顺丰分拨中心课程设计.doc

顺丰分拨中心课程设计

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2020年4月19日
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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。顺丰在大陆当前已有三个分拨中心、近100个中转场以及 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。当前网店覆盖了18个行政区中的17个。顺丰在台湾 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 开通了收派服务，覆盖韩国全境。顺丰在新加坡 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、改进生产环境，满足业务发展需求。
经调查统计， （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 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： - 中国快递行业业务总量趋势图（单位：亿件，%）

且经过搜索数据得知 中国快递行业业务量为140亿件。由这些数据得：
年份

业务量
36.73
56.85
91.87
140
增长率
57%
54.8%
61.6%
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，因此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%。 之后增长率为10%。
使用指数法预测，公式Y=a*（1+m）x,
则 业务量为Y =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，能够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），能够采用两班制工作模式。
由调查知，每台供货台的工作效率为 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。
每件货物包括托盘经过格口的时间为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 mm、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经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。
整机经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，主机输送过程中经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 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/ =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
概述
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。
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。
主要分类
无。
根据作业现场的具体情况可分水平循环式或直行循环式。
特点
1、可适应不同大小、重量、形状的各种不同商品。
2、分拣时轻柔、准确。
3、可向左、右两侧分拣，占地空间小。
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。
适用范围
一般适用于小件货物分拣的仓库。
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。

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，能够人工输入或者条码（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，且交叉带分拣机能够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。
而且，根据上图可见，交叉带分拣机的工作效率是高于其它分拣机的工作效率。综合分析，我认为交叉带分拣机比滑块分拣机更好。