（机械制造及其自动化专业论文）w公司物流中心设施规划与运作管理研究.pdf

中文摘要 目前，我国有越来越多的大型制造企业，以现代物流管理理念为指导，通过 成立物流中心( 或公司) 来整合企业自身物流资源，并在服务企业的基础上，利 用其剩余物流能力向客户提供低成本、高附加值的综合物流服务，向第三方物流 服务商发展。但是在实施过程中也暴露出许多问题，例如：制造企业物流中心物 流观念滞后、缺乏物流管理的战略规划、以及物流管理效率低下等等，因此有必 要对制造企业物流中心的规划设计和运作管理进行深入的研究与探讨。 本文在现代物流管理理论的指导下，结合w 公司物流中心的实际情况，做了 以下几个方面的工作。 ( 1 ) 在借鉴系统布置设计方法( s l p ) 的基础上，构建了适合制造企业物流 中心进行设施规划与设计的程序框架；采用p r o m o d e l 软件对w 公司物流中心的分 拣区进行了系统仿真，并对其区域布置方案进行了分析与改善。 ( 2 ) 针对w 公司物流中心物料品种繁多，管理复杂的特点，提出了物料分类 管理的策略，并分析了物流中心现阶段v m i ( 供应商管理库存) 管理策略实施 的效果、存在的问题，在此基础上提出了一些改善建议。 ( 3 ) 讨论了物流中心如何采用r f i d 技术实现库存信息的快速、准确的采集， 并设计了基于r a c i d 技术的物流中心库存作业流程。 ( 4 ) 结合w 公司物流中心的特点，从进出货、储存、盘点、订单处理、采购、 拣货、配送等七个作业层面及一个非作业层面构建了物流中心的绩效评价指标体 系；并以作业要素层指标的评价为例，分析了该指标体系的应用方法。 本文的工作对我国制造企业物流中心的规划设计和运作管理具有参考价值。 关键词：物流中心；设施规划：运作管理：库存管理：绩效评价 a bs t r a c t c u r r e n t l y , m o r ea n dm o r el a r g em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e si nc h i n aa r es e t t i n gu p l o g i s t i c sc e n t e r s ( o rc o m p a n y ) t oi n t e g r a t et h e i ro w nl o g i s t i c sr e s o u r c e sa n dt op r o v i d e l o g i s t i c ss e r v i c e sw i t hl o wc o s ta n dh i g hv a l u et ot h e i rc u s t o m e r sa sat h i r d p a r t y l o g i s t i c s b u ta l s or e v e a lo u tal o to fp r o b l e m si nt h ei m p l e n e n t a t i o np r o c e s s ，s u c ha s ： o u t d a t e d l o g i s t i c sc o n c e p t s , s h o r t s i g h t e d s t r a t e g i e s ，a n di n e f f i c i e n tl o g i s t i c s m a n a g e m e n t s o ，i ti si m p o r t a n tt op r o v i d et h et h e o r e t i c a lg u i d e sa n dp r a c t i c a l e x p e r i m e n t so ft h ed e s i g na n do p e r a t i o nm a n a g e m e n tf o rt h el o g i s t i c sc e n t e r so ft h e m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sa tt h ei n i t i a ls t a g e u n d e rt h ei n s t r u c t i o no fm o d e r nl o g i s t i c st h e o r y , t h em a j o rc o n t e n t i sa sf o i l o w s ( 1 ) b a s e do nt h er e s e a r c ho fs y s t e ml a y o u tp l a n n i n g ( s l p ) ，ad e s i g nf r a m e w o r k o ff a c i l i t y l a y o u tt h a t i ss u i t a b l ef o rt h el o g i s t i c sc e n t e ro ft h e m