《物流工程八章》PPT课件.ppt
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1、1,第8章 仓库与配送中心设计Design of warehouse and distribution center,本 章 主 要 内 容,仓库及仓储系统仓库的分类、仓储系统。存储运作与仓库规划仓库的作业功能、仓库运作管理、WMS系统、仓库规划。仓库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。配送中心规划设计配送中心的规划要素和资料分析、配送中心设施规划、其他系统规划。,8.1 仓库及仓储系统,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、设施都发生了根本的变化,更有功能和管理的进化。现代仓库和物流中心已经形成了
2、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,功能也从储存和保管延伸到包括运输、分拣、包装、配送、流通加工和信息等一整套的物流环节。,3,8.1.1 仓库的分类,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,4,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
3、高水平实现销售和供应服务的现代流通设施。,5,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。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。,7,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。,8,按保管形态分,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 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
4、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。,9,按库房建筑结构分,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/生产线缓冲区和站台区。,10,仓储系统包括:存储空间货物仓储设施设备人员作业及管理系统等要素。,11,2仓储系统的组成,8.1.2 仓储系统,仓储,从狭义讲是指通过仓库对物料进行储存和保管。广义理解是指商品在从生产地向消费地的转移过程中,在一定地点、一定场所、一定时间的停滞。储存是物流的一种运动状态,是商品流转中的一种作业方式。在这里对物品进行检验、保管、加工、集散、转换运输方式等多种作业。,储存空间
5、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。货架、堆码、散放,13,仓储系统的组成,存储空间,仓储系统,货物,仓储设施设备,人员,作业及管理系统,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,而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,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。,14,2、仓储系统的组成,存储空间,仓储系统,货物,
6、仓储设施设备,人员,作业及管理系统,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。托盘、货架等储存设备和输送机、笼车、叉车等搬运和输送设备。,15,2、仓储系统的组成,存储空间,仓储系统,货物,仓储设施设备,人员,作业及管理系统,仓储系统的人员包括仓管、搬运、拣货和补货等人员。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。,16,2、仓储系统的组成,存储空间,仓储系统,货物,仓储设施设备,人员,作业及管理系统,按照设施规
7、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置。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。,17,2、仓储系统的组成,存储空间,仓储系统,货物,仓储设施设备,人员,作业及管理系统,仓储系统的主要功能流程,仓储系统按此流程又可以分为收货、存储、拣选和发货等子系统,18,8.2 仓储运作与仓库规划,一个仓库的规划设计是要支持仓库的各项功能。在进行仓库规划设计之前,要掌握仓库的作业功能和各项运作策略,仓库的三类最基本的功能,即:移动(Movement)、储
8、存(Storage)信息交换(Information transfer)。其他功能,如分拣(Sortation)、包装(Packaging)直接转运(Crossdocking),直拨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。,20,8.2.1 仓库的作业功能,一、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)。,21,1)收货,收货作业包括到达货物卸货(包含确
9、定运输车辆停靠时间、站台安排、车辆固定措施、车厢密封检查和卸货作业)在收货区的暂存 staging外观查验 inspection检查物料的数量和质量是否与货单一致更新库存记录还可能有货物的重新包装和整理。例如普通箱式货物收货后如要托盘货架存储,需要在收货后进行托盘化(托盘包装,即将箱式货物按堆码要求码放在托盘上),22,2)入库(Put-away or Transfer),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,对直接转运(Crossdocking)仓库就是收到的货物转运到发货区。入库货物如存入货架通常称为上架(Put-away)。在货物入库之前,必
10、须先确定货物的储位分配,因为储位分配对随后的货物出库速度和成本影响极大。,23,3)拣选(Order Picking/Selection),拣选是将一种或多种存储货物取出,按顾客要求整理组合,包括拆包或再包装等的一系列作业,也称为理货。拣选按货物大小分为整托盘拣货、按箱拣货和单件拣货(拆箱拣货),货物越小,则拣货成本越高。仓库设计中,拣选要考虑的主要问题是确定拣货批量、拣货路径和分拣整理问题(Batching,Routing,Sorting)。拣选要根据顾客的订单要求、货物类型和作业频度等确定拣货策略和方式。拣选是仓库的一项基本服务,一般占仓库的近一半作业成本。,24,4)检查与装箱(Chec
