Как рассчитать нагрузку на полезную площадь

Складские помещения любого предприятия должны быть грамотно разделены на две функциональные зоны. Первая предназначена для хранения  готовой продукции, упаковки и погрузки. Во второй функциональной зоне располагают технические и инженерные помещения. Для эффективной работы всего склада необходимо рассчитать оптимальные параметры обоих участков и определить их расположение.

Перед тем, как спланировать складские зоны, проектировщик изучает специфику предприятия и особенности товарооборота.

Основные требования к планировке складских помещений

Проектирование складских помещений должно вестись с учетом нескольких практических требований:

• площадь, предназначенная для хранения товаров, должна вдвое превышать размер помещений, отведенных под остальные нужды склада;
• планировка помещений должна быть рассчитана на использование складского оборудования, погрузочной техники. Требуется создать условия для качественной укладки и хранения продукции. Это залог непрерывности товарооборота, точности всех технологических процессов;
• по возможности рекомендуется устраивать однопролетное складское помещение большой площади. Отсутствие перегородок и достаточная ширина (около 24 метров) – это благоприятные условия для движения погрузочно-разгрузочной техники и других специальных приспособлений. Для обеспечения несущей способности устраивают колонны и усиленные пролеты;
• основные складские зоны планируются с высотой потолков, достаточной для эффективной укладки упаковок и проезда спецтехники.

На стадии проектирования специалисты выясняют специфику технологических процессов, которые будут производиться на этом складе, количество и параметры помещений различного назначения, их взаимное расположение. Все эти моменты в последующем отразятся на эффективности эксплуатации складских помещений и на прибыльности всего предприятия.

Характеристика основных складских зон

Самый распространенный тип помещений для хранения – это товарные склады. Все остальные по принципу зонирования схожи с ними, отличия будут только в оборудовании и оснащении. В проекте предусматривают несколько технологических зон, каждая из которых имеет свое предназначение:

1. Зона для ручной или механизированной разгрузки транспорта. Здесь же происходит изъятие товара из транспортной упаковки. Площадка должна быть рассчитана на возможность кратковременного складирования паллет, ящиков и т. д. до их передачи в экспедицию приемки. Зона разгрузки — это территория, на которую возможет въезд крупнотоннажных автомобилей. Она может располагаться внутри здания или на прилегающей территории.
2. Зона экспедиции приемки. Производится подсчет, сверка количества и качества товара, ведется учет прихода упаковок и их складирование до передачи в основное помещение для хранения. Площадка экспедиции приемки может быть изолированной от других зон, но должна примыкать к зоне разгрузки.
3. Зона хранения. Здесь устанавливают стеллажи в соответствии с допустимой высотой хранения конкретного вида продукции, создают необходимый микроклимат. Это самая большая из всех складских зон. В ней обязательно выделяют участок для подготовки товара к хранению, формирования мест. В зависимости от специфики, продукция может поступать сюда сразу из зоны разгрузки.
4. Зона упаковки заказов. Производится отбор и комплектование нескольких товарных позиций, заказанных потребителем, в одну единицу транспортировки. Территория непосредственно примыкает к зоне хранения, а иногда является ее частью. Имеется прямой выход в зону экспедиции отправки.
5. Зона экспедиции отправки. Подготовка сопроводительной документации, проверка качества упаковки. В этом помещении производится приемка товара к отправке экспедитором или непосредственно получателем груза. Возможно непродолжительное хранение подготовленной партии до прибытия транспортного средства.
6. Зона погрузки. Это территория, предназначенная для въезда грузового автотранспорта. Она должна располагаться в отдельном помещении или на открытой площадке. На крупных предприятиях предусматривается железнодорожная рампа.

Все технологические зоны соединяются между собой проходами и широкими проездами.

