仓库与物流中心的规划与设计.ppt

引导案例:海尔物流和立体库,海尔集团公司分析发现在整个生产过程中，最受制约的就是仓储，就是原材料和零部件的仓储和配送，所以海尔选择了这个突破口。在青岛海尔信息园里面建了一座机械化的立体库，在黄岛开发区建了一座全自动的立体库。海尔的事实是，黄岛立体库长120米、宽60米，仓储面积5 400m2，立体库有9168个标准托盘位，托盘是1.21米的；立体库的建筑高度是16米，放货的高度可到12.8米，每天进出的托盘达到1200个，实际能力是1600个。5400m2取代了原来65000m2的外租库，而且由于使用了计算机系统，管理人员从原来的300多人降为48人。通过减少外租库的租金，外租库到车间的来回费用，节省工人工资加起来一年是1200万。,第二个作用是降低了物料的库存。因为海尔在计算机系统里都设定了，比如说只允许放7天的料，超过7天不让进，相对来说使整个库存量下降。库存量下降当时空调事业部就是一个典型的例子，从9月到12月降了1.4亿。第三个作用是深化了企业物流系统的规划。因为立体库使用后是两翼推动，一是海尔要求所有的分供方按照照标准化的模式送货，所有的都是标准化的托盘，标准的周转箱。二是，立体库具有灵活性和扩展性，刚开始设计立体库想的只是放空调的东西，但是通过计算机系统管理以后，只占很少的库容，公司马上把冰箱、洗衣机、电脑全部放进去，一下减少了这些厂的外租库，整个效果非常明显。,第6章 仓储系统的规划与设计,通过学习本章的内容，你应该：1.了解仓储系统的基本概念和功能2.掌握仓储系统规划设计的内容及方法,本章目标,本章主要内容,仓储系统概述仓库的分类和组成、仓库的作业功能、仓库规划。存储规划与库房布置设计存储方式与空间、空间利用、库容量与仓库面积、库房布置设计、通道设计、仓储机械设备配置。,5,6.1 仓储系统概述,仓库就是储存和保管货物的场所。发展商品、货物的数量和种类越来越多，但是存储的时间却越来越短，而且货品在仓库不只是储存和保管，还有诸如分拣、包装等加工增值过程。从物流系统的观点来看，仓库的主要功能应当是促使货物更快、更有效地流动，而不仅仅是储存。仓库已经不仅仅是一个储存场所，它已经发展到配送中心、物流中心，不但建筑物的外貌焕然一新，而且内部的空间、设施和货物都发生了根本的变化，更有功能和管理的进化。,6,6.1 仓储系统概述,现代仓库和物流中心已经形成了围绕货物的以存储空间、储存设施设备、人员和作业及管理系统组成的仓储系统，功能也延伸到包括运输、仓储、包装、配送、流通加工和信息等一整套的物流环节。仓库完成了从“静态”储藏“动态”流通枢纽的质的飞跃。,7,6.1.1 仓库的分类和组成,从仓库发展到了物流配送中心，但并不意味着所有的仓库都要成为物流中心、配送中心，它们还是有分工的。现代社会仍然存在以储存为主要功能的仓库，对仓库的分类和组成有所了解后，认识就会更深。,8,1仓库的分类,仓库的分类很多。首先可以分为流通领域，如物流中心和配送中心生产领域物流中心又称流通中心，是组织、衔接、调节、管理物流的较大的据点。配送中心(Distribution Center)是物流中心的一种形态，它是从事货物配备（集货、加工、分货、拣选、配送）和组织对用户的送货，以高水平实现销售和供应服务的现代流通设施。,一般配送流程,供货企业,供货企业,供货企业,用户,用户,用户,用户,进货,储存,理货,配货,配装,送货,有加工功能的配送流程,供货企业,供货企业,供货企业,用户,用户,用户,用户,进货,储存,理货,配货,配装,送货,加工,装货,11,1仓库的分类,流通领域还有一类是单一存储功能的战略储备库，如国家储备库。总的来说，流通类型的仓库，活动范围大，服务社会面广，设计、配置和功能均以考虑社会经济效益为前提。,12,13,若按保管形态分，有普通仓库、冷藏仓库、恒温仓库、露天仓库危险品仓库等因为要储藏货物的要求不一样，它们的区别同时反映在建筑物和内部设施上。,1仓库的分类,14,若按库房建筑结构分，有平房仓库（平库）楼房仓库高层货架仓库罐式仓库轻钢结构仓库 成本低、建设快从空间利用率来说，高层货架仓库最好，但需要更多的储存设施设备。楼房仓库因为容易在上下层间形成物流瓶颈，一般并不推荐，除非采用输送机等自动设备。,1仓库的分类,15,16,下图所示为包括多种不同类型库房的仓库的布置图，它分为小板材库、大板材库、超大物件库、板材出入库缓冲区、超大物件缓冲区和站台区。,17,生产领域的仓库,分为储存(Storage)和仓储(Warehousing)两类。