СКЛАДСЬКА СИСТЕМА

§ 1 Принципи побудови й структура складської системи

 

Складська система призначена для забезпечення своєчасного постачання технологічного обладнання напівфабрикатами в підготовленому для транспортування вигляді й зберігання готових виробів.

Виробничий процес починається й закінчується на складах, причому склад виконує роль елемента, що демпфірує, при нестабільних дискретних вхідних і вихідних вантажопотоках. На складах відбувається перетворення вантажопотоків з метою забезпечення запланованого ходу виробництва.

Кількісні й часові параметри вхідних і вихідних вантажопотоків на склад можуть бути ритмічними, що характерно для потокового виробництва, або можуть носити випадковий характер, типовий для непотокового виробництва.

Характерним для непотокового виробництва є значна тривалість складування, що досягає 70 - 90% від усього циклу виробництва. Пояснити це можна необхідністю створення запасів напівфабрикатів у виробництві для компенсації нерівномірності надходження напівфабрикатів у цех, коливань верстатомісткості виконання операцій виробничого процесу, відмов обладнання, ріжучого інструменту й інших випадкових факторів.

Ціль створення й функціонування складської системи полягає в тому, щоб приймати із транспортної системи вантажопотік з одними параметрами, переробляти й видавати його знову на транспортну систему з іншими параметрами й виконувати це перетворення з мінімальними приведеними витратами з умовою забезпечення збереження якості.

Для забезпечення нормальної роботи механічних і складальних цехів у їхньому складі в загальному випадку передбачається цілий комплекс складів. Сюди ставляться склади металу й заготовок, міжопераційні склади, склади деталей, вузлів і комплектуючих виробів, комори технологічного оснащення.

Структура складської системи визначається організаційною формою механоскладального виробництва, типом і функціональними можливостями транспортної системи, технологічними особливостями виробництва виробів.

У поточно-масовому виробництві, де робота виробничого обладнання підкорена єдиному такту випуску, необхідність у міжопераційних складах відпадає. А в серійному виробництві, де на тому самому обладнанні послідовно виготовляють партіями деталі, а складання виробів можна почати тільки після виготовлення всіх деталей, необхідно мати міжопераційні й досить потужні комплектувальні склади готових деталей і вузлів. При цьому склади взаємодіють із виробництвом через транспортну підсистему, отже просліджується їхній взаємозв'язок і взаємодія.

Для забезпечення ефективної взаємодії транспортоної і складської підсистем необхідно вибрати оптимальну схему розміщення складів, виробничих дільниць і транспортних трас.

Параметри складів і їхня структура в основному визначаються конструктивними особливостями виробів, які виготовляються, характером технологічного процесу їхнього виготовлення й наявністю комплектуючих виробів які одержуються по кооперації.

Від габаритів і форми деталей залежать розміри тари й комірок складів. Кількість операцій техпроцесу й розмір партії при виготовленні деталей визначають місткість міжопераційного складу. Наявність у виробі складальних одиниць або деталей, які одержуються по кооперації з інших заводів викликає необхідність створення складу комплектуючих виробів складального цеху.

Склади механоскладального виробництва класифікуються за ознаками:

1. За організаційною структурою:

· децетралізована (при децентралізованій кілька складів відповідно до їхнього функціонального призначення (використовують у виробничих системах, побудовані по предметному принципу));

· централизована (при централізованій системі створюється один склад або блок складів, які розміщені в одному місці (незначні строки й об'єми зберігання напівфабрикатів));

· комбінована(комбінована складська система передбачає наявність центрального цехового складу й складів на виробничих дільницях (такі системи частіше застосовують при технологічному принципі побудови виробництва, тому що вони мають більшу гнучкість, місткість пристроїв для складування)).

б) в) а) Рис. 5.1 Схеми централізованої (а), децентралізованої (б) і узагальнено-функціональна схема складських систем (в)

 

В1, В2, В3 – дільниці цеху; 1 - склад заготовок і металу; 2 - проміжний склад; 3 - склад готової продукції

суцільна лінія - переміщення вантажів; штрихова - переміщення тари

2. По функціональному призначенню:

· цеховий склад;

· склад на виробничій дільниці;

· накопичувач у технологічного обладнання.

