Yêu cầu về không gian kho đối với giá đỡ pallet thông thường: Hướng dẫn đầy đủ

Giá đỡ pallet thông thường - còn được gọi là giá đỡ pallet chọn lọc - vẫn là hệ thống lưu trữ kho được lắp đặt rộng rãi nhất trên toàn cầu, chiếm hơn 60% tổng số vị trí giá đỡ được lắp đặt. Sức hấp dẫn của nó đã được chứng minh rõ ràng: khả năng tiếp cận trực tiếp tới mọi pallet, khả năng tương thích với xe nâng đối trọng tiêu chuẩn và chi phí cho mỗi vị trí lưu trữ thấp. Nhưng hiệu suất của hệ thống phụ thuộc hoàn toàn vào việc lắp đặt có phù hợp với những hạn chế vật lý của tòa nhà hay không. Một giá đỡ được chỉ định mà không tham khảo chiều cao trần, chiều rộng lối đi và khoảng trống cần thiết sẽ sử dụng không đúng mức khối có sẵn hoặc tạo ra các vấn đề về an toàn và tuân thủ khiến việc khắc phục trở nên tốn kém. Hướng dẫn này cung cấp bộ thông số yêu cầu không gian đầy đủ cần thiết để lập kế hoạch lắp đặt giá đỡ pallet thông thường - từ kích thước khung cho đến chiều rộng lối đi, khoảng trống kết cấu, tuân thủ quy định về phòng cháy và tính toán diện tích lưu trữ có thể sử dụng. Để biết tổng quan về hoạt động của giá đỡ thông thường hoạt động như thế nào trong các tình huống lưu kho khác nhau, hãy xem hướng dẫn đầy đủ về giá đỡ thông thường .

Tại sao phải lập kế hoạch không gian trước khi lựa chọn giá đỡ

Trình tự chính xác cho dự án giá đỡ pallet là: đo tòa nhà trước, sau đó chọn kích thước giá đỡ - không làm ngược lại. Điều này quan trọng vì cùng một hệ thống giá đỡ có thể tạo ra dung lượng lưu trữ khác nhau đáng kể tùy thuộc vào chiều cao trần, vị trí cột, vị trí cửa đế và thiết bị xe nâng đã được sử dụng. Một cơ sở có chiều cao thông thủy 7 mét và đội xe nâng tầm cao về cơ bản có các yêu cầu về không gian khác với cơ sở có trần cao 5 mét và xe nâng đối trọng, ngay cả khi cả hai hoạt động đều lưu trữ các pallet giống hệt nhau.

Trình tự lập kế hoạch giúp tránh thiết kế lại tốn kém là: thiết lập phạm vi sử dụng của tòa nhà (chiều cao rõ ràng, diện tích sàn sử dụng sau khi loại trừ), xác định kích thước pallet và trọng lượng tải tối đa, chọn độ sâu khung để phù hợp với độ sâu của pallet, chọn chiều dài dầm để phù hợp với chiều rộng pallet và số lượng trên mỗi khoang, tính toán khoảng cách giữa các dầm để phù hợp với chiều cao tải cộng với khoảng trống, xác định số lượng các cấp phù hợp trong phạm vi chiều cao, xác nhận chiều rộng lối đi so với thông số kỹ thuật của xe nâng, sau đó xác minh tất cả các khoảng trống so với các tiêu chuẩn hiện hành. Mỗi bước tiếp nối bước tiếp theo. Bỏ qua việc lựa chọn giá đỡ trước khi hoàn thành đánh giá tòa nhà là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến việc lắp đặt không được chỉ định hoặc không tuân thủ.

Kích thước khung giá đỡ pallet tiêu chuẩn

Khung thẳng đứng gồm hai cột dọc được nối với nhau bằng giằng chéo và giằng ngang. Hai kích thước quan trọng của nó là độ sâu (đo từ trước ra sau) và chiều cao.

