Тема № 3:Технология переработки и транспортировки грузов. Сервис продукции производственного назначения.
Классификация грузов по технологическим группам:
Товары производственного назначения, проходящие через базы и склады, отличаются большим разнообразием габаритных и весовых характеристик и способов складской грузопереработки. Поэтому, с целью упрощения расчетов при проектировании баз, а также оценки возможности совместного хранения в одном складе различных грузов, последние подразделяются на семь технологических групп (категорий).
Грузы I категории– мелкие и средние изделия с габаритными размерами до 600×400×350 мм и массой не более 200 кг, хранящиеся распакованными в специальной складской таре или в ячейках мелкоячеистого стеллажа; отпуск их осуществляется поштучно или мелкими партиями. Максимальная масса складского места: при использовании тары с габаритными размерами 600×400×500 мм – 250 кг; при использовании тары с габаритными размерами 800×600×500 мм – 500 кг.
Грузы II категории – мелкие и средние изделия в заводской упаковке или без неё, хранящиеся на плоских поддонах с размерами в плане 1200×800 мм; отпуск их производится целыми пакетами или отдельными упаковками.
Грузы III категории – мелкие и средние изделия в заводской упаковке или без неё, длинной менее 1200 мм, хранение которых невозможно на плоских поддонах из-за недостаточной прочности упаковки ( при штабельном хранении) или неустойчивости на плоских поверхностях. Хранение таких грузов рекомендовано в стандартных (с размерами в плане 1240×835 мм), ящичных или сетчатых поддонах.
Грузы IV категории – средние и крупные изделия в различной упаковке (рулоны, бухты, катушки, нестандартные ящики и др.), ложность конфигурации которых, а также особые условия их хранения требуют специальной складской тары. Грузы этой категории, как правило, хранятся на различных поддонах: а) стандартных стоечных (проволока в бухтах, трубы ребристые, шнеки сельскохозяйственных машин, различные трубы и валы длиной до 2м и другие запчасти и изделия) с размерами в плане 1240×835 мм (при штабельном хранении грузы допускается укладывать со свисанием поддона); б) специальных стоечных (аккумуляторы, стекло оконное, мягкая кровля, ветровые стекла кабин автомобилей и тракторов и др.); в) на стандартных плоских или стоечных поддонах с размерами в плане 1600×1200 мм (крупные партии грузов с размерами в плане менее 1200×800 мм, изделия в упаковке и без нее длиной 1200 мм и др.).
Грузы V категории – длинномерные и крупногабаритные изделия, хранение которых осуществляется в специальных стеллажах (с использованием специальных поддонов и без них): а) консольных (металлические трубы, прутки, резиновые рукава, трубопроводы гидросистем тракторов, комбайнов и других машин, клиновые ремни и т.п.); б) на прочих спецстеллажах (барабаны с кабелем, проводом или тросом, кабины автомобилей, тракторов, шины диаметром более 1025 мм и др.).
Грузы VI категории – машины и тяжеловесное оборудование (автомобили, тракторы, землеройные и строительно-дорожные машины, сельскохозяйственные машины, станки и другое оборудование), поступающие как в собранном, так и в разобранном виде.
Грузы VII категории – длинномерные грузы, хранящиеся на открытой площадке (прокат чёрных металлов, трубы, лесоматериалы и другие грузы).
Общая схема классификации, помимо технологических признаков, учитывает способы доставки (отправки) и условия хранения грузов. На основе общей схемы классификации строятся укрупнённые схемы грузопотоков в целом по базе или отдельным складам.
Технические условия на хранение товаров общего назначения:
Склады материально-технического снабжения предназначены для приёма, хранения, подготовки к выдаче и отправки потребителям тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин, запасных машин, товаров производственного назначения. Склады размещаются на республиканских и краевых, областных и межрайонных, районных базах, базах комплектации, спецмагазинах. Территория базы, где расположены склады, должна быть огорожена и озеленена, иметь твёрдое покрытие, обеспечивающее сток воды от здания. Для лучшей организации работы территория базы подразделяется на торговую и хозяйственную. На торговой территории располагаются склады, навесы, площадки для открытого хранения товаров и погрузочно-разгрузочные, стационарные автомобильные весы и демонстрационная площадка. На хозяйственной территории размещают контору, гараж, склад для собственных нужд, тароремонтную мастерскую, столовую, клуб, котельную.