a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e si se s t a b l i s h e d f u r t h e r m o r e ，t h es o r t i n ga r e ao fw l o g i s t i c sc e n t e ri s s i m u l a t e dw i t hp r o m o d e l ，a n dt h el a y o u ti sa n a l y z e da n di m p r o v e d ( 2 ) i na l l u s i o n t ot h en u m e r o u sm a t e r i e la n dc o m p l e c a t e dm a n a n o m e n to fw l o g i s t i c sc e n t e r , t h et a c t i c st h a tm a t e r i a lc l a s s i f i c a t i o nm a n a g e sa l ep u tf o r w a r d f u r t h e r m o r e ，t h ee f f e c ta n dp r o b l e m sb yi n t r o d u c i n gt h ev m it a c t i c si n t ow l o g i s t i c s c e n t e ri sa n a l y z e d ，a n ds o m ei m p r o v es u g g e s t i o na r es u g g e s t e d ( 3 ) b a s e do nt h ed i s c u s s i o no fh o wt oc o l l e c tt h ei n v e n t o r yi n f o r m a t i o nr a p i d l v a n da c c u r a t e l yb yt h eu s eo fr f i dt e c h n o l o g y , t h ew o r kp r o c e s s e si nt h e l o g i s t i c s c e n t e ra r ed e s i g n e d ( 4 ) c o m b i n et h ec h a r a c t e r i s t i c so fw l o g i s t i c sc e n t e r , ap e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n s y s t e mw h i c hc o n t a i n ss e v e no p e r a t i o na s p e c t sa n do n en o n o p e r a t i o na s p e c tf o rt h e l o g i s t i c sc e n t e ri sp u tf o r w a r d ，a n dae x a m p l ei no p e r a t i o nl e v e li st a k e dt oe x p l a i n h o wt ou s et h i ss y s t e m k e y w o r d s ：l o g i s t i c sc e n t e r , f a c i l i t yl a y o u t ，o p r a t i o nm a n a g e m e n t , i n v e n t o 叫 m a n a g e m e n t ，p e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得基盗盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学雠文储签名羽p 签字胁1 年，月万同 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：专心$ 0 利 导师签名： 签字日期：1 叼年f 月哆同 训卵d 签字隅叩年，月斫 第一章绪论 1 1 概述 1 1 1 物流中心的概念 第一章绪论 物流中心有时也称为配送中心、流通中心、分销中心与集配中心等。其概念 有广义和狭义之分。广义的物流中心包括港口、机场、铁路货运站、运输仓库、 流通商品集散中心以及生产者自身拥有的物流设施等；而狭义的物流中心是排除 了港口、机场、铁路货运站等基础设施部分，专指流通商品集散中心与生产企业 拥有的物流设施等。中华人民共和国物流术语标准一一物流术语 g b t 1 8 3 5 2 0 0 1 中对物流中心的定义是：从事物流活动的场所或组织，应具备 符合下列要求：a 、主要面向社会服务；b 、物流功能健全；c 、完善的信息网络； d 、辐射范围大；e 、少品种、大批量；f 、存储、吞吐能力强；g 、物流业务统一 经营、管理。 