Türkiye'de paletler için istif vinçli AS/RS ile dört yönlü shuttle arasındaki seçim bizim için dört şeye dayanır: mevcut bir bina mı yoksa yeni bir depo mu olduğu, sahanın deprem parametreleri, pik saatteki palet giriş ve çıkışları ve depolama sıcaklığı. Çok SKU'lu ve SKU başına palet sayısı az olan yeni bir raf destekli yüksek depo için istif vinçli bir tasarımdan başlıyoruz. Net yüksekliği sınırlı veya yerleşimi düzensiz mevcut bir bina, bir soğuk hava deposu ya da aşamalandırılması gereken bir yatırım söz konusuysa dört yönlü shuttle daha kolay uyar. Her iki durumda da saha koordinatları ve zemin etüdü raporu olmadan raf yüksekliği ve çelik tonajı yalnızca tahmindir.
Kısa cevap
- 25 m'nin üzerindeki yeni bir raf destekli palet deposu için normalde önce istif vinçli AS/RS tasarlıyor, dört yönlü shuttle'ı karşılaştırma olarak kullanıyoruz.
- Mevcut bir binada, L biçimli bir sahada veya sık kolon aksında dört yönlü shuttle vinç koridoru gerektirmez ve aynı alana tek derinlikli vinçli bir depodan daha fazla palet sığdırır; ne kadar fazla olduğu ancak yerleşim kolonların etrafında çizildiğinde ortaya çıkar.
- Türkiye'de saha yer hareketi TBDY 2018 ve AFAD tehlike haritasından alınır; dört yönlü shuttle rafları EN 15512'nin kapsamı dışındadır ve EN 16681'de ayrıca ele alınmaz, bu yüzden doğrulama yöntemini önce statik proje müellifiyle kararlaştırın.
Mevcut bina mı, yeni raf destekli depo mu: önce bunu netleştirin
Mevcut bir binada net yükseklik, kolon aksı ve zemin baştan bellidir. İstif vinçli palet AS/RS, palete ve vincin kesitine göre boyutlandırılmış bir koridor ister. Projelerimizde standart paletler tek derinlikli depolandığında iki yandaki yükler arasındaki aralık 1,5 m civarındadır (gerçek değeri kesit çizimi verir); dikme aralığı da bunun üzerine palet taşmasını hesaba katmalıdır. Zemin rayı, üst ray ve vincin üst yapısı da yükseklikten pay alır. Yaklaşık 10 m net yüksekliğe sahip eski bir binada bir koridor yalnızca birkaç kat alır; ray temelinin ve vincin sabit maliyeti palet gözü başına dağıtıldığında yüksek çıkar. 4–6 m'lik binaları alçak tavanlı depo otomasyonu rehberimizde ele aldık; burada tekrarlamıyoruz.
Bir dört yönlü shuttle rafında her katta bir ana ray ve buradan depolama kanallarına ayrılan raylar bulunur. Ana ray vinç koridorundan dardır; bu yüzden gözler kolon aksını ve düzensiz sınırları izleyebilir, yine de araç kolonlarda ve dönüşlerde açıklığa ihtiyaç duyar. Yatırımcı istif vincinde ısrar ediyor ama zemine dokunmak istemiyorsa raysız bir istif robotu değerlendirilmeye değer: zemin rayı ve ağır temel gerekmez, kapasitesi projeye göre hesaplanır.
Yeni binalarda tablo tersine döner. Raf destekli bir yapıda raf sistemi binanın kendisidir; cephe kaplaması ve çatı raflara asılır. Geçmiş projelerimizde bu tür vinçli depolar 30–40 m'ye ulaştı; yükseldikçe her vincin hizmet verdiği palet gözü sayısı artar. Dört yönlü shuttle raflarını yaklaşık 30 m'ye kadar planlıyoruz. Bunun üzerinde her asansör seferi uzar ve ilk yetersiz kalan da asansör olur.
Türkiye'de raf deprem tasarımını hangi yönetmelik belirler?
Türkiye'de binaların deprem tasarımı, 1 Ocak 2019'dan beri yürürlükte olan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği TBDY 2018'e göre yapılır. Yönetmelik dört deprem yer hareketi düzeyinin parametrelerini saha koordinatlarıyla AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası'ndan alır, ardından zemin sınıfına göre düzeltir. ZF sınıfındaki bir saha, sahaya özel zemin davranış analizi gerektirir.