生产制造过程原材料的储存、原材料或在制品的供应都属于储存功能。准备发货启运的最终成品和产品的存储则属于仓储功能。它们是企业物流不同阶段的功能，但因为作业和管理的相似性，现在很多企业统一管理不管是原材料库、设备库、工具及零件库、劳保品库，还是成品库，都是为企业生产经营服务，设计、配置和管理要体现成本效益的原则，但最终要由市场需求来决定。,2仓储系统的组成,仓储系统包括：储存空间货物仓储设施设备(收发设施设备、储存设备、搬运和输送设备)人员（仓管、搬运、拣货和补货人员）作业及管理系统等要素。,19,2仓储系统的组成,1)储存空间。储存空间由仓库库房提供，不同的库房提供的空间差别很大。在进行储存空间规划时，必须考虑到空间的大小、柱子间距、有效高度、通道和收发站台等因素，并配合其他因素，才能做出完善的设计。,20,2仓储系统的组成,2)货物。货物是仓库的生命源。货物的特征、货物在储存空间的摆放方式和管理与控制是储存系统要解决的关键问题。货物的特征包括供应商、商品特性、规格类别、数量和时间等方面。影响到它们在储存空间的摆放因素有：储位单位、储位策略和原则、商品特性等。货物在库不仅仅要摆放好，还要便于存取、分拣和加工等管理，这些活动在仓库，尤其是流通型仓库即物流中心更多，要求掌握库存状况、了解其品质、数量、位置和出入库状况等信息。,21,2仓储系统的组成,3)仓储设施设备。仓储设施设备由收发设施设备、储存设备、搬运和输送设备等组成。只要货物不是直接堆码在地上，不是由人力肩扛手捧，就要托盘、货架等储存设备和输送机、叉车等搬运和输送设备。这些设备已在第4章详细介绍了，本章将结合具体设计，谈及它们的选型和配备。4)人员。仓储系统的人员包括仓管、搬运、拣货和补货等人员。即使是最自动化的仓库也需要人员来看护和管理。人员仍然是仓库最活跃的因素，在仓储空间设计和设备选择时，都要根据自动化程度的高低来考虑人-机作业和管理问题，例如考虑人员在存取搬运货物时，要求效率高、省时、省力，作业流程要合理、储位配置及标志要简单清楚，一目了然；且要好放、好拿、好找。,22,2仓储系统的组成,5)作业及管理系统。前面已经谈到，前几项组成已经决定了仓库的作业状况好坏。按照设施规划设计的要求，我们首先要考虑的是作业流程，没有通畅的作业流程就不可能有完善的仓库功能布局。现代仓库还要考虑信息系统。仓库管理系统(Warehouse Management System,WMS)是仓库运作的神经中枢，与良好的作业系统配合，才能完成仓库的各项功能。,23,2仓储系统的组成,5)作业及管理系统。管理信息系统的三种类型：基于配送中心业务的应用系统，功能：库存管理、订单管理、拣选、配送、商品与货位基本信息管理；以仓储作业的整合为目标的系统，解决各种自动化设备信息系统之间的整合与优化；以仓储业的经营决策为目标的系统，特点：灵活的计费系统、核算、客户管理等，为仓储业经营决策提供支持。,24,6.1.2 仓库的作业功能,仓库的三类最基本的功能，即：移动(Movement)、储存(Storage)信息交换(Information transfer)。其他功能，如分拣(Sortation)、包装(Packaging)直接转运(Crossdocking)要完成这些功能必须创造性地应用仓储和物料搬运设备，并且离不开信息技术的支持。,25,仓库的主要功能,26,1移动,移动功能可以进一步分为以下作业功能：收货(Receiving)。转运或入库(Transfer or Put-away)。订单拣货(Order picking/selection)。直接转运(Cross docking)。发货(Shipping)。,27,收货(Receiving),收货作业包括：到达产品卸货、货物外观查验、检查物料的数量和质量是否与货单一致、更新库存记录。,28,转运或入库(Transfer or Put-away),转运或入库是将商品移至存储区、专门作业区或发货区的实际移动过程，包括搬运和放在适当的地方。,29,订单拣货(Order picking/selection),订单拣货是将一种或多种存储货物取出，按顾客要求整理组合，包括拆包或再包装。订单拣货是仓库的一项基本服务，一般占仓库的近一半作业成本。订单拣货有4种策略摘果式(Discreet picking)。一次将一个订单的所有货物从头到尾拣取。播种式(Batch picking)。先将所有订单所要的同一种货物拣出，在暂存区再按各用户的需求二次分配。