由上述定义可以看出，物流中心是为了满足区域经济、某行业或某企业用户 的需要，利用运输、仓储、装卸搬运、流通加工、包装、物流信息处理等手段和 设施进行一体化运作的物流据点，集商流、物流、资金流、信息流于一体，是产 销企业的中介，是从事物流活动的场所或组织，是物流系统网络的节点，是物流 产业的载体控1 。 1 1 2 国内外物流中心的发展现状 1 美国物流中心发展现状 走在物流发展前沿的美国，其物流中心可分为三类，即由特大型生产企业独 资建立的为企业自身服务的企业物流中心、大型零售企业和商业企业自有的物流 中心及为广大生产企业和商业企业服务的社会化物流中心b 1 。这些物流中心在经 营和管理1 - _ 的有以下三个共同点。 ( 1 ) 优质的物流服务 他们把顾客满意摆在经营指标和工作重心的首位内容，能够保证按要求高质 量地完成顾客要求的物流服务。如大的物流中心的配送精确率一般为9 9 0 4 ， 运输精确率为9 9 9 4 ，按时送到率为9 9 4 2 ，服务质量很高。 ( 2 ) 先进的物流服务设施、设备和技术 第一章绪论 多采用先进技术装备，在管理中广泛采用计算机、条形码、激光扫描和网络 信息技术，甚至使用卫星通信和射频识别装置来指挥和调度运行的车辆。 ( 3 ) 尽量降低物流成本 美国的物流中心合理利用各种机械设备，不一味追求自动化、机械化，以达 到资产的最优配置；采用各种先进技术，以减少交货拖延期和管理人员数量，提 高作业能力，降低物流费用h 1 。 2 日本的物流中心 日本的物流中心大致也可以分为三类：一类是大型工商企业自有的物流中 心；一类是由某企业投资、小型企业加盟组建的物流中心；还有一类就是接受委 托、为其他企业服务的物流中心。随着商业连锁化经营步伐的加快，对社会化物 流服务组织提出了更高的要求，其发展趋势是自建的物流中心比重在减小，共同 享用物流服务的社会化物流设施和服务共同化的趋势日益显著。 日本物流中心在运营管理中，实现了较为成熟的计算机管理，建立了严格的 规章制度，配备了比较先进的物流设施，确保了物流服务过程准确和及时，真正 体现了优质服务，起到了降低流通费用、加速流转速度、提高经济效益的作用嵋1 。 3 中国台湾的物流中心发展现状 中国台湾的物流发展受日本影响较大，在2 0 世纪8 0 年代从日本引进物流的 概念、学习先进的经营理念的规划运作方式，并结合实际，经过对国外物流经验 的“本土化”，来经营和运作物流业务肺1 。 中国台湾的物流中心，在运营管理中有四个特点。 ( 1 ) 追求物流的合理化 在物流中心的选址时，充分考虑物流中心服务范围和服务网络；在设施和设 备的利用方面，最大限度地利用现有的设备设施，实现低成本运作；对物流中心 的作业流程重点设计，实现作业系统合理化。 ( 2 ) 追求“本土化”物流 绝大多数物流中心采用平房仓库而不是自动化仓库，但在运作方法和经营理 念上却融合发达国家的物流现代化经验，管理和咨询的计算机化程度很高：各物 流中心不求千篇一律，而是根据自己的财力规模、土地、成本和物流服务对象等 因素灵活应用。 ( 3 ) 推进标准化 积极推进物流标准化，通过加强宣传、修正法令、制定完善物流服务办法等 措施，使社会化物流中心较快地发展。 ( 4 ) 追求高品质的物流服务 通过不断强化人力资源、车辆运营、服务流程、设施环境四大品质观念，使 第一章绪论 物流服务准确、及时、快速、完整。 4 国内物流中心发展现状 由于我国物流发展尚处于起步阶段，因此物流中心的建设和发展也处于起始 阶段。国内现有的物流中心以工商企业自有的物流中心居多，而公共型物流中心 则相对较少协1 。 与其他国家和地区的物流中心相比，我国物流中心在运营和管理中存在着一 些不足。 ( 1 ) 没有形成联盟规模 由于发展时间短，国内物流中心大多处于分散状态多数位于某些经济发达 的大城市和沿海城市，为所在城市的企业和个人服务，而没有形成一个全国性的 物流中心网络。 ( 2 ) 设施、设备及技术落后 物流中心的技术应用和设施设备相对落后，机械化、自动化程度低，计算机 在物流中心的运作和管理中应用的范围较窄，其他先进技术如卫星通讯技术、电 子结算、网络信息等应用得较少。 ( 3 ) 经营管理水平较低、服务范围有限 他们大多数只提供运输、仓储、配送等少数几项物流服务，采取粗放式经营， 物流服务的品质不高，准确性、及时性、安全性等方面都需要改进。 1 2 课题的背景和研究内容 1 2 1 课题的背景 潍柴动力股份有限公司( 以下简称w 公司) ，是潍坊柴油机厂联合境内外战 略投资者发起设立的符合现代企业制度的国家内燃机研发、制造、销售重点骨干 企业，是中国第一家在香港联交所主板上市的柴油机企业( h k2 3 3 8 ) 。年产柴油 机能力达5 0 0 0 万千瓦、出口创汇能力6 0 0 0 万美元。公司在全国设立了5 6 家驻 外维修服务中心和1 1 0 0 多家社会维修站，建有反应迅速、设施完善的营销网络。 。在国外建立销售网点1 2 个，产品远销3 0 多个国家和地区。公司在国内同行业率 先通过了i s 0 9 0 0 0 ，i s 0 t s l 6 9 4 9 ：2 0 0 2 质量体系认证，以高技术、高性能、高 质量的产品和一流的服务饮誉国内外。 