TBDY 2018 binaları kapsar ve palet raflarına ilişkin maddesi yoktur. Kapsamı dışındaki yapılar için, özel kurallar yayımlanana kadar Türk standartlarının öncelikli olduğunu ve TBDY'nin ilkelerine uyularak uluslararası kabul görmüş eşdeğer standartların kullanılabileceğini söyler. Binadan bağımsız traversli rafların bulunduğu vinçli bir depoda yaygın uygulama şudur: yer hareketi TBDY 2018'den, eleman tasarımı EN 15512'ye göre, deprem ilkeleri EN 16681'den. Karıştırılmaması gereken bir nokta: TBDY tasarım spektrumları ile EN 1998-1 davranış katsayıları aynı hesapta yer almaz; statik rapor hangi setin kullanıldığını belirtmelidir.
Raf destekli bir depo kendisi bir binadır. Bu tür yapılarda EN 15512 ve EN 16681 yalnızca EN 1993 ve EN 1998'in kapsamadığı konuları tamamlar. Yapı ruhsatı aşamasında hangi kuralların uygulanacağına ve hangi kısımların TBDY 2018 kapsamına girdiğine yerel idare karar verir; yerel statik proje müellifi de bunu teyit etmelidir. TBDY'nin yapısal olmayan elemanlar ve ekipmana ilişkin bölümü, bulunduğu katın toplam ağırlığının %10'undan fazlasını oluşturan bir elemanın ana taşıyıcı sistemin parçası olarak hesaplanacağını söyler. Bu kuralın raflara uygulanıp uygulanmayacağı da yine statik proje müellifinin ve yerel idarenin değerlendireceği bir konudur.
Dört yönlü shuttle'larda bir adım daha var. EN 15512, içine girilen ve içinden geçilen (drive-in, drive-through) raflarla birlikte shuttle sistemlerini de kapsamı dışında tutar. EN 16681 de drive-in ve drive-through rafları hariç tutar ve iki standardın hiçbiri raya bağlı dört yönlü shuttle raflarını ayrıca ele almaz. FEM'in shuttle raflarının tasarımına ilişkin bir yönergesi var (FEM 10.2.19). Metnini görmedik; bu yüzden dört yönlü shuttle raflarına uygulanıp uygulanmadığı ve deprem doğrulamasıyla nasıl bağlantılı olduğu da statik proje müellifiyle madde madde teyit edilmelidir. Doğrulama yöntemini konsept aşamasında netleştirin; ruhsat başvurusuna bırakırsanız geç kalmış olursunuz. Deprem parametreleri yüksek sahalarda dikmeler, çaprazlar, ankraj cıvataları ve temeller ağırlaşır, bazen raf yüksekliği de sınırlanır. Bu maliyet ancak saha saha hesaplanabilir.
Kapasite ve yedeklilik: koridorlar, araçlar ve asansörler
Kapasiteyi günlük ortalamalara değil, pik saat verisine göre boyutlandırın. Diyelim ki pik saatte aynı anda 120 palet giriş ve 120 palet çıkış var. İstif vinci, bir yerleştirme artı bir çekmeden oluşan çift çevrimlere göre boyutlandırılır. Ekibimizin geçmiş projelerinde bir vinç raf yüksekliğine, koridor uzunluğuna ve giriş/çıkış noktasının konumuna bağlı olarak saatte kabaca 30 ile 60 çift çevrim yaptı. Bu pik 120 çift çevrim ister; yani 2 ile 4 koridor artı pay. Pik neredeyse tamamen çıkıştan oluşuyor, yerleştirme yok denecek kadar azsa vinç yalnızca tekli çevrim yapabilir. FEM 9.851 referans noktalarıyla çift çevrimin nasıl hesaplandığını istif vinci kapasitesi rehberimizde anlatıyoruz.
Ardından koridor sayısını depolama kapasitesiyle karşılaştırın. Stok 2 koridora sığıyor ama saatlik kapasite 4 koridor gerektiriyorsa fazladan iki koridorun bedeli yalnızca hız için ödenir; dört yönlü shuttle'ın ciddi biçimde hesaplanmayı hak ettiği durum budur.
Dört yönlü shuttle sisteminin kapasitesi üç değerden en küçüğüdür: araç filosu, palet asansörleri ve ön bölgedeki palet konveyörü. Gidip gelen tip palet asansörlerinin standart bir saatlik sınırı yoktur; daha uzun yol ve daha ağır paletler kapasiteyi düşürür. Yukarıdaki örnekteki 240 palet/saatin tamamı asansörlerden geçiyorsa asansör sayısını seçilen modelin gerçek kapasitesine pay ekleyerek, filo büyüklüğünü de simülasyonla belirleyin. Araçlar sonradan eklenebilir, ama asansör konumları depo kurulurken sabitlenir; bu yüzden aşamalı bir projede sonraki aşamaların asansör boşlukları ve ön bölge arayüzleri baştan ayrılmalıdır.