Độ sâu khung hình

Độ sâu của khung được xác định bởi độ sâu của pallet, với mức cho phép nhô ra tiêu chuẩn là 3 trongch ở cả mặt trước và mặt sau của khung. Đối với kích thước pallet phổ biến nhất có chiều sâu 48 inch, phép tính là: 48 inch trừ đi 3 trongch phần nhô ra phía trước trừ 3 trongch phần nhô ra phía sau bằng 42 inch độ sâu khung yêu cầu. Điều này làm cho chiều sâu khung 42 inch trở thành tiêu chuẩn toàn cầu cho giá đỡ pallet thông thường phục vụ pallet 48 inch. Đối với pallet sâu 40 inch, khung 36 inch là phù hợp. Đối với những pallet có kích thước quá khổ hoặc không đạt tiêu chuẩn thì áp dụng công thức tương tự.

Tính toán chiều cao khung và trần thông thoáng

Chiều cao khung được lấy từ chiều cao trần rõ ràng của tòa nhà - khoảng cách từ sàn hoàn thiện đến vật cản phía trên thấp nhất, có thể là giàn mái, ống dẫn HVAC, ống phun nước hoặc dầm kết cấu. Độ cao của chùm tia tối đa (độ cao mà mức chùm tia trên cùng được đặt) được tính như sau:

Độ cao của chùm tia tối đa = Chiều cao trần thông thoáng − Khoảng hở phun nước (tối thiểu 18 in / 457 mm theo OSHA và NFPA 13) − Chiều cao tải trên cùng − Khoảng hở từ tải trên đến trần (tối thiểu 10 in / 254 mm)

Ví dụ: một cơ sở có trần trong suốt 24 foot (7,3 m), lưu trữ các pallet có chiều cao chất tải tối đa là 60 inch, yêu cầu: 288 inch trừ 18 inch (vòi phun nước) trừ 60 inch (tải) trừ 10 inch (khoảng trống) tương đương với độ cao tối đa của dầm trên cùng là 200 inch (16 feet, 8 inch). Tổng chiều cao khung phải được chọn để đáp ứng hoặc vượt quá một chút độ cao của dầm này - thường là khung 20 foot hoặc 24 foot cho phạm vi chiều cao trần này.

Chiều dài dầm và chỗ ở của pallet

Chiều dài dầm xác định số lượng pallet được lưu trữ cạnh nhau trên mỗi tầng trong một khoang. Việc tính toán phải tính đến chiều rộng của pallet, số lượng pallet trên mỗi tầng và khoảng trống từ tải đến thẳng đứng tối thiểu ở mỗi đầu.

Khoảng hở tối thiểu tiêu chuẩn giữa mép pallet và mặt trong của khung thẳng đứng là 3 inch (75 mm) mỗi bên. Giữa các pallet liền kề trên cùng một mặt phẳng, cần có thêm khoảng cách tối thiểu 3 inch (75 mm). Những khoảng trống này cho phép định vị các mũi xe nâng mà không va vào khung hoặc tải trọng liền kề.

Dầm 8 foot (2.300 mm) chứa được hai pallet tiêu chuẩn trên mỗi tầng là cấu hình phổ biến nhất trong kho tổng hợp. Dầm 12 foot (3.600 mm) cho ba pallet mỗi tầng được sử dụng trong các cơ sở có năng suất cao, trong đó ưu tiên hiệu quả sử dụng xe nâng trên mỗi lối đi. Dầm không bao giờ được chỉ định ngắn hơn mức tối thiểu được tính toán - khoảng cách giữa tải và phương thẳng đứng không đủ là nguyên nhân hàng đầu gây hư hỏng khung trong quá trình đặt pallet.

