钢材库仓储系统设计与优化一、预测分析根据已有数据,对案例中钢材仓库未来几年钢材最大存储量进行预测,以便确定库场的容积和机械设备的配置。1989~1994年钢材进库场数数据如表1-1所示,其分布如图1-1所示,呈非线性递增的趋势,故采用三次指数平滑预测法。年度198919901991199219931994数量0.960.981.021.11.161.21取平滑分数α=0.3,根据计算公式:式中——平滑系数——第七周期的一次指数平滑值——第七周期的二次指数平滑值——第七周期的三次指数平滑值表1-1钢材进库场数据——第七周期的实际值计算结构如表1-2所示。年度198919901991199219931994周期0123456入库量0.960.981.021.11.161.21St(1)0.986666666670.978666666670.979066666670.991346666671.02394266671.06475986671.1083319067St(2)0.986666666670.984266666670.982706666670.985298666670.996891866671.01725226671.0445761587St(3)0.9980.993880.9905280.98895920.9913390.999112981.01275193361.2040190.0576260.009775建立三次指数平滑预测模型为:将各系数代入:Y=1.204019+0.057626T+0.009775则1995预测超前周期T=1,1996年T=2……再代入预测模型,预测后五年的入库量如表1-3所示。表1-3月平均(万t)年度19951996199719981999入库Y1.271421.3583711.4648721.5909231.736524根据1989-1994年计划内和计划外的销售(出库量),其数据序列呈明显的线性增长倾向,故采用二次指数平滑预测模型(略去计算过程),预测1995-1999年的销售量,即出库数据,间表1-4。表1-4预测出库量月平均(万t)年度19951996199719981999销售计划内1.1641.2041.2441.2841.324计划外0.06720.10260.15870.1740.216表1-2计算过程根据表1-3和表1-4可得月平均入出库差值如表1-5所示。最大积压为0.48361万t,累积积压0.48361万t表1-51995-1999年每面度平均如出库场差值月平均(万t)年度19951996199719981999入出库差值0.040220.0517710.0621720.1329230.196524四、库存容量的确定和优化计算根据预测分析,得知未来5年内每年度月平均入库值,又知库场每月上半月一边进钢材一边销钢材,下半月只销售钢材,积压量很少,可简化为零。这样可得出库存模型如图9-15所示。(其中,P为进货速度,R为销货速度,为进货批量,为最后库存量,为边进边销的时间,T为库存周转期。)1.484422万t1.484422万t/月=2.968844万t/月最高库存量0.742211万t但实际情况只能近似于库存模型,取月不平衡系数1.4,则实际库存量应为:1.039万t再根据仓库和料场比列关系,确定建立一个最大容量不小于6200t的立体仓库群。由于该钢材库的进货批量和时间基本上确定,因此不需要再做其他计算。五、钢材库货架的设计钢材库主要是存储钢材,大部分是4m以上的长大件,根据国外立体仓库货架资料,采用带有横撑的货架是最优选择,其钢材存放在横撑上。每个货架由11个立柱组成,立柱间距为1m,每个货架为5层,每层承载重量为5t,立柱之间用钢筋和角钢联接。立柱由槽钢和钢板组成。横撑采用槽钢,按一定的尺寸分别焊接在立柱的两侧。经过强度和稳定性(当一侧满载,另一侧仍空载时)计算确定截面尺寸。每个货架最大承载量为50t,一般情况货架利用率为95%,库存量按5729.018t计算,则货架最少需求量为:130.5个取整数为131个,分配在确定的立体仓库中。六、搬运方案的选取(一)运输方式从总体布置图可看出,运输方式有公路运输和铁路运输。前者机动灵活、换装环节少。后者运输量大,可靠性高,远途运输费用较少。只有铁路和公路运输协调工作,才是最佳的运输方式。但根据该钢材库实际情况,铁路运输方式是主要的。(二)装卸机械的分析钢材库、场物资主要是4m以上的长大件,装卸机械主要选择下述三种:(1)轻型龙门起重机。库场装卸长大件,大都采用龙门起重机,主要用于露天料场。它跨越铁路线和货场,占用通道面积小,库场面积利用率高,起重量大,效率高。(2)侧面高架叉车,由称无轨堆垛机。其起升高度和通过窄巷道的性能比一般叉车要好,机动性比巷道堆垛机好,可转移到其他巷道工作,可在巷道外工作,游客开出库外作业,同时货叉可横向调节,适合长大件的装卸。(3...