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,7. 仓储、库存及其系统,7.1. 引言,仓库(Warehouse): 储存和保管货物的场所或做转运设施,仓储(Warehousing) ： 对物品进行储存、保管、出入库管理的所有仓库内物流作业活动。,接运、检验 装卸、搬运 理货、堆码 储存、保管 分拣、包装 中转、发运,Movie: Logistics0701_00耐克运动服饰配送,物流系统中任何设立的仓库均应符合经济(economic)与服务(service)效益，即成本效益评估结果是正面的。,7.2.1 仓库的经济效益5点,当物流系统加入一个或更多仓储设施后可降低总物流成本时，此时就产生仓储的经济效益。仓储的经济效益包括五项基本内容。,7.2. 现代仓库的作用（任务）,一、合并和拆解除,货件并合是最主要的经济效益,货件拆解仓库的经济效益来自于大货件进仓前的运输成本较低。当然，相对的在仓库中货件拆解、分装的作业会增加物流成本。两者互抵后，如能产生正面效益，则货件拆解即属可行。,例：某家电厂在重庆每年的零售总量为150000台，零售商每次的定货平均为25台，相应的平均运费为800元/次，在重庆租用一个能存放500台电器的公用仓库的所有费用为30000元/年，专用车辆每次可装载250台电器，运费为每车2000元，重庆本地20台电器的运费为30元，问采用直接发运还是租用仓库中转发运方式更好？,cost直达=150000/25 * 800 = 4800000 cost转发=150000/250 * 2000 + 30000 + 150000/25 * 30 = 1410000 转发更好,二、组合（Assortment)/越库,越库作业cross-dock: 直接转运，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。,作用： 供货商到仓库及仓库到顾客以整车运送，产生运输经济; 货不入储存区，故可降低搬运成本; 码头、空间及车辆设备利用率提高,越库作业一：流通集散,流通集散型越库作业,在途并装型越库作业，车辆依此通过仓库完成拣选,越库作业二：在途并装,越库作业三：制造支持,制造/装配支持：按制造装配顺序组合各个供应商零部件,三、加工处理与拖后,藉加工处理及简易制造活动，仓库可推迟生产活动的发生，直到需求或订单产生。 加工处理及推迟策略的经济效益有二： 风险较低：因为接到订单再做最后加工。 存货水准下降：因做成一般产品，属同一种存货,四、存货堆放: 用低速低价的运输代替高价的运输,存货堆放的直接经济效益通常是为提供产销间时空差距而产生。 存货堆放的最主要原因乃是季节性储存。,五、反向物流,产品退货保证退款 :产品太晚或太早收到、产品有瑕疵、顾客没钱付账或是订购后又反悔不要了 产品退回修理及/或校准:同一顾客 产品退回再制并重新销售:不同顾客 产品退回升级:召回 产品退回报废: 故障产品 控制性产品：汽车、电器、电池等有害物质 周期性产品：食品,7.2.2 仓库的服务效益,物流系统中的仓储服务效益不一定会降低成本，但却能提供时间及地域效用的改善。服务效益的投资报酬率较难量化，因为涉及成本及服务间的互易关系（通常服务要好，成本相对会较高）。,仓储可提供下列五项基本的服务效益： 1.现场存货：因高的可得性（时间/空间）提高销售量 2.混装/全线库存：因高的可得性（订单线完成率）提高销售量 3.生产支持：服务的可靠性提高 4.市场形象：,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。 仓库的主要功能是促使货物更快、更有效地流动（快速响应），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，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。 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。,7.2.3 仓库、仓储及新内涵,7.3.仓库的作业功能,储备储存 整托盘拣货,整箱 拣货,破箱 拣货,积聚、分类、包装,进货,出货,直接入货到存储区,越库,直接入货到拣货区,补货,补货,装卸（Loading/Unloading) 移动 (Movement) 包装 (Packaging) 信息交换 (Information exchange),按作业类型划分仓库功能,要完成这些功能必须创造性地应用: 自动化化技术: 仓储设备 物料搬运设备 包装设备 信息技术：订单处理、拣选、收发货,进货（Receiving) 预包装（Pre-Packaging)：方便存储、尤其是散货 入库（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移动过程，包括搬运和放在适当的地方 储存 (Storage)： 订单拣货（Order picking) 分类整理(Sortation)：归类，出货顺序排列 包装(Packaging)： 出货（Shiping)/直接转运(Crossdocking),按业务流程划分仓库功能,产品接收,产品储存,订单分拣,产品发运,按业务流程划分仓库功能,进货（Receiving),出货（Shiping),导引运输和装卸工具 