長沙電動叉車來跟大家聊聊叉車如何選擇與應(yīng)用。

    叉車是物料運(yùn)搬的主要工具，規(guī)格種類繁多，每一種類

型的叉車有其適用的環(huán)境場合，錯誤的選型會造成倉儲作業(yè)的低效及事故。本文系統(tǒng)介紹了目前普遍使用的手動托盤車、電動托盤車、平衡重叉車、前伸式叉車等8種類型的叉車，并分析各類型之特點(diǎn)及其因此而適用的環(huán)境場合。同時例舉了叉車運(yùn)搬能力的測試與計算方法，以得到維持倉庫正常工作所需要使用各類型叉車的數(shù)量要求。叉車的選擇有很多影響因素，包括地坪、出入庫頻率等，在文章中亦有闡述。

　　關(guān)鍵詞：手動液壓托盤車、電動托盤車、電動堆垛機(jī)、平衡重叉車、前伸式叉車、高架堆垛機(jī)、揀料車、工作循環(huán)時間
　　隨著社會化生產(chǎn)的發(fā)展與進(jìn)步，勞動力與機(jī)械的專業(yè)分工也越來越細(xì)，各種專業(yè)設(shè)備的配套與銜接，使得整個物流系統(tǒng)運(yùn)作井然有序，效率得到成倍提高。
　　在傳統(tǒng)的儲存體系中，由于沒有更多的選擇，所有的運(yùn)搬、堆碼、裝卸可能完全靠一種叉車來解決，表現(xiàn)在倉庫上，即顯示出面積大、空間利用率低、人多、貨物散亂堆放、出貨慢、高峰期車輛排隊等缺點(diǎn)。而現(xiàn)今，一整套入庫、上架、揀貨、配貨到出庫的過程已可分別由平衡重叉車、各種室內(nèi)運(yùn)搬機(jī)械或自動化無人運(yùn)搬設(shè)備及輸送帶、自動分揀設(shè)備等許多種專業(yè)的設(shè)備分段處理，各種設(shè)備之間又可通過電子表單或無線傳輸來完成指令與銜接。一個同辦公室一樣明亮、潔凈、快速有效、整齊有序的倉庫環(huán)境已隨時可以實(shí)現(xiàn)。
　　自托盤的發(fā)明使用，集裝運(yùn)搬開始，叉車(包括室內(nèi)、室外叉車)即作為物料運(yùn)搬的主要工具，在未來的很長一段時期內(nèi)，不斷實(shí)現(xiàn)功能創(chuàng)新、自動化程度越來越高的叉車亦將仍然在運(yùn)搬領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。以下我們將來討論如何根據(jù)環(huán)境來選擇適當(dāng)?shù)牟孳嚰霸诓孳囘x擇中需考慮的一些影響因素。
　　首先，我們來看一下叉車的分類。
　　按照叉車的使用環(huán)境，通?？蓪⑵浞譃槭覂?nèi)用與室外用兩類，室外用的叉車通常為大噸位柴油、汽油或液化氣叉車，如用于碼頭或者集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)站的集裝箱叉車、吊車。室內(nèi)叉車則基本為電瓶車。現(xiàn)在世界主要的叉車生產(chǎn)商，均可提供數(shù)百種規(guī)格的產(chǎn)品，我們通常將這些不同的規(guī)格分成幾個系列。以目前總銷量世界排名前四，室內(nèi)設(shè)備排名一的永恒力(JUNGHEINRICH)公司為例，其主要產(chǎn)品大致可分成8個系列：
　　1、手動液壓托盤車(Hand Pallet Trucks)
　　2、電動托盤車(Power Pallet Trucks)又可分為自走式、站駕式、坐駕式三種
　　3、電動堆垛機(jī)(Support Arm Stacker)又可分為自走式、站駕式、坐駕式三種
　　4、電動平衡重叉車(Electric Counterbalance Truck)又可分為三輪與四輪、后輪驅(qū)動與前輪驅(qū)動幾種
　　5、柴油/液化氣平衡重叉車(Diesel/LPG Counterbalance Truck)
　　6、前伸式叉車
　　7、高架堆垛機(jī)(High Rack Stacker)又可分為上人式與不上人式等幾種
　　8、揀料車(Order pickers)又可分為平面揀選及高位揀選兩種
　　以上各個系列均有其適用的場合與環(huán)境，而在某些功能上又有重合的部分，如平衡重叉車、前伸式叉車、高架堆垛機(jī)都可以進(jìn)行貨架區(qū)的存取，那么選擇哪一種機(jī)型對用戶來說到底有什么樣的益處呢?