3. По виду зберігання вантажів:

· склад металу й заготовок;

· міжопераційний склад;

· склад комплектуючих виробів;

· склад технологічного оснащення;

· склад готової продукції.

4. За технологією робіт:

· комплектувальні склади (у комплектувальних складах комплектують транспортну партію відповідно до планового завдання. Ці склади поділяються на склади комплекти, що видають, напівфабрикатів одного найменування або напівфабрикати, що видають, різних найменувань.);

· склади призначені для зберігання вантажів, які поступають у тарі.

5. По способу складування:

· штабельні;

· стелажні;

· конвеєрні.

6. По висоті зберігання (поділяються на 3 групи):

· малої висоти - з корисною висотою зони складування до 5 м;

· середньої висоти - з корисною висотою зони складування 5 - 8 м;

· великої висоти - більш 8 м.

7. По компонуванню складу відносно приймально-здавальних секцій (або взаємодії із транспортною системою) розрізняють:

· прямоточні;

· тупикові.

8. За рівнем механізації й автоматизації склади поділяють на 5 груп:

· немеханізовані (застосування ручної праці при навантаженню, вивантаженню й переміщенню);

· механізовані (застосування механізованих пристроїв з ручним керуванням);

· високомеханізовані (використання пристроїв комплексної механізації з ручним керуванням на всіх стадіях переробки вантажів);

· автоматизовані (застосування напівавтоматичних пристроїв з уведенням команд на пульті керування або із клавіатури для виконання операцій переміщення або складування вантажів);

· автоматичні (використання автоматичних пристроїв з уведенням команд від ЕОМ для виконання всіх операцій).

Принцип побудови складської системи вибирають виходячи з економічних міркувань, а проектування виконують із урахуванням розташування накопичувачів на виробничих дільницях, річного вантажопотоку в цех, нормативного запасу вантажів, загального числа найменувань вантажів одночасно зберігаються на складі й числа груп подібних вантажів у номенклатурі.

До основних напрямків при проектуванні складської системи відноситься використання автоматизованих кранів-штабелерів, висотних стелажів, уніфікованої тари, спеціальних навантажувачів.

Побудова будь-якої складської системи починається з розробки технологічного процесу складування, що складається з наступних етапів:

· приймання вантажів;

· розміщення й зберігання вантажів;

· відпуск вантажу із складу.

У процесі приймання вантажів у механоскладальних цехах здійснюються наступні основні операції:

· розвантаження на прийомну площадку;

· перевірка відповідності фактично, що надійшли вантажів, по найменуванню і якості;

· перевірка якості вантажу;

· підготовка транспортної партії (установка на супутники, укладання в піддони й т.д.);

· переміщення вантажів у відділення консервації (при необхідності);

· введення відомостей про вантажі, що надійшли.

У процесі розміщення й організації зберігання вантажів наступні технологічні операції:

· визначення вільних місць зберігання;

· переміщення транспортної партії до відповідного комірки на складі;

· укладання на постійне місце зберігання;

· уведення інформації про розташування кожного вантажу.

Відпуск вантажу включає наступні операції:

· переміщення вантажів відповідних найменувань у зону комплектування;

· підготовку виробничих комплектів;

· переміщення вантажів на дільницю консервації або розконсервації (при необхідності);

· переміщення виробничих комплектів і зберігання їх на приймально-здавальній секції складу;

· навантаження на транспортну систему;

· видачу інформації про готовність транспортування виробничого комплекту.

При розробці технологічного процесу складування вирішуються питання суміщення ряду операцій, а також скорочення числа операцій відповідно до конкретних виробничих умов.

У загальному випадку складська система з урахуванням технологічного процесу виконання складських робіт має структуру: склад у цеху й на дільницях для зберігання напівфабрикатів, готових виробів, технологічного оснащення, приймально-здавальні секції, відділення складання й розбирання напівфабрикатів, готових виробів, технологічного оснащення, відділення установки й знімання напівфабрикатів, відділення мийки й консервації, накопичувачі біля технологічного обладнання.

Залежно від інтенсивності вантажопотоку й виробничої потужності цеху це може бути один централізований склад або ряд спеціалізованих.

