物流系统规划与设计总结

1、第二章 物流系统规划与分析1、物流系统的定义 物流系统是指在一定的时间和空间内，由所需位移的物料、包装设备、装卸搬运机 械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干要素所构成的具有特定功能的有 机整体。2、物流系统的目的是实现物流的空间和时间效用3、生产系统要完成由原材料到产品的转变过程， 其目标在于使生产效率达到最高的 程度，在转变过程中，原材料经过运输、储存、加工、装配形成产品，产品又经过 储存、运输，最终到达用户手中，形成了生产过程的物流。4、对制造企业，可以说 “工艺是龙头，物流是支柱 ”5、对于企业内部的物流， 优化的途径主要通过合理地平面布置， 优化物流路径及合 理配置装卸、运输机

2、械，提高物流质量以及改善生产节奏，尽可能降低库存，加快 物流速度来实现。6、通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化企业总体布置， 合理配置各种生产设施、辅助设施，避免或减少物流迂回、交叉以及无效的往复运输、倒运， 避免物流输送过程混乱、线路过长等，达到物流短捷、顺畅。7、生产物流系统分析基础 规划设计人员、小组或团队要作大量的调查研究，要进行有效的物流分析， 必须了解企业分散在不同部门， 如营销部门、 产品开发设计部门、 制造部门、 工艺部门等之中的各种产品、产量、工艺、路线等信息。 比如说了解企业的生产纲领文件、 产品结构文件 (Bill of Materials, BOM) 、工

3、 艺 路 线 图 (Route Chart) 、 装 配 程 序 图 (Assembly Chart) 和 工 艺 过 程 图 (Operations Process Chart)、流程图 (Precedence Diagrams)等。(1) 生产类型 按生产的成批性划分，有三种基本类型：(1) 大量生产。(2) 成批生产。(3) 单件生产。(2) 产品设计 产品设计过程详细说明了产品的结构、尺寸、材料和包装等信息，产品设计 是工艺过程设计的前提，而工艺过程设计是 “龙头 ”。(3) 产品设计信息这些信息包括：爆炸装配图( Exploded Assembly Drawing ) 零件图 (Co

4、mponent Part Drawing) 零件明细表( Parts List ) 物料清单(产品结构文件， BOM )等(4) 工艺过程设计决定产品将怎样生产， 零件是自制还是外购， 采用什么工艺和设 备，需要多长时间，是工厂物流系统设计和工厂布置的重要依据。8、当量物流量的计算及物料分类一个玛格数的物料是： 可以方便地拿在一只手中； 相当密实；结构紧凑，具有可堆垛性；不易受损坏；相当清洁、坚固和稳定9、流程分析流程线路图主要用于物流 “搬运 ”和“移动 ”路线的分析，研究从工作站或设备 的布置上缩短搬运距离。 因此， 在图上可以不标记停滞， 只标记操作、 检验、 储存三项的位置，对于搬运则

5、直接用箭头或箭线画在流程线路上。第 3 章 设施选址决策1、设施选址主要包括两个层次和两方面的内容。两个层次是：一种是小型单一设施的选址， 主要根据已有的产品、 新产品和生产模型来确 定，问题较简单。另一个层次是设施网络的选址，即要为一个企业所属的多个工厂、仓库、分 销服务中心选择合适的地址，使这些设施数量、位置和规模达到优化，问题 很复杂。两个方面的问题是：1) 选位。2) 定址。2、决策者在选址规划时通常会考虑以下三种选择方案：1) 扩张企业当前的设施。 2) 保留当前设施，同时在其它地方增建新设施。 3) 放弃 现有地点，将设施关闭并迁移至其它地方。3、选址决策影响因素与评价 企业内外两

