16.2. Основи проектування складів

На вибір складу і його устаткування впливають транспортна характеристика вантажів, величина і характер вантажопотоку, термін і умови зберігання вантажів, вид рухомого складу, обслуговуючого склад, рівномірність прибуття і відправлення вантажів, розміри

Розділ 16 Склади і складські операції 659

прямого перевантаження, розміри капітальних вкладень, експлуатаційні витрати, наявність під'їзних шляхів та ін. При створенні складів потрібно враховувати і аналізувати усі перераховані вище чинники.

Як було показано вище, конструктивні особливості складів різноманітні і залежать від класифікаційних відмінностей. В той же час практично на будь-якому складі мають бути наступні основні приміщення (таблиця. 16.1)[23]. Приміщення основного виробничого призначення ділять на наступні зони: розвантаження, приймання вантажу по кількості і якості; зберігання, внутріскладської переробки вантажу (підбору, комплектування, упаковки замовлень), видачі вантажу, вантаження.

Усі перераховані зони повинні розміщуються на складі так, щоб якнайкраще реалізувати складський технологічний процес. Зони мають бути пов'язані між собою проходами і проїздами і обслуговуватися комплексом взаємопов'язаних ПРС і транспортуючих машин. Зона зберігання вантажу займає на складі найбільшу площу, до цієї зони зазвичай примикають зони

Таблиця 16.1. Основні групи складських приміщень

Основні складські приміщення	Призначення складських приміщень
Основного виробничого призначення	Зберігання, прийом і відпустка (експедиція), розпаковування, упаковка, фасовка і комплектація продукції
Допоміжні	Зберігання тари, упаковки, багатооборотних піддонів і контейнерів. У цих приміщеннях розміщують майстерні по ремонту тари і т. п.
Підсобно-технічні	Розміщення комунікацій і інженерних пристроїв (приміщення машинних відділень, вентиляційні камери, котельні, комори господарських матеріалів, інвентаря, ремонтні майстерні, підзарядні акумуляторні станції)
Адміністративні (службові)	Кабінети службовців, офіси для прийому відвідувачів, зали товарних зразків, комп'ютерний центр і т. п.
Побутові	Місця відпочинку і їди, роздягальні, душові, санітарні вузли і т. п.

Транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби 660

комплектування і упаковки. У свою чергу, останні зони розміщують поряд із зоною вантаження. Зона розвантаження має бути поряд із зоною прийому вантажу по кількості і якості. Зону розвантаження і зону вантаження (на середніх і дрібних складах) часто об'єднують в одну навантажувально-розвантажувальну зону. І тільки на великих складах ці зони роблять окремо. Необхідно пам'ятати, що об'єднання зон вантаження і розвантаження в одну зону раціонально тільки тоді, коли вступ і відправку вантажів можна розділити в часі.

Ефективність роботи складу багато в чому залежить від виконання ряду технологічних вимог, що пред'являються до пристрою складу, і вимог до планування складських приміщень. Об'ємно-планувальні рішення складських будівель повинні відповідати оптимальній технології складських операцій, а площі і об'єми складських приміщень повинні відповідати характеру і об'єму виконуваних операцій. Складські приміщення необхідно планувати таким чином:

щоб внутрішньоскладський технологічний процес був потоковим (бажано наскрізним, прямоточним) і безперервним;

продукція на складі була розміщена найраціональніше (займала менше складської площі і об'єму, тим самим забезпечувалося їх оптимальне використання);

умови зберігання дозволяли повністю зберігати кількість продукції і не допускати погіршення її якості нижче існуючих норм (розміщувати продукцію так, щоб виключався несприятливий вплив одних видів продукції на інші, підтримувати необхідну температуру і вологість в приміщенні, не допускати можливості проникнення на склад сторонніх осіб і витягання продукції, що зберігається на складі, без розкриття штатних воріт і дверей і ряд інших);

був забезпечений зручний доступ до продукції (правильно вибрано і розміщено складське устаткування, визначені необхідні розміри проходів і проїздів і т. д.);

забезпечувалася можливість застосування засобів механізації і автоматизації і їх високопродуктивна робота (потрібно прагнути до того, щоб основні складські операції були механізовані, а при великих об'ємах робіт - автоматизовані).

Окрім перерахованих вимог пристрій складів і організація їх роботи повинні відповідати вимогам екологічної безпеки, санітарії і гігієни праці, збереження вантажів, техніка безпеки і пожежної безпеки, яка визначається діючими Гостами, будівельними нормами і правилами (БНіП), санітарними правилами і нормами (СанПіН).