Склади проектують за одну стадію (робочий проект) або за дві стадії (проект + робоча документація).

Робочий проект виконують у два етапи. На першому етапі визначають технологічну можливість і економічну доцільність основних технологічних, конструктивних і об'ємно-планувальних рішень складської системи, а на другому етапі розробляють робочі креслення складу.

Розрахунок основних параметрів складської системи починають із вибору норми запасу зберігання (по нормативах).

При виборі основних параметрів складської системи необхідно враховувати характеристики вантажів - габаритні розміри, геометричну форму, масу, схильність до ушкоджень, необхідність просторової орієнтації при зберіганні й переміщенні, а також будівельні характеристики будівлі. Залежно від цих характеристик визначають тип, кількість і параметри складського обладнання відповідно до технологічного процесу переробки вантажів, кількості вантажів, які переробляються, і періодичністю його надходження й відправлення.

Склад для прокату й штучних заготовок організують при механічних цехах одиничного й дрібносерійного виробництв. У масовому виробництві склади заготовок звичайно передбачають при заготівельних цехах, а на початку ліній механічної обробки відводять зону шириною 2 - 3 м для розміщення тари із заготовками.

Склад прокату або штучних заготовок розміщають на початку прольотів механічного цеху або в спеціальному прольоті, перпендикулярному до верстатних прольотів. Цей варіант дозволяє розмістити в прольоті із складом мостовий кран у звичайному виконанні або мостовий кран-штабелер, що важливо для комплексної механізації й автоматизації складських робіт.

В окремих випадках склади прокату й штучних заготовок розміщають поруч із виробничею будівлею під навісом із крановою естакадою, або застосовують козлові крани. При цьому на початку ліній у цеху передбачають площадки для заготовок, для того, щоб заготовки в холодну пору року нагрівалися до температури цеху.

Листовий матеріал розміщають на складах металу на спеціально виділених площадках, обладнаних кран балками або мостовими кранами із спеціальними захватними пристроями.

При проектуванні механізованих і автоматизованих складів важливо знати інформацію про параметри виробничої тари:

· тип і параметри тари задані, тому що вантажі надходять у цех у тарі;

· тип і параметри тари не певні, але передбачений ряд обмежень на вибір параметрів тари (використання уніфікованих елементів біля верстатних накопичувачів або в транспортній системі);

· при виборі типу й параметрів тари немає ніяких прямих обмежень.

Вибір типу й параметрів тари є одним з перших етапів проектування складської системи, тому що за допомогою тари погоджується між собою номенклатура вантажів, які переробляють, визначається інтенсивність вантажопотоків, умови транспортування й виготовлення виробів, а також основні параметри складської системи.

До виробничої тари відносять піддони, касети, супутники й спеціальну тару. При виборі або конструюванні тари потрібно керуватися уніфікацією по габаритних розмірах і напрямних елементах, які використовуються при транспортуванні.

Ув'язування тари із зовнішніми й внутрішніми вантажопотоками повинна виконуватися за допомогою кращого заповнення транспортних засобів, тобто шляхом збільшення об'єму транспортної партії й забезпечення безперевалочного процесу транспортування й складування вантажів. Збільшення транспортної партії може бути за рахунок компактного розміщення вантажів у тарі, а також контейнерного перевезення вантажів.

Застосування уніфікованої тари можливо для того, щоб виключити перекладання заготовок при транспортуванні їх з інших заводів, або міжкорпусному транспортуванні. Заготовки в ящиковій тарі зручно складати штабелями в кілька ярусів, а застосування ящикових піддонів з верхом, який відкривається, або однією зі стінок дозволяє відбирати деталі з нижніх піддонів не знімаючи верхніх. Штабелями зберігають великі й важкі виливки, зварні конструкції, а також на невеликих складах заготовки однакової номенклатури. Укладання піддонів у штабель здійснюють підлогові електронавантажувачі (5 ярусів піддонів у штабелі). Це економічний вид складування заготовок для невеликих цехів.

Для середніх і великих цехів, особливо при великій номенклатурі заготовок зберігають заготовки в тарі на стелажах.