Определение основных параметров склада

Для расчета складских площадей проектировщики используют несколько формул:

1. Общая площадь склада. Вычисляется по формуле:

S = Sпол + Sвсп + Sкомпл + Sпр + Sсл + Sпэ + Sоэ, где

• S – общая площадь склада, м2;
• Sпол – так называемая полезная площадь. Это суммарное значение для всех участков, непосредственно занятых стеллажами, поддонами и другими приспособлениями для хранения продукции, м2;
• Sпр – территория, занятая под участок экспедиции приемки, м2;
• Sвсп – это общая площадь технологических проходов и проездов, суммарная для всей складской территории, м2;
• Sкомпл – площадь зоны комплектования и упаковки заказов, м2;
• Sпэ – участок экспедиции приемки, м2;
• Sсп – общая площадь, занятая под рабочие места. Сюда входят все участки, отведенные для непосредственного нахождения персонала склада, м2;
• Sоэ– участок отправочной экспедиции, м2.

Если выполняется приближенный расчет общей площади, допускается использовать упрощенную формулу и проводить вычисления через коэффициент по формуле:

S = Sпол/а, м2.

В этой формуле а = 0,3…0,6 – это коэффициент использования складских помещений, по-другому его называют удельным весом полезной площади. Величина поправки зависит от специфики складируемой продукции.

Формула расчета полезной складской площади

Sпол = Qмакс / qдоп, м2, где

• Qмакс – максимальное количество хранящейся продукции, на которое рассчитан склад, т;
• qдоп – максимально допустимая нагрузка хранения, отнесенная к единице площади, т/м2.

Полезную площадь складских помещений можно рассчитать и по общей формуле:

Sгр = QЗКн /(254CvКигоН), м2,

• где Q – товарооборот, прогнозируемый на год, руб/год;
• З – прогнозируемый объем запасов товара, зависит от времени оборота;
• Кн – коэффициент от 1,1 до 1,3. Поправка определяет неравномерность загруженности складских помещений. Ее вычисляют как отношение товарооборота в месяцы пиковой нагрузки к среднему товарообороту;
• Киго – коэффициент использования грузового объема;
• 254 – количество рабочих дней в календарном году;
• Cv – ориентировочная стоимость складирования одной единицы объема продукции, руб/м3. Ее можно определить расчетным путем, зная массу товаров, занимающих 1 м3. Замеры выполняют рабочие склада непосредственно в помещении хранения, затем полученную цифру просто умножают на стоимость одной грузовой единицы: килограмм, грамм, тонна и т. д.
• Для определения Q и З пользуются предварительными прогнозами, точное вычисление не требуется.

Коэффициент использования грузового объема показывает высоту укладки единиц хранения и плотность их расположения. На практике использовать возможности склада на 100% в этом отношении невозможно, особенно если товар укладывается на стеллаже. Коэффициент рассчитывают по формуле:

Киго = Vполн / (Sоб×Н), где

• Vпол – объем одной упакованной единицы хранения, которую можно складировать на конкретном оборудовании при использовании 100% высоты, м3;
• Н – высота складирования товара, м;
• Sоб – площадь проекции внешних контуров стеллажей и другого оборудования, предназначенного для хранения товаров, в переносе на горизонтальную плоскость.
• Опытные проектировщики знают, что на практике для поддонов коэффициент будет равным 0,64, а при хранении товаров без поддона – 0,67.

Если товары складируются в ячейки, потребуется расчет необходимого количества товарных мест (ячеек и стеллажей). Для этого используют формулу:

Sпол = Sст × Nст, где

• Sст – площадь одного стеллажа, м2;
• Nст – количество единиц оборудования (стеллажей).
• Если товары поступают на склад не равномерным потоком, полезную площадь вычисляют, исходя из минимальной суммы затрат:

Sрез × S1 +365PkS2 – min, где

• Sрез – площадь, отведенная под резерв, м2;
• S1 – стоимость содержания одной единицы площади резервного участка, руб/м2;
• Pk – коэффициент, учитывающий возможность отказа в складировании продукции;
• 365 – количество дней в календарном году;
• S2 – вероятные финансовые убытки за отказ в складировании, отнесенные к одному дню, руб.