Розділ 16. Склади і складські операції 661

Місце расположеййя складу вибирається з умов зручності по відношенню до шляхів сполучення і транспортних зв'язків з виробничими цехами підприємства або споживачів, зручності виконання вантажних операцій, а також з урахуванням можливості розширення складу на перспективу. Великі склади прагнуть розміщувати поблизу транспортних магістралей. Забороняється розташовувати складські комплекси біля лікарень, шкіл, дитячих дошкільних установ, житлових масивів, об'єктів культурно-побутового призначення. Шляхи під'їзду до складу і в'їзд до нього повинні відповідати Правилам дорожнього руху і розташовуватися так, щоб забезпечувався безперешкодний рух і маневрування великовантажного автотранспорту (автопоїздів). Територія складу (особливо великого) повинна проектуватися з таким розрахунком, щоб на ній можна було розмістити стоянку автопоїздів (з можливістю їх маневрування), зону відпочинку водіїв, очікуючих вантаження або розвантаження, рампи, майданчик для складування побутового сміття і інших відходів.

Однією з головних цілей вибору схем і параметрів об'ємно-планувальних рішень складів є мінімізація потреб в території і приведених витрат, пов'язаних з будівництвом і наступною експлуатацією складських комплексів.

Нині для складів розроблені типові складські будівлі і споруди, оснащені сучасним устаткуванням. Якщо типовий проект складу не відповідає вимогам, що пред'являються, виконують індивідуальний проект. У будь-якому випадку (при розробці завдання на проектування або виборі типового проекту) проводиться техніко-економічне обгрунтування. У нього входять три розділи: економічний, технологічний (з обгрунтуванням вибору складського устаткування, навантажувально-розвантажувальних засобів, засобів автоматизації і комп'ютеризації) і будівельний (з пропозиціями по об'ємно-планувальному рішенню).

При проектуванні складів необхідно розглядати роботу усього складського комплексу як навантажувально-розвантажувальну систему, що має економічність, надійність, гнучкість. Кількість можливих варіантів реалізації складових складської системи може бути досить значною, а при обліку їх поєднань в різних комбінаціях один з одним просто величезним. Звідси витікає, що система планування складу, повинна проводитися в певній послідовності, а вибір оптимального варіанту системи повинен базуватися на техніко-економічному аналізі альтернативних варіантів усіх що необхідних становлять [114]. Концепція системного планування і оптимізації складської системи показана в таблиці. 16.2.

Транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби 662

Таблиця 16.2. Концепція системного планування і оптимізації складської системи

Етап планування	Зміст етапу планування
Етап 1 Постановка завдання 1.1. Концепція мети 1.2 Концепція мсцезнаходження 1.3. Концепція маркетингу 1.4. Концепція логістики 1.5. Концепція транспорту	Перед початком планування складської системи необхідно відповісти на низку запитань : яка мета проектування складської системи; де передбачається розміщення складу; які і скільки вантажів перероблятиметься на складі; які транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби будуть задіяні для вантажопереробки і ряд інших Вирішуються питання про нове будівництво складу, реконструкцію, модернізацію або переоснащення існуючого Розробляється концепція генерального плану забудови, архітектурно-планувальні рішення, при цьому враховуються існуючі нормативно-правові, правові і інші документи (наприклад, уточнюються чи є які-небудь обмеження по будівництву) Планується номенклатура і кількість вантажів, які перероблятимуться на складі, а так само способи їх переробки і зберігання Розробляються шляхи руху матеріальних потоків. Уточнюються транспортні зв'язки в районі розміщення складу Вибираються транспортні засоби і плануються маршрути їх руху
Етап 2 Збір інформації	При виконанні реконструкції або модернізації існуючого складу проводиться збір даних про види складованих вантажів, річний вантажообіг складу, динаміку вступу і відпустки вантажів, собівартість складської вантажопереробки, ефективність використання складської площі і об'єму, рівень і міру механізації складських робіт, оборотності складу і ряду інших. При проектуванні нового складу перераховані вище дані розраховуються, або приймаються виходячи з підприємницького задуму

