Guida alla scelta delle gru per i magazzini logistici: una soluzione pratica completa dai requisiti all'implementazione

Nelle moderne operazioni di magazzino logistico, le gru determinano l'efficienza di stoccaggio, la sicurezza, i costi e lo sviluppo futuro e sono quindi attrezzature fondamentali. Secondo i dati della China Federation of Logistics & Purchasing, le gru che sono adeguatamente abbinate a un magazzino possono aumentare l'efficienza del fatturato delle merci di oltre il 40%. Questo articolo esplorerà sei aree chiave, utilizzando esempi di e-commerce, produzione, catena del freddo e altri tipi di magazzino per fornire soluzioni pratiche di selezione.

1. Caratteristiche della merce: determinazione dell'idoneità di base delle gru

Il peso, la forma e il metodo di imballaggio delle merci influenzano direttamente il tipo e la funzionalità della gru richiesta:

Classificazione del peso:

Piccoli articoli di peso inferiore a 1 tonnellata: date la priorità ai carroponti o agli stoccatori per corsie leggere. - Merci pallettizzate di peso compreso tra 1 e 10 tonnellate: sono adatte le gru a ponte o a cavalletto. - Merci pesanti superiori a 10 tonnellate: richiedono gru a ponte per impieghi gravosi su misura con materiale verificato per la trave principale.

Variazioni di forma: le gru a gancio sono adatte per merci standardizzate come articoli in scatola o in sacchi. Per acciaio o tubi, i sollevatori elettromagnetici o i dispositivi di bloccaggio impediscono lo slittamento durante la movimentazione. Per le merci fragili sono necessarie gru con "sollevamento a frequenza variabile" (accelerazione ≤0,5 m/s²) per ridurre al minimo l'oscillazione del carico.

Caratteristiche speciali: le installazioni di gru nei magazzini della catena del freddo richiedono motori e guarnizioni in grado di resistere alle basse temperature per evitare malfunzionamenti dei componenti. I magazzini chimici che immagazzinano materiali infiammabili o esplosivi devono utilizzare gru antideflagranti per evitare che le scintille elettriche possano innescare rischi.

2. Spazio di magazzino: determinazione della compatibilità delle dimensioni della gru

I parametri spaziali sono vincoli rigidi per la selezione e richiedono una misurazione precisa e anticipata.

Altezza libera rispetto all'altezza di sollevamento: l'altezza di sollevamento della gru deve essere inferiore di 0,8-1,2 metri rispetto all'altezza libera del magazzino per ospitare gli apparecchi di illuminazione, i tubi antincendio sprinkler e lo spazio di sicurezza. Per un magazzino di 8 metri di altezza, scegliete un'altezza di sollevamento di 6,8-7,2 metri. Nei magazzini a più livelli, è necessario considerare la capacità di carico a pavimento dei piani superiori (secondo livello e superiori), dando priorità ai carroponti leggeri.

Larghezza della campata e della carreggiata: la campata di un carroponte deve corrispondere alla distanza tra le colonne del magazzino, in genere 0,5 metri in meno per evitare collisioni con le colonne. La larghezza della carreggiata per una gru a cavalletto è determinata dalla larghezza del cantiere. Ad esempio, per un piazzale largo 15 metri, una carreggiata di 14 metri coprirebbe la maggior parte delle aree operative.

Larghezza delle corsie: per i magazzini con corsie strette di ≤3 metri, sono necessarie gru sospese o monorotaia per utilizzare lo spazio aereo. Per i magazzini di trasferimento con corridoi larghi di ≥6 metri, è possibile utilizzare carroponti bitrave per migliorare la copertura operativa.

3. Frequenza operativa: determinazione della compatibilità della classe di servizio della gru

Il ciclo di lavoro della gru (classificato come A1-A8 secondo GB/T 3811-2008) ha un impatto diretto sulla durata e sui tassi di guasto dell'apparecchiatura. La selezione deve essere basata sulla durata e sulla frequenza di funzionamento giornaliera:

Servizio leggero (A1–A3): ≤2 ore di funzionamento al giorno. Adatto per piccoli magazzini di ricambi o strutture di stoccaggio stagionale. È possibile selezionare gru convenienti per controllare le spese di approvvigionamento.