,30,订单拣货(Order picking/selection),订单拣货有4种策略分区式(Zone picking)。每个拣货员负责一片存储区内货物的拣货，在一个拣货通道内，先将订单上所要货物中该通道内有的全部拣出，汇集一起后再分配。这是一种分区播种式，但要多个拣货员才能完成拣货任务。波浪式(Wave picking)。按照某种特征将要发货的订单分组，如同一承运商的所有订单为一组，一次完成这一组订单，下一波再拣选另一组的。,思考：下图属于何种拣货方式?,思考：下图属于何种拣货方式?,33,直接转运(Cross docking),直接转运，也称越库，它无需存储，直接将刚收到的货物经适当的分类整理转运到发货站台，如图所示。纯粹的直接转运消除了入库、储存和拣选作业，但必须有信息系统的支撑。直接转运应用现在越来越广，因为它减少了作业时间和成本，并提高顾客服务水平，例如美国1995年统计约有75%的食品仓库和配送中心将来自供应商的产品直接转运到零售食品店。,34,直接转运(Cross docking),35,发货(Shipping),发货作业包括拣选出的产品在发货区暂存，配货整理后搬运到运输车辆内，库存记录的调整和发货记录的检查。也包括分类整理和包装作业，如货物放于箱盒等容器中，置于托盘上、捆扎加固、张贴发货标签和包装单等。,36,2储存,储存是商品在等待需求前的实际存放。储存的形式与存储货物的尺寸、数量，以及产品搬运特性或容器有关。储存按时间长短分为临时的和持久的。临时储存强调仓库的移动功能，仅储存基本库存补货所必需的货物数量。具体数量由物流系统的设计、提前期和需求三者综合决定。直接转运的目标就是只用临时储存。持久储存是指超过正常补货数量的，即安全库存或缓冲库存。需要持久储存的条件常有季节性需求、不确定的需求、水果和肉类等保鲜产品、预期购买和数量折扣等。,37,3信息交换,信息交换总是伴随着仓库的移动和储存功能，仓库作业管理总需要时间性强的精确信息，如库存水平、吞吐量、储位信息、进出货信息、空间利用率等。现在企业越来越依赖于电子数据交换EDI、Internet、条码和RFID等技术所提供的计算机化的信息来提高信息交换的速度和精确率。尽管企业都试图减少纸面的信息流，但纸面信息还是很多的，企业建设的各种仓库管理系统就是想尽可能地将这些日常管理功能自动化。成功的仓库功能总是想减少检查作业，但是在仓库运作中误差和差错总是难免的，因此需要定期盘存，以提高信息的准确性。,38,仓库中重要的是消除无效的移动、储存和信息交换，这有多种表现形式，如：多余或过度的搬运；平面面积和立体空间的利用率低；过时设备所造成的过量维护成本和停工检修时间；落后的计算机信息处理系统。现代的市场竞争要求仓库有精确的处理、储存和检索系统，以及先进的包装和发货系统，从而仓库要将人工操作和自动化系统优化组合。这也是对仓库规划和设计提出的高要求。,3信息交换,39,6.2 仓库规划与设计,仓库的主要作用是服务，服务于生产、服务于消费，因此要提高对客户的服务水平。一个好的仓库规划应当能够增加产出、改善物流、降低成本、提高顾客服务水平和提供更好的工作条件。或者说达到空间利用、设备利用和劳动力利用的最大化、所有物料容易接近和所有物料得到最大保护的目标，这就要求有正确的规划程序和方法。,40,系统布置规划程序和方法对仓库这类设施也适用。对仓库的PQRST分析是十分必要的。P：仓库要存放的物品有哪些，有多少类型、采用什么包装、储存有什么要求，这些数据确定了收发、储存等作业区的总体类型；Q：仓库总的吞吐量是多少，各物品有多少数量，这些数据确定了仓库的大体面积；R：包括物品移动路径，与P一起确定了搬运设备的选择，和仓库通道的设计。S：服务水平（缺货率）T：时间性（交货时间）更是仓库设计要着重考虑的因素，例如现在竞争激烈和顾客服务要求的快速反应使得仓库必须采用自动化设施设备才能达到快和准的基本要求。,6.2 仓库规划与设计,41,仓库布置由如下因素决定：存储物品类型可用空间、高度库存周转周期存取量仓库周围交通布置等。总体布置要根据仓库的作业功能，对作业区作出适当划分，如分为物料存储区 收货作业区 分拣作业区 发货作业区等然后分析这些作业单位的物流关系，以此来确定相对位置。,6.2 仓库规划与设计,仓库布置的作业区域划分物料存储区 收货作业区 分拣作业区 发货作业区集货分类区等,仓库的主要作业区域,43,仓库布置作为服务系统的一类布置问题，有它的特殊性。