При размещении складских зданий и сооружений на участках необходимо предусматривать подъезды к ним автомобильного и железнодорожного транспорта. Все автомобильные подъезды на территории склада должны быть закольцованы путём их соединения на торцовых участках. Разрывы между складскими зданиями, сооружениями и производственными и вспомогательными зданиями, а также открытыми расходными складами материалов должны устанавливаться в соответствии с действующими противопожарными нормами. Подъездные пути к погрузочно-разгрузочным площадкам должны иметь твёрдое покрытие и содержаться в исправном состоянии; спуски и подъёмы в зимнее время следует очищать ото льда и посыпать песком или шлаком.
Условия хранения материалов на складах должны обеспечивать:
качественную и количественную сохранность всех поступающих на склады грузов;
наиболее рациональное размещение грузов по складам; на стеллажах или в штабелях;
максимальное использование площадей и ёмкостей складов;
применение наиболее рациональных технологических планировок размещения оборудования и места хранения грузов;
использование совершенных погрузочно-разгрузочных средств и технологического оборудования;
возможность выполнения технологических операций в любых погодных условиях;
снижение расхода по содержанию складов, достигаемое чётким порядком и удобствами выполнения операций по приёму и отпуску грузов;
соблюдение противопожарной безопасности и производственной санитарии.
Срок хранения материалов на складе определяется ГОСТами и техническими условиями. В зависимости от физико-химических и технологических свойств материалы на складах могут храниться:
на открытых площадках (крупногабаритные и тяжеловесные машины и оборудование, чёрные металлы, лесоматериалы и др.);
под навесом (кабель в барабанах, листовой прокат, фанера и т.п.);
закрытых неотапливаемых помещениях (сортовая конструкционная сталь, метизы, стекло и др.);
в отапливаемых помещениях (электротехнические материалы, линолеум, измерительные приборы, спецодежда, полимерные материалы и др.);
в специальных помещениях (карбид кальция, ремонтные химикаты и др.).
Типовые схемы транспортно-технологических процессов грузообработки:
Совокупность способов и средств, используемых на базах и в складах при перегрузке грузов, получила наименование технология перегрузочных процессов. Перегрузочные процессы в складе могут выполняться различными способами с применением самых различных средств механизации и автоматизации грузообработки. Выбор способа и средства для перегрузки грузов различных номенклатур зависит от целого ряда факторов, которые подробно будут рассмотрены ниже. Поскольку сами способы осуществления перегрузочных работ, а также средства, используемые в перегрузочных процессах, непрерывно совершенствуются, то с течением времени соответственно изменяются и технологии перегрузочных процессов, которые становятся более совершенными.
ВНИИМСом для большинства массовых грузов, поступающих в адрес сельскохозяйственных потребителей через базы ресурсного обеспечения АПК, разработаны типовые схемы транспортно-технологических процессов грузообработки. Все операции (технологические, перегрузочные, транспортные) представлены в строгой последовательности с точным указанием взаимодействий между ними, для чего используются условные специальные обозначения (рис. 2).
Рис.2 – Типовые схемы транспортно-технологических процессов грузообработки
Основными являются следующие операции:
- поступление груза на склад;
- выгрузка поступивших грузов;
- приёмка поступивших грузов;
- временное хранение;
- доставка грузов на участок приёмки и сортировки;
- приёмка по количеству единиц и разборка партий поступивших грузов;
- доставка грузов на постоянное хранение;
- доставка грузов на участок комплектования заказов;
- доставка скомплектованных заказов на участок накопления транспортных партий;
- погрузка грузов в транспортное средство для отправки потребителям.
Уровень механизации определяет долю основных операций в их общем объеме на данном складе, грузовом фронте или предприятии в целом. В качестве единицы объёма основных операций на конкретном складе или предприятии:
где n– количество технологических схем грузообработки;
Гi– грузопоток, перерабатываемый по этой технологической схеме, тыс.т;
Коi– количество основных операций при грузообработке поi-той технологической схеме.
