设施规划与物流分析仓储.ppt

设施规划与物流分析主讲：高本河博士 副教授,清华大学深圳研究生院,Graduate School at Shenzhen,Tsinghua University,仓储系统规划设计,第五部分,关于仓储的两种观点 1、它是一种资产，用来预防预测的误差、机床的故障、供应商延期交货。库存是缓冲器，是保证连续生产的重要环节。2、它是生产过剩所引起的浪费的直接表现。库存的存在掩盖了生产管理的许多问题，应尽一切努力减少库存。,讨论：上述两种观点对企业的经营生产产生了什么样的影响？库存到底是如何产生的？问题：该不该有库存？（委托代理机制不完善）该有什么样的库存？（仓储规划设计、仓储管理）,个人观点1：企业过程中充满了效益背反现象,个人观点2：库存并不是简单的资源储备缓冲器或浪费问题,第一节 仓储的预备知识,一、仓储系统的主要环节 仓储系统围绕物资储存而开展一系列业务活动，这些活动可分为三个阶段实现：1、物资的验收入库包括物资接运、验收、办理入库手续等。2、物资的储存保管即根据各物资的性能特点，结合具体自然条件，来确保库存物资的完好程度。影响物资储存的因素主要有：物资本身的性质、储存时间的长短和储存环境（防腐、防锈、防虫）。物资储存的核心工作是合理存放的问题，以确保物资不损坏和易于提取。3、物资的出库发运一般有两种情况，一种是用料单位凭调拨单自提，一种是仓库发运。物资出库一般要遵循“先入先出”的原则。,二、仓库类型,1、按保管形态分：普通仓库；恒温仓库；冷藏仓库；露天仓库。2、按产品流程分：原料仓库；在制品仓库；成品仓库。3、按堆放形式分：无货架仓库；货架仓库（普通货架、移动货 架、流动货架）。4、按机械化程度分：人工仓库、机械化仓库、自动化仓库、集 成自动化仓库、智能自动化仓库 5、配送中心：连接生产和消费的流通部门。,三、仓储理论研究与应用发展,经济订购批量模型（=）,MRP,精益生产模式（LP）,JIT,ERP,=,=,第二节 仓库位置的确定,一、仓库位置合理设置原则保证生产经营需要（规模）；自身经济效益（设备利用、库房设计）；安全（物资安全、物资对企业安全）。常见问题：1、缺乏充分的调查，凭主观意愿作决定；2、忽视自然条件、运输条件；3、缺乏长远考虑，场址限制了发展。,二、考虑因素,1、地区选择自然条件（温度、湿度）经济条件（基础设施、已形成的物流格局）社会因素（政策、文化）2、地点选择运输条件（仓库与生产单位运输距离及公路情况）环境条件（防辐、防尘、防风、防湿）公共设施条件（供电、供水）地理条件（场形平缓、留有发展余地）地质水文条件（地基承载力、古墓、地下水、滑坡）,三、场址选择的分析方法,1、地区选择：主要有优缺点比较法（列出主要影响因素，对比技术条件、建设费用和经营条件）和加权因素法。加权因素法的基本步骤：（1）选择有关评价因素，并列成因素清单（2）根据选择的因素的重要程度，给予适当权数（一般取为010）（3）对拟定方案中的因素打分（一般取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0）（4）用每个因素的权数分别乘以该因素的评分，得因素分数（5）各拟定方案的因素分数比较，得最优方案。,2、地点选择：常用线性规划法（解决复合设施的选址问题）和重心法（根据重心原理确定场址的具体位置）。重心法的基本条件和计算式：如果生产费用中运输费用是一个很重要的因素，而且多种原材 料由多个地点供应，则用重心法是是一种简单易行的方法。,第三节 库容量确定,一、库容量的确定 库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库的首先要确定的问题。库容量的大小：首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要；其次，仓库建设投资费用和建成后的经营费用是库容量经济性的 评价指标；第三，出入库频率（仓库另一主要参数）与库容量密切相关，当 出库与入库频率一致时，库容量可为极小值；此外，库容量还与库内货物存放形式、装卸搬运机械类型及通道 有关。