仓库规划设计中物流的因素很重要，解决如何存，如何流的问题是主线，因此首先要考虑存储方式和空间利用，然后与总的吞吐量和平均库存量结合确定仓库模型。,6.2 仓库规划与设计,44,6.2 仓库规划与设计,仓库系统规划的内容：仓库选址确定库容量库房设计通道设计仓储机械配备,45,6.2.1 仓库选址,仓库的主要作用是服务，服务于生产、服务于消费，因此提高对客户的服务水平，选址是首要的问题。决定仓库选址之前要考虑这样的问题：需要建多少仓库？每个仓库建在什么地方？规模大小是多少？对于一些大企业，仓库可能很多，但分散的仓库使得每一个仓库规模都很小，利用率和效率都难以保证，且难以达到物料搬运设备和自动化仓库的经济应用规模。现在的趋势是集中。应当根据生产厂的地址、客户服务基础和要求、租用费用、建造费用等因素综合考虑。,46,6.2.2 库容量确定,库容量是仓库的一个重要参数库容量的计算与库内货物的存放形式、装卸搬运机械的类型以及通道设计等有关。,47,1 货物在仓库的基本存放形式,散放散放是最原始的方式，空间利用率低，且散放活性系数为0，极不便于搬运作业，是应当尽量避免的。但是如果仓库进出货采用人工搬运方式（这在我国还很常见），收发货暂存区域就会存在散放，因此在人工搬运为主的仓库中，确定暂存区大小时要予以考虑。,48,堆码仓库存放的物品多种多样，包装材料及规格也是多种多样，散装物料形状更是各异，因此堆码有多种形式，如重叠式堆码、交错式堆码、悬臂式堆码、宝塔式堆码和散装物资的特殊堆码方式，其示意图如下。堆码的空间利用率也不高，而且不能满足先进先出这一存储的基本目标。,1 货物在仓库的基本存放形式,49,货架储存这是现代仓库储存的主要方式，它很好地解决了空间利用和先进先出两个问题。从前面第4章可知货架形式多样，要根据具体物料特性和库存出入量选择合适的货架，以及配套的搬运方式。货架和搬运设备结合就确定了面积要求，我们将在后面详细讲述。,1 货物在仓库的基本存放形式,50,储存货物的空间叫储存空间，储存是仓库的核心功能，储存区域规划的合理与否直接关系仓库的作业效率和储存能力。在进行仓储区域的空间规划时，应先求出存货所需的空间大小，并考虑货物尺寸及数量、堆码方式、托盘方式、托盘尺寸、货架货位等因素，然后进行区域的空间规划。堆码方式、托盘及货架的关系直接影响到空间的利用。,2 空间利用,51,2 空间利用,蜂窝损失分类堆码(无货架)时计算面积要考虑蜂窝损失。以图所示的分类堆码为例，图a为一个通道各有一排货物，每排货物有若干列，而每一列堆码四层。如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽，所产生的空缺不能被别的货物填补，留下的空位有如蜂窝，故名蜂窝形空缺，它影响了库容量的充分利用。计算无货架库房的利用系数时，应考虑蜂窝形空缺系数因为无货架，必须将同一种获取存放于一堆，不能在一堆物品未被全部 取完时存放其他物品。,52,2 空间利用,蜂窝损失,53,蜂窝损失空缺系数的计算如下。空缺系数H的期望值为式中n 一列货位堆码货物件数；i=0,1,2,。,54,例6-1 求左图中的蜂窝损失空缺系数。解：图中一列货物可能有四种状态：只堆1、2、3或4层，因此相应的空缺数分别为3/4、2/4、1/4和0。设4种状态的出现概率都是1/4，则空缺系数H的期望值同理对右图中可算出为0.4375。,55,通道损失通道损失则是由于通道占据了有效的堆放面积，无论分类堆码，还是货架储存，都存在通道损失。若不考虑通道深度方向的情况，通道损失可用下式计算La=Wa/(Wa+2d)式中WaWidth of asile通道宽度，ddepth货堆深度。,2 空间利用,56,如下图a，托盘深度为1m，叉车作业通道宽度为3m，则通道损失为3/5，即60%。可见通道损失之多。为降低此损失，可以增加货位深度，如图b堆两排，通道损失降到0.429，但此时增加了蜂窝损失。,2 空间利用,通道损失,57,对于常见的选择式货架来说，堆垛深度最多两排，即双深式货架，此时可配用带伸缩叉的叉车。但出入库和装卸搬运等操作不太方便，需要全面考虑，具体参见后面案例。通过上述典型计算，在货物不同深度时的通道损失、蜂窝损失及总空间损失见下表。可见，货堆越深，通道的损失越小，虽然蜂窝形的空缺损失增大，但总的库容量损失有所减少。平面损失率很大，要提高空间利用率，只有往高度发展和降低通道宽度，这也是高层自动化立体仓库发展的一个原因。