但是随着企业的快速发展，其落后的物流管理模式导致的问题也全面的显现 出来，如：企业缺乏快速的订单反应能力，无法高水平的满足客户的需求；生产 物流管理混乱，常常导致生产线的断料停线；库存的成本过高，无法取得产品的 第一章绪论 价格竞争优势等等。这些问题逐渐成为了w 公司发展的瓶颈。在此情况下，企业 于2 0 0 4 年开始组建潍柴动力( 潍坊) 物流有限公司( 即物流中心) ，决心借助现 代化的管理思想和手段对企业的物流状况进行统筹规划，提高企业的综合竞争 力。 正是在这样的背景下，本文以潍柴动力股份有限公司成立的物流中心为研究 背景，对其中的物流中心规划和运作管理部份进行了分析和探讨。 1 2 2 课题研究的目的和意义 随着现代物流理论的发展，电子商务的兴起，制造企业自营物流中心得到广 泛的重视，并得以快速的发展，但是如何建立物流中心、如何科学有效的经营物 流中心，成为现实问题。本课题从w 公司的实际需要出发，应用现代物流管理理 论，对其成立的物流中心进行了深入的分析，其目的和意义主要在于以下几个方 面： ( 1 ) 为该企业的物流中心规划设计和布局改善提供一些思路； ( 2 ) 通过物流中心运作管理的研究，如库存管理策略、r f i d 技术的应用、 绩效评价指标体系的建立，来促进和带动物流中心能够运用现代化的管理手段对 物流中心进行有效的管理； ( 3 ) 为其他类似制造企业的物流中心建设和运作提供一些思路。 1 2 3 本课题研究的内容 本论文是一篇以应用为主的论文，其主要研究工作包括以下几个方面。 ( 1 ) 借鉴了系统布置设计方法( s l p ) ，以构建适合制造企业物流中心进行 设施规划与设计的程序框架。 ( 2 ) 采用p r o m o d e l 软件对w 公司物流中心的分拣区域进行系统仿真，并对该 物流中心的区域布置方案进行分析与改善。 ( 3 ) 针对w 公司物流中心物料品种繁多，管理复杂的特点，建立物料分类 管理的策略，并分析物流中心现阶段v m i 管理策略实施的效果、存在的问题， 在此基础i 二提出一些改善方案。 ( 4 ) 讨论物流中心如何采用r f i d 技术实现库存信息的快速、准确的采集， 并设计基于r f i d 技术的物流中心库存作业流程。 ( 5 ) 针对w 公司物流中心的特点，从进出货、储存、盘点、订单处理、采 购、拣货、配送等七个作业层面及一个非作业层面构建物流中心的绩效评价指标 体系；并以作业要素层指标的评价为例，分析该指标体系的应用方法。 第二章w 公司物流中心的设施规划 2 1 引言 第二章w 公司物流中心的设施规划 所谓设施n 8 1 训是指生产系统或服务系统运行所必需的有形固定资产。设施是 生产或服务系统的载体，为了达到生产或服务系统的设计目的，实现尽可能大的 经济效益和社会效益，载体必须具有合理的结构与运营机制，这就是设施规划与 设计所研究的内容。 通常意义下的设施规划与设计，其研究的重点是为生产或服务系统合理配置 资源。其总的目标是使整个系统的人力、财力、物力和人流、物流、信息流得到 合理、经济、有效的配置和安排。典型的具体目标是： ( 1 ) 有效地利用空间、设备、人员和能源； ( 2 ) 最大限度地减少物料搬运； ( 3 ) 简化作业流程； ( 4 ) 缩短生产周期； ( 5 ) 力求投资最低： ( 6 ) 为职工提供方便、舒适、安全和卫生的工作环境。 这些目标实际上不可能都达到最佳，有时甚至相互矛盾，要用恰当的指标对 每一个方案进行综合评价，以达到总体目标最佳。 同时，为了达到上述目标，在设施规划与设计中应遵循如下原则。 ( 1 ) 根据系统的概念、运用系统分析的方法求得整体优化。同时也要把定 性分析、定量分析和个人经验结合起来。 ( 2 ) 以流动的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在设施规划的始终，因 为企业的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化。 ( 3 ) 设施规划与设计是一个从宏观到微观，又从微观到宏观的反复叠代、 并行设计的过程。要先进行总体布置，再进行详细布置；而详细布置方案又要反 馈到总体布置方案中，对总体方案进行修正。 ( 4 ) 减少或消除不必要的作业流程。只有在时间上缩短作业周期，空间上 少占有面积，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产的 成本最低。 ( 5 ) 空间利用原则。无论是生产区域还是储存区域，都要注意充分有效地 利用空间。 第二章w 公司物流中心的设施规划 ( 6 ) 重视人的因素。作业地点的设计，实际是人一机一环境的综合设计； 要创造一个安全、方便、舒适的工作环境。 就物流中心来说，其中的设施常常包括占用的土地、建筑物、车辆、仓库、 搬运装卸设备、加工设备、辅助设备，还包括维修设施、动力设施、公用设施、 办公服务设施等等。物流中心的设施规划与设计，则是指运用设施规划与设计的 原理和规则对物流中心进行系统地规划与设计。