Yoğunluk SKU profiline bağlıdır. Çift derinlikli vinçler dört yönlü shuttle'la aradaki farkı daraltır; üç derinlikli teleskopik çatallar hem çevrim süresini hem göz açıklıklarını kötüleştirir, bu yüzden onları nadiren kullanıyoruz. Dört yönlü shuttle'lı bir depoda kanal derinliği de SKU profiline göre belirlenir. SKU başına onlarca palet varsa kanallar derin olabilir; SKU başına bir iki palet varsa kanalların sığ olması gerekir, yoğunluk avantajı küçülür ve palet aktarma hareketleri artar.
Yedeklilik, iki sistemin yapı olarak en çok ayrıştığı konudur. Vinçli bir depoda her koridorda bir vinç vardır: vinç durduğunda o koridordaki hiçbir şey çekilemez; bu yüzden her SKU birden fazla koridora dağıtılmalıdır. Bir shuttle aracı arızalandığında önce raylardan çıkarılması gerekir; aksi halde ana rayını veya kanalını tıkar. Tek arıza noktası asansördür; yedekliliğin gerektiği yerlerde her bölgeye en az iki asansör konur. Dört yönlü shuttle sisteminin karmaşıklığı filo yönetim yazılımındadır. FAT çok araçlı görev dağıtımını ve tipik arızaları test etmelidir; ama deponun tamamının kapasitesi ve araç kurtarma ancak sahada tam olarak test edilebilir.
Soğuk hava depolarında ve zeminde neler kontrol edilmeli?
−25 °C'deki dondurucu depolar için iki sistemin de düşük sıcaklık versiyonları vardır. Dört yönlü shuttle'lı bir depo koridor gerektirmediği için aynı palet sayısında soğutulacak hacim daha azdır ve günlük işletme içeride kimse olmadan yürüyebilir. Bedeli şudur: bataryaların veya süperkapasitörlerin düşük sıcaklıkta şarjı ve arızalı araçların kurtarılması baştan tasarlanmalıdır. Vinçli soğuk depolar genellikle raf destekli yapılardır ve yalıtım panelleri raflara asılır: kabuk daha ucuza gelir, ama bakım için koridora girmek gerekir. Dondurucu depo zemini, zemin altı ısıtma veya havalandırmayla don kabarmasına karşı korunmalıdır; ankraj cıvatalarının yalıtımdan ve buhar kesiciden geçtiği detay ayrıca tasarlanmalıdır. Islak ahşap paletler içeri girdikten sonra donar ve şekil değiştirir.
Vinç tekerlek yükleri zemin rayında yoğunlaşır; bu yüzden mevcut bir binada rayın altına şerit temel veya yerel güçlendirme gerekir. Raf destekli bir depoda temel, bina temelinin kendisidir ve zemin etüdü raporuna göre farklı oturmalara karşı tasarlanır. Dört yönlü shuttle rafları döşemenin üzerinde durur; zemin düzlüğü ve oturmalar her kattaki raylara yansır. Raf toleransları için genellikle atıf yapılan EN 15620 zeminin kendisini kapsamaz ve uydu (satellite) araçlar gibi özel sistemleri dışarıda bırakır (alçak tavan rehberimizde de buna değindik); bu yüzden ray toleranslarını tedarikçi vermeli ve bunlar sözleşmeye girmelidir. Mevcut bir binada önce düzlüğü ölçüyor, döşeme kalınlığını, donatıyı ve derzleri kontrol ediyor, ardından deprem yük durumunda ankraj cıvatalarının çekme ve kesme kapasitesini kontrol ediyoruz.
İstif vinci veya dört yönlü shuttle ne zaman yanlış seçimdir?
| İstif vinçli AS/RS | Dört yönlü shuttle | |
|---|---|---|
| Uygun bina | Yeni raf destekli yüksek depo, düzgün dikdörtgen saha | Mevcut bina, sınırlı net yükseklik, düzensiz saha |
| Raf yüksekliği (deneyim aralığı) | Raf destekli, yaklaşık 30–40 m | Yaklaşık 30 m'ye kadar; üzerinde önce asansörleri hesaplayın |
| Depolama yoğunluğu | Tek derinlikte daha düşük, çift derinlikte orta | Tek derinlikli vinçli depodan yüksek, SKU profiline bağlı |
| Aşamalandırma | Koridor koridor aşamalandırılır; raf destekli yapıyı genişletmek zordur | Araç veya raf bölgesi eklemek görece kolaydır |
| Deprem ve zemin | Yüksek raf, yüksek deprem talebi demektir; zemin rayı temel ister | Doğrulama yöntemi önce statik proje müellifiyle kararlaştırılır; zemin düzlüğüne duyarlıdır |
İstif vinci şu durumlarda yanlış seçim olma eğilimindedir: net yüksekliği mütevazı ve kolon aksı sık mevcut bir binada; depolama kapasitesi küçükken koridor sayısını hız belirlediğinde; ya da yatırımcı şimdi bir kısmına yatırım yapıp sonra genişletmek istediğinde.