,58,例6-2,某种货物C为木箱包装形式，尺寸（长宽高）为1000600700mm，箱底部平行宽度方向有两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最高可堆4层。C货物最大库存量为600件，请考虑通道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度为3.6m）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。,仓库的设计库容量，应根据实际需求，考虑蜂窝损失及通道损失后加以确定。,59,例6-2,解：货物堆垛4层，实际占地面积为 1.00.6600/4=90m2。一般叉车货叉长达900-1000mm，因此堆码时一次可以叉两件C货物。则通道分类堆垛方式为每通道两边至少各有两排货物。若按货堆深度两排计算，此时通道损失由公式可算出La=3.6/(3.6+2(0.62)=0.6，但取出货物时一般是一件一件取，则蜂窝损失为一列8件计，由公式可算出蜂窝损失空缺系数E(H)=7/16=0.4375，则折合后的蜂窝损失为0.4375(1-0.6)=0.175，合计损失为0.6+0.175=0.775。故需要的存储面积为90/(1-0.775)=400 m2。,60,例6-2,解：货物堆垛4层，实际占地面积为1.00.6600/4=90m2。若货堆深度更多，如4排，则La=3.6/(3.6+2(0.64)=0.429，蜂窝损失为一列16件计，蜂窝损失空缺系数E(H)=15/32=0.46875，合计损失为0.429+0.46875(1-0.429)=0.697，故需要的存储面积为90/(1-0.697)=297 m2。,61,62,充分利用空间的因素 仓库设计布置的一个重要原则是利用空间，因此要考虑以下因素：1）空间的保持。空间的保持包括最大限度地将空间集中和立体空间的利用，以及将蜂窝损失降到最低。2）空间的限制。空间的利用受到结构钢架、喷水消防装置、顶棚高度、地面载荷强度（对多层货架特别重要）、立柱以及物料安全堆放高度的限制。,2 空间利用,63,充分利用空间的因素 3）易接近性。过分强调空间利用可能会导致不易接近物料。通道的设计必须足够宽，以便于物料搬运。而且每一个存储孤岛的接触面都应有能进入的通道。所有主要通道都应是直的，可通向门；通道的方向应能使大多数物料沿存储区的最长轴线存放；且通道应考虑两面作业，不应沿墙设置，除非这面墙有门。,2 空间利用,64,充分利用空间的因素 4）储存策略（存储原则），指的是安排货物在仓库储存区域存放位置的方法和原则，它影响仓库存储区的设计。常见储存策略有定位储存、随机储存、分类储存和分类随机储存。在选择货物存放位置时应考虑的问题有：根据货物的特性选择储区，大批量选大储区，小批量选小储区，体积大、笨重的储于重型货架并接近发货区；轻量货物储于上层货架；相同或相似的货物尽可能靠近储存等。良好的储存策略可以减少出入库移动距离，缩短作业时间，充分利用储存空间。,2 空间利用,物品储存位置的分配,（1）随机存储（Randomized Storage）,将进货的物品储存到库内现有任何的空位上。,常用方法：,（2）指定存储（Dedicated Storage）,将要求储存的物品根据其类型存储到预先指定的位置。,两种储存位置分配方法的比较：,在储存物品具有相同体积和作业量的条件下，随机存储较指定储位需要较少的储存空间；存储物料种类较多时，随机储存较指定存储需要更多的拣选时间及费用（作业次数与行走距离）。,一般：物料品种和存储数量经常变动时采用随机存储较好；相反，利用指定存储会有更好的吞吐率。,储位分配方法与储位需求,最大累计库存水平=1056种产品最大库存水平总=24+36+24=140,两种储位分配方法需要一样吗？,随机存储,指定存储,储位分配方法与平均行走距离,随机储位布置、指定储位布置平均行走距离为：？,存储策略对空间和吞吐率的影响讨论：,站点（I/O）,40,40,50,50,60,60,70,70,（3）基于级别存储,根据物料进出作业次数及行走距离，按二八原理综合以上两种方法进行储位分配。,其他影响储位分配的因素：物料相似性、尺寸与重量、物料其他特性等。,分级主要依据：作业次数空间比,80存取活动主要针对20货物，15存取活动主要针对30货物，5存取活动主要针对50货物,例题ABC三类货物10期的库存量如表，采用随机存储、定位存储，分级存储各需要多少储位？