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顺丰分拨中心课程设计




作者:AG     发布时间:2020-04-29 16:39

  顺丰分拨中心课程设计_工学_高等教育_教育专区。一、SF 速运集团简介 顺丰速运(集团)有限公司简介 顺丰速运(集团)成立于 1993 年,总部设 在深圳,主要经营国内、国际快递业务服务。十多年来,顺丰专注不断拓宽快递 服务区域,满足各类市场需求,

  一、SF 速运集团简介 顺丰速运(集团)有限公司简介 顺丰速运(集团)成立于 1993 年,总部设 在深圳,主要经营国内、国际快递业务服务。十多年来,顺丰专注不断拓宽快递 服务区域,满足各类市场需求,已在国内(包括港澳台地区)建立了庞大的信息 采集,市场开发、物流配送、快件收派网络能力,逐步搭建起立足华南,拱连华 东、华北,拓展华中的战略网络格局,为广大客户提供快速、安全、优质的专业 快递物流服务。 1.1 顺丰的发展现状 顺丰快递自 1993 年成立以来,每年都投入巨资完善公司统一管理的自有服 务网络:从中山,到立足珠三角,到布局长三角;从华南先后扩展,至华东、华 中、华北;从大陆延展到香港、台湾,直至海外。顺丰在大陆目前已有三个分拨 中心、近 100 个中转场以及 2000 多个营业网点,覆盖了国内 31 个省,近 200 个大中城市以及 900 多个县级市或城镇。顺丰在香港 1993 年香港特别行政区设 立营业网点。目前网店覆盖了 18 个行政区中的 17 个。顺丰在台湾 2007 年在台 湾设立营业网点,覆盖了台北、桃园、新竹、台中、彰化、嘉义、台南、高雄等 主要城市。顺丰在韩国 2010 年开通了收派服务,覆盖韩国全境。顺丰在新加坡 2010 年在新加坡设立网店,覆盖了新加坡(除裕廊岛、乌敏岛外)的全部区域。 二、课题要求 2.1 提出问题 顺丰快件分拨中心自动化分拣方案设计 顺丰快件分拨中心主要承担进、出口快件的分拣任务。随着业务量的迅猛发 展,处理场地不足、分拣手段落后(仅有一条传输胶带机用于人工拣选的输送) 及劳动强度大的问题越来越突出,迫切需要配备现代化处理设备,以提高分拣效 率、改善生产环境,满足业务发展需求。 经调查统计,2014 年(基础年)顺丰快件分拨中心年日均处理快件 4 万件, 分拣目的格口 200 个。预计 2017 年新建分拨中心投产使用,分拣设备满足年限 为 2025 年(投产后 8 年) 。请对该分拨中心进行分拣工艺流程设计,具体要求如 下: 1.对投产年和设备满足年的业务量进行预测,确定分拣设备的分拣效率和 配置规模,计算生产场地建筑面积。 2.设计两套自动分拣方案(交叉带分拣机方案和滑块分拣机方案) ,设计的 分拣方案(包括接收及发运场地布置)应简捷、通畅,倒手环节少,生产效率高。 3.绘制两套顺丰快件分拨中心工艺方案布置图(3 号图纸各一张) 。 4.编写顺丰快件分拨中心自动化分拣方案设计说明并对两套分拣方案进行 优缺点比较。 2.2 业务量预测 对投产年和设备满足年的业务量进行预测,确定分拣设备的分拣效率和配置规 模,计算生产场地建筑面积。 预测的方法:定量预测、回归分析预测、时间序列法。 本次预测采用指数法预测。 图表:2005-2013 年中国快递行业业务总量趋势图(单位:亿件,%) 且通过搜索数据得知 2014 年中国快递行业业务量为 140 亿件。由这些数据得: 年份 业务量 增长率 2011 36.73 57% 2012 56.85 54.8% 2013 91.87 61.6% 2014 140 52.4% 将四年的增长率取平均值为 56.45%,根据下图 GDP 增长率为逐年减小,所以将增长率取为 一个整值 55%。又由下图 GDP 走势图知 GDP 增长率为逐年减小,故将每年增长率做递减, 故最后增长率取 20%。 2017 年之后增长率为 10%。 