到达产品卸货 货物外观查验 三/四方匹配：检查物料的数量、质量是否与订单、货单一致、 填写收货报告、更新库存记录,订单累积、运输合并 核对订单、货物 导引运输和装卸工具 填写出货单、更新库存记录,先进的进出货技术,供应商,客户 运输代理,进货,入库,出货,储存,拣货,传统近货 直接入库 越库 计划越库 计划出货 直接出货,计划越库（Receiving Scheduling)：运输、装卸设备按预先编排的计划到达、作业并越库 计划出货（Receipt Preparation)：（因预知目的地而可以）预先包装、标识、制订投送方案,直接出货：不经过仓库,Manufacturers,Wholesale Distributors,Suppliers,Customers,Information Flows,Goods Flow,Retailers,按包装在物流中发挥的不同作用，可以将包装分为: 商业包装：或称消费者包装或内包装或销售包装；在B to C这种商务模式中，商业包装应该是最重要的 。 工业包装：或称运输包装或外包装；方便运输,包装(Packaging),订单拣货（Order picking),摘果式(Discreet picking)/单一订单拣货：一次将一个订单的所有货物从头到尾拣取。 成批拣货：一次将几个订单的所有货物从头到尾拣取。 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。多个拣货员才能完成拣货任务。,订单拣货是将一种或多种存储货物按顾客要求取出整理组合 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，与仓库的布置密不可分：,人工分拣作业包括四个基本环节：移动、拣取、搬运和分类。可采用OTS(人到货)或STO(货到人)的分拣方法,OTS分拣方法 分拣货架是静止的，分拣人员带着流动的集货货架或容器到分拣货架，即拣货区拣货，然后将货物送到静止的集货点。 这种作业系统构成简单，柔性化程度高，可以不用机械设备和计算机支持。但所需的作业面积较大、补货困难、劳动强度高,人到货分拣方法,对OTS的拣选方式，最短路径的确定可通过计算机预先排定. 订单大而少，所需货种很多，可采用封闭式的路径，找到所需的货位，避开不需拣选货位(a) 订单多、货种少，可采用 (b) 所示的并行线径。,STO分拣方法 人不动，托盘(或货架)带着货物移动到分拣人员面前，再由不同的分拣人员拣选，拣出的货物集中在集货点的托盘上，然后由搬运车辆送走。 分拣效率高、工作面积紧凑、补货容易、空箱的清理容易进行，也可以优化分拣人员的工作条件与环境。不足之处在于投资大，分拣周期长。,货到人的分拣方法,7.4. 仓库的规划(战略层),仓库规划的内容包括： 仓库选址：第4章 仓库的大小：第3章程SLP 仓库的数量： 仓储类型决策: 共用、私用、合同 手工仓储系统、自动化仓储系统,仓库的数量的决定因素,运输经济 Transportation Economics ： 数量原则Quantity principle: The individual shipments should be as large as the involved carrier can legally transport in the equipment being used. 距离原则Tapering principle: Large shipments should be transported distances as long as possible.,CTL* NTL + Cw + Cld* NLTL CLTL * NLTL 或 CTL* NTL/ NLTL + Cw/ NLTL + Cld CLTL,NLTL: 零单运输的数量 NTL : 整车运输的数量 CTL : TL Processing Cost + TL Transportation Cost Cw : 仓库年运作费用 Cld : 本地发送费用 CLTL: LTL Processing Cost + LTL Transportation Cost,库存经济学 （Inventory Economics ）： 仓库增加使：基础库存EQQ/2基本不变；在途库存减少；安全库存增加 存在一个数量可以使整个网络库存最小,It=SUM( Qi /2 + Qi* Li/Lp+ SS ),It : Total Inventory Qi : 订货量 Li : 订货提前期 Lp : 订货周期 SS : 安全库存,Maximum Service (最佳服务): rarely implemented. UPS Overnight delivery Maximum profit(最大利益): Maximum Competitive Advantage(竞争优势): 1)Segmental service - Protect major customers from competitive inroads; 2)Location of a small-scale facility some distance from major competitions can establish a localized service capability more or less insulated from competition.