　　舉一個簡單的例子：假設(shè)這樣一個倉庫，存放的每一托盤的貨品都要求可以隨時存取，因此必須放置在叉車通道的兩側(cè)，在僅考慮平面面積的前提下，我們來看看這個倉庫使用不同類型叉車的平面利用率。
　　如果所用叉車的通道寬度大致等于承載器的長度(1500mm)，則平面利用率可達(dá)到66%;
　　如果所用叉車的通道寬度相當(dāng)于承載器的兩倍長度(2700mm)，則平面利用率可達(dá)到50%;
　　如果所用叉車的通道寬度需要承載器的三倍長度(3500mm)，則平面利用率可達(dá)到40%
　　顯而易見，假設(shè)這個倉庫需要存放的貨品平面面積為1000m2，那么在一種情況下，需要1000/0.66=1515m2的土地。這種情況相當(dāng)于采用高架堆垛機(jī)或者有軌堆垛機(jī)的方案。
　　在二種情況下，需要1000/0.50=2000m2的土地。相當(dāng)于采用前伸式叉車的情況。
　　在三種情況下，需要1000/0.40=2500 m2的土地。相當(dāng)于采用平衡重叉車的情況。
　　因此，選用合適的叉車可以大大節(jié)省土地及建筑的投資，這是直觀的一項收益。
　　以下我們來看看各系列叉車的特點(diǎn)及其適用的環(huán)境。
　　手動托盤車與電動托盤車都是用于平面點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)搬的工具。小巧靈活的體型使手動托盤車幾乎適用于任何場合。但是由于是人工操作，當(dāng)運(yùn)搬2噸左右較重的物品時比較吃力，所以通常用于15米左右的短距離頻繁作業(yè)，尤其是裝卸貨區(qū)域。在未來的物流各環(huán)節(jié)中，手動托盤車也將承擔(dān)各個運(yùn)輸環(huán)節(jié)之間的銜接作用，在每一輛集卡或貨車上都配備一輛手動托盤車，將使得裝卸作業(yè)更加快捷方便，并且不受場地限制。
　　當(dāng)平面運(yùn)搬距離在30米左右時，步行式的電動托盤車無疑是佳選擇，行駛速度通過手柄上的無極變速開關(guān)控制，跟隨操作人員步行速度的快慢，在降低人員疲勞度的同時，保證了操作的安全性。如主要運(yùn)搬路線距離在30米以上至70米左右時，可以采用帶折疊式踏板的電動托盤車，駕駛員站立駕駛，大速度可提高近60%，以永恒力叉車為例，其新型ERE20可達(dá)到空載10公里/小時。
　　電動堆垛機(jī)為一種輕型的室內(nèi)用提升堆垛設(shè)備，車身比較輕巧，通過車身前部的支撐臂加長配重的力臂，以平衡荷載。由于支點(diǎn)在荷載重心的外側(cè)，配重力臂遠(yuǎn)大于荷載力臂，所以較小的配重即可提升起較大的荷載。以永恒力電動堆垛機(jī)EJC 
14為例，額定荷載1.4噸，而自重僅955公斤，車長、車寬、轉(zhuǎn)彎半徑也相應(yīng)較小，永恒力更有其專利的慢速按鈕裝置，使得在直立剎車位置亦可慢速操作，這些特點(diǎn)使其在樓層式倉庫或其他空間較小的儲存環(huán)境中尤為適用。該系列載重范圍為1~1.6噸，大提升高度為5350，3~4米的背靠背式重型托盤貨架為其常用也是能發(fā)揮其效益的環(huán)境，是小型倉庫經(jīng)濟(jì)的選擇。