由于物流中心是大批物资集散的 场所，物流中心的主要活动足物资的集散和进出，物料搬运是物流中心的主要作 业，因此合理的物流中心设施规划与设计显得十分重要，预期的经济效果也将十 分显著。 广义上的物流中心设施规划与设计内容包括物流中心选址、建设规模、作业 区布置( 又称总平面布置或总体规划) 、作业区内部布置( 又称详细布置) 、物料搬 运系统设计、生产与辅助设备布置设计、建筑设计、公共设施设计等等。由于有 的内容如项目选址、建设规模等处在项目建设的最初阶段，往往企业先期决策中 己经解决，而有的内容如生产与辅助设备布置设计、建筑设计、公共设施设计等 必须由其他专业人员参与，并且主要由其他专业的人员完成，因此狭义的物流中 心设施规划与设计只包括物流中心作业区域布置设计、作业区内部布置设计和物 料搬运系统设计等。在规划实践中，人们常说的物流中心设施规划与设计，大多 就指的是狭义的物流中心设施规划与设计。 本章聚焦于狭义的物流中心设施规划与设计，对物流中心设施规划与设计的 总体程序框架进行了研究，并将这些理论应用于w 公司物流中心的设施规划和布 局改善。在不特别说明的情况下，以下讨论仅指狭义的物流中心设施规划与设计。 2 2 物流中心设施规划与设计的总体程序框架 本节在借鉴传统的系统布置设计方法啪1 ( s l p ) 的基础上，结合w 公司物流中 心自身的特点，并参考国内外最新的研究成果幢5 朋一7 。，提出了一种适合物流中心 设施规划与设计的程序框架，详见图3 1 ，大概分为六个阶段。由于本论文不对 物流中心信息系统进行规划，因此以下涉及到的地方，不作详细介绍。 2 2 1 物流中心战略规划阶段 物流中心战略规划是物流中心设施规划与设计的第一步。主要内容包括：物 流市场竞争分析、企业发展定位、预期发展目标及客户服务水平确定等。 可以运用s w o t 分析m 1 的战略分析方法，通过考察物流中心的内部优势 ( s - s t r e n g t h s ) 内部劣势( w - w e a k n e s s e s ) 、外部机会( 0 0 p p o r t u n i t i e s ) 和外部 第二章w 公司物流中心的设施规划 威胁( t - t h r e a t s ) 等竞争力影响因素，在综合比较分析的基础上，制定具有竞争 力的物流中心发展战略。 物流中心发展竞争态势分析 0 物流中心总体发展战略规划 l 资料的收集与分析 i 功能与作业流程分析 信息系统规划区域布置规划q l - 0 规翅j 术、 、l 、厶、， 后 方案评价 侍 馋 选择最佳方案 ：r 币 j r 一 物流中心详细布置 实施、安装 图2 1 物流中心设施规划与设计的程序框架 2 2 2 资料的搜集和分析阶段 资料的搜集与分析是物流中心设施规划与设计的重要前提，共分为两大步。 1 搜集并分析影响物流中心设施规划的基础数据和背景资料，并结合其实 际情况加以修订，以作为规划设计的参考依据。具体的分析方法有以下几种： ( 1 ) 销售额变化趋势分析利用历史数据来推算未来的订单趋势或周期性变 化，以规划物流中心的作业能力规模； ( 2 ) e i q 分析利用客户订单的品项、数量与定购次数的统计，进行进出货 特性的分析，是以需求为导向的规划分析方法。具体的分析方法参见文献 8 ； ( 3 ) 物品特性和储运单位分析主要目的是正确计算各区的实际需求，适当 的规划仓储和拣货区域： ( 4 ) 物流与信息流分析如作业流程分析、工作流程分析、作业时序分析、 人员素质分析及自动化水平分析等。 2 功能与作业流程分析 一略划段一料集析段一 体划段 一案估段一 细计段 一施段一 脚规酬资搜分阶 总规阶 方评阶 详设阶 实阶 第二章w 公司物流中心的设施规划 功能及作业流程分析，是下一步进行物流中心总体规划分析的基础。 一般来说，物流中心的功能定位和发展目标不同，它们的业务活动与作业 程序不同，但通常都包含运输、储存、订货、进货、发货、拣货、配送等主要活 动。因此，在文献 2 3 中，作者将物流中心的一般性实体作业，依其功能特征划 分为以下9 个实体模块：进货模块；储存模块；拣货模块；补货模块； 分货集货模块；流通加工模块；出货模块：配送模块；退货模块。 在设计的初级阶段，建议设计者以文献 2 3 所提出的功能模块为依据，划分 其物流中心所属的各项作业区域并详列其作业流程。 2 2 3 总体规划阶段 总体规划阶段主要包括物流中心的区域布置规划和信息系统规划两个部分。 就区域布置来讲，在上述分析的基础上，首先对作业区之间的物流关系、关 联关系进行分析，得到相互关系图：然后再引入空间面积因素产生相应的布局方 案；进而考虑不同作业区域之间的搬运设备整合，使物料和人员可以顺畅运行与 不同作业活动之间；最后需要考虑周边设施限制的因素，得到数个初始布置方案。 其具体过程如2 3 节所示。 一般地，当对物流中心的布置设计时，就需同步对物流中心的信息系统进行 规划。 2 2 4 方案评估阶段 在总体规划阶段往往得到的数个可行的方案，应用系统工程学、技术经济学 等方法，或者计算机仿真的方法，从社会、经济、技术等方面因素，对各方案进 行的综合评价和方案评估，从中选择- n 两个最优的方案进行详细设计。 