使用指数法预测,公式 Y=a*(1+m)x, 则 2017 年业务量为 Y2017=4*(1+20%)3=6.912 万 则 2025 年业务量为 Y2025=6.912*(1+10%)8=14.82 万 三、方案一:交叉带输送机输送 3.1 交叉带分拣机 交叉带式分拣机是由一组小车组成的封闭输送分拣系统, 由置于轨道总成中 的驱动总成(直线电机或直流无刷电机)进行无机械传动摩擦的驱动, 从而将载有 包件的智能小车送往预先设定的目标分拣口。 由于在整个过程中小车无翻转动作 呈水平卸载的形式,从而保证卸包过程平稳滑顺、无冲击。 整个分拣系统由机械部分、实时控制部分、信息管理系统部分组成,配合自 动条码识别系统或电子标签识别系统,可以实现物件的自动识别、上件、卸载等 完整的分拣过程。 应用领域:邮政、航空、图书、医药、服装、各种配送中心 3.2 交叉带输送机规格 分拣机主要由传送带、托盘、格口、供货台等组成,确定交叉带输送机的规 格主要由格口宽度和格口数量决定,而格口宽度取决于托盘的尺寸。故首先确定 托盘尺寸。 调查知,一般包裹大小为 300*400mm(此处不分别大小不同包裹) ,托盘尺 寸需比一般包裹尺寸稍大,故这里托盘尺寸定为 400*600mm。 托盘之间间隙为 100mm,故确定格口宽为 750mm。 由之前的预测数据知 2025 年业务量为 14.82 万件, 所采用的输送机效率为 10000 件/小时,故只需一台输送机,每天工作时间为 15 小时(业务量取整 15 万件) , 可以采用两班制工作模式。 由调查知,每台供货台的工作效率为 2000 件/小时,输送机的处理效率为 10000 件/小时,则需要 5 台供货台。 则 传 送 带 的 两 条 直 线 带 的 两 侧 分 别 设 置 50 个 格 口 。 即 : 输 送 机 的 长 为 50*750+250*2=38000mm,宽则为托盘的宽度 600mm。 检验格口宽度:上面假设格口宽为 750mm,每个托盘(包括两边空隙)共 500mm, 且由上知 10000 件/时,即 10000/3600=2.7 件/s。没件物品包括托盘在内的为 500mm/件。 则传送带的速度为 2.7*500=135mm/s=1.35m/s,取 1.5m/s。台车速度取和传 送带速度相近的 2m/s。 每件货物包括托盘通过格口的时间为 0.75/1.5=0.5s。 台车下落的时间为 0.6/2=0.3s。 因为 0.3<0.5,故格口宽度设置为 750mm 合理。 决定交叉带传送机长度的因素有:格口数量 50、格口尺寸 750mm、转弯半径 3000mm(内圈圆心到传送带中间的距离) 、格口与转弯之间的间隙 450mm。确定 最后的传送机长度为 50*750+(3000+300)*2+450*2=45000mm。 决定交叉带传送机宽度的因素有:供货台宽度 1200mm、供货台间隔 2000mm、 供货台与转弯之间的间隙 200mm。最后确定的输送机宽度为 21000mm。 供货台传送带由三部分组成, 分别是定速区、 加速区、 匀速区, 长度均为 1500mm, 宽度 600mm。 货物由地面输送到供货台的传送带高度为 2200mm,与地面的夹角为 19°,则俯视图长度为 2200/tan19°,最后取 6500mm。 3.3 分拣中心整体布局 分拣中心所需要的功能区分别有进货区、暂存区、拣选区、待发货区、出货 区。详细布局图见图纸一。 四、方案二:滑块分拣机 3.1 滑块分拣机 单向、 双向滑块分拣系统是由一系列多个链板通过高强度特种链条柔性连接 而成的封闭环链型分拣输送系统。 整机通过驱动系统带动链板作直线型平面运动。 分拣动作是由链板上嵌套的滑块来完成, 主机输送过程中通过分拣道岔的动 作使得相应的滑块作复合运动,推动物体达到分拣的目的。 该分拣输送系统采用平面直线布置,整个系统主要由以下几部分组成:链板 总成、分拣道岔总成、机架总成、驱动总成、从动总成及相应附属设备。 