Под грузопотоком понимается количество грузов, проходящее через данный грузовой фронт, склад за отчетный период. Данные о величине грузопотока могут быть получены из отчетной документации. Для установления числа основных операций, выполняемых с каждой тонной груза, следует использовать утвержденные технологические схемы грузообработки.
Объём механизированных основных операций:
где Км – количество основных операций, выполняемых механизированным способом по i-той технологической схеме.
Тогда уровень механизации:
Уровень комплексной механизации можно представить как долю грузопотока, перегружаемого комплексно-механизированным способом в общем грузопотоке:
где Гкм – грузопоток, обрабатываемый комплексно-механизированным способом, тыс. т;
Гоб – общий грузопоток.
Разработчикам новых схем комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских (ПРТС) работ рекомендуется руководствоваться следующими основными требованиями, которые помогут достичь высоких технико-экономических показателей:
а) рациональная организация комплекса ПРТС работ без выполнения излишних операций, при кратчайших путях перемещения грузов, с минимально возможным пересечением грузопотоков, при обеспечении сохранности количества и качества грузов;
б) минимальное количество обслуживающего персонала при благоприятных санитарно-гигиенических условиях его работы;
в) высокий коэффициент использования машин и устройств;
г) высокий коэффициент использования площадей и объёмов;
д) наименьшие величины капитальных затрат, эксплуатационных расходов и себестоимости комплексной переработки единицы груза.
4. Система машин и оборудования на базах и складах:
Развитие механизации и автоматизации в снабженческих организациях АПК во многом зависит от присущих им особенностей грузообработки товаров. Существенной особенностью процесса поступления партий грузов в складской комплекс от заводов-изготовителей является неопределенность моментов прибытия транспортных средств с грузами. Случайный характер носит и поступление на базу снабжения заявок на товары от потребителей, а также состав заявок, как по номенклатуре, так и по количеству товаров. Этому способствует и сезонный характер сельскохозяйственного производства.
Механизация ПРТС работ в снабженческих организациях АПК в зависимости от рода и объёма вырабатываемых грузов, высоты и площади складских помещений обеспечивается применением различных погрузочно-разгрузочных и подъёмно-транспортных машин, устройств и разнообразного вспомогательного технологического оборудования.
Основой для перспективного планирования и текущей организации работ по техническому перевооружению и реконструкции складов и баз на всех уровнях управления системой снабжения АПК РФ, а также для выполнения конкретных проектно-технологических и конструкторских разработок по комплексной механизации и частичной автоматизации по ПРТС работ служит руководящий технический материал (система машин и оборудования для погрузочно-разгрузочных и складских работ в снабженческих организациях АПК на период до 1995 года и 1996-2000 гг.). В неё включены машины и оборудование, серийно выпускаемые предприятиями промышленных министерств, заводами АПК РФ, а также поставляемые в Россию ПТМ производства Республики Болгария.
Опыт отечественного машиностроения показывает, что экономический эффект от использования комплексной механизации трудоёмких процессов примерно в три раза выше, чем от использования тех же средств механизации, но «россыпью», то есть через отдельные машины и механизмы. Этот факт учтён при разработке системы машин, основу которой составляют технологические комплексы машин и оборудования для обработки грузов. Важным фактором повышения эффективности работы транспорта, обеспечения своевременной доставки и сохранности груза, комплексной механизации и автоматизации ПРТС работ является внедрение пакетных и контейнерных перевозок грузов. ВНИИМС проводят значительную работу по внедрению в АПК РФ пакетных и контейнерных перевозок грузов. Совместно с рядом министерств России ВНИИМСом проведена работа по унификации тары и снижению её материалоёмкости.
В настоящее время разработаны технологические процессы складской грузообработки и доставки в пакетированном виде:
запасных частей к тракторам, автомобилям и сельскохозяйственным машинам;
строительных материалов;
инструментальной продукции и других грузов.
Однако объёмы перевозок грузов пакетами растут медленно, что является мощным тормозом на пути внедрения комплексно-механизированных и тем более автоматизированных процессов грузообработки. Главным критерием целесообразности совершенствования технологии и эффективности избранного пути – уровень роста производительности труда, в том числе упразднение или сокращение ручного труда.