Dört yönlü shuttle şu durumlarda yanlış seçim olma eğilimindedir: 30 m'nin üzerindeki yeni bir yüksek depoda; birim yük, araç, raylar ve asansörler için birlikte kontrol edilen taşıma kapasitesini aştığında (standart araçlar genellikle 1.500 kg'ın içinde kalır); SKU başına bir iki paletle çok sayıda SKU varken herhangi bir paletin hızla çıkması gerektiğinde; pik yoğunlaşıp asansörler yetişemediğinde; ya da işletme filo yönetim yazılımının bakımını yapamıyor ve güvenilir bir yerel servis bulunmuyorsa.
Teklif vermeden önce palet ölçülerini ve ağırlıklarını, pik saatteki palet giriş ve çıkışlarını, SKU başına palet sayısının dağılımını, yerleşim planını, zemin etüdü raporunu ve ön bölgedeki paletleme hattının veya otonom forklift AGV'lerin nasıl bağlanacağını istiyoruz. Deprem parametreleri ve pik kapasite olmadan maliyet tahmini çok sapabilir.
Sıkça sorulan sorular
Paletleri yaklaşık 12 m net yüksekliğe sahip mevcut bir binada depoluyoruz. İstif vinci mi, dört yönlü shuttle mı?
İkisini de karşılaştırmaya koyun. Her biri için palet gözlerini kesit üzerinde yerleştiriyor, ardından SKU başına palet sayısına, pik kapasiteye ve projenin aşamalandırılıp aşamalandırılmayacağına bakıyoruz. Kolon aksı sıksa dört yönlü shuttle'ın öne çıkma olasılığı daha yüksektir.
Türkiye'de raf deprem tasarımı doğrudan EN 16681'e göre yapılabilir mi?
Binadan bağımsız traversli raflar için evet, ama saha yer hareketi TBDY 2018'den ve AFAD haritasından alınmalıdır. Raf destekli binalara ve dört yönlü shuttle raflarına doğrudan uygulanamaz; yerel idarenin ve statik proje müellifinin görüşüne göre hareket edin.
Bir shuttle aracı arızalanırsa bütün depo durur mu?
Hayır. Arızalı araç raylardan çıkarılana kadar yalnızca onun ana rayı veya kanalı kullanılamaz. Daha büyük risk bir asansörün durmasıdır; bu yüzden yedekliliğin gerektiği yerlerde her bölgeye iki asansör konur.
Hesap örnekleri tipik durumlardır; deneyim değerleri ekibimizin geçmiş projelerinden gelir ve yalnızca ilk yol göstericidir. Her proje kendi verisiyle hesaplanır.
Kaynaklar
- Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği TBDY 2018, Resmî Gazete, 18 Mart 2018, Sayı 30364 (mükerrer): https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2.htm
- TBDY 2018 tam metni (Bölüm 1.1 kapsam, Bölüm 2 deprem yer hareketi, Bölüm 6 yapısal olmayan elemanlar): https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2-1.pdf
- AFAD, Türkiye Deprem Tehlike Haritası (TDTH): https://tdth.afad.gov.tr/
- EN 16681:2016, Steel static storage systems: Adjustable pallet racking systems: Principles for seismic design (kapsam): https://knowledge.bsigroup.com/products/steel-static-storage-systems-adjustable-pallet-racking-systems-principles-for-seismic-design
- EN 15512:2020+A1:2022, Steel static storage systems: Adjustable pallet racking systems: Principles for structural design (kapsam): https://www.sis.se/en/produkter/materials-handling-equipment/storage-equipment/ss-en-155122020a12022/
- EN 15620:2021, Steel static storage systems: Tolerances, deformations and clearances (kapsam): https://evs.ee/en/evs-en-15620-2021
- FEM (Avrupa Malzeme Elleçleme Federasyonu), teknik yönergeler listesi (FEM 9.851 istif vinci çevrim süreleri ve FEM 10.2.19 shuttle raflarının tasarımı dahil): https://fem-eur.com/technical-guidance/
EMMANUEL Teknik Ekibi. Yerleşim planınızı, zemin etüdü verilerinizi ve pik saat giriş-çıkış değerlerinizi iletişim formu üzerinden gönderin; iki seçenek için palet gözlerini, kapasiteyi ve yatırımı projenizin verileriyle birlikte çalışalım.