,随机存储10期库存量为最大9，取9个储位。,定位存储ABC库存量为最大4，5，3，取12个储位。,分级存储组合为AB+C,AC+B,BC+A,对应的峰值相加10，12，12。即AB+C。,1、仓库布置的主要目标有：,有效利用空间；达到高效的物料搬运；在设备成本、空间利用、货损、人力和操作安全诸方面达到存储经济性；能适应货物存储和搬运需求改变时的灵活性；方便仓库的日常清洁。,存储布置规划,（1）流动性原则,货物存储位置应当按行走距离与流动性成反比的规则来安排。,减少行走距离的方法：,增加重要货物的存储深度；将货物放于合适位置使总行走距离最小。,存储布置规划,存储深度对行走距离的影响：,按流动性来安排货物的存储位置,物料进出仓库在同一点时，高频货物应当尽可能靠近该点。不同点进出（收/发货量不等），最小的收发比且高频物料应靠近发货点；最大收发比且高频物料应靠近收货点。,示例:,流动最频繁产品的收发货信息,各种物料的收发比,G,H,A,F,C,D,E,B,收发比为收货行走次数与发货行走次数之比。,（2）相似性原则,收货和/或发货常在一起的货物应当放在一起。同时太相似的不要放在一起。,（3）尺寸原则,重的、散件或难于搬运的货物应当储存在靠近使用点的地方。重货应放在低层货格，轻货应放在高层货格。储位尺寸与待储货物的尺寸相匹配。,（4）特征原则,当物料特征与前面的原则有相反要求时,按特征放置.,易腐蚀性;不规则形状和易碎性；危险货物;安全性;,主要特征有:,存储区易存取性的说明,(a),(b),a正确布置,箭头指示存取方向;b当多数货物不是沿着建筑物的长轴布置时为不当布置.,收发货,收发货,（5）空间利用原则,主要考虑因素:,空间节约;(蜂窝损失问题)空间限制;易存取性;有序.,82,3 库容量与仓库面积,库容量仓库规模主要取决于拟存货物的平均库存量。货物平均库存量是一个动态指标，它随货物的收发经常发生变化。作为流通领域的经营性仓库，其库存量难以计算，但可以确定一个最大吞吐量指标；作为制造企业内仓库，可根据历史资料和生产的发展，大体估算出平均库存量，一般应考虑5-10年后预计达到的数量。库存量以实物形态的重量表示。,83,3 库容量与仓库面积,库容量在库存量大体确定后，还要根据拟存货物的规格品种、体积、单位重量、形状和包装等确定每一个货物单元的尺寸和重量，以此作为仓库的存储单元(Stock Keeping Unit,SKU)。仓库存储单元一般以托盘或货箱为载体，每个货物单元的重量多为200-500kg，单元尺寸最好采用标准托盘尺寸。对托盘货架仓库，以托盘为单位的库存量就是库容量，它可用来确定库房面积。,84,面积计算库房面积包括有效面积和辅助面积，有效面积指货架、料垛实际占用面积；辅助面积指收发、分拣作业场地、通道、办公室和卫生间等需要的面积。面积计算方法一般有两种：直接计算法和荷重计算法。直接计算法是直接计算出货架、堆垛所占的面积和辅助面积等，然后相加求出总面积。荷重计算法是一种经验算法，它根据库存量、储备期和单位面积的荷重能力来确定仓库面积，在我国计划经济时代应用较多，但因为现在储备时间大为缩短和采用货架、托盘后货物的单位面积荷重能力数据大为改变，应用较少。,3 库容量与仓库面积,85,面积计算面积较难计算时，还可以类比同类仓库面积，比较类推出所需面积。直接计算法面积的计算与库内货物存储方式、存取策略、空间利用、装卸搬运机械的类型以及通道等有关，在设计时应根据实际情况具体计算。,3 库容量与仓库面积,3 库容量与仓库面积,(1)托盘尺寸计算法 货物储存量大且采用托盘为存储单位时，可以先计算出存货的实际占用面积，再考虑叉车存取作业时所需的通道面积，进而计算出存储区域的面积需求托盘平置堆码,存货面积需求,存储区域面积,3 库容量与仓库面积,(1)托盘尺寸计算法托盘多层堆叠,存货面积需求,存储区域面积,3 库容量与仓库面积,(2)托盘货架存储计算法考虑货品尺寸及数量、托盘尺寸、货架尺寸、货架形式、货格尺寸及货架层数、巷道面积等因素,存货面积需求,托盘货架存储面积示意图,存储区总面积S,90,例6-3,某金属材料仓库库存量为500吨，全部采用行车搬运集中堆垛存储，垛长6m，垛宽2m，垛高1.5m，考虑蜂窝损失后，空间利用率为0.7，材料比重为7.8t/m3。求面积。解：计算料垛所占用的总面积为：S=500/(1.50.77.8)=61m2,在同一库内的不同物料应分别计算，分类堆垛，求和后，再考虑通道损失，得最后面积。