11、king and Packing),顾客订单所要求的每一项货物都必须装入合适的容器(物流箱、托盘、集装箱、车辆等)中。为保证订单的准确性,发货前必要的检查是必不可少的,这对提高顾客服务水平和减少反向物流与返工都有重要意义。通常顾客希望所订货物装在尽量少的容器中,这就要求同一顾客的货物要集纳,而且装箱方式要有利于空间利用率和货物集纳等。,25,5)发货(Shipping),发运发货作业包括拣选出的产品在发货区暂存(Staging),配货整理后搬运到运输车辆内,要进行发车计划与线路安排,运输车辆停靠时间与站台安排,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,如货物放入箱盒等容器中,置
12、于托盘上,捆扎加固,贴发货标签和包装单等,26,2存储,存储是商品在等待需求前的实际存放,它要求仓库中货物有序,以达到高的空间利用率和便于物料搬运。存储的形式与待储货物的尺寸、数量以及产品搬运特性或容器有关。存储按时间长短分为临时的和持久的。临时存储强调仓库的移动功能,仅存储基本库存补货所必需的货物数量。其具体数量由物流系统的设计、提前期和需求三者综合决定。持久存储是指超过正常补货数量的,即安全库存或缓冲库存。需要持久存储的条件常有季节性需求、不确定的需求、冷鲜产品、预期购买和数量折扣等。货物储位分配(Slotting)就是对不同货物分配最有效的拣货存储设备类型和区域。,3信息交换,信息交换总
13、是伴随着仓库的移动和存储功能。仓库作业管理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。由于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。现代仓库还发展出了不少新功能,如分拣(Sortation)、包装(Packaging)和直接转运(Crossdocking)等。直接转运,也称交叉转运,它无须存储,直接将刚收到的货物经适当的分类整理转运到发货站台。纯粹的直接转运消除了入库、存储和拣选作业,但必须有信息系统的支撑。由于减少了作业时间和成本,并能够提高顾客服务水平,直接转运现在应用越来越广,8.2.2 仓库运作管理,仓库作业的主要流程就
14、是收货、存储、拣货和发货,仓库的运作主要围绕它们展开。对于收发货我们这里仅介绍收发货原则,设计将在第9章专门介绍。现代仓库更加注重移动,提高出货效率和准确率,因此拣货更加重要,但存储与拣货是前后顺序的仓储作业,两者不能割裂,需要在仓库设计与运作中通盘考虑。,1收发货策略,收货策略:为使收货作业顺利进行,简化物流,减少工作量。尽量不设置中间仓库或设置直接转运仓库。采用信息技术,进行预收货(Advanced Shipping Notice,ASN预先发货通知)。在收货时尽量完成更多的工作,如预包装、贴条码标签、称重量积等。按货物发货、拣货和存储要求来安排储位与暂存区,先整理货物再上架。通过货车计划
15、调度和ASN信息,错开收货作业高峰时间,平衡仓库内外资源的使用。,发货策略:许多收货策略也适用于发货,如直送、ASN和合理设置暂存区。此外,重要的发货策略是单元化、安全装车、自动装车和站台管理等。单元化策略是物流的基本要求,要从初始采购成本、维护成本与要求、搬运难易程度、环境影响、耐用性和对产品的保护等方面考虑合适的单元化方法装车策略要求从拣货、理货、暂存区、搬运和站台设计等多方面综合考虑来加快装车和安全装车,以及入库车辆的合理调度和信息化措施如在一家饮料厂,司机以一张智能卡进入配送中心,并以此卡信息来加快现场作业,保证发货准确性而另一家饮料厂,在现场提供终端设备,允许司机联机访问装车状态和站
16、台安排等信息,2存储策略与储位管理,仓库中要存储的每一种货物,即每种SKU都分配一定的存储位置(Storage Location,简称Slots)。一个储位可以是任何一种可标识的存储位置,如货架货位、储箱位、堆码存储的地面划定区。仓库中要存储的货物不仅数量多,种类也不少,存在着一个如何将货物分配到储位中的问题(Storage Location Assignment Problem,SLAP)。这一问题的解决既可以先从宏观考虑,对货物按类别划分,来确定存储区域的划分与分配,称为存储策略;也可以把它看成一个微观布置问题,不但要考虑放在什么具体储位,还要考虑方便拣货取出,即储位管理(Slotting
17、),仓库存储策略,随机存储策略(Randomized Storage Policy)最简单的存储策略,随机存储虽然占用空间少,但当货物量大时,拣货查找十分费时 定位存储策略(Dedicated Storage Policy)(分区存储策略)给每类货物分配存储空间。便于货物的存取,空间浪费大。分级存储策略(Class-Based Policy)分为A,B,C三级。为缩短存取货时间,A级应放到离出入口最近的地方,B级次之,C级则放在最远处。每种货物可以在同级别指定的区域内随机放置。随机存储和定位存储是两种极端策略,而分级则是某种程度的折中。混合存储则是对仓库不同的存储区分别采用不同的策略,三、拣选
18、作业,拣选作业是按订单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,并放置在指定地点的整套作业。拣选作业包括查找(searching)存储在不同地方的货物、向货物存储处的多次来回行走(traveling)、拾取货物(extracting)和拣货确认等订单文件处理和其他工作。拣选作业的目的在于正确且迅速地集合顾客所订购的商品。这也说明拣选作业的难度,既要有搬运的费力过程,又要有信息的准确。同时拣选还与存储保管和发货作业紧密相连,各作业之间相互影响。拣选首先要考虑“货”本身是什么样的货物呢?它的形状、形态、重量、体积是什么样的呢?这就要考虑拣选单位以及相应的拣选行走方式,订单:顾
19、客订单、商店发货单、车间发料单方式:人至货货至人,35,1)拣选单位,单品:拣选的最小单位,可由人工单手拣取者,尺寸一般在10立方厘米以下,单边长不超过20厘米,重量在1kg以下。单品从包装箱中取出,又称为拆箱拣选(Splitting-case picking)。箱:由一件或多件单品装在瓦楞纸板箱所形成,尺寸一般在10立方厘米到1立方米之间,单边长不超过1米,重量在130kg。通常箱的尺寸为长200l600,宽150w450。托盘:由箱码垛而成,无法用人手直接搬运必须利用叉车或托盘搬运车等机械设备。特殊品:体积大形状特殊,无法按托盘、箱归类,或必须在特殊条件下作业者,如大型家具、桶装油料、长杆
20、形货物、冷冻货品等等,存储和拣选时都必须特殊考虑。,基于对 stock keeping unit(SKU)数量的不同,有三种分拣级别 Pallet Picking托盘拣货(PP)如CDC,工厂发货Case Picking按箱拣货(PC)Piece Picking按件拣货(CB)拆箱拣货 多品种小批量短时,作业最繁重,如在RDC中,37,2)拣选行走方式,人至货方式(Operator-to-stock,OTS)。最常见,也称为就道式拣货(In-the-Aisle),拣货员通过步行或搭乘拣选车辆到达货品储存位置。人至货的系统构成简单,柔性高,可以不用机械设备和计算机支持。但所需的作业面积较大、补货
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