2 2 5 详细设计阶段 对物流中心各作业区内部所使用的各种设施、设备、作业场所、车间通道等 进行详细布置和安排。主要包括：物流中心内部详细的平面布置与机械设备的配 置方案；运输车辆的类型、规格；装卸、搬运、保管所用的机械和辅助机械的型 号规格；装卸搬运用容器形状和尺寸；办公与信息系统的有关设施规格、数量等 等。 在配合总体规划阶段产生的方案进行详细设计时，经常会改变原来总体规划 阶段的区域布置内容，这时须返回前段程序，作必要的修正后，继续回到详细设 计阶段，再进行详细的配置与调整。 第二章w 公司物流中心的设施规划 2 2 6 实施阶段 最后的实施阶段包括招商引资、基础设施建设、设备制造安装、系统调试、 试运行等。至此，才算完成了物流中心设施规划与设计的整个一轮过程。 在上述物流中心设施规划与设计的整个过程中，尤其在总体规划阶段和详细 设计阶段，都要注意设施规划的柔性。由于物流中心直接面向市场、面对客户， 因此随机性、不确定性、动态性特征明显；又由于物流市场变幻莫测，即使采用 基于拉动的e i q 分析方法，预测也很难达到较高精度，从而使设施规划所依据基 础数据的可靠度、可信度等打折扣。这就要求设施规划具有一定的柔性、弹性， 能够适应物流中心这种作业特点，根据业务的繁忙和空闲情况及时调整，同时规 划弹性还表现在能够适应物流中心不断发展壮大的要求。 2 3w 公司物流中心的区域布置改善 由于篇幅关系，本节将结合w 公司物流中心实例，重点探讨物流中心总体规 划阶段的区域布置规划。首先，将简要介绍区域布置方案的产生步骤、以及规划 过程中需要的分析工具：接着利用这些分析工具分析w 公司物流中心原有的区域 布置方案，在此基础上，提出我们的改善方案并进行方案的评估与选择。 2 3 1 区域布置方案的设计步骤 根据物流中心设施规划与设计的程序框架( 图2 - 1 ) ，我们可以在基础资料的 搜集与分析阶段，确定物流中心的作业区域和作业流程，同时通过顾客需求分析 来界定各个作业区域的空间需求和设备需求。 而在总体规划阶段( 不涉及信息系统规划) ，则是探讨如何将各个工作区域 以合理的方式组合，使物流中心所有的作业与周边活动均可以流畅地运作，从而 产生合理的区域布置方案。其过程可归纳成四个步骤1 ，如图2 2 所示。 第一步：利用关联性方法进行分析，掌握各个作业活动之间的互动程度大小， 再将其分析结果运用于区域布置的规划。 第二步：加入空间需求的考虑，探讨如何使用区域布置方法，将具有不同空 间面积需求的各作业活动安置在合适的区位上，根据生产作业方式的不同，在满 足关联性和空间需求的前提下，在该步骤常常会产生不同的空问布置方案。 第三步：加入物料搬运系统的考虑，使物料和人员可以顺畅的运行于不同的 作业活动间，此时设计者可以产生较完整的区域设置方案。 第二章w 公司物流中心的设施规划 第四步：加入周边设施的规划因素，如水电设施、照明通风、消防安全等有 关结构需求，对设计方案进行修正和调整。 资料收集和分析阶段 卜一加入作业需求 反厂， 关联性分析 馈i 卜一加入空间需求 、i区域布局方法 修l 卜一加入搬运需求 , - 1 7 l 一” 希l物料搬警系统分析 置l 卜一加入结构需求 方i 物流周边设施规划 案l 一 产生区域布置方案 方案评估与选择 图2 - 2 区域布置方案产生阶段架构图 上述四个步骤的执行将使区域布置方案完整包含一个设施的基本考虑单元， 即平面布局设计、物料搬运系统设计以及结构设计。因此2 3 1 1 节至2 3 1 4 节 将对这四个步骤进行详细讨论。 2 3 1 1 关联性分析 物流中心设计必须进行关联性分析的理由有两项，如下所述： ( 1 ) 两个不同作业区域之间除了进货、储存、拣货、出货等区域因实体功能 需求所形成的关联关系外，还有其他诸如流程关系、组织关系、环境关系、控制 上的关系等造成的作业关联； ( 2 ) 物流中心内部牵涉大量的搬运作业，通过流量大小的分析合理布局作业 区域，可以避免长距离且大流量的搬运作业，以省却人力及物力。 由此，在进行物流中心设计时，可以结合定性因素分析为主的关联图和定量 资料分析为主的从至图求得更准确的关联性分析。 1 定性关联图 定性关联图是以定性因素为基础，记录设施内部的每个作业区域与其他区域 之间的关系。若两个作业区域之间存在关联性，可以从关联图上中看出其接近程 度大小以及接近的理由。关联图如图2 - 3 所示，关联等级的划分则如表2 一l 所示。 其具体的分析步骤参见文献 2 9 。 2 定量从至图( 图2 - 4 ) 从至图以资料收集所得的定量数据为基础，分析各作业区域间物料流动的规 模，其目的在于协助规划者进行合理区域布局，以减少物料的搬运距离。从至图 的分析步骤见参考文献 2 9 。 第二章w 公司物流中心的设施规划 图2 - 3 作业关联图 表2 1 关联等级的划分 ；相关程度等级接近程度说明说明所占比例( ) ，# a 绝对重要2 5 e 特别重要3 1 0 i 重要 5 1 5 0 普通重要 1 0 2 5 u 不重要4580 x 不可接近不希望接近，酌情而定 貉递萼蠛 _ ”，| ：缈歹弼；。鲈j ，? ，铷瑕莲剑达鲢。搿：。囊：，。? 荔y 。