Розділ 16. Склади і складські операції 663

Продовження таблиці. 16.2

Етап планування	Зміст етапу планування
Етап 3 Вибір виду складування	Визначаються можливі варіанти способів розміщення вантажів в просторі. Це впливає на міру використання об'єму і площі складу; можливість вільного доступу до вантажу; можливість механізації складських робіт і автоматизації їх управління; розмір капітальних вкладень, витрат на будівництво і наступну експлуатацію складського комплексу; чисельність обслуговуючого склад персоналу і його кваліфікацію
Етап 4 Планування технологічного процесу	Проводиться оцінка і аналіз даних, отриманих на четвертому етапі планування. Аналізуються номенклатура, об'єми, інтенсивність і напрям матеріальних потоків, що входять і виходять, а також внутрішньоскладського переміщення вантажів. Визначаються: класи вантажів, що зберігаються на складі (по кількості, об'ємно-масовим характеристикам і т. п.); класи замовлень, що поступають на склад; характеристики інформаційних потоків (джерело виникнення, напрям руху, періодичність, об'єм даних і швидкість їх прийому-передачі, інтенсивність і т. д.). Описуються засадничі процедури технологічного процесу складу : шляхи рух усіх матеріальних, інформаційних (у тому числі і документів) потоків; потреби в транспортних і погрузоч-но-разгрузочных засобах, рівень і міра механізації і автоматизації; концепція обробки замовлень і ряд інших. Будується діаграма (функціонально-інформаційна модель) технологічного процесу вантажопереробки на складі. Вона служить основою для побудови схем вантажопотоків, документообігу, формування організаційно-штатної структури і алгоритмів функціонування складської системи

Транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби 664

Продовження таблиці. 16.2

Етап планування	Зміст етапу планування
Етап 5 Розробка технічного проекту (приблизний план)	Розробляються альтернативні варіанти функціонування складської системи (одним і тим же складським площам надаються різні функції, комбінується різна транспортна і складська техніка, складаються альтернативні моделі різних процесів); розраховуються приблизні норми часу на операції, визначається штатний склад персоналу. Проводиться техніко-економічний аналіз розроблених альтернативних варіантів і визначається оптимальний варіант концепції складської системи
Етап 6 Розробка робочого проекту (точний план)	Розглядаються технічні і управлінські деталі концепції функціонування складської системи. Створюється детальний план оснащення складу погрузоч-но-разгрузочными і транспортними засобами, складським устаткуванням, засобами обліку, контролю і безпеки, автоматизації, комп'ютеризації і т. п. Визначаються завдання і зміст праці на кожному робочому місці, складаються технологічні карти робочих процесів. Розробляються: управлінські взаємозв'язки; загальна процедура обробки вантажів на складі; види операцій і режимів роботи; системи обробки інформації і контролю процесів, устаткування і персоналу. Уточнюються площі, займані окремими зонами, ділянками, підрозділами, і загальна площа складського комплексу. Цей етап завершується складанням звіту, в якому відбивається уся інформація, отримана на попередніх етапах. Ці дані служать для складання бізнес-плану проекту
Етап 7 Розробка бізнес-плану	Виробляють необхідні економічні і фінансові розрахунки для реалізації складської системи відповідно до підприємницького задуму

Розділ 16. Склади і складські операції 665

Закінчення таблиці. 16.2

Етап планування

Зміст етапу планування

Етап 8 Реалізація проекту

Реалізація проекту по створенню складської системи сама складається з багатьох етапів: будівництва, монтажу, пуско-налагоджувальних робіт, дослідної (пробною) експлуатації, створення пакету прикладних програм для користувачів, навчання персоналу, зайнятого на складській роботі, промисловій (повною) експлуатації. Успіх реалізації проекту багато в чому залежить від фінансування проекту, професіоналізму керівників, ефективної організації і координації дій усіх учасників проекту в рішенні виникаючих проблем

Кінцева мета проектування - визначення розмірів складу (місткості, довжини, висоти, ширини), навантажувально-розвантажувальних і приемо-отправных фронтів. Початковими даними для визначення основних параметрів складів є вантажопотоки і режим роботи складів.

Місткість складу Q_скл- максимальна кількість вантажу, що зберігається на складі, - є його основною характеристикою. Місткість складу вимірюється в м³, т, штуках одиниць зберігання (наприклад, ящиків, пакетів, бочок, контейнерів) і так далі і може бути визначена по наступному вираженню:

де k_скл.і - коефіцієнт скаладуваності і-го вантажу, що поступає для зберігання на склад; W(t)_і - розрахунковий добовий вантажопотік /-го вантажу, т; T_хр.і - термін зберігання і-го вантажу, що поступає на склад, діб

Розрахунковий добовий вантажопотік дорівнює середньодобовому вступу вантажів на склад, помноженому на коефіцієнт нерівномірності їх вступу. Терміни зберігання вантажів встановлюються залежно від призначення складів.

