Для расчета эффективности работы крана-штабелера в проходе стереоскопического склада необходимо комплексно учитывать цикл его работы, скоростные параметры, компоновку оборудования и режим работы. Ниже приводится систематический метод расчета и ключевые этапы в сочетании с отраслевой практикой и инженерными принципами:
Эффективность кранов-штабелеров обычно измеряется количеством обрабатываемых поддонов в час (поддонов в час), а основная формула такова:
Эффективность =3600/время одного цикла операции (секунды)
В зависимости от различных режимов работы необходимо различать одиночный рабочий цикл (SC) и составной рабочий цикл (DC):
Одиночный цикл, SC
Время, необходимое для выполнения одной операции (только сохранение или только получение): SC=2×T (макс.) +t (доступ)
T (макс.): Максимальное значение времени горизонтального или вертикального перемещения (в зависимости от того, какое значение больше).
t (Доступ): время доступа к разветвлению (обычно от 3 до 8 секунд).
Двойной цикл, постоянный ток
Время, необходимое для выполнения двойного действия «хранение + извлечение» (ближе к реальному сценарию): DC=T (макс) +2×t (доступ)
Если кран-штабелеру необходимо вернуться в исходное положение после хранения и извлечения, общее время может быть почти в 1,5 раза больше, чем за один цикл.
1. Расчет времени движения
Время движения крана-штабелера определяется совместно горизонтальным перемещением (ось X-) и вертикальным перемещением (ось Y-):
T-движение=расстояние/скорость + скорость/ускорение (с учетом фаз ускорения/замедления)
Предположим параметры некоего крана-штабелера
Горизонтальная скорость vx=2 м/с, ускорение ax=0.5 м/с ²
Вертикальная скорость vy=1 м/с, ускорение ay=0.3 м/с ²
Расстояние горизонтального перемещения L=60 м и высота по вертикали H=15 м.
Время горизонтального движения
tx=L/vx+vx/ax=60/2+2/0.5=30+4=34 секунд
Время вертикального движения
ты=Ч/вы+вы/ай=15/1+1/0.3=15+3.33=18.33 секунд
Возьмите максимальное значение Tmax=34 секунд.
2. Время доступа к форку (t access)
Время выдвижения: время выдвижения/втягивания вилки (обычно от 2 до 5 секунд)
Время позиционирования: время для точной-настройки и выравнивания положений хранения (от 1 до 3 секунд).
Типичное значение: t доступа =5 секунд.
3. Вспомогательное время
Задержка реакции оборудования: время, необходимое системе управления для обработки инструкций (от 0,5 до 1 секунды).
Проверка безопасности: фотоэлектрический датчик подтверждает прибытие товара (от 0,3 до 0,8 секунды).
Общее время помощи: обычно оценивается в 1–2 секунды.
Сцена 1: Одиночное задание (SC
SC=2×34+5+1=74 секунд на лоток
Эффективность =3600/74≈48,6 Торр в час
Сцена 2: Сложное присвоение (DC
DC=34+2×5+1=45 секунд/(хранение + извлечение)
Производительность =3600/45*2=160 торр в час
Расчет эффективности кранов-штабелеров необходимо сочетать с уточненным моделированием «время перемещения + время хранения и извлечения + задержка системы». В практических приложениях эффективность можно значительно повысить за счет оптимизации компоновки (например, классификации ABC), обновления алгоритмов управления (например, динамического планирования пути) и управления состоянием оборудования. Предприятиям рекомендуется принять комплексную эффективность операций (DC) в качестве эталона и стремиться увеличить коэффициент использования оборудования (долю эффективного рабочего времени) до более чем 85% для достижения оптимальных затрат на складирование.