(成都附近地区的电脑送货) Minimal Asset Deployment(最少资产配置): minimize assets and maintain maximum flexibility by using variable cost logistical components such as public warehouse,企业物流战略:,成本和服务最终决定了仓库的数量,仓储类型决策,一个企业的仓库资源可采用三种方案： 自用仓库（Private Warehouses） 公用仓库（Public Warehouse） 契约仓库 (Contract Warehouse),因素:,投资结构 作业灵活性 地点灵活性 规模经营,存,货,量,自用仓库 75%需求,时间,正常需求,非正常需求,契约仓库: 规律性需求,公用仓库,7.5. 仓库的布置和设计（战术层）,目标:,空间: 利用最大化 设备多少: 效用最大化 劳动力多少: 效用最大化 搬运: 所有物料都易接近 环境条件: 物料能得到有效保护,仓库布局： 仓库资源规模：空间、设备、人员 组织和运作：考虑仓库在接收、储存、分拣和发运各个过程中的程序规则；补货策略；拣货方式。,实现目标的环节:,仓库基本区域划分和平面布置,7.5.1 仓库的典型布置,家乐福对应的各个区域？,仓库布局应最有效地利用仓库的容量，实现接收、储存、挑选、装运的高效率，同时应考虑到改进的可能性。 存储物品的类型 搬运系统:决定了仓库作业的流程通道 存储量 库存周转期 可用空间 仓库周边设施环境,仓库布局的决定因素:,直进穿越式布置,U形布置,模块化干线布置（Modular Spine),多层楼房布置（Multistory),7.5.2.仓库资源规模存储空间,库容量：指仓库能容纳物品的数量。是仓库内除去必要的通道和间隙后所能堆放物品的最大 数量 吞吐量，指进、出库区范围，并经过装卸的货物数量。按流向分为进口吞吐量和出口吞吐量。 库存单位(Stock Keeping UnitSKU )： 物料的最小存储单位，不同的物料不同。,储存货物的空间叫储存空间，储存是仓库的核心功能，存储方式及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,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。,散放,货物在仓库的存储方式主要有以下三种：,堆码,仓库存放的物品多种多样，包装材料及规格是多种多样的，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。 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。,堆码形式,货架储存,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。 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确定面积要求,存储空间及利用率,仓储的实际存储能力取决于： 仓储区域的空间大小 堆码方式 托盘及货架形式 通道： 等因素,仓容利用率R = 存储货物实际数量或容积 / 存储货物理论数量或容积,分类堆码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。,蜂窝损失,一般仓库布置规划必先划定通道的位置，而后分配各作业区域。通道的设计应能方便产品和货物的存取、装卸设备的进出及必要的服务区间。,通道损失,搬运设备：型式、尺寸、产能、回转半径； 储存货品的尺寸； 建筑柱网结构和行列空间； 地板承载能力； 电梯位置。,影响通道位置及宽度的因素有,一般来说，仓库内通道包含下列几种类型：,工作通道：生产及物流作业的通道。包括主通道及辅助通道。 主通道连接仓库的进出门至各作业区域，道路最宽； 辅助通道连接主通道至各作业区域内的通道，通常垂直或平行于主通道。 人行通道：只使用于员工进出特殊区域的场合。 电梯通道： 其他通道：为公共设施、防火设备或紧急逃生所需的进出通道。,1m,3m,1m,库位深,空缺状态: 0 1/4 2/4 3/4 概率 : 空缺系数期望 H=1/4*3/4+1/4*2/4+1/4*1/4+0*1/4 =0.375 通道损失 3/5 （不考虑纵向情况） 合计空缺损失(1-3/5)*0.375+3/5 = 0.75 仓容利用率R=(1-0.75)=25%,如需要库容为1000个 库位深=1m时 设计库容应为 1000/R=4000,空缺状态: 7/8 6/8 0 概率 : 1/8 1/8 1/8 空缺系数期望 H=1/8*7/8+0*1/8 = 0.4375 通道损失3/7 合计空缺损失(1-3/7)*0.4375=0.249 合计损失 0.679 仓容利用率=(1-0.679)=32.1%,如需要库容为1000个 库位深=2m时 设计库容应为 1000/R=3115,空缺系数H的期望值为 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 ),Wa通道宽度，d货堆深度,合计总空缺损失率,仓容利用率=1-L,L = La +H*（1- La ）,设计库容应为 = 期望库容/（1-L）,常见的选择式货架，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。 