　　使用電動堆垛機(jī)也有一定的限制，由于貨叉需與支撐臂同時伸入托盤底部，才可操作托盤，故雙面板無法使用;同樣在使用駛?cè)胄拓浖?或稱通廊式貨架)時，出于平衡與承重的考慮，通常將托盤雙面的一側(cè)作為叉車操作面，此時電動堆垛機(jī)亦無法使用。配合使用電動堆垛機(jī)的貨架設(shè)計，常常會在底層高出地面約100mm安裝橫梁，一層貨物擱于底梁而非地面以便于叉車定位。
　　實(shí)際上，我們常把平衡重叉車稱為叉車，這也是使用廣泛，用量大的一個系列。由于沒有支撐臂，需要較長的軸距與較大的配重來平衡荷載，所以無論三輪、四輪、電動、柴油，車身尺寸與重量都很大，需要較大的作業(yè)空間。同時，貨叉直接從前輪的前方叉取貨物，對容器沒有任何要求;底盤較高，使用橡膠胎或充氣胎，使其具有很強(qiáng)的爬坡能力與地面適應(yīng)能力。因此平衡重叉車普遍用于裝卸貨及室外運(yùn)搬。
　　在電動平衡重叉車中，還可分為三輪與四輪，前輪驅(qū)動與后輪驅(qū)動。轉(zhuǎn)向與驅(qū)動都是后輪稱為后輪驅(qū)動，優(yōu)點(diǎn)是成本較低，相對前輪驅(qū)動來說較容易定位，缺點(diǎn)是當(dāng)在光滑的地板及斜坡行走時，荷載提升時驅(qū)動輪壓力會減輕，驅(qū)動輪可能打滑，現(xiàn)在大多數(shù)的電動平衡重叉車都采用雙馬達(dá)前輪驅(qū)動。三輪平衡重叉車與四輪平衡重叉車相比，轉(zhuǎn)彎半徑小，比較靈活，適用于集裝箱內(nèi)部掏箱作業(yè)。現(xiàn)在，永恒力公司已將交流技術(shù)用于電動平衡重叉車，使得叉車性能整體得到很大提高的同時，后期維護(hù)成本大大降低。此項技術(shù)被稱為叉車的未來技術(shù)。
　　柴油及液化氣叉車根據(jù)傳動方式不同亦有兩種，液力機(jī)械傳動型與靜壓傳動型。液力機(jī)械傳動為比較傳統(tǒng)的傳動方式，成本較低，但變矩器傳遞效率低，能耗大，后期維護(hù)費(fèi)用高。而靜壓傳動是目前內(nèi)燃叉車?yán)硐?、先進(jìn)的傳動方式，主要特點(diǎn)是起步柔和、無極變速、換向迅速、維修簡單可靠性高。在戶外短距頻繁往返運(yùn)搬時采用靜壓傳動型內(nèi)燃叉車效率明顯提高。
　　自1953年Jungheinrich博士發(fā)明前伸式叉車(Reach truck)以來，這一系列的設(shè)備已逐漸成為室內(nèi)高架存取的主要工具，其穩(wěn)定的荷載提升性能使得立體倉庫在高度方面******突破了6.5米的界限?，F(xiàn)在，前伸式叉車大提升高度已達(dá)到11.5米，載重范圍從1噸到2.5噸，并且發(fā)展出用于存取長、管件的多向前伸式叉車、室內(nèi)外通用型前伸式叉車等特殊用途產(chǎn)品。
　　前伸式叉車結(jié)合了有支撐臂的電動堆垛機(jī)與無支撐臂的平衡重叉車的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)門架(歐洲設(shè)計多為門架前伸，美國設(shè)計多為貨叉前伸)前伸至頂端，荷載重心落在支點(diǎn)外側(cè)，此時相當(dāng)于平衡重叉車;當(dāng)門架完全收回后，荷載重心落在支點(diǎn)內(nèi)側(cè)，此時即相當(dāng)于電動堆垛機(jī)。這兩種性能的結(jié)合，使得在保證操作靈活性及高荷載性能的同時，體積與自重不會增加很多，大限度節(jié)省作業(yè)空間。