铲，谨 l234567 89 l o l合计 l 2 搬 3 ，一 4 廷 5 、 起6 、 、 始 7 、 区 8 9 1 0 1 1 士要搬运单位其他搬运f f i f 节 酝，搬运单位转挠；蕊鳓黝缁麴醚獬髋4 5 童要搬运弟彪i ；巍朔 2 3 1 2 区域布置方法 图2 4 定量从至图 经过关联性分析，根据不同作业区之问“接近程度”及“物料流动密度”来 配置各作业区的相对位置时，可以将整个布局过程简化为算法方式的程序。常用 的方法有三种：使用定性关联性资料的关联线图法；使用定量流量资料的图形建 构法和使用物流动线的动态布局法。本小节将介绍关联线图法以及动态布局法。 1 关联线图 第二章w 公司物流中心的设施规划 在绘制关联线图之前，首先需有各作业区域的基本资料，如作业流程与面积 需求等，接着绘制各作业区的作业关联度，如图2 - 3 所示，然后将关联图的基本 资料转换成表2 2 所示的“关联线图底稿表”，作为建构关联线图和布局的依据。 限于篇幅关系，利用关联线图进行区域布置的具体步骤，参见文献 2 9 。 表2 - 2 关联线图底稿表 2 动态布局法( 以流程式规划为主) 关联线图法是在完成各作业区基本规划和面积需求后，利用物料流程及活动 关联性的关系进行整合，以决定不同作业区域的可行位置。动态布局法则是先决 定作业系统的主要物流动线，再依流程性的性质及关联性的性质进行区域配置， 其步骤整理如下。 ( 1 ) 各作业区依所估计的面积大小与长宽比例制作成模板。 ( 2 ) 物流中心的各作业区多半具有流程性的关系，在以模板进行配置时应考 虑区域间物流动线的类型。作业区域间物流动线基本类型有4 种，即i 形( 直线 形) 、l 形、u 形、s 形( 锯齿形) ，其余类型则是此4 种类型的组合。在规划设计 时可能采取混合式的动线规划，而非单一的固定模式。 ( 3 ) 区域布局安排： 1 ) 决定物流中心对外的联外道路类型，以决定出入口位置及厂区配置类型； 2 ) 决定物流中心厂房空间范围、大小及长宽比例； 3 ) 决定物流中心内由进货到出货的物流动线类型； 4 ) 依作业流程顺序配置各作业区位置，首先安置面积较大且长宽比例不易 变动的区域，如储存区或分类输送机等作业区，之后再插入面积较小且长宽比例 比较容易调整的区域，如理货区及暂存区； 5 ) 决定行政办公区的位置； 6 ) 进行各作业流程与活动关联的布局组合并检讨各种可能的布局组合，若 有违反关联性原则的( 即关联性强的区域实际问距过大) ，则回到步骤( 3 ) 进行修 正，直到动线形态、活动区域配置与区域间关联性取得一致为止。 ( 4 ) 根据上述的程序，可以逐步完成各区域的概略布局，然后再以区域模板 第二章w 公司物流中心的设施规划 置入相对位置，并作适当调整，形成关联布局图。最后经过调整部分作业区域的 面积或长宽比例后，即得到作业区域配置图。 2 3 1 3 物料搬运系统分析 对物流中心而言，从入库、保管、拣货、流通加工、出库、装载乃至配送的 所有流程，都需要搬运作业，且整体搬运成本占总成本的6 0 7 0 。因此，完 成作业区域配置后，必须进行合理的物料搬运系统设计，以整合不同作业区域间 的物料搬运设备，使物料和人员可以顺畅的运行于不同的作业之间。 由物料搬运的基本理论可知，物料搬运的基本内容就是物料、移动和方法三 个方面。因此，物料搬运分析就是分析所要搬运的物料，分析需要进行的移动和 确定经济实用的物料搬运方法。搬运系统分析的程序就是建立在这三项基本内容 的基础上的。图2 5 为搬运系统分析程序，具体的设计步骤参见文献 2 3 。 1i 设计要素：p 、q 、r 、s 、t 2物料的分类 搬j 对! t o 区域布置 各项移动的计算 移 3 j r 动 各项移动的图表化 方 式 + 物料搬运方法的知识和经验 初步搬运方案 搬 ，一 4 j 还 修改与限制 方 i 法 各项需求的计算 i 一j r 方褪耋监z 方案的评价 气o t - 一一 选择物料搬运方案 2 3 1 4 周边设施规划 经由前述各阶段的规划分析，厂房区域布置的规划己接近完成，但是仍有一 些限制条件必须加以考虑，以作必要的修正与调整。这些因素包括以下几个方面。 ( 1 ) 厂房与土地面积比例：确认厂房容积率、绿地与环境保护空间的比例 第二章w 公司物流中心的设施规划 及限制等因素是否符合。 ( 2 ) 厂房建筑的特性：有无特定建物造形、长宽比例、柱位跨距、梁高等 限制或需求。 ( 3 ) 法规限制：须考虑土地建筑法规、环保卫生安全相关法规等因素。 ( 4 ) 交通出入限制：如果已有预定的厂区方案时，须考虑有无交通出入口 及所在地形区位的特殊限制等因素。 ( 5 ) 其它：如经费预算限制、政策配合因素等。 2 3 2w 公司物流中心的区域布置方案 2 3 2 1 物流中心原有方案的设计流程分析 根据物流中心区域布置方案的的设计流程，我们针对w 公司物流中心进行了 如下分析。 1 作业区域规划及关联性分析 首先，结合w 公司实际情况，并借助参考文献 2 3 提出的物流中心模块化分 析方法，界定该中心所需的作业区域和功能( 表2 3 ) ，并将其整理为内部与外 部所需空间( 表2 4 ) 。