6、方面分类， 内部因素指的是与企业本身密切相关的因素， 而外部因素指的是社会环境及自然条件对企业选址所施加的影响因素。4、选址方案论证和评价的原则 经济性原则：以最小的投入取得最好的效果。 发展原则：发展的前景及适应发展的能力。 兼容性原则：与原有经济、技术、环境、社会的兼容性。 相关效果原则：考查相关的经济、技术、环境、社会效果。5、定量分析方法成本-利润 -产量定址分析 重心法6、定性分析法 德尔非法 第 4 章 设施布置设计1、典型布置 生产设施的三种基本的布置形式： 固定式布置 产品原则布置 工艺原则布置 混合布置：成组原则 服务设施的三种基本的布置形式： 零售店布置办公室布置仓库布置2

7、、5 种基本的流动模式直线形、 L 形、U 形、环形流动模式、 S形3、进行流水线平面布置设计时应遵循以下原则：有利于工人操作方便；在制品运动路线最短； 有利于流水线之间的自然衔接； 有利于生产面积的充分利用。4、流水线生产平衡 在规定的装配线速度下，使总的空闲时间最少，或使做一额定工作量的操作人 数最少产以使平衡延迟最少流水线生产平衡方法1确定工作周期时间 C。C=H/Q式中： H 每天生产时间；Q 每天在 H 时间内要求的产量；C 周期时间。2确定最少工作站（工作地点）数目K ，K= t /C式中： K 最少工作站数；t 完成作业所需时间总量。 工作站的作业分配问题要用到矩阵解法，将结合下

8、面的例子来讲述这一过程。5、物流分析两个最小原则： 经过距离最小和物流成本最小。两个避免原则： 避免迂回和避免十字交叉6、针对不同的生产类型，应采用不同的物流分析方法：1）工艺流程图 （Process Chart）。用标准符号绘制的工艺过程图直观地反映出工厂生产的详细 情况， 此时， 进行物流分析只需在工艺过程图上注明各道工序之间的物流量，就可以清楚地表现出工厂生产过程中的物料搬运情况。2）多产品工艺过程表3）成组方法4）从至表5）物流相关图物流强度等级划分采用著名的 A、E、I、O、U 等级， AEIO 比例如下图， U 级比例 只给无物流的作业单位对 ,有物流的作业单位对一般不考虑。6)

9、Tompkins 关系表技术 步骤为：先将相关图转化为关系工作表(Relationship worksheet)将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块，得到拼块图 (Dimensionless block diagram)在拼块图上作流程分析 (Flow Analysis) 。将拼块图转化为面积图摆放时，先找出关系最重要的，即 A 最多的，若 A 级数量相同，再比较 E 的。将此块 先放于中央位置，本例为 1。再看 1 块的 A 角(左上)和 E 角(右上)。 摆放规则是： A 级关系要边靠边放， E 级关系至少角靠角， X 级关系不能靠边也不能靠 角。对画出来的方案，我们可以作一个好坏评级。

10、方法是：如果 A 级的没有靠近，则罚 2分； X 级的边靠边也罚 2 分；A 级的只角靠角，为 1 分； X 级角靠角， E 级没有角靠角也罚 1 分。7) 面积图 面积图主要考虑两个问题：一是将前面分析各作业单位面积需求汇总， 根据场地的要求， 确定建筑的基本形状； 二是在此形状上按各作业单位的面积需求进行分配，结合上面布置图，作出有面积 的块状布置图( Block Layout )。7、非物流分析 在纯服务性设施中，例如办公室、维修间内，常常没有真正的固定的物流，常用信 息流或人流当作 “物流 ”8、改善工作地布置的方法1) 避免物料的外包装进人工作地2) 设计并选用合适的盒、架、棚等储运