Стелажі без полиць мають конструкцію напрямних, які відповідають тарі, що застосовується а в стелажах каркасного типу в кожній комірці може розміститься кілька піддонів.

Склади стелажної конструкції більш місткі в порівнянні зі складами, де заготовки зберігаються штабелями, вони займають меншу площу завдяки кращому використанню будівлі по висоті, а також дають можливість автоматизувати складські роботи. Безпека роботи забезпечується високою стійкістю конструкції особливо ефективні склади стелажної конструкції при великій номенклатурі заготовок і напівфабрикатів. Для кожного вантажу виділяється своя зона зберігання, що забезпечує чітку організацію складських робіт.

Недоліком їх є мала пристосованість до змін планування, тому що для стелажів потрібні спеціальні фундаменти із заставними елементами.

У зоні прийому й видачі вантажів на складах передбачають додаткові перевантажувальні пристрої із зовнішнього транспорту на пристрої складської системи. Тут також передбачають накопичувальні пристрої, які служать для усунення нерівномірності зовнішніх і внутрішніх вантажопотоків. За час перебування заготовок і напівфабрикатів у накопичувальних пристроях також виконують операції контролю, перерахування, сортування й комплектації партій для обробки або укладання на спеціальну технологічну тару або супутники.

У машинобудівних цехах в основному застосовують два варіанти компоновок складів з дільницями прийому, зберігання й видачі вантажів.

Рис. 5.2 Варіанти компонувань складів з дільницями прийому 1, зберігання 2 і видачі вантажів а) тупикова, б) подовжньо поперечна

У більшості випадків використовують тупикову схему, при якій дільниці прийому й видачі заготовок розміщені з одного торця складу. У цьому випадку склад виходить компактним, зручна передача тари з однієї дільниці на іншу, обидві дільниці можуть обслуговувати ті самі робітники.

Переваги поздовжно-поперечного варіанта полягає в кращому вв'язуванні з розташуванням виробничих дільниць, тому що дільниці видачі сполучаються з початком ліній виготовлення відповідних деталей.

Вибір компоновочної схеми складу повинен бути вв'язаний із загальним компонуванням цеху й прийнятою транспортною системою.

§ 2 Проектування підсистеми зберігання напівфабрикатів і виробів

 

У цю підсистему входять міжопераційні склади, склади готових деталей і виробів. Міжопераційні склади служать для забезпечення зберігання заділів, які виникають на різних операціях технологічного процесу в непотоковому виробництві. Вони можуть входити в загальну структуру централізованого складу, можуть бути частиною транспортно-накопичувальної системи, а також можуть бути автономними на дільницях виготовлення деталей.

Склади для зберігання готових вузлів у механоскладальних цехах непотокового виробництва звичайно сполучають зі складом готових деталей.

Склад комплектуючих виробів (підшипники, електроустаткування, прокладки) зручно розміщати суміжно зі складом готових деталей, а в умовах масового виробництва його розміщення зв'язується з розташуванням головного конвеєра й магістральних проїздів для провезення виробів.

Склад готової продукції звичайно є загальнозаводським і до складу механоскладального цеху не входить.

 

§ 3 Виробничо-технологічна тара

 

Вибір тари виконується після аналізу об'єму й маси вантажів, які переміщуються на конкретній дільниці й виробництві в цілому.

При цьому прагнуть до типізації тари по конструкції й розмірам.

До виробничо-технологічної тари висувають такі вимоги:

· можливість захвата й транспортування кранами й вилочними навантажувачами;

· можливість багатоярусного безсетелажного штабелювання;

· наявність спеціальних надійних фіксаторів і стійких опор;

· міцність, надійність і забезпечення збереження вантажу при транспортуванні й зберіганні;

· кратність до розмірів (у плані) міжнародного стандартного піддона 1200×800 мм;

· мала маса, яка не перевищує 10 - 12% від її вантажопідйомності;

· технологічність виготовлення й наявність уніфікованих елементів конструкції (стійок, стінок, дна, фіксаторів, опор, пристроїв для захвата й ін.).