Yêu cầu về chiều rộng lối đi theo loại thiết bị

Chiều rộng lối đi là yếu tố quyết định lớn nhất đến hiệu quả không gian sàn trong cách bố trí giá đỡ thông thường. Lối đi rộng hơn có nghĩa là xe nâng vận hành an toàn hơn và nhanh hơn nhưng tiêu tốn nhiều diện tích sàn có sẵn hơn tương ứng với không gian không phải là kho. Chiều rộng lối đi yêu cầu được đặt bằng bán kính quay vòng của xe nâng dùng để phục vụ giá đỡ - cụ thể là khoảng cách mà xe tải cần di chuyển vào lối đi để rẽ vuông góc và đến vị trí pallet.

Đối với các cơ sở sử dụng xe nâng đối trọng - loại thiết bị phổ biến nhất trong vận hành giá đỡ thông thường - lối đi làm việc dài 3,5 mét (khoảng 11,5 feet) là tiêu chuẩn thực tế cho giao thông một chiều. Giao thông hai chiều trên cùng một lối đi cần có thêm chiều rộng theo quy định của nhà sản xuất xe nâng. Các lối đi ngang chính được sử dụng cho xe tải di chuyển và đổi hướng phải đáp ứng khuyến nghị rẽ tối thiểu của nhà sản xuất xe nâng và tuân thủ yêu cầu của OSHA về khoảng trống an toàn cho thiết bị xử lý cơ khí.

Việc chuyển từ xe nâng đối trọng sang xe nâng tầm cao có thể giảm chiều rộng lối đi từ 3,5 mét xuống 2,7 mét — tiết kiệm 0,8 mét mỗi lối đi. Trong cách bố trí có mười lối đi làm việc, điều này có nghĩa là chiều sâu sàn được thu hồi là 8 mét, có thể được chuyển đổi thành các dãy giá đỡ bổ sung hoặc khu vực tổ chức hoạt động.

Khoảng trống bắt buộc: Tải trọng, Tòa nhà và Quy tắc chữa cháy

Ngoài chiều rộng lối đi, việc lắp đặt giá đỡ thông thường tuân thủ và an toàn đòi hỏi khoảng trống cụ thể tại nhiều điểm trong hệ thống. Mỗi khoảng trống phục vụ một chức năng an toàn riêng biệt và được điều chỉnh bởi sự kết hợp của các quy định OSHA, ANSI/RMI MH16.1 (Bắc Mỹ), EN 15512 (Châu Âu) và các quy tắc cứu hỏa địa phương.

Giải phóng mặt bằng từ tải đến thẳng đứng

Phải duy trì tối thiểu 3 inch (75 mm) giữa mép của bất kỳ tải trọng nào được lưu trữ và mặt trong của khung thẳng đứng liền kề. Khoảng hở này cho phép định vị và rút các mũi xe nâng mà không va vào cột. Ở các mức chùm tia phía trên nơi tầm nhìn của người vận hành bị giảm, nên tăng khoảng trống này lên 4–5 inch.

Khoảng trống từ tải đến tải (Khoảng trống ống khói)

Giữa các pallet được xếp thành các hàng tựa lưng liền kề, phải duy trì không gian ống khói theo chiều dọc tối thiểu là 4 inch (100 mm). Không gian ống khói này không chỉ đơn thuần là một khoảng trống thuận tiện - nó còn là một yêu cầu về phòng cháy chữa cháy. NFPA 13 chỉ định rằng không gian thoát khói cho phép nước phun nước xâm nhập xuống phía dưới thông qua kho lưu trữ trên giá và ngăn chặn đám cháy ở mức thấp hơn. Việc cản trở không gian thoát khói bằng các phụ kiện giá đỡ, phần nhô ra của tải trọng hoặc tấm bọc pallet có thể làm mất hiệu lực thiết kế chữa cháy của tòa nhà. Các miếng đệm hàng được lắp đặt giữa các khung tựa lưng là phương pháp tiêu chuẩn để duy trì không gian ống khói nhất quán.