11、物品，保证空间的充分利用。 盒、架、棚等储运物品应根据使用状况设计大小和款式， 尽量做到刚刚合适； 从人体工学(人因工程学)的角度出发，设置扇形的作业范围，并充分利用 立体空间；类似物料、不良品隔离摆放，防止错用； 做好标识及防护措施，便于正确放置和查找。9、服务系统主要涉及的是人员、信息和商品的流动，服务设施的布置主要有三种，即 办公室布置、零售店布置和仓库布置。10、零售店主要有三种布置形式，即： 网格式 (Grid layout) 自由式 (Freestyle layout) 精品店式 (Boutique layout) 。11、楼层区位价值 、通道区位价值 、空间价值 第 5 章 物料

12、搬运系统设计 物料搬运( Material Handling )是制造企业生产过程中的辅助生产过程，它是工序之 间、车间之间、工厂之间物流不可缺少的重要环节。 物料搬运的基本内容有三项：即物料，移动和方法。这三项内容是进行任何搬运分 析的基础。物料搬运的原则(1) 规划原则。全面考虑需求、作业目标和功能要求来规划所有的物料搬运和物料 存储工作。(2) 标准化原则。物料搬运方法、设备、器具、控制和软件应标准化，以达到系统 总体作业目标，且不牺牲灵活性、模块化和吞吐量的要求。(3) 工作原则。物料搬运工作应当尽可能最少，且达到作业所需的生产率和服务水 平。工作的衡量可以用运量乘以运距来衡量，即 W

13、=F*D 。(4) 人机工效原则。在设计物料搬运作业和选择设备时，要考虑人的作业能力和局 限性，以保证安全和有效的作业。(5) 集装单元化原则。尽可能采用标准容器与装载工具集装物料，以利搬运过程的 标准化、集装化。(6) 充分利用空间原则。最大可能地充分利用建筑物的整个空间，包括高度方向。 不要忘了往上看。(7) 系统化原则。尽可能广泛地把各种搬运活动当作一个整体，使之组成相互协调 的搬运系统。其范围包括收货、检验、储存、生产、检验、包装、成品储存、发货、 运输和反向物流等。(8) 自动化原则。应当采用合理的作业机械化和/或自动化，以提高作业效率、反应速度和一致性，降低成本并消除重复性和有潜在

14、不安全性的人工作业。(9) 环境原则。在设计物料搬运系统和选择设备时，应当将对环境的影响和能量消 耗作为一个重要依据。(10) 全生命周期成本原则。对所有的物料搬运设备和最终的物料搬运系统，应当作 出它们在整个生命周期内的全面深入的经济分析。1、物料搬运活性分析 用物料活性系数来衡量物料搬运的难易程度，这也是物流分析的一个重要指标。 物料搬运的难易程度称为活性。 我们用活性系数来衡量，所费的人工越多，活性就越低。反之，所需的人工越少， 活性越高，但相应的投资费用也越高。在进行搬运系统设计时，不应机械地认为活 性系数越高越好，而应综合考虑移动装车散放支垫装箱升起集中运走搬起这样，由平均活性系数的

15、大小，可以采用以下不同的改进方法：低于 0.5：有效利用集装器具、手推车。0.5 1.3：有效利用动力搬运车、叉车、卡车。1.3 2.3：有效利用传送带、自动导引车。2.3 以上：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。 总之，活性系数越高，所需人工越少，但设备投入越多。在进行搬运系统设计时， 不应机械地认为活性系数越高越好，而应综合考虑。2、单元化是将不同状态和大小的物品，集装成一个搬运单元，便于搬运作业。也叫做集装 单元化或单元载荷 （Unit Load） ，它是物料搬运中最重要的一个概念。集装单元可以是托盘、箱、袋、筒和集装箱等，其中以托盘和集装箱应用最为广泛。3、标准化是指物品包装与集装

