Mit der rasanten Entwicklung der Logistikbranche hat sich das dreidimensionale 4D-Paletten-Shuttle-Lager aufgrund seiner hohen Effizienz und intensiven Lagerfunktionen, niedrigen Betriebskosten sowie des systematischen und intelligenten Managements im Umlauflagersystem zu einer der gängigsten Formen der Lagerlogistik entwickelt.
Im importierten System ist die sinnvolle Planung des automatisierten 4D-Shuttle-Speichersystems der kritischste Punkt, da sie einen wichtigen Einfluss auf das System hat, um das Unternehmen besser zu unterstützen und das wichtige Ziel der Kostenreduzierung und Effizienzsteigerung zu erreichen.
Planung eines automatisierten 4D-Shuttle-Intensivlagersystems
Die Planung eines automatisierten 4D-Shuttle-Lagersystems für Paletten umfasst die Optimierung des Lagerlayouts, der Regalkonfiguration und der Geräteanzahl sowie deren Auswirkungen auf Investitionen und Bauvorhaben. Ziel ist es, die Investitionskosten zu minimieren und gleichzeitig den Systemdurchsatz zu gewährleisten. Dabei müssen auch die späteren Betriebskosten berücksichtigt werden. Derzeit konzentrieren sich Stadtplaner und -gestalter hauptsächlich auf die Aufteilung der Lagerfläche und die Optimierung der Lagerwege, während die Forschung zur Systemressourcenallokation noch unzureichend ist.
Das intelligente 4D-Lager vereint die Vorteile von hochdichten und mehrstufigen Shuttle-Regalen mit intelligentem Zugang zu automatisierten 3D-Lagern. Das flexible System ermöglicht eine bedarfsgerechte Optimierung der Ein- und Auslagerungsrate. Durch den Einsatz von 4D-Fahrzeugen und Hebezeugen lässt sich die Lagerkapazität je nach Komplexität der Warenspezifikationen erweitern und ein- oder mehrstufige Lagerung realisieren. Echtzeitinformationen und -überwachung, die Steuerung der Fahrzeugoperationen per WCS sowie die Echtzeitüberwachung von Fahrzeugposition, Geschwindigkeit, Beleuchtung und weiteren Zuständen sind ebenfalls integriert.
Als eines der ersten Unternehmen in China, das 4D-Intensivsysteme erforschte, hat Nanjing 4D Intelligent Storage Equipment Co., Ltd. einen kompletten Systementwicklungsprozess von Grund auf über fünf Jahre hinweg abgeschlossen. Dank technologischer Innovation hat das Unternehmen zwei Patente für Kerntechnologien erhalten und bietet seinen Kunden optimierte Lösungen für die Automatisierung, Information und intelligente Systeme von Hochleistungslagern. Das Kernstück des Unternehmens, das 4D-Fahrzeug, zeichnet sich durch mechanisches Anheben, geringe Dicke, intelligente Software und einen parametrisierten Debugging-Modus aus. Die von Nanjing 4D Shuttle entwickelte Haupt- und Nebenschienenkonstruktion bietet eine höhere Belastbarkeit, Platzersparnis und geringere Kosten.
Entwurf und Planung der Stahlkonstruktion des dreidimensionalen 4D-Paletten-Shuttle-Lagerregals
Die Schwierigkeit bei der Planung und dem Entwurf der Stahlregalkonstruktion des dreidimensionalen 4D-Paletten-Shuttle-Lagers liegt darin, dass die Konstruktion und Optimierung der Stahlregalkonstruktion im Lager – das größtenteils auf bestehenden Gebäuden basiert – sowie die Planung unter umfassender Berücksichtigung der Lagerfunktionsbereiche und der Anforderungen an die funktionale Konfiguration erfolgen müssen. So lassen sich Konfiguration, Planung, Entwurf und Verifizierung des dreidimensionalen 4D-Paletten-Shuttle-Lagers abschließen.