　　前伸式叉車具效益的操作高度為6米至8米，相當(dāng)于建筑物高度在10米左右，此高度也是目前常見的賣場、配送重心、物流重心、企業(yè)中心倉庫的建筑高度。在此高度范圍內(nèi)，操作人員視線可及，定位快捷，效率較高。當(dāng)操作高度大于8米時使用前伸式叉車在叉取定位時需慢速仔細(xì)，通?？梢约友b高度指示器、高度選擇器或者攝像頭等輔助裝置。
　　如果倉庫面積較小，高度較高，而需要很大的儲存量及較高的運(yùn)搬效率時，如果不想花費(fèi)巨大的投資在自動倉庫上，那么高架堆垛機(jī)是的也是佳的選擇。通常把高架堆垛機(jī)及高位揀料車稱為VNA(Very Narrow Aisle)，其主要的特點(diǎn)是貨叉可作三向旋轉(zhuǎn)，或直接從兩側(cè)叉取貨物，在巷道中無需轉(zhuǎn)彎，因此所需的巷道空間是小的。VNA系列大提升高度超過14米，巷道寬度通常在1600mm左右，載重量大為1.5噸，在制藥行業(yè)、電子電器行業(yè)使用普遍。
　　高架堆垛機(jī)又可分為上人式和不上人式兩種，駕駛艙作為主提升隨門架同時上升稱為上人式，優(yōu)點(diǎn)是在任何高度都可以保持水平操作視線，保證佳視野以提高操作安全性。同時由于操作者可以觸及貨架任何位置的貨物，故可以同時用于揀貨及盤點(diǎn)作業(yè)。
　　為了使高架堆垛機(jī)在通道內(nèi)始終保持直線行駛，有磁導(dǎo)及機(jī)械式導(dǎo)引兩種方式。磁導(dǎo)由于必須在巷道中央切割埋上磁導(dǎo)線，容易破壞地坪并且不易搬遷調(diào)整，故目前使用多的是機(jī)械式導(dǎo)引。采用機(jī)械式導(dǎo)引需與貨架配合，在巷道的兩側(cè)安裝鋼軌，通過車身導(dǎo)輪及其他輔助裝置導(dǎo)入巷道并沿直線行駛。
　　VNA系列叉車又稱為系統(tǒng)車，需考慮的各方面配合及影響因素較多，因此每一個案均需單獨(dú)設(shè)計，在此不作贅述。
　　揀料車系列在配送中心或三方物流倉庫有廣泛應(yīng)用。
　　每一種叉車都有其相應(yīng)的運(yùn)搬能力，表現(xiàn)為每小時或者每天操作托盤的數(shù)量。對于不同的使用環(huán)境及不同的操作者，這一數(shù)量也不同，因此需要作針對性的測試。以下介紹一種簡單的叉車運(yùn)搬能力計算方法。
　　T：完成一個工作循環(huán)所需時間(測試值)
　　T=T1+T2+T3+Th
　　T1：長度方向一個工作循環(huán)所需時間
　　T2：寬度方向一個工作循環(huán)所需時間
　　T3：進(jìn)入方向一個工作循環(huán)所需時間
　　Th：高度方向一個工作循環(huán)所需時間
　　一、假設(shè)A點(diǎn)至B點(diǎn)為一個標(biāo)準(zhǔn)測試距離，則測試一個工作循環(huán)時間包括如下過程：
　　1、叉車駛至A點(diǎn)定位、提起托盤、駛出A點(diǎn)
　　2、加速、駛至B點(diǎn)、剎車
　　3、駛?cè)隑點(diǎn)、托盤定位、放下托盤、駛出B點(diǎn)
　　4、加速、回到起點(diǎn)
　　以上測試結(jié)果為一個平面工作循環(huán)所需時間
　　二、以貨架總高度的1/2為一個工作循環(huán)距離，將托盤提升至此高度并降下到地面，此測試時間應(yīng)從貨叉插入托盤后起計時至貨叉退出托盤前止，即不包括叉取時間，只計升降時間。