Базовая технология обладает существенными резервами к совершенствованию, которые предполагается использовать не только путём механической замены образцов оборудования и техники для выполнения ПРТС работ, но и качественного совершенствования технологических процессов грузопереработки в зонах приёмки, складирования и отправки. Система машин уже включает элементы «качественного совершенствования» базовой технологии: использование гравитационных стеллажей в зонах приёмки и отправки; применение манипуляторов с комплектами специальных универсальных сборных грузозахватных приспособлений (УСГП) и приводных конвейеров (роликовых, пластинчатых) при сортировке и комплектации грузов; использование более эффективных гнутых профилей для изготовления стеллажных комплексов; применение блочно-модульной транспортно-распределительной системы, автоматизированной транспортно-накопительной системы, системы автоматического управления стеллажных кранов – штабелеров и др.
С учётом вышеизложенного систему машин складского оборудования можно классифицировать по следующим видам оборудования:
- тележки (платформенные, двухопорные, гидравлические, специального назначения);
- рольганги (стационарные, телескопические и растяжные гибкие);
- конвейеры (стационарные и мобильные ленточные, двустреловые и телескопические для загрузки автотранспорта и железнодорожных вагонов, мешкопогрузочные установки);
- стеллажи (сборно-разборные полочные для легких грузов, универсальные для хранения штучных грузов, мобильные полочные для архивов, универсальные для грузов на поддонах и тяжелых штучных грузов, торговые набивные для грузов на поддонах, гравитационные для грузов на поддонах, гравитационные для штучных грузов, мобильные сборно-разборные из алюминиевых труб, консольные для длинномерных грузов, вертикальные накопительные и самонесущие склады);
- краны-штабелеры (с ручным управлением с пола, с управлением из кабины оператора и автоматическим управлением);
- внутрискладские автоматические машины (погрузочно-разгрузочные транспортеры, погрузочно-разгрузочные штабелеры, штабелеры для бесстеллажного хранения, штабелеры с выдвигаемой кареткой грузоподъёмника, высокоманевренные штабелеры, штабелеры для узких проходов, комплектовщики заказов);
- погрузчики (платформенные электротележки и электросамосвалы, электопогрузчики вилочные, автопогрузчики вилочные (газ/дизель) грузоподъёмностью до 5т, автопогрузчики вилочные (дизель) грузоподъёмностью от 5т, автопогрузчики высокой проходимости, автопогрузчики шарнирно-сочлененные, погрузочно-разгрузочная техника для перемещения контейнеров, малогабаритные фронтальные погрузчики);
- подъёмное оборудование (ручные грузовые подъёмники, несамоходные рабочие платформы, прицепные рабочие платформы, самоходные рабочие платформы, подвесные рабочие платформы, строительные подъёмники, стационарные грузовые подъёмники);
- крановое оборудование (ручные, цепные и канатные тали и лебедки, электрические тали цепные и канатные, кран-балки подвесные и опорные, краны консольные, краны козловые и портальные);
- оборудование разгрузочных терминалов (выравниватели и перекидные доски, мобильные эстакады);
- складская тара (пластиковые ящики и контейнеры для пищевых и непищевых продуктов, европаллеты, металлические контейнеры);
- упаковочное оборудование.
5. Определение потребного количества погрузочно-разгрузочных машин и складского оборудования:
Определение потребного количества подъёмно-транспортного оборудования. Количество подъёмно-транспортных машин, необходимое для механизации работ в складах, в общем виде определяется следующим образом:
где А – объём переработки грузов (поступающих, отправляемых и перемещаемых внутри склада), т/сутки;
Кн – коэффициент неравномерности грузопотоков (для республиканских и областных баз находится в пределах 1,1-1,3; для районных и межрайонных – 1,2-1,5);
Тм – расчетное время работы машин, ч/сутки;
Q– производительность машин, т/ч.