Giải phóng mặt bằng tắc nghẽn từ trên cao đến tải trên cao

Phải duy trì tối thiểu 10 inch (254 mm) giữa đỉnh của tải trọng cao nhất và vật cản phía trên thấp nhất — cho dù vật cản đó là giàn mái, ống dẫn, thiết bị chiếu sáng hay ống phun nước. Khoảng trống này cho phép người vận hành xe nâng định vị và nâng pallet lên mức dầm trên cùng mà không có nguy cơ tiếp xúc với các bộ phận trên cao. Đối với tải trọng có chiều cao thay đổi, việc tính toán khe hở phải sử dụng chiều cao tải dự kiến ​​tối đa chứ không phải mức trung bình.

Giải phóng mặt bằng hệ thống phun nước

OSHA và NFPA 13 yêu cầu khoảng cách tối thiểu là 18 inch (457 mm) giữa đỉnh của bất kỳ tải trọng nào và tấm làm lệch hướng của đầu phun nước trên cao gần nhất. Đây là yêu cầu về khoảng trống trên cao hạn chế nhất và thường xác định độ cao chùm tia thực tế tối đa trong một cơ sở nhất định. Các cơ sở lưu trữ hàng hóa được phân loại là có nguy cơ cao theo NFPA có thể phải đối mặt với các yêu cầu bổ sung về vòi phun nước trong giá ảnh hưởng đến thiết kế lối đi và dầm độc lập với khoảng trống phun nước trên trần.

Giải phóng mặt bằng cấu trúc Rack-to-Building

Khung giá đỡ pallet không được kết nối về mặt cấu trúc với tòa nhà. Để tránh tiếp xúc trong các sự kiện địa chấn hoặc rung động khi vận hành, các tiêu chuẩn hiện hành yêu cầu khoảng cách tối thiểu sau đây giữa giá đỡ và các bộ phận cố định của tòa nhà:

• Hướng lối đi xuống (song song với các hàng giá): 5% tổng chiều cao của giá đỡ. Đối với giá đỡ có độ cao của dầm trên cùng là 5 mét, khoảng cách này tương đương với khoảng cách tối thiểu 250 mm từ tường hoặc cột theo hướng lối đi xuống.
• Hướng chéo lối đi (vuông góc với các hàng giá): 2% tổng chiều cao của giá đỡ. Đối với cùng một giá đỡ 5 mét, khoảng cách này tương đương với khoảng cách tối thiểu 100 mm từ tường hoặc cột theo hướng chéo lối đi.

Các cột của tòa nhà nằm giữa các hàng giá phải duy trì các khoảng trống này từ cả hai hàng liền kề và vị trí cột phải được tính đến trong quy hoạch bố trí vịnh - các cột rơi giữa vịnh yêu cầu điều chỉnh độ rộng của vịnh để duy trì khoảng trống tải cần thiết ở cả hai bên của mặt cột.

Tính toán diện tích lưu trữ có thể sử dụng

Khi tất cả các thông số về kích thước và khoảng trống được thiết lập, hiệu quả không gian sàn của cách bố trí giá đỡ thông thường có thể được tính toán. Con số này - tỷ lệ diện tích lưu trữ pallet thực tế trên tổng diện tích sàn tòa nhà - là số liệu hữu ích nhất để so sánh các lựa chọn bố trí và chứng minh các quyết định đầu tư lưu trữ.

Trong cách bố trí giá đỡ thông thường điển hình sử dụng xe nâng đối trọng có lối đi dài 3,5 mét, diện tích sàn được chia đại khái như sau: diện tích sàn của giá đỡ (khung thẳng đứng cộng với độ sâu tải ở cả hai bên của một cặp hàng giáp lưng) thường chiếm tổng chiều sâu từ 2,0–2,2 mét cho mỗi hàng đôi, trong khi lối đi làm việc tiêu tốn 3,5 mét cho mỗi lối đi. Khoảng trống chu vi, lối đi chéo, khu vực bến tàu và cột tòa nhà tiêu tốn thêm 10–15% tổng diện tích sàn.