Рис. 5.3 Ящикова тара конструкції Уніптімаша   Тара 1 рекомендується для застосування в пресових, механічних, складальних цехах і на складах. Виготовляється з холодногнутого профілю товщиною 2 мм. Тара 2 виготовляється з холодногнутого профілю товщиною 4 мм, рекомендується для транспортування гарячих заготовок у ковальських і ливарних цехах. Тара 3 виготовляється з металевих смуг товщиною 6 - 8 мм. Тара 4 виготовляється зі звареної сітки, застосовується для вантажів, які не надають великого тиску на стінки, застосовується в механічних, складальних цехах і на складах. Тара 5 з опорами у вигляді скоб з виступами для посадки, що входять усередину ящика, і з бортом дозволяє формувати штабелі без виступів. Опори дозволяють повертати тару на 180° вилами навантажувача. Тара 6 ящикова з бічними стінками, які відкриваються, застосовують у складальних, механічних, пресових і ін. цехах і на складах. Тара 7 ящикова складана застосовується для переміщення вантажів на великі відстані й при транзитних перевезеннях. У складеному виді 7б тара займає в 3 – 4 рази менший обсяг, чим у робочому стані 7а. Тара ящикова мілка 8 з бортом, що фіксується, у який встановлюється дно верхньої тари при штабелюванні, використовується для транспортування й передачі вантажів на робочих місцях і в складах для зберігання дрібних партій. Штабель має 6 - 8 ярусів. Тара 9 ящикова мілка з напіввідчиненою скошеною стінкою застосовується в складальних цехах і на складах, коли з тари вантажі видаються дрібними партіями. Тара стійкова виготовляється з холодно гнутого швелера й призначається для зберігання й транспортування великогабаритних 11 і довгомірних 12 вантажів на складах металу і в заготівельних цехах.

Уніфіковану тару з виробами формують на складі в штабелі по 6 штук, що скріплюють перед відправленням стяжками в пакети 1.(рис. 5.4). Пакети можна завантажувати безпосередньо в контейнер 2 спеціальним поворотним краном 3 з ламкою стрілою, межі повороту якого забезпечують завантаження всієї площі контейнера.

Рис. 5.4 Формування тари в пакети й завантаження в контейнери консольно-поворотним краном з ламкою стрілою

 

§ 4 Формування пакетів і їхнє перевезення

 

Пакети діляться на 2 великі групи: без піддонів і на піддонах.

Пакети без піддонів повинні бути сформовані таким чином, щоб можна було здійснити захват, перевезення й складування їхніми вилочними навантажувачами. До пакетів без піддона відносяться пакети на брусках (рис. 5.5), пакет бухта 2, катанка, пакет із трубкою 3 або декількома трубками, що формується зі ящиків, усередині яких проходить трубка для введення штирового захвата робочого органа вантажно-транспортуючого обладнання; пакет з ящиків або одиничних штучних вантажів 4, пакет-стос 5 з пазами внизу; пакет у сітці, парашуті, вітрилі 6.

Пакети без піддонів найчастіше застосовуються для перевезення металопрокату.

Дрібносортна сталь (смуга, прут, куток і ін.) формуються в пакети круглого перерізу, скріплена дротом, обв'язка має верхній захват, який є одночасно замком для затягування пакета.

Швелери й двотаврові балки укладаються в пакети прямокутної форми.

Пакети катанки формують двома криволінійними скобами й стяжкою із застосуванням обтискної машини.

Сталева стрічка поставляється в рулонах, також поставляється й дріт.

Сталеві труби Ø50... Ø159 мм поставляються пакетами, а труби Ø до 60 мм упаковуються в ящики масою до 80 кг при ручному навантаженні й до 5 т при механізованому навантаженні.

Піддони. Пакети на піддонах. Піддони повинні бути уніфіковані. По конструкції вони можуть бути пласкими, стійовими і ящиковими. Стійкові і ящикові піддони можуть бути цільними і розбірними (рис 5.6)

Рис. 5.6 Нерозбірні й розбірні ящикові піддони

1 - плаский дерев'яний піддон, 2 - стійковий піддон, 3 - стійковий нерозбірний металевий піддон,4 - нерозбірний металевий піддон, 5 - дерев'яний ящиковий піддон із кришкою, 6 - ящиковий піддон для штучних вантажів