Servizio medio (A4-A6): funzionamento giornaliero di 2-8 ore. Adatto per magazzini standard di e-commerce e stoccaggio di materie prime di produzione. Queste strutture richiedono attrezzature stabili; si consigliano gru di grado A5 o superiore. L'isolamento del motore di classe F è in grado di resistere a frequenti avviamenti e arresti.

Heavy Duty (A7-A8): Funzionamento giornaliero di almeno 8 ore. Adatto per grandi magazzini di trasferimento, strutture logistiche portuali e centri di smistamento e-commerce 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Richiedono gru di livello A7 o superiore, dotate di sistemi di azionamento a doppio motore per evitare danni da sovraccarico a motore singolo.

II. Abbinamento dei tipi di gru in base allo scenario

1. Carroponti: il tuttofare per grandi magazzini interni

Vantaggi principali: - Ampia campata (5-35 metri)

- Capacità di carico pesante (1-50 tonnellate)

- Ampia copertura operativa Sono in grado di effettuare movimenti laterali e longitudinali lungo i binari e sono adatti per magazzini continui a più campate.

Scenari adatti: magazzini di trasferimento logistico di terze parti che richiedono frequenti movimentazioni tra aree; produzione di magazzini di prodotti finiti; e magazzini regionali per l'e-commerce. Il magazzino n. 1 di JD.com in Asia utilizza 20 carroponti di classe A5 integrati con un sistema WMS per automatizzare la movimentazione delle merci e aumentare l'efficienza del fatturato giornaliero del 50%.

Considerazioni: L'installazione di binari aerei è necessaria sui tetti dei magazzini. Requisiti strutturali: La capacità di carico della trave principale deve essere ≥1,2 volte il peso proprio della gru. Durante l'installazione deve essere riservato uno spazio sufficiente per evitare conflitti con i tubi antincendio sprinkler e le apparecchiature di ventilazione.

2. Gru a cavalletto: soluzioni flessibili per magazzini all'aperto/semi-aperti

Vantaggi principali: - Indipendente dai vincoli strutturali interni

- Adatto per piazzali all'aperto, magazzini semiaperti e magazzini doganali portuali Alcuni modelli sono dotati di "movimento a binario incrociato" per layout irregolari del piazzale.

Applicazioni adatte: piazzali logistici portuali per la movimentazione di camion container, magazzini di materiali da costruzione per lo stoccaggio di acciaio e cemento e cortili all'aperto per lo stoccaggio di materiali da costruzione temporanei. Ad esempio, un parco logistico portuale per la catena del freddo ha implementato dieci gru a cavalletto con ripari antipioggia e dispositivi resistenti alle basse temperature, consentendo la movimentazione dei container 24 ore su 24, 7 giorni su 7, senza perdita di efficienza durante le operazioni invernali.

Precauzioni: Le operazioni all'aperto richiedono dispositivi aggiuntivi resistenti al vento, come morsetti per binari e sistemi di ancoraggio con un grado di resistenza al vento di almeno 8. I cingoli a terra richiedono una manutenzione regolare per prevenire la ruggine causata dall'accumulo di acqua.

3. Stoccatori per corsie: l'"attrezzatura principale" dei sistemi automatizzati di stoccaggio e prelievo (AS/RS).

Vantaggi principali: Elevata automazione (interoperabile con AGV e sistemi WMS); eccezionale utilizzo degli spazi (triplica la capacità di stoccaggio rispetto ai magazzini tradizionali); Ideale per scenari di archiviazione ad alta densità.

Scenari adatti: - Magazzini intelligenti per l'e-commerce (ad es. il magazzino automatico del supermercato Tmall)

- Magazzini della catena del freddo farmaceutica (che richiedono temperatura e umidità costanti)

- Magazzini di componenti elettronici (che richiedono l'impermeabilità alla polvere) Ad esempio, un magazzino automatizzato di un'azienda farmaceutica utilizza trasloelevatori a doppia colonna integrati con sensori di temperatura e riconoscimento di codici a barre. In questo modo si ottiene la completa automazione del processo "inbound – storage – outbound" per i prodotti farmaceutici, con un tasso di errore del ≤0,01%.

Considerazioni: è necessario un abbinamento preciso con i sistemi di scaffalature, con una tolleranza di larghezza del corridoio di ≤5 mm. La velocità di funzionamento deve essere regolata in base all'altezza del rack. Per le scaffalature superiori a 15 metri, la velocità consigliata è di ≤15 m/min per evitare oscillazioni. La pulizia regolare dei binari di guida e dei sensori fotoelettrici è essenziale per evitare che la polvere influisca sulla precisione di posizionamento.