3.2 滑块分拣机型号数据 由之前的预测数据知 2025 年日业务量为 14.82 万件,所采用的输送机效率 为 8000 件/小时,故需两台输送机,采用两班制工作模式。 滑块分拣机的工作效率为 8000 件/小时,由题意知需要格口 200 条,每条格口的 宽度为 550mm, 每条格口的间隔为 500mm, 每条格口与分拣主机的接口长 1000mm, 格口长 5000mm,分拣机的总宽度是 850mm,总长度是 75500mm(不包括供货带) 。 供货带宽度设定为与格口宽度相同的 550mm。 调查知,一般滑块尺寸为 150*150mm,分拣主机的宽度为 850mm,故供货带 的宽度为 850-(2*150)=550mm。 已知每台供货台的工作效率为 2000 件/小时, 每台分拣机的工作效率为 8000 件/小时, 故每台分拣机需要 8000/2000=4 台供货台。每台供货台的宽度设定为 750mm,每台间隔 1600mm。 3.3 滑块分拣机布局图 由上述数据可确定出每台滑块分拣机的尺寸,就可在图中作图。具体布局图 见图纸二。 五、两种方案的比较 设备名称 比较内容 滑块式分拣机 交叉带式分拣机 交叉带式分拣机由主驱动带式输送机和载有 小型带式输送机的台车(简称“小车”)联接 在一起, 当“小车”移动到所规定的分拣位置 时,转动皮带,完成把商品分拣送出的任务。 因为主驱动带式输送机与“小车”上的带式 输送机呈交叉状,故称交叉带式分拣机。 根据作业现场的具体情况可分水平循环式或 直行循环式。 1、适宜于分拣各类小件商品,如食品、化妆 品、衣物等。 2、分拣出口多,可左右两侧分拣。 大型交叉带式分拣系统一般应用于机场行李 分拣和安检系。 滑块式分拣系统由链板式输送机和具有独 特形状的滑块在链板间左右滑动进行商品 概述 分拣的推块等组成。滑块式分拣系统是由 堆块式分拣机,供件机,分流机,信息采 集系统,控制系统、网络系统等组成。 主要分类 无。 1、可适应不同大小、重量、形状的各种不 特点 同商品。 2、分拣时轻柔、准确。 3、可向左、右两侧分拣,占地空间小。 适用范围 一般适用于小件货物分拣的仓库。 5.1 滑块分拣机优点: 对物料姿态没有特殊要求、可进行平稳分类; 单侧或双侧分流、物流受冲击小,分拣动作比较柔和,适用于分拣易翻倒或 易碎物品;双向滑块式可向两侧分拒物品,节约占地面积; 模块化设计、维护简便;可与其它输送设备根据工作现场自由布置,组成柔 性化的物流输送、分拣体系; 分拣作业前端输入分拣命令的方式简单、快捷、多样,可以人工输入或者条 码(RFID 电子标签)自动获取; 分拣速度高、准确,该类型的分拣设备最高效率可高达几千件/小时,且分 拣差错率低。分拣能力强、分拣数目可达数十个; 对分拣物品的形状、重量、大小、包装形式等适应性强。适用于各种箱包、 袋、扁平件等无滚动物件的分拣; 5.2 交叉带分拣机优点 交叉带式分拣系统由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的台车(简称“小 车”)联接在一起,当“小车”移动到所规定的分拣位置时,转动皮带,完成把 商品分拣送出的任务。因为主驱动带式输送机与“小车”上的带式输送机呈交叉 状,故称交叉带式分拣机。其所具备的特点:1.分拣动作轻柔;2.分拣准确;3. 最高的分拣处理能力;4.适用于各类物品尺寸。 5.3 综合分析 根据本设计中, 交叉带分拣机的工作效率为 10000 件每小时,滑块分拣机效率为 8000 件每小时,交叉带的总体效率比滑块分拣机的总体效率高。而且,每台交 叉带分拣机的格口比每台滑块分拣机的格口要多, 且交叉带分拣机可以根据场地 情况改变成各种类型, 而滑块分拣机一般都是水平直线型的,应变能力没有交叉 带分拣机好。 并且,根据上图可见,交叉带分拣机的工作效率是高于其他分拣机的工作效率。 综合分析,我认为交叉带分拣机比滑块分拣机更好。

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