采用货架存储的，以托盘为单位计算，要确定货架货格尺寸，货架排列和层数，再确定面积。,3 库容量与仓库面积,92,例6-4,某仓库拟存储A、B两类货物，包装尺寸（长宽高）分别为500280180mm和400300205mm，采用在12001000150mm的标准托盘上堆垛，高度不超过900mm两类货物最高库存量分别是19,200和7,500件，采用选取式重型货架堆垛，货架每一货格存放两个托盘货物。作业叉车为电动堆垛叉车，提升高度为3,524mm，直角堆垛最小通道宽度为2,235mm。试确定货架长宽高、层数和排数，并计算货架区面积。,a.货架柱片宽，80-100 mmb.托盘与货架间隙，一般取100mmc.托盘宽度d.托盘间间隙一般取100 mm,e.横梁高度 80-100 mmf.托盘堆放与货架横梁间隙一般取80-100 mmg.托盘堆放高度（含托盘高度）h.托盘高度,货格尺寸,94,解：1）计算A、B两类货物所需的托盘存储单元数。对A类货物，12001000托盘每层可放8件（不超出托盘尺寸），可堆层数为(900-150)/180=4.17，取整即4层，故一托盘可堆垛32件。库存量折合SKU为19200/32=600托盘。同理对B类货物，每托盘可堆垛30件，共需250托盘。A、B共需850托盘。2）确定货格尺寸因每货格放2托盘，按第4章托盘货架尺寸要求，确定货格尺寸为2 750mm（含立柱宽度50）长，1 000mm深，1 100mm高（含横梁高度）。3）确定货架层数由叉车的提升高度3 524mm确定货架层数为4层，含地上层。,95,4）确定叉车货架作业单元由于叉车两面作业，故可以确定叉车货架作业单元，见图。该单元共有16个托盘，长度为2.75m，深度为两排货架深度+背靠背间隙100mm+叉车直角堆垛最小通道宽度即D=21m+0.1m+2.235m=4.335m取4.4m面积S0=2.754.4=12.1m2。,96,5）确定面积由总SKU数除以叉车货架作业单元得所需单元数，再乘单元面积即可得货架区面积（包括作业通道面积），即单元数=850/16=53.125取不小于的整数得54个故面积S=54S0=5412=648 m2。6）确定货架排数货架总长和排数与具体的面积形状有关。对新建仓库则可以此作为确定仓库大体形状的基础。本例54个单元，按69得货架长9个单元，即长92.7=24.3m，共6个巷道，12排货架，深64.4=26.4m。深度比长度大，不符合货架沿长方向布置的原则。可考虑用4巷道，取414=56，此时长度为37.8m，深度为17.6m，如下图所示。设计时还要进一步放为整数，如39m18m。,97,仓库合理布置设计的要求：应该按照仓库作业的顺序如进货、储存、发货等作出布置，便于提高作业效率。缩短货物与人员移动距离，节约仓库空间。应便于仓库各种设施设备都能充分发挥效率。保证仓库安全。,4 库房布置设计,99,4 库房布置设计,库房设计由上述直接计算法得出存储的有效面积后，加上必要的辅助面积，就可得仓库总面积，以此可作库房设计。库房的长度与宽度（跨度）与库房面积有关，在确定的面积下，长宽可以有无数种组合，但设计要按优先比例选取，一般如下表所示。,100,确定了宽长比后，选定宽度，再定长度。如库房需要面积800m2，取宽长比1:4，则算出宽度取14m，长56m。长宽尺寸还要符合建筑标准GBJ-2-86建筑模数协调统一标准，该标准规定了基本模数M0=100mm，倍模、分模优选M0/10，M0/5，M0/2，1 M0，3 M0，6 M0，15 M0，30 M0，60 M0。如库房柱距应采用6m，当库房跨度18m时，跨度应为3 m的倍数，当库房跨度18 m时，跨度应为6m的倍数。故常用库房跨度6m,9m,12m,15m,18m,24m,30m。如上例，按建筑模数修正为15m54m或15m60m，总面积超出一点是可以的，因为还有许多其他因素没有考虑，应留有余地。,6.2.3 库房布置设计,收发站台设计收发站台(Dock)主要用于货物的装卸暂放。而且因为仓库是一个动态系统，进出频繁，需要专门考虑系统进出两端，也即收发站台的设计。,例题某仓库每年处理货物6百万箱，其中70%的进货是由卡车运输的，而90%的出货是由卡车运输的。仓库每周工作5天，每天2班。对于进货卡车，卸货速度是每工人小时200箱，而出货上货的速度是175箱/人时。进出货卡车满载都是500箱。考虑进出货并不均匀，设计加上25%的安全系数。试确定仓库收发货门数。