,二、库容量的计算（以无货架仓库为例）示例如图：通道两侧各有两排货物（即货堆深度为两个货位），每排货物有若干列，每列堆码四层。,1、蜂窝型空缺系数的计算（概率论）：无货架堆放时，必须将同一种物品存放在一堆，如果在一列货堆上取走一层或几层，所产生的空缺不能用别的货物填补，从而影响了库容量的充分利用，这就是蜂窝空缺。空缺系数期望值：n表示一列货位堆码货物的件数。例中：,2、通道损失计算（设叉车通道3米）：总面积=1+1+3+1+1=7 可利用面积=1+1+1+1=4 则：损失=3/73、空缺损失：4、总损失：,5、库存容量计算（设实际需求库容量为1000个货位）6、仓容利用率（库存评价）：,示例结论：说明仓库利用率很低。更复杂的设计计算，需要重新设计库存物资种类和堆码，装卸搬运设备和出入库频率。但基本原理都是比较损失的大小。一般地，货堆越深（例中深度为两个货位），空缺损失越大，但总库存损失越小。应该注意：不要一味追求存储效率（仓容利用率），否则会造成货场混乱、作业混乱。,第四节 库房设计,一、库房设计的主要内容和原则 1.库房设计主要是指仓库内部的合理布局，其具体原则有：（1）要根据仓库作业程度，有利于提高作业效率；（2）要尽可能减少储存物料及仓储人员的运动距离；（3）要有利于仓库作业时间的有效利用，尽量减少人员、设备窝工，防止物资堵塞；（4）要充分利用仓库面积和建筑物空间，但需注意存储数量要易于读取，便于检查；（5）有利于物资、人员、设施安全，要符合“三防”（防水、防火、防爆）。2.库房设计的具体内容包括：确定仓库形式和作业形式；确定货位尺寸和库房总体尺寸；物资堆码设计；通道设计；设备配置；存取模式和管理模式；建筑和公用工程设计。主要设计参数包括：静态的库容量、物品物理特征、库房辅助工具（托盘）尺寸等，动态的出入库时间、批次、作业时间等。,二、设计参数 静态参数：库房容量；存放物品数量；物品的物理性质（外形、尺寸、重量）；库房存放物品的价值、危险性、敏感性（如对气候、光线、压力等）；库房辅助工具的尺寸（如托盘、箱等）；库房可供使用的情况及服务程度等。动态参数：入库时间和数量（物品入口）；出库时间和数量（物品出口）；物品的调度情况，如每天进出库的次数，每次的批量，每批的品种、数量，每一品种每天的数量等；进行作业的时间，如装卸搬运作业时间等；最少的库存时间等。限制条件：有库房面积（长*宽）；库房高度；地面负载能力等。,三、设计步骤及方法一般步骤是：建立初始方案（一般是多个方案）参数计算（包括库房的建筑面积、出口和入口通道、货位、库内机械设备的配备等）各种费用核算和经济技术评价确定最佳方案,四、库房系统形式框图,五、仓库及作业形式的确定1、需求分析提出问题（如需建立适合什么情况下的库房），确定目标；通过调研找出各种限制条件；研究实施工作的可行性、组织措施等。2、确定货物单元形式和规格这一步不一定花很多时间，却是企业库房设计中不易控制和容易忽略的一步。一些企业由于缺乏对企业产品自身的长远了解，因此只注重了眼前的货物形式。3、确定库房和作业形式在上述工作基础上可以确定库房形式。一般多采用单元货格式仓库。对品种不多且批量较大的仓库，也可以采用重力式货架（流动式）仓库。同时，根据入出库的工艺要求（整单元或零散货入出库）来决定是否需要拣选作业等作业活动。,六、货位和堆码的确定 1、货位尺寸的确定货位尺寸是库房设计中一项极其重要的内容，它直接关系到仓库面积和空间利用率，也关系到能否顺利地存取货物。货位尺寸取决于在货物单元四周需留出的净空尺寸。对自动化仓库而言，这些净空尺寸的确定应考虑货架、起重设备轨道施工精度和停车精度。2、货位布局一般应按入库、验收、储存、分拣、出库流程安排；根据作业频率确定堆垛机数量（一般一个巷道配备一台堆垛机）；确定高层货架和作业区的衔接方式。常见错误：不注重流程中的货品流量（吞吐量大的应置于移动距离最短的位置（主通道、低货位）。3、堆码按物资性质、品种、重量、外形尺寸设计堆码位置。堆码形式有平面堆码、立体堆码和悬挂堆码，常用立体堆码。,通道的设计也是仓库规划中很重要的内容之一。