Bei der Planung und dem Entwurf des dreidimensionalen 4D-Palettenshuttle-Lagers werden die Art der zu lagernden Güter und deren Größenklassen, die Spezifikationen und Abmessungen der 4D-Palettenshuttle-Wagen, die Geschosshöhe im Lagerbereich sowie die Tragfähigkeit und Faktoren wie Setzungsanforderungen im unebenen Untergrund, Bau- und Betriebskosten, Betriebseffizienz und Zuverlässigkeit der Lager- und Fördertechnik etc. berücksichtigt. Es wird ein Strukturmodell erstellt und eine Kraftsystemanalyse für eine 4D-Palettenshuttle-Hochregalkonstruktion aus Stahl durchgeführt. Die Konstruktion der 4D-Palettenshuttle-Stahlregalkonstruktion basiert auf dem Grenzzustandsverfahren der Wahrscheinlichkeitstheorie und verwendet die Teilsicherheitsbeiwertmethode für Entwurf und Berechnung. Die tragenden Bauteile werden gemäß dem Grenzzustand der Tragfähigkeit und dem Grenzzustand des normalen Betriebs ausgelegt. Strukturform, Spannungszustand, Verbindungsmethode, Stahlmaterial und -dicke, Betriebsumgebung und weitere Faktoren werden umfassend berücksichtigt, und nichttragende Bauteile werden hauptsächlich nach den statischen Anforderungen an Stahlregale dimensioniert.
Unter anderem wird die Säule des dreidimensionalen 4D-Shuttle-Lagerregals hinsichtlich der Zwei-Wege-Biegung geprüft. Dabei sind die Einflussfaktoren der Bohrungen an Vorder- und Seitenfläche der Säule zu berücksichtigen und die Berechnung des Bemessungswerts für die Kaltbiegung des Säulenquerschnitts zu überprüfen. Die Prüfmethoden umfassen die Berechnung und Überprüfung der Festigkeit, Steifigkeit und Stabilität der Regalsäule und ihrer Komponenten. Die Stabilitätsprüfung beinhaltet Anforderungen an mehrere Elemente, wie z. B. lokales Knicken, Verformungsknicken und Gesamtbiege-Torsions-Knicken. Dieser Punkt wird von vielen Ingenieuren und Technikern leicht übersehen oder nicht überprüft. Es besteht auch die Gefahr, die Stabilitätsprüfung mit der Gesamtstabilitätsprüfung zu verwechseln, was zu Sicherheitsrisiken in konkreten Bauprojekten führen kann.
Die Konstruktion und Planung der Paletten-4D-Shuttle-Stahlregalstruktur erfordert eine detaillierte Analyse von Basisdaten wie den Anforderungen des Kunden an den Logistikprozess, der Struktur und Form des Lagergebäudes und der Tragfähigkeit des Fundaments sowie eine Untersuchung des Logistikbetriebsmodus und der grundlegenden Kostenstruktur des Kunden und die Formulierung von Logistikeinheitsstandards. und Überprüfung, Analyse und Vergleich der Logistikeffizienz, Konfiguration von Nebeneinrichtungen wie Brandschutz und Beleuchtung, Personalzusammensetzung usw., um eine sinnvolle Logistiklösung zu entwickeln, einen grundsätzlich sinnvollen Layoutplan oder eine Raumsimulation zu erstellen und strukturelle Merkmalseinheiten auf der Grundlage spezifischer Projektplanungsinformationen zu bestimmen. Mit dem Strukturmodell wurden die Konstruktions- und Berechnungsinformationen für die Materialauswahl der Grundstruktur, die Knotenauslegung und -optimierung sowie die Grenzwerte für die inneren Kräfte und Verformungen der Komponenten der 4D-Paletten-Shuttle-Stahlregalstruktur durch manuelle Berechnung ermittelt. Anschließend wurden durch parametrische Finite-Elemente-Modellierung und -Analyse die Spannungen und Verformungen spezifischer Komponenten weiter analysiert, die Modalanalyseergebnisse des Gesamtstrukturmodells ermittelt, die Analyseergebnisse der Spannungen und Verformungen der Komponenten unter verschiedenen Betriebsbedingungen abgefragt und die Länge und das Schlankheitsverhältnis jeder Komponente im Modell überprüft, um effektive Ergebnisse zu erzielen. Die Berechnung der inneren Kräfte und Verformungen der Grundkomponenten wurde mit Komponenteninformationen wie Druck- und Biegespannungsverhältnis und Schubspannungsverhältnis verglichen und anschließend mit den manuellen Berechnungsbedingungen verglichen. Dabei wurden Optimierungen, Überprüfungen oder Testverifizierungen durchgeführt, wobei sichergestellt wurde, dass jede Komponente die Anforderungen erfüllt. Abschließend erfolgte eine umfassende Analyse. Bewertung der Gesamtstabilität und des Verhältnisses von Energieeffizienz unter Last des dreidimensionalen Paletten-4D-Shuttle-Lagers, um sicherzustellen, dass die Stahlregalkonstruktion des dreidimensionalen Paletten-4D-Shuttle-Lagers den Konstruktionsanforderungen entspricht.
Veröffentlichungsdatum: 26. April 2023