　　以VNA高架堆垛機(jī)為例，因其僅在貨架區(qū)作業(yè)，故總循環(huán)時間包括T1、T2和Th。
　　T1的標(biāo)準(zhǔn)測試距離為S2，S2=1/4 貨架區(qū)長度
　　T2的標(biāo)準(zhǔn)測試距離為S3，S3=1/2貨架區(qū)寬度
　　Th的標(biāo)準(zhǔn)測試距離1/2貨架高度
　　故T=T1+T2+Th
　　該叉車每小時的運(yùn)搬量=3600秒/T
　　假設(shè)為一班制操作，操作一班時間為8小時，叉車?yán)寐?0%，則可得到一班工作時間內(nèi)可完成的運(yùn)搬量。
　　Cmax=8x3.600x60%/T=7，280/T cycles/shift
　　以上計算可以得到一個倉庫所需使用某種類型叉車的數(shù)量，或者決定是否采用備用電瓶，以維持倉庫的正常運(yùn)作。
　　傳統(tǒng)的倉庫設(shè)計，通常是先有了建筑物，再來考慮其中的布局規(guī)劃及機(jī)械設(shè)備，這樣常常會造成投資上的浪費(fèi)。通過生產(chǎn)計劃的分析及預(yù)期，選擇合適的物流形式儲存方式，再進(jìn)行土建的設(shè)計規(guī)劃，或者二者同步進(jìn)行，才能達(dá)到佳的投資收益。叉車的選擇與存儲形式的設(shè)計是密不可分的，設(shè)備選型的失誤，往往會造成實(shí)際操作中效率低下或者容易發(fā)生事故，嚴(yán)重者需拆除重建。所以在倉儲系統(tǒng)初期設(shè)計及設(shè)備選型時，除了要考慮如前文所述的每一種系列的車型所適用的高度與巷道空間外，還要結(jié)合自身的條件，進(jìn)行其他因素的綜合考量。影響因素很多，以下僅舉例說明：
　　托盤：大部分的叉車都是以托盤為操作單位的，所以托盤的尺寸與形式往往影響叉車形式及規(guī)格的選擇。操作不同深度與寬度的托盤，所需要的巷道空間不同，更重要的是，如果托盤及所載貨物的重心超過了叉車的設(shè)計荷載中心，載重能力將下降。所以通常都建議采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的一種托盤形式，目前使用較普遍的是歐洲標(biāo)準(zhǔn)800x1200或1000x1200的四向叉取式托盤。它可適用于各種車型。
　　地坪：地坪的光滑度及平整度等狀況極大地影響叉車的使用，尤其是使用高提升的室內(nèi)叉車時。假設(shè)叉車的提升高度為10米，如果在叉車的左右輪之間有10mm的高低差，那么在10米處就會造成將近80mm的傾斜，造成貨架使用的危險。地坪的表面狀況通常有三種情況，影響大的是鋸齒狀起伏的地面，應(yīng)盡量避免;如果地面為波浪狀起伏，在一定的距離外有一定的高度差，是可以允許的;好的地面是平整光滑的地面，通常是經(jīng)過表面處理的混凝土地坪。地坪需考慮的因素還包括承重能力，叉車輪壓等。
　　電梯、集裝箱高度等：如果叉車需要進(jìn)出電梯，或者要在集裝箱內(nèi)部作業(yè)，則需要考慮電梯、集裝箱的入口高度。叉車有幾種門架形式可供選擇，通常此時需要選擇帶大自由揚(yáng)程的門架。
　　日作業(yè)量：倉庫的進(jìn)出貨頻繁度、叉車每天的作業(yè)量關(guān)系到叉車電瓶容量或者叉車數(shù)量的選擇，以保證日常作業(yè)正常進(jìn)行。
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