通道的布置合理与否，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。（1）仓库通道：指出入库区的通道及库内联结各库房、货场之间的通道。有铁路专线的入库区，铁路专线的长度应根据出入库物资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。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、型号等进行设计道路的宽度、地面承载能力等。库区的出入口，应按作业流程设置，做到物流合理化。,七、通道设计,（2）库房通道：一般库房设有纵向（或横向）进、出库的通道，大型库房还应同时设纵向和横向进、出库通道。在库房内货位之间应留有作业通道，通道的宽窄应根据装卸搬运机械的类型确定，同时应考虑库房面积的充分利用和各种作业的方便、安全。汽车进库房，其通道宽度不应小于4m，并应设有进、出口（不同道）。叉车作业时，其最小作业宽度分别为：直叉平衡重式叉车3.6m，前移式叉车2.7m，插腿式叉车2.1m。,八、仓储机械的合理配置仓储机械设备的配置应能满足仓库现代化作业的需要，降低劳动强度，同时使仓储设备有较高的作业率以及良好的经济效益。在配备机械设备时应做到系列化、规范化、标准化，使用方便和安全可靠。仓储机械设备包括起重机械、装卸搬运机械、输送机械、分拣机械等几大类。在具体选用时，应根据仓库的类型、存放物品的物理特性（形状、尺寸、重量等）、存放方式（单件、托盘、箱装）和出入库的频率等进行机械设备的类型、型号、数量的合理配置。,（1）仓储机械设备配置系数K：该系数是衡量仓库机械化作业程度高低的一个参数。K0.7，表明机械化程度高；K=0.50.7，表明机械化程度中等；K0.5，表明机械化作业程度低。例：某物资仓库年吞吐量为30万吨（H），其仓储过程总物流量为45万吨（Qt），仓库现有各种机械设备能完成的物流量为30万吨（Qc），则该仓库机械作业率K=Qc/Qt=30/40=0.67 该仓库的机械化程度中等。在为仓库配置机械设备时，可预先设定K的值，来计算机械设备所需完成的物流量，从而进行设备的配置计算。,（2）仓储过程总物流量Qt：是由仓库年吞吐量计算出来的，它与重复搬运系数a有关。如果仓库年吞吐量为40万吨，需要二次搬运的物资占10万吨，则重复搬运系数a=1+10/40=1.25（a=12之间，如无二次搬运，则a=1）则仓储过程总物流量为Qt=40*1.25=50万吨,（3）仓储机械设备能力Qc：是指仓储机械设备所能完成的物流量。在设计仓库或改造仓库配备机械设备时，可以用它来计算所需的机械设备数量。设备数量选择的时候要考虑设备以下几个参数：额定起重量 工作运行速度 跨度 起重量系数 单位时间的起重或搬运次数 时间利用系数,九、建筑和公用工程设计 库房的工艺设计要对仓库的土建和公用工程的设计提出要求，内容包括：确定货架的工艺载荷；提出对货架的精度要求；提出对基础的承载力要求；确定采暖、通风、照明、放火等要求，其建筑主要项目如下。,十、存取和管理模式1、存取模式：有两种基本模式。单作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位，然后返回通道口。复合作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位A，然后直接转移到另一个给定货位B，取出其中的货物单元，送到通道口出库。2、管理模式大中型仓库普遍采用计算机管理，并在线调度运输设备。3、评价指标,（1）某工厂对某种原材料的年需求量为D=8000吨，每次的订货费用为2000元，每吨原材料的单价为l00元，存贮费用为8(即每吨原材料贮存一年所需的存贮费用为原材料单价的8)，求所需要的经济订货批量。（2）某库房实际需要库容量为5000个货位，为减少通道损失占用面积，采用一个通道两侧各有三排货物的布置方式，假定通道为3米，每排货物为1米，试问该库房的设计库容量应为多少货位。,【复习与思考】,The end,Thank you!,