16、单元的尺寸（如托盘的尺寸，包箱的尺寸等）要符合一定的 标准模数，仓库货架、运输车辆、搬运机械也要根据标准模数决定其主要性能参数。4、设备、容器和路线结构共同组成物料搬运系统5、没有必要的搬运和长距离的搬运是浪费。搬运的浪费往往因为工厂布局、流水线制造、工程设定等考虑不周而造成。6、SHA物料的主要特征（l ）物理特征（ 2）其它特征 数量 较常用的数量或产量（总产量或批量） 时间性 经常性、紧迫性、季节性； 特殊控制但在实际分类时，往往起作用的是装有物品的容器7、物料搬运路线分为直达型 D 、渠道型 K 和中心型 C8、距离短 距离长(a)复杂的 搬运设备复杂的 运输设备简单的 搬运设备简单的

17、 运输设备距离短 距离长(b)第 6 章 仓库与物流中心的规划与设计仓库从 “静态”储藏 “动态 ”流通枢纽的质的飞跃。观念和功能的改变，引起了仓库形 态和内容的显著变化。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 中心的，它们还是有分工的。SKU 仓库存储单元，以 SKU 为单位的库存量就是库容量 生产领域的仓库 :分为储存 (Storage)和仓储 (Warehousing) 两类1、仓储系统的组成：存储空间、货物、仓储设施设备、人员、作业及管理系统等要 素。2、仓库的三类最基本的功能，即： 移动 (Movement) 、 储存 (Storage) 信息交换

18、(Information transfer3、订单拣货有 4 种策略，即： 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。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，

19、 一次完成这一组订单， 下一波再拣选另一组的。 例如 UPS 自动仓库分拣系统就是采用这种方式。4、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。5、存储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。6、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。7、货物在仓库的存储方式主要有以下三种：散放、堆码、货架储存。8、空间利用： 1蜂窝损失； 1通道损失9、10、库房面积包括有效面积和辅助面积11、有效面积指货架、料垛实际

20、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。12、面积计算方法一般有两种：直接计算法和荷重计算法13、自动化立体仓库一般由高层货架、物料搬运设备、控制和管理设备及土建公用 设施等部分组成14、立体仓库的出现使 “静态仓库 ”变成了 “动态仓库 ”。15、自动化仓库有以下几种分类方式。按建筑形式分类：整体式和分离式。 按货物存取形式分类：单元货架式、拣选货架式。按货架的形式分类：单元货格式货架仓库、贯通式货架仓库、旋转式货架仓库和移 动式货架仓库。按单元大小分：托盘式立体仓库 （Pallet-load AS/RS） 和小件立体仓库 （Mini-load AS/RS

21、） 。例 7-4 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 12001000 150mm 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 3524mm ，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（叉车、货架详细参数见 第 5 章），并计算货架区面积。解： 1）计算 A、B 两类货物所需的托盘存储单元数 SKU。对 A 类货物， 1200 1000

22、 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（ SKU ）可堆垛 32 件。库存量折合 SKU 为 19200/32=600SKU 。同理对 B 类货物，每 SKU 可堆垛 30 件，共需 250SKU 。A、B 共需 850SKU 。 2）确定货格尺寸因每货格放 2 托盘，按前所示的托盘货架尺寸要求， 确定货格尺寸为 2700mm 长，1000mm 深， 1100mm 高（含横梁高度） 。3）确定货架层数由叉车的提升高度 3524mm 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

23、以确定叉车货架作业单元，见图7-6。该单元共有 16 个 SKU ， 长度为 2.7m，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 =2 1m+0.1m+2.235m=4.335m 取 4.4m 面积 S0=2.74.4=11.88m2 ，取整为 12m2。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=54 S0=54 12=648 m26）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 6 9 得货架长 9 个单元，即长 9 2.7=24.3m ，共 6 个巷道， 12 排货架，深 6 4.4=26.4m。深度比长度大，不符合货架沿长方面布置的原则。可考虑用4巷道，取 4 14=56，此时长度为 37.8m，深度为 17.6m，如图 7-7 所示。设计时还要进一步 放为整数，如 39m 18m。长度2700图 7-6 叉车货架作业单元叉车货架5334作业单元度 深长度2700图 7-7 8 排 14 列 4