,解(1)确定进货需求年卡车进货量为卡车进货百分比乘总进货量，即70%6 000000=4200000箱 b.则年进货卡车次数（满载）为4200000/500=8400次 c.每一卡车货卸货作业时间为500/200=2.5小时 d.年总进货卡车次数所需作业时间为84002.5=21000h 2）确定出货需求 年卡车出货量为卡车出货百分比乘总出货量，即90%6 000 000=5400000箱 b.年出货卡车次数（满载）为5400 000/500=10800次 c.每一卡车货上货作业时间为500/175=2.85h d.年总进货卡车次数所需作业时间为108002.85=30780h,3）计算总共作业时间 进、出货合计作业时间为21000+30780=51780h，加上25%安全系数为51780(1+25%)=64725h 4）每年工作时数 52周乘每周工作天数乘每天工作时数，即52582=4 160小时 5）需要门数为总作业时间除年工作时数，即 64725/4160=15.516 故仓库需要16个收发货门。,104,6.2.3 库房布置设计,评价指标库房面积利用率=,仓容利用率=,存取率=,x100%,x100%,x100%,转运频率=,105,6.2.4 通道设计,通道设计也是仓库规划的重要内容。通道布置的合理与否，将影响仓库作业和物流合理化，以及生产率的提高。通道设计不合理，会造成作业场地的拥挤、阻塞、生产不安全、甚至影响机械作业率。出入库通道 连接仓库收发站台和外部道路，是仓库的出入口。根据运输方式不同，对有铁路专用线的入库区，铁路专线的长度应根据出入库物料的数量和频度来确定，线路的宽度及两边的留量应根据铁路有关规定执行。对一般的汽车通道，应根据运输量、日出入库的车辆数量、机动车辆的载重量、型号等来设计道路的宽度、地面承载能力等。库区的出入口，即站台，应按作业流程设计，做到物流合理化。,106,6.2.4 通道设计,库房通道。一般库房通道应设有纵向或横向的进出库通道，大型库房还应同时设纵向和横向进出库通道。库房内各作业区之间还应留有作业通道，通道的宽窄应根据装卸搬运机械的类型确定。例如叉车作业通道的详细内容参考前面章节关于叉车的参数。,107,6.2.5 物流动线,仓库布置要考虑物流模式，我们在第4章所介绍的直线型、L型、U型和S型还适用。为更好地表示仓库作业时物料、设备和人员移动的方式，我们用动线表示商品、设备（包括货品箱、托盘、料箱等）、废弃物和人员的移动路线。布置要求全部动线完整、合理，物料、设备和人员等不能发生阻断、迂回、绕远和相互干扰等现象。根据这一要求，可以在仓库或物流中心平面布置图上布置移动线。,108,109,6.2.6 仓储机械的合理配置,仓储作业机械化：降低劳动强度，同时机械利用率要高 仓储机械设备配置系数KK=Qc/Qt其中：Qc为仓储机械设备能力，即设备能完成的物流量（t/年）。Qt为仓储过程总物流量（t/年）,110,6.2.6 仓储机械的合理配置,m 机械设备类型数Zi第i类设备台数，库内设备总台数Qe设备额定起重量（载重量）起重量系数，即平均一次吊装或搬运量重量与Qe的比值nk单位工作小时平均吊装次数或搬运次数t年日历小时（一班制，7*280=1960h）时间利用系数，设备年平均工作小时与t之比。,111,6.2.6 仓储机械的合理配置,H 仓库年吞吐量 仓储物资重复搬运系数，=1-2，无重复搬运取1。,K0.7 机械化作业程度高K=0.5-0.7 机械化作业程度中等K0.5 机械化作业程度低,为库房或货场配备机械设备时，可以预先选定K值（即期望的机械作业水平），据此计算需机械设备完成物流作业，最后进行设备配置计算。,112,仓储机械设备能力评价参数,113,6.2.6 仓储机械的合理配置,仓储过程总物流量Qt指仓储机械所能完成的物流量。在设计或改造仓库配备的机械设备时，可以用它来计算所需要的机械数量。此时，Qc为已知（即仓库机械计划完成的物流量），求所需配置的机械数目,114,6.2.6 仓储机械的合理配置,仓储过程总物流量Qt第一步 根据仓储机械类型的配置计划，将Qc分解到各类机械,第二步 确定某一类机械所需要的台数,第i类机械承担的物流量,115,例6-4,某大型企业，在厂区内新建5座综合性库房。每座库房面积为60*15=900m2，每座库房年吞吐量为1.9万吨，无二次搬运。所存放的单间物品最大重量为5吨，要求库房机械设备配置系数K=95%。要求合理配置搬运装卸机械设备。,116,求解步骤：,(1)机械设备类型的选择 根据