Розрізняють абсолютну і відносну місткість складу. Абсолютна місткість вимірюється кількістю вантажу, яка може розміститися на складі, а відносна - часом (як правило, числом доби), протягом якого запас вантажу на складі забезпечує нормальну роботу підприємства, організації, фірми і т. п.

Транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби 666

Площа складу F_скл визначається методами питомих навантажень і елементарних майданчиків.

Метод питомих навантажень, зазвичай, використовують при орієнтовному розрахунку потрібної площі складу :

де k_пр.і - коефіцієнт, що враховує площу складських проходів і проїздів, залежить від використовуваних навантажувально-розвантажувальних засобів; p_i - питоме навантаження на 1 м² корисної площі складу, т/м².

Якщо відомі допустима висота укладання вантажу в штабелі до і об'ємна маса вантажу, то р_i визначиться таким чином:

Питоме навантаження залежить від виду складу і його конструкції, виду вантажу і його упаковки. Наприклад, для цукру і борошна в мішках p_i рівна 0,75 і 0,7 відповідно; для консервів в металевих банках: м'ясних - 0,85, рибних - 0,71; макаронних виробів і чаю в картонних ящиках - 0,2 і 0,32 відповідно; безалкогольних напоїв в скляних пляшках, пива, лікеро-горілчаних виробів - 0,5 [27].

К оефіцієнт k_пр.і коливається в межах від 1,5 до 2,0, причому менші значення відповідають застосуванню на складі мостових кранів і кранів-штабелерів, великі - підлогового транспорту (вилкові навантажувачі, електрокари, візки усіх типів, штабелери і т. п.).

Точніше площа складу та розраховується методом елементарних майданчиків (штабелів, стелажів), які виділяються при штабельному і стелажному зберіганні вантажу Площа зони розміщення елементарного майданчику (мал. 16.2), який багато-

Розділ 16. Склади і складські операції 667

разово повторюється в складі і враховує необхідні проходи і проїзди

тоді площа складу визначиться з вираження:

де L_ш і В_ш - відповідно довжина і ширина елементарного майданчика (стелажу, штабелю), м; а_ш, b_ш - розміри проїздів і проходів, м; n_пл- число елементарних майданчиків (штабелів, стелажів); ∆Q- місткість елементарного майданчика (штабелю, стелажу).

Розміри штабелів, стелажів, а також проходів і проїздів між ними визначаються умовами штабелювання залежно від вживаних засобів механізації. Для переміщення кранів між штабелями (стелажами) проїзди відповідають розмірам пакетів або вантажів, що перевозяться, з урахуванням необхідних проміжків.

При виконанні технологічного планування складу визначається необхідна кількість проїздів і проходів в нім: головні (транспортні) проїзди, робочі проїзди і проходи, оглядові і евакуаційні проходи. Ширина транспортних проїздів приймається відповідно до СНіП. Ширину робочих проїздів визначають з урахуванням габаритних розмірів ПРС і вантажів, що розміщуються на складі.

Робочі і оглядові проходи (призначені відповідно для строповки вантажів, їх знаходження і огляду) проектують так, щоб їх ширина не була менше 1 м, а проміжки між вантажами в рядах - не менше 0,2 м

При використанні на складах электро- і автонавантажувачів, а також інших типів підлогового транспорту, проектують два типи проїздів.

Перший тип проїздів призначений для проїзду навантажувача і його маневрування, необхідного для укладання пакету вантажу (размешенного на піддоні) в штабель або виїмки його з штабелю.

Другий тип проїздів призначений тільки для пересування (без маневрування) навантажувача по складу.

Ширина проїзду першого типу B_пр, при укладанні штабелю під прямим кутом (мал. 16.3, а), може бути розрахована таким чином.

Транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби 668

Мал. 16.3. Розрахункові схеми для визначення ширини проїздів : а, би - визначення ширини проїзду в складі для чотирьохопорного і триопорного навантажувача відповідно; у - визначення ширини проїзду при установці останнього ряду вантажу під кутом до штабелю

Розділ 16. Склади і складські операції 669

Для вантажів, у яких ширина вантажу b_г<2b_p, :

якщо b_г>2b_p(пунктир на мал. 16.3, а), то:

де l_г - довжина вантажу, м; с_р - вільний мінімальний простір між навантажувачем і штабелем (можна приймати рівним 0,15 -0,2 м або 0,5 максимального кліренсу навантажувача, т. е. ср = т2 /2 (див. таблицю. 12.2 і мал. 12.2); b_р - відстань, рівна половині ширини навантажувача плюс внутрішній радіус повороту b_p=B/2+R_b).

З виразів (16.7) і (16.8) видно, що на ширину проїзду, в якому навантажувач розгортається, впливають зовнішній радіус повороту навантажувача і габаритні розміри вантажу. У тому випадку, якщо довжина вантажу менше довжини вил навантажувача l_г<l, у формулах (16.7) і (16.8) необхідно l_г замінити на l. Досвід показує, що для навантажувачів потрібні проїзди шириною від двох до чотирьох метрів, для ручних візків з підйомною платформою достатня ширина проїзду, рівна двом метрам.

Необхідно відмітити, що іноді останній ряд пакетів в штабелі доцільно укладати не під прямим кутом до проїзду складу, а під кутом а (мал. 16.3, в). Доцільність такого розміщення пакетів пояснюється можливістю зменшення ширини проїзду. Дійсно, якщо при укладанні штабелів вантажу під прямим кутом до проїзду ширина останнього повинна дозволити розворот навантажувача не менше чим на 90°, то при розміщенні вантажу до проїзду під кутом, меншим 90°, кут повороту навантажувача до штабелю також зменшується, що автоматично скорочує і ширину проїзду до величини В₁ = В_пр·sin a. При a = 30° мінімальна ширина проїзду скорочується практично в два рази.

Інший спосіб зменшення ширини проїздів використаннятриопорних навантажувачів. В цьому випадку ширина проїзду визначиться з виразу (Рис. 16.3. б) :

де R₁ і R₂ - радіуси повороту по найбільш виступаючій точці навантажувача і вантажу відповідно.

Слід зауважити, що площа складу, розрахована по виразах (16.2) і (16.5), враховує тільки площу, займану вантажем (так звану корисну площу - F_пол) і площа проходів і проїздів, - F_nn. Проте при проектуванні складу необ-

Транспортні і навантажувально-розвантажувальні засоби 670

хідно знати його загальну площу (F_общ) яка залежно від призначення складу, способу зберігання вантажів, міри технічної озброєності і ряду інших чинників, окрім перерахованих вище площ, включає і площі, займані, : службовими і побутовими приміщеннями F_сл; різним устаткуванням, у тому числі ПРС F_об; оборотною тарою, піддонами і іншими F_тар, експедицією, що включає ділянки сортування і комплектації замовлень F_ек.

Виходячи з вищесказаного, загальна площа складу може бути представлена у вигляді наступного виразу :

Площа під службові і побутові приміщення (залежно від оснащення їх необхідним устаткуванням) може бути визначена з розрахунку 3,25 м² на одного співробітника при кількості співробітників більше 5 чоловік; 4,0 м² - при кількості співробітників від 3 до 5 і 5,0 м², якщо число співробітників не перевищує трьох чоловік [27].

Площа, займана устаткуванням залежить від його габаритних розмірів, а площа для зберігання оборотної тари зазвичай складає близько 10 % від F_заг.

Площа, займана експедицією, призначеною для короткочасного зберігання партій вантажів, що відправляються або поступають на склад і вимагаючого розбирання і сортування, може бути розрахована за виразом

де W(t)_{сут і} - середньодобовий вантажопотік і-го вантажу, що поступає (що відправляється); ξ_{1 і}- - коефіцієнт добової нерівномірності вступу (відправлення) і-го вантажу T_{хр.єк..і} - тривалість зберігання і-го вантажу в експедиції; k_пр.єк - коефіцієнт, що враховує площу на проходи і проїзди в експедиції.

У розрахунках при вступі (відправленні) вантажів по залізниці ξ_1і можна приймати рівним 1,3 - 1,5, при перевезеннях автомобільним транспортом - 1,1. Коефіцієнт k_пр.єк при визначенні площі приймальної експедиції зазвичай приймається в межах від 0,3-0,4 відправної експедиції - 0,4. .0,5 [44].

При визначенні розмірів складу необхідно пам'ятати, що його довжина повинна визначатися виходячи з фронту вантаження-розвантаження.

Розділ 16 Складів і складські операції 671