Площади участков приемки и комплектования

Для расчета зон приемки и комплектования используют показатели расчетной нагрузки на каждый квадратный метр площади. Значения берут укрупненные, чтобы создать небольшой технологический запас. Для приблизительного вычисления допускается принимать, что на каждой единице площади придется размещать 1 м3 продукции. Для расчета применяют несколько основных формул:

Формула для расчета длины железнодорожной или автомобильной рампы (фронтона для разгрузки товаров):

Lфр = nl +(n – 1) li, где

• l – длина одной единицы используемого транспорта, м;
• n – количество транспортных единиц на разгрузке;
• li – промежуток между двумя единицами транспорта, одновременно находящимися на разгрузке, м.

2. Площади, отведенные для приема и упаковки продукции, вычисляют по формуле:

Sпр = Qг × Кн × А2 × tпр /(365qдоп × 100) + Sв, где

• Кн – коэффициент неравномерности, учитывающий изменение количества складируемой продукции в разные месяцы. Поправку принимают равной 1,2…1,5;
• tпр  — время, в течение которого товары находятся в зоне приемки, день;
• 365 – продолжительность календарного года;
• А2 – процент товаров, поступающих через складскую зоны приемки, %;
• qдоп – средняя нагрузка на единицу площади. В этой формуле ее принимают равной ¼ от нагрузки, рассчитанной для склада, т/м2;
• Sв – суммарная площадь участков сортировки, взвешивания и других технологических операций. Обычно эта величина находится в диапазоне 5-10 м2.

Sкомпл = Qг × Кн ×А3 × tкм /(254 × qдоп × 100), где

• 254 – количество рабочих дней;
• А3 – доля товаров, которые требуется комплектовать в складском помещении, %;
• tкм – продолжительность нахождения продукции в зоне комплектования, день.

При небольшом товарообороте зоны приемки и комплектации объединяют и располагают в одном помещении. При большом объеме работы на этих участках, их разделяют. Зону приемки проектируют с небольшим запасом площади, чтобы в будущем не возникало проблем при более интенсивной обработке поступающей продукции. В частности, это помещение должно быть рассчитано на непродолжительное хранение товаров, накапливающихся за время выходных и праздничных дней.

Формула для расчета участка приемочной экспедиции:

Sпэ = Qг × tпэ × Кн / (365qэ), где

• Qг – количество товаров, поступающих в течение года, т;
• tпэ – время хранения грузов на данном участке, день;
• qэ – укрупненное значение допустимой нагрузки на единицу площади в зоне приемки.

4. Площадь отправочной экспедиции вычисляется по формуле:

Sоэ = Qг × tоэ ×Кн / (254qэ), где

tоэ – время хранения груза на данном участке, день.

5. Ширина проезда:

А = 2В + 3С, где

• В – ширина складской техники, см;
• С – необходимый запас для прохода транспортного средства, обычно равен 15-20 см.
• При составлении проекта обычно принимают ширину главных проездов 1,5-4,5 м, ширину боковых проездов – 0,7-1,5 м, высоту помещений 3,5-5,5 м, для многоэтажных складов – 18 м.

Расчет вспомогательной площади

Параметры служебных помещений зависят от числа сотрудников склада. Если работает не более 3 человек, на каждого приходится 5 м2, если более 5 человек – 3,25 м2. Для заведующего предусматривают 12 м2. Основные расчетные формулы:

1. Число стеллажей:

Nст = Nт / Vст, где

• Nт – объем хранящихся товаров, м3;
• Vст – вместимость одной стеллажной единицы, м3.

2. Общая вместимость:

E = Fcqm, где

• Fc – площадь, занятая для хранения товаров;
• qm – нагрузка, т/м3.

Показатели эффективности использования складской площади

Расчеты производят для определенного вида оборудования. Показатели определяют эффективность его использования. Расчетные формулы:

Коэффициент полезности складских площадей:

Ks = Sпол / Sос, где

• Sпол – полезная площадь помещений, м2;
• Sос – общая площадь, м2.

Обычно коэффициент получается в диапазоне 0,25-0,6. Чем он выше, тем эффективнее используется складское оборудование. Его можно также вычислить, разделив объем, занятый штабелями, на общий объем складских помещений.