨架高度在 12m 以下之情況,一般 採用側向堆疊起重機、三向式堆疊起重機、橋式堆疊起重機或是巷道式堆疊 起重機堆疊貨物。
1. 因與建築結構無關,所以利用建築物內部一角隅,就可建設一小型 倉庫,也可把現有建築物改造成為倉庫。
2. 當建築物地面之抗壓能力達 3 t /m2、不平度介於 30~50 mm 時,只 要經過簡單處理,即可以建造庫架分離式倉庫,費用約占總經費之 5%~15%。庫架合一式倉庫,其建築物基礎強度及要求地面平整度 之精度較高。
3. 庫架合一式倉庫的興建時間,依廠房大小而有所不同。一般而言,
需 1.5 年~2 年,較庫架分離式倉庫的時間長。
4. 庫架分離式倉庫的貨架、巷道式堆疊起重機及自動化控制機械設備 容易實現標準化、規格化及量化生產之目的,而可降低建造成本。
基於上述因素,於國外小型庫架分離式倉庫的發展速度,相較於大型之 庫架合一式倉庫,更為迅速約占總量的80%。而大型庫架合一式倉庫,隨著 科技和生產技術改進,逐漸朝向系統化、自動化、無人化發展。除此之外,
庫架合一式倉庫之管理,更呈現電腦化、網路化之發展趨勢。不但要求庫架 合一式倉庫自身經濟效益須日益提升,更希望能為企業整體效益有所貢獻。
圖 2-1 庫架分離式示意
2.1.2
庫架合一式庫架合一式庫架合一式庫架合一式(一體式一體式一體式一體式 Rack Building)庫架合一式倉庫,是指倉庫的貨架,除了承受貨物的荷載外,貨架亦為 建築物的骨架。換言之,貨架亦為建築物結構,貨架需支撐屋頂及牆面。故 庫架合一式倉庫的關鍵技術是貨架系統之設計構想、製造技術、安裝手續等 相較於庫架分離式倉庫,較為複雜困難。而庫架合一式倉庫的堆疊機系統、
控制管理系統、周邊輸送系統與庫架分離式倉庫亦不盡相同。
1. 庫架合一式倉庫可有效的利用空間。庫架分離式倉庫其高度受廠房 結構限制及堆高機作業能力,一般不能過高。而庫架合一式倉庫能 承受較大的風載,建築物較高,能夠有效合理利用空間。目前國內 最高的庫架合一式倉庫之高度已達 36m。
2. 於倉庫設計過程中最忌諱的是倉庫內的結構立柱,它的存在使倉庫 貨架使用空間縮小,且無法靈活運用有限土地資源,當結構立柱在 貨格內,將會浪費整排貨架區位;如立柱在貨架與貨架之間,為了 預留機具存取動線,將使倉庫建造面積因此增加。庫架合一式倉庫 於庫內無立柱結構,可免除上述缺點,靈活運用有限土地資源。
3. 因庫架合一式倉庫之貨架、建築物結構、C 型鋼、倉庫前、後區位 之結構、基礎、外牆及屋頂,共同形成一個完整結構體。因此提高 其抗震能力。由於日本及臺灣地區地震頻繁,因此較適合興建庫架 合一式倉庫。
4. 庫架合一式倉庫外觀雄偉、美觀且呈現出現代化氣息。
5. 庫架合一式倉庫,庫內設備安裝容易、施工便利,工程進度快速。
庫架合一式倉庫施工之順序依次為:基礎安裝—貨架安裝—堆疊機 安裝—牆面安裝—屋頂安裝。而有別於庫架分離式倉庫,在廠房內
(意即有屋頂情況下)安裝堆疊機等大型機具設備,使得吊裝顯得 更加不易。
6. 庫架合一式倉庫之基礎受力比較均勻,基礎設計比較簡單。而庫架 分離式倉庫常以 H 型鋼構作為結構立柱,基礎受力不均勻。因此,
必須利用特殊基礎予以配合。
圖 2-2 庫架合ㄧ式示意
2.1.3
其他形式其他形式其他形式其他形式目前市面上常見之自動化儲存倉庫類型,若以倉庫本體結構、存取物品 方式、存取貨物系統或儲存倉庫使用貨架之形式,加以區分,可區分為下列 數種類型:
1. 依倉庫本體結構區分
A. 高層倉儲系統 (High-rise Warehouse System) B. 輕負荷倉儲系統 (Miniload System)
C. 循環旋轉鋼架倉儲系統 (Rovoloving Carousels System) D. 高層密集式倉儲系統 (High-density System)
2. 依存取物品方式區分
A. 單位式系統 (Unit Loads System) B. 撿選式系統 (Order Picking System)
C. 混合式 (Unit Loads and Order Picking Mixed System) 3. 依存取貨物系統區分
A. 水平循環系統 (Horizontal Carousels)
(1) 儲存容器以水平方式移動,使用此系統之儲存容器內,大多 為小型零件(如汽車)或生產線上之半成品。
(2) 常利用自動裝置藉以加快傳送速度。
B. 垂直循環系統 (Vertical Carousels) (1) 提高存貨空間之儲存密度。
(2) 常利用自動裝置藉以加快傳送速度。
(3) 儲存容器以垂直方式移動,使用此系統之儲存容器內,大多 為小型零件(如汽車)或生產線上之半成品。
C. 輕量型自動進出貨系統 Storage / Retrieval (S/R) Machines (1) 大多用來儲存小型零件或小型物品。
(2) 一般此系統之揀選物品區,設置於存貨區兩端點;或設置於 存貨區兩側。
4. 依儲存倉庫使用貨架之形式區分 A. 棧板式自動倉儲。