4. Carroponte: soluzione salvaspazio per magazzini piccoli/stretti

Vantaggi principali: - Installazione flessibile lungo le travi del tetto o i binari indipendenti

- Ingombro minimo

- Funzionamento intuitivo Ideale per scenari di lavoro agili e con carichi leggeri.

Scenari adatti: Magazzini di ricambi auto nelle concessionarie; piccoli magazzini di fabbriche di elettronica; e zone di movimentazione temporanea all'interno delle officine. Esempio: un magazzino di ricambi automobilistici ha implementato un carroponte monorotaia con paranchi manuali per consentire il trasporto diretto dei pezzi "dallo scaffale alla stazione di riparazione", riducendo i costi di manodopera del 30%.

Note importanti: La capacità di carico è tipicamente di ≤5 tonnellate e non è adatto per carichi pesanti. L'installazione su rotaia deve essere in piano con una deviazione di ≤3 mm/10 m per evitare balbuzie durante il funzionamento. Ispezionare regolarmente i bulloni del punto di sospensione per evitare rischi per la sicurezza causati dall'allentamento.

III. Concentrarsi sui parametri chiave

1. Ciclo di lavoro: determina la durata dell'attrezzatura

Il ciclo di lavoro è definito sia dal grado di utilizzo che dalle condizioni di carico. Ad esempio, il grado A5 corrisponde a "T5+Q2", che è adatto per scenari di carico medio che prevedono 4-6 ore di funzionamento giornaliero. Nota sulla selezione: se la frequenza di funzionamento effettiva supera il ciclo di lavoro dell'apparecchiatura, i motori e i freni invecchiano prematuramente, riducendo la durata di oltre il 50%.

2. Altezza e velocità di sollevamento

Altezza di sollevamento: deve coprire la distanza tra lo scaffale più basso del magazzino e lo scaffale più alto, più uno spazio di sicurezza di 0,5 metri.

Velocità di sollevamento: sono disponibili le modalità ad alta e bassa velocità. Selezionare la modalità a bassa velocità (2-5 m/min) per merci pesanti o fragili e la modalità ad alta velocità (8-12 m/min) per carichi standard. Alcuni modelli premium sono dotati di "controllo della velocità a frequenza variabile" che regola automaticamente la velocità in base alle caratteristiche del carico.

3. Velocità di marcia e prestazioni di frenata: garantire "efficienza operativa e sicurezza".

Velocità di traslazione: la velocità del carrello principale lungo la campata è tipicamente di 10-30 m/min, mentre la velocità del carrello ausiliario lungo la trave principale è di 5-20 m/min. Regolalo in base alle dimensioni del magazzino: seleziona una velocità alta per i magazzini di grandi dimensioni e una velocità bassa per quelli piccoli per ridurre al minimo gli avvii e gli arresti frequenti.

Prestazioni di frenata: deve essere dotata di doppia frenata (elettromagnetica + meccanica). Il tempo di risposta in frenata dopo una perdita di potenza è di ≤0,5 secondi. L'usura delle ruote dei freni non deve superare un terzo dello spessore originale. Sostituire prontamente per evitare guasti ai freni.

4. Finecorsa e dispositivi di sicurezza

La gru deve incorporare cinque protezioni di sicurezza:

Finecorsa altezza di sollevamento: impedisce al gancio di scontrarsi con le strutture aeree.

- Finecorsa della corsa: impedisce la collisione dell'apparecchiatura con colonne o travi terminali.

Finecorsa di carico: allarma e interrompe automaticamente la potenza di sollevamento in caso di sovraccarico. Precisione della protezione da sovraccarico: ≤5%.

- Protezione contro la rottura della fune metallica: blocca automaticamente il gancio in caso di guasto della fune metallica per evitare la caduta del carico.

- Pulsante di arresto di emergenza: può essere attivato da qualsiasi punto dell'apparecchiatura con un tempo di risposta di ≤0,3 secondi.

5. Consumo energetico e tutela dell'ambiente

Efficienza del motore: dare priorità ai motori IE3 o a un'efficienza superiore per ottenere un risparmio energetico di oltre il 15% rispetto ai motori IE2.