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。 提高仓库空间利用率最有效的手段：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。,仓库空间利用率概述,仓库面积计算,库房面积应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。,空间的保持：最大限度地将空间集中和立体空间的利用，以将蜂窝损失降低到最低。 空间的限制：空间的利用受到结构、喷水消防装置等影响和限制。 易接近性： 过分强调空间利用可能会导致不易接近物料。,充分利用空间的因素,储存模型和计算,Sbs=(W+c)(yL+0.5A),X为最大库存时的排数, y是库深, z为层数,周期=1 存货=15,例：y=2 z=3 存货=15,周期=2 存货=14,周期=3 存货=13,周期=4 存货=12,周期=5 存货=11,周期=9 存货=7,周期=10 存货=6,周期=11 存货=5,周期= 存货=,周期=15 存货=1,排数的期望 =,3*( 3 /15 )+2(6/15)+1*6/15) = 1.8, = x Q-(x-1)yz +(x-1)yz +(x-2)yz +. +2yz+1yz / Q,当Q足够大时： Q=xyz, = x (2Q-xyz+yz) / 2Q,Sbs=(W+c)(yL+0.5A),更复杂的情况可参见第8章,例：,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1 2001 000150mm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19200和7500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2235mm。 试确定货架长宽高、层数和排数，并计算货架区面积。,采用货架存储的直接计算以托盘为单位，要确定货架货格尺寸，货架排列和层数，再确定面积。,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，按托盘货架尺寸要求，确定货格尺寸为2750mm （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。,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。,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。,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。,7.5.3.仓库资源规模设备和人员,式中：K仓储设备配置系数，一般取K=0.50.8 Qc仓储机械设备能力，即设备能完成的物流量 Qt仓储过程总物流量 通常情况下: 当K0.7时，表明机械化作业程度高； 当K=0.50.7时，表明机械化作业程度中等； 当K0.5时，表明机械化作业程度低。,7.5.4. 仓库组织和运作,存储原则： 储存方式是对货物入库分配货位规则的规定。储存方式的选择会影响商品入库、出库的效率和仓库库容的利用率。,随机储存(Randomized Storage RS): 指定位置存储/分类存储原则 (Dedicated Storage DS) 基于级别存储(Class-based Storage): 用商品接收发出的数量总和与其储存空间的比值，比值大的商品靠近入、出库的地方 混合存储原则: 综合上三种,码头,A B C 随机,A,B,B,C,C,SKU性质对存储的影响,常用性: 帕雷托原则 相似性: 方便定位，同时被拣选的几率 尺寸：货柜大材可以小用，但浪费 特征： 易腐烂/变质：受控环境 奇形怪状：开阔地表或专用托盘 危险品：标识和隔离 贵重物品： 兼容性：存放茶叶和海产品,仓库按保管形态可分为： 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,仓库作业管理要点:,库存：确定储备量、到达表、分配货位 工作程序 拣货方式 收货和发运程序 补货策略和程序 培训: 行政、理货、设备操作 安全保卫：防止周边混乱、合法人员进出、单一库门、私人汽车和包裹不得入内 防止变质：潮湿、塌、压刺损坏 日常维护 渗漏（有害物质） 清扫（湿滑）,7.5.5. 收发站台,收发站台 (dock)有时也称为码头，如进货码头和卸货码头,进出货站台位置关系设计,出入库站台设计根据作业性质、厂房形式以及厂房内物流大小、线路等特性来决定，基本有：,a) 进出货共同站台。 b) 进出货分开使用的站台，两者相邻管理。 c) 进出货区分别使用站台，两者不相邻。 d) 多个进出货站台。,进出货共同站台,这种形式可提高空间和设备利用率，但管理困难。在出入库频繁的情况下，容易造成拥挤