Производительность подъёмно-транспортных машин периодического действия (краны всех типов, тали, авто- и электропогрузчики, электроштабелеры и др.) в тонно-часах рассчитывается по формуле
где G– грузоподъёмность машины, т;
Кг, Кв – коэффициенты использования машины соответственно по грузоподъёмности и времени;
τц – время рабочего цикла, то есть время, затрачиваемое на отдельные операции с учетом их совмещения, составляющее полный цикл работы машин, мин.
Время рабочего цикла τц различных машин определяется по формулам:
для мостовых и козловых кранов
для мостовых и кранов-штабелеров
для стеллажных кранов
для автопогрузчиков, электропогрузчиков и электроштабелеров
где h– средняя высота подъёма груза, м;
υо – скорость подъёма, м/мин;
ℓт, ℓк – среднее расстояние передвижения тележки или колонны, м;
υт, υк – скорость передвижения тележки или колонны, м/мин;
ℓср – средняя длина пути перемещения груза (дальность транспортировки или расчетный фронт работы), м;
υх – средняя скорость передвижения машины, м/мин;
nц,nк – число оборотов колонны крана-штабелера за один цикл и в минуту (по паспортным данным);
tн – время наклона рамы в транспортное, загрузочное или разгрузочное положение в минутах, принимается в среднем 0,25 мин;
tо – суммарные затраты времени на захват, освобождение и ориентировку груза при установке на место в минутах в зависимости от типа грузозахватных приспособлений находится в пределах 0,5-2 мин для кранов; 0,8-1,0 мин для авто- и электропогрузчиков;
φ – коэффициент, учитывающий совмещения операций по горизонтальному и вертикальному перемещению.
Производительность рольгангов определяют из выражения:
где а – количество изделий на одной подвеске или количество перемещаемых тележек конвейером, шт.;
υг – скорость перемещения груза, м/мин;
t– шаг подвесок или расстояние между движущимися тележками, м.
производительность рольгангов определяют из выражения:
где ℓр – длина рольганга, м.
Значения скоростей кранов принимают по их паспортным данным. Для авто- и электропогрузчиков технические скорости движения рекомендуется принимать: в складах с нормальными проездами – 100 м/мин; в складах со стесненными проездами – 80 м/мин; на открытых складах и площадках с твердым ровным покрытием – 180 м/мин; на открытых складах и площадках в стесненных условиях и при отсутствии твердого ровного покрытия – 150 м/мин.
Определение потребного количества стеллажей. Количество стеллажей, потребное для хранения грузов:
где В – средний объём хранимого запаса по подгруппе товаров, т;
Gэ.с – эксплуатационная грузоподъёмность стеллажа, т;
Кр.с – коэффициент, учитывающий простои стеллажей, вызванные ремонтом.
Определение потребного количества поддонов. Количество поддонов, потребное для хранения и переработки грузов каждой подгруппы товаров, определяют из выражения:
где Г – годовой грузооборот по подгруппе товаров, т;
Gэ.п - эксплуатационная грузоподъёмность поддона, т;
Кр.п – коэффициент, учитывающий простои поддонов, вызванные профилактическим осмотром и ремонтом; для плоских поддонов Кр.п равен 1,08-1,12; для ящичных, стоечных поддонов и стеллажей – 1,3-1,07.
6. Нормативы затрат труда рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работах:
Для нормирования труда рабочих, занятых на ПРТС работах, применяются комплексные нормы выработки, разработанные ВНИИМСом.
В табл. 1, 2, 3 представлены примеры нормативов затрат труда, рассчитанные ВНИИМСом по нормам технологического проектирования баз и складов общего назначения и комплектации.
Нормативы охватывают подъёмно-транспортные и внутрискладские операции, связанные с выгрузкой (погрузкой) поступающих грузов из транспортных средств, доставкой на места временного хранения или в зону сортировки, разборкой, сортировкой, укладкой груза в складскую тару, формированием складских грузовых единиц, доставкой грузов к месту хранения, размещением грузовых единиц в ячейки складских стеллажей.
В таблице 4 дана средняя эксплуатационная производительность подъёмно-транспортного оборудования в зависимости от климатических зон (табл. 5) при режимах работ в одну смену.
Нормативы затрат труда и данные средней эксплуатационной производительности подъёмно-транспортного оборудования позволяют принимать оперативные решения при предварительном выборе средств механизации.
Таблица 1