该模块化划分方法可以避免遗漏重要作业区域。 表2 - 3 模块空问区域分配表 擎 7 糕 模块类别； ；作业项目。、。 。一。_ 。舶作业区域规划。赢i 。影j j 彩 进货模块1 入口卸货1 进货站台 2 托盘化1 入库缓存区 3 货品验收 储存模块1 入库上架1 入库缓存区 2 储位管理 2 储存区( 高位货架区、大件区、平库区等) 3 库存管理 3 器具储存区 4 器具管理 拣货模块 1 订单整理 1 储存区( 高位货架区、大件区、平库区等) 2 移动设备 3 拣取作业 4 移动活动 补货模块暂无暂无 流通加工模块1 贴条码作业 1 入库缓存区 2 分拣作业区 第二章w 公司物流中心的设施规划 续表( 2 - 3 ) 模块类别作业项目作业区域规划， 分货集货模块i 依顾客订单分货1 储存区( 高位货架区、大件区、平库区等) 2 依路线区域集货2 分拣作业区 3 包装 3 出货缓存区 4 送至出货缓存区 出货模块1 货品移动 1 出货缓存区 2 装货 2 出货站台 3 出货安排 3 周边区域 配送模块外部配送暂无 退货模块1 收回不合格品1 进货缓存区 2 退货检验2 废品库 3 退货存储 3 出货缓存区 4 退货送【司 4 出货站台 表2 - 4 内部与外部作、l p 区域 知十毪7 。i一，内部作业区域，馓， 面积需求( 2 ) 外部作业区域椰。， 面积需求( 叠) 1 进货缓存区4 0 0 1 进货站台露台 2 窄巷道高位货架库区 1 8 0 0 2 出货站台露台 3 平库区 4 9 5 0 作 4 进口件区1 0 5 0 业 区 5 器具库 适当 域 6 大件区2 0 0 0 7 分拣作业区9 0 0 8 废品库1 0 0 9 出货缓存区4 0 0 其次，使用关联性方法分析不同作业区域间的接近程度，如图2 7 所示，并 结合由关联图生成的关联性分析底稿，可以将物流中心作业区域间的关系清楚地 表达出来，如表2 5 ( 未标示关系的，其关联程度俱为u ) 所示。 另外限于篇幅关系，该分析并没有对所有的作业区域进行关联度分析。 第二章w 公司物流中心的设施规划 1 进货站台 2 进货缓存区 3 高位货架区 4 平库区 5 进口件区 6 器具库 7 大件区 8 分拣作业区 9 废品库 lo 出货缓存区 1 1 出货站台 图2 7 作业区域关联图 表2 - 5 火联性分析底稿 紫 作业区域 接近度等级。 勃 ae ioux 1 进货站台 2 3 4 ，5 ，7 ，l l 2 进货缓存区 l 3 , 4 ，5 ，7 ，8 6 3 窄巷道高位货架库区l 24 ，5 ，9 ，1 0 4 平库区2 ，8l ，3 ，5 ，7 ，9 ，1 0 5 进口件区 2 ，8 ，1 11 , 3 , 4 ，1 0 6 器具库82l o 7 大件区2 ，8 ，1 0 ，1 l 1 。4 , 9 8 分拣作业区 9 2 , 4 561 0 ，1 l 9废品库83 , 4 ，7 ，1 0 ，l l 1 0 出货缓存区 l l 7 ，83 , 4 ，5 ，6 ，9 1 1 出货站台1 0 5 ，7 ，81 , 9 2 区域布置方法 在上述讨论中，w 公司物流中心被分为1 1 个作业区，结合在基本资料分析 阶段得到的作业区域的基本规划和面积需求，已可以进行作业区域的初步布置。 根据上面的活动关系图中各区域的相关程度，先将相关性最强的区域放在一起， 然后利用动线布局法，结合u 型动线( 图中虚线) 的概念，再依其相相关系数分 配区域位置；最后，分别将根据不同零件特性划分形成的作业模式( 如直接转运、 第二章w 公司物流中心的设施规划 直接存储、分拣与存储等) 加入到区域布置中，形成图2 - 7 所示的布置图。 图中棕色箭头代表分拣作业时高频率作业区与分拣区之间的作业动线，进出 货缓存区所在位置位于6 1 5 发货区及露台，可调节站台和普通站台原本作为出货 站台使用，但由于施工缺陷限制了它的使用。 鬯鬯一j 一厶上百 一上厶一 “ 一 i j 发货区 霄8 人 爿 - 互供件区 大件区大件区大件区 威 螽 匿 门 l 叁 平库一区平库二区 卜 高位货架 i室 卑 c 分拣区 一 一h 标准件库 平库三区 2 2 6 b 中小件库 - = 进口件库 配件库 囊 秀 笙 u ，；j 7 一i i 。”i l “l 。_ ”i i ” iiil i ：。i l ii 函 、乙豇 2 2 0 图2 7 原有设计方案确定的区域布置图 3 物料搬运设备 通过上述各个作业模块的设备需求( 具体的分析过程略) ，将重复的设备加 以整理，w 公司物流中心主要设备需求如表2 - 6 所示。 表2 - 6w 公司物流中心所需设备 第二章w 公司物流中心的设施规划 2 3 2 2 改善方案的设计 1 原有设计方案的缺点分析 随着物流中心周边设施和内部作业的变动，原有设计方案投入运营后，渐 渐落后于物流中心及w 公司的的发展速度，以致物流中心成为w 公司生产物流 的瓶颈。经我们调研以后，发现了以下几个问题。 ( 1 ) 仓库布局造成的问题 1 ) 高位货架库存利用不当 由于高位货架上存取的货物的拣取动作复杂，拣取时间过长：而且只有两辆 高位