B. 塑膠箱式自動倉儲。
C. 冷凍式自動倉儲 D. 特殊規格自動倉儲
5. 目前市面上儲存倉庫,常見之貨架形式及其特性,如下所示:資料 來源:DC Mall Logistics Service 2004.[15]
A. 開放式料架 (Opening Shelving)
(1) 容器(料盒)可穩固地放置於貨架上。
(2) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。
(3) 開放式料架如下圖所示。
圖 2-3 開放式料架 B. 棧板料架(重型料架)(Pallet Racks)
(1) 料架多以複層形式加以規畫。
(2) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。
(3) 可有效降低碰撞、掉落或刮傷貨物之機率。
(4) 棧板料架如下圖所示。
圖 2-4 棧板料架 C. 懸臂式料架 (Cantilever-style Racks)
(1) 具有有一組(兩套)懸臂裝置。
(2) 適合存放水管、套筒等管狀物品。
(3) 適合長條形狀之建材或貨物。
(4) 懸臂式料架如下圖所示。
圖 2-5 懸臂式料架 D. 重力流動重型架 (Gravity-lane Storage Racks)
(1) 出貨時,棧板或料盒之貨物,整棧板或一個料盒,完整且自 動地滑向出貨端之撿貨區。
(2) 進貨時,由後方送入貨架。
(3) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。
(4) 重力流動重型架如下圖所示。
圖 2-6 重力流動重型架 E. 駛入式料架 (Drive-in Racks)
(1) 料架縱身較長且多以複層形式建構料架。
(2) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。
(3) 每一棧板(或料盒)具有專屬存貨空間。
(4) 駛入式料架如下圖所示。
圖 2-7 駛入式料架
第二節第二節
第二節第二節 國內外儲存物品之分類方式國內外儲存物品之分類方式國內外儲存物品之分類方式國內外儲存物品之分類方式
2.2.1
我國分類我國分類我國分類我國分類倉儲類建築物之倉庫貨架及其儲存物品類型種類多樣且複雜,例如民生 用品、機械零組件、食品、家電器具與物料等皆為倉儲所儲存的項目,此類 建築物火災潛在危險程度,所需的消防安全設備與防火避難設施之設計相形 較複雜,成本亦相對提高。高架儲存倉庫火災預防與防制的重點,在於如何 針對所存放物品做適當的分類,以減低火災發生頻率,並適當設置滅火設備 以抑制火災之嚴重度,茲將國內外相關法規對於儲存物品的分類原則與方式 說明如下:
1. 我國各類場所消防安全設備設置標準[7]之分類:
A. 依據 97 年 05 月 15 日公布之各類場所消防安全設備設置標 準,將倉庫列為第十二條,乙類,第十一目場所。
B. 第十七條第一項及第四十六條之規定,我國對高架儲存倉庫之 定義為樓層高度超過 10 公尺且樓地板面積在 700 平方公尺以上 之倉庫。對其儲存物品,主要分為下列二大類:
(1) 儲存棉花類、塑膠類、木製品、紙製品或紡織製品等易燃物 品。
(2) 儲存 (1) 以外之其他物品。
2. 我國公共危險物品及可燃性高壓氣體設置標準暨安全管理辦法[16]
之分類方式如下所示:
A. 此辦法於民國 88 年 10 月 20 日公佈,最新修正時間為民國 9 7 年 10 月 17 日。
B. 主要將公共危險物品的範圍分為以下六類,並對其設置、構造 及設備訂定相關的安全管理辦法。
(1) 第一類:氧化性固體。
(2) 第二類:易燃固體。
(3) 第三類:發火性液體、發火性固體及禁水性物質。
(4) 第四類:易燃液體。
(5) 第五類:自反應物質及有機過氧化物。
(6) 第六類:氧化性液體。
3. 我國經濟部商業司物流倉庫設備手冊[17],對貨架型式之分類:
A. 高架儲存倉庫之貨架型式概略可區分為棧板貨架、倍深棧板貨 架、移動式貨架、後推式貨架、流動式貨架、駛入/出式貨架、
旋轉式貨架、立體倉儲貨架 B. 其他特殊式貨架。
C. 其細項分類及特性摘述如下列圖、表。
圖 2-8 倉儲之貨架類型
表 2-1 倉儲的貨架型式及特性
倉儲貨架型式 特 性
棧板式貨架
1. 高度通常在 6 m 以下,可分 3~5 層存放。
2. 儲存密度低,需有良好的通道設計。
3. 貨品可用推高機存放,並隨機調整組合。
駛入/出式貨架 1. 儲存性高但存取受限制。
2. 貨架以 3~5 列為原則,高度可達 10 m。
流動式貨架
1. 存放與取出分開設置。
2. 容器儲存者,搬動迅速、容易進行。
3. 棧板儲存者,高度約 6 m 以下,每一流動路徑存放 一種物品。
移動式貨架
1. 空間使用性高達 80%。
2. 貨架需配置機電驅動設備,維修成本高。
3. 貨架高度可達 12 m,適合存取頻度低之貨品。
3. 貨架高度可達 12 m,適合存取頻度低之貨品。