Hiệu quả lưu trữ ròng đạt được đối với giá đỡ thông thường tiêu chuẩn với xe nâng đối trọng thường là 35–45% tổng diện tích sàn xây dựng chiếm trực tiếp bởi dấu chân rack. 55–65% còn lại được sử dụng cho các lối đi, lối đi chéo, dàn dựng và loại trừ chu vi. Con số này có thể được cải thiện lên 50–60% bằng cách chuyển sang sử dụng xe tải Reach (lối đi hẹp hơn) hoặc cấu hình sâu gấp đôi (ít lối đi hơn cho cùng số lượng pallet) và lên 65–75% trở lên với thiết bị lối đi rất hẹp.

Ước tính vị trí pallet đơn giản hóa cho mục đích lập kế hoạch có thể được tính như sau:

Tổng số vị trí pallet = [(Tổng diện tích sàn × Tỷ lệ hiệu quả lưu trữ) ÷ Dấu chân pallet đơn] × Số cấp độ chùm tia

Đối với nhà kho rộng 5.000 m2 với hiệu suất lưu trữ 40%, lưu trữ các pallet 1,0 m × 1,2 m trên 4 cấp độ dầm: (5.000 × 0,40) ữ (1,0 × 1,2) × 4 = khoảng 6.667 vị trí pallet. Hình này cung cấp cơ sở lập kế hoạch thực tế trước khi bắt đầu thiết kế bố cục chi tiết.

Khi giá đỡ thông thường đạt đến giới hạn không gian

Giá đỡ chọn lọc thông thường mang lại hiệu suất tuyệt vời cho hoạt động với hỗn hợp SKU đa dạng, tần suất lấy hàng cao và thiết bị xe nâng tiêu chuẩn. Tuy nhiên, khi yêu cầu về mật độ lưu trữ tăng lên - do chi phí tài sản tăng, lượng hàng tồn kho tăng hoặc nhu cầu thông lượng cao hơn - mức tiêu thụ không gian lối đi vốn có của hệ thống trở thành một hạn chế.

Các chỉ số thực tế cho thấy cơ sở đã đạt đến mức trần hiệu quả về không gian của giá đỡ thông thường bao gồm: mức sử dụng không gian sàn luôn ở mức trên 45% với thiết bị tiêu chuẩn (các lối đi gợi ý không thể thu hẹp hơn nữa nếu không thay đổi thiết bị); vị trí pallet trên một mét vuông dưới 0,8 ở độ cao trần hiện tại (cho thấy không gian theo chiều dọc đang được sử dụng không đúng mức); và tắc nghẽn hoạt động ở các lối đi trong thời gian cao điểm (cho thấy tỷ lệ xe nâng trên lối đi đã vượt quá công suất thực tế của bố cục.

Tại thời điểm này, khung quyết định chuyển từ tối ưu hóa giá đỡ thông thường sang đánh giá các hệ thống thay thế. Giá đỡ sâu gấp đôi làm tăng mật độ khoảng 30% nhưng lại giảm tính chọn lọc. Giá đỡ Drive-in có thể đạt được mức sử dụng sàn 60–85% nhưng yêu cầu quản lý hàng tồn kho LIFO. Hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động (AS/RS) có thể đạt được mức sử dụng sàn 80–90% với tính chọn lọc hoàn toàn, với chi phí vốn cao hơn đáng kể. Để có phân tích chi tiết về cách so sánh giá đỡ thông thường với các lựa chọn thay thế mật độ cao hơn trong hoạt động của nhiều cơ sở, hãy xem hệ thống kệ thông thường và quản lý nhiều kho xem xét. Đối với các cơ sở sẵn sàng chỉ định hoặc định cấu hình lắp đặt giá đỡ thông thường mới, toàn bộ phạm vi của chúng tôi kệ pallet kho hàng bao gồm các cấu hình chọn lọc tiêu chuẩn và các giải pháp được thiết kế tùy chỉnh cho chiều cao trần phi tiêu chuẩn, thông số kỹ thuật tải và vùng địa chấn.