Tecnologia a frequenza variabile: le gru con funzionalità VFD riducono del 20-30% il consumo di energia per il sollevamento e la marcia.

Materiali ecologici: i rivestimenti devono essere conformi agli standard di emissione di COV per prevenire l'inquinamento atmosferico nei magazzini.

IV. Conformità alla sicurezza:

1. Conformità delle apparecchiature: Aderenza agli standard nazionali e alle normative del settore

I certificati di qualificazione del prodotto e i rapporti di prova del tipo devono essere ottenuti ai sensi di GB/T 3811-2008 "Specifiche di progettazione per gru" e GB 6067.1-2010 "Norme di sicurezza per le macchine di sollevamento".

2. Adattabilità dei materiali: affrontare sfide ambientali speciali

Ambienti umidi: i corpi delle gru richiedono una zincatura a caldo con un grado di prevenzione della ruggine di almeno Sa2,5, come specificato in GB/T 18226-2015.

Stoccaggio di sostanze chimiche ad alta temperatura (temperatura ≥40°C): i motori devono utilizzare un isolamento di Classe H, in grado di resistere a temperature fino a 180°C.

Ambienti soggetti a polvere (ad es. silos di cereali/mangimi): le apparecchiature richiedono design sigillati per impedire l'ingresso di polvere nei motori e nei cuscinetti.

V. Riservare spazio per gli aggiornamenti intelligenti

1. Capacità di integrazione del sistema

La gru deve supportare l'integrazione con i sistemi di gestione del magazzino (WMS), i sistemi di spedizione intelligenti (WCS) e le piattaforme IoT per ottenere una connettività senza soluzione di continuità nell'intero flusso di lavoro "ordine-spedizione-operazione-feedback sui dati". Ad esempio, il caricamento dei dati operativi della gru nel cloud tramite interfacce API consente il monitoraggio in tempo reale dello stato delle attrezzature e dell'avanzamento della movimentazione delle merci.

2. Integrazione intelligente dei componenti

Interfacce di riserva per l'installazione di componenti intelligenti, come ad esempio:

Sensori di peso: - Monitoraggio del carico in tempo reale per evitare il sovraccarico

- Riconoscimento visivo AI: posizionamento automatico del carico per migliorare la precisione di presa

- Moduli di monitoraggio del consumo energetico: monitora l'utilizzo dell'energia delle apparecchiature per ottimizzare i flussi di lavoro operativi.

Sistemi operativi senza pilota: un futuro percorso di aggiornamento verso "gru senza pilota" per ambienti bui, pericolosi o comunque inospitali.

3. Progettazione della compatibilità: le strutture delle apparecchiature devono supportare i futuri retrofit. Ad esempio, le gru a ponte dovrebbero riservare spazio per l'aggiunta di ganci ausiliari, mentre gli stoccatori per corsie possono essere ampliati con funzionalità a "doppia forca" per soddisfare le esigenze operative in evoluzione.

Riepilogo: Selezione delle gru per i magazzini logistici

Indagine sui requisiti: misurare l'altezza di sgombero del magazzino, la campata e la larghezza del corridoio; documentare le caratteristiche del carico (peso, forma e attributi speciali); e registrare la durata e la frequenza operativa giornaliera.

Screening del modello: abbinare i tipi di gru (a ponte, a cavalletto, stoccatore per corsie, sopraelevata) ai requisiti, eliminando quelli che sono chiaramente inadatti.

Verifica dei parametri: confronta le specifiche principali come il ciclo di lavoro, l'altezza di sollevamento e le prestazioni di frenata per garantire che i requisiti operativi siano soddisfatti.

Valutazione della conformità e del servizio: confermare che l'apparecchiatura soddisfi gli standard nazionali e valutare le capacità del servizio post-vendita del produttore e i casi di studio.

Considerare il potenziale di aggiornamento: valutare le capacità di integrazione ed espansione intelligenti dell'apparecchiatura per adattarsi allo sviluppo futuro.

In qualità di fornitore leader mondiale di gru, la gru da miniera di Henan offre una gamma completa di prodotti da 5 a 500 tonnellate. Forniamo progetti personalizzati basati su disegni del sito, caratteristiche di carico e parametri ambientali. I nostri servizi per l'intero ciclo di vita offrono soluzioni all-in-one, dai sopralluoghi in loco e dalla pianificazione della progettazione all'installazione, alla messa in servizio e alla manutenzione regolare.

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