仓储管理的优化案例

1、精品文档你我共享AAAAAA进行重新规划和设计，以便得到合理的案例某钢材库仓储系统的设计与优化本案例采用多因素分析法，对刚才仓储系统的规划、贮量动态预测、搬运设备选取、立 体仓库设计等，结合实例进行讨论，提出了以调查统计、分等加权、相关图分析和指数平滑 预测等为手段的现代仓储系统的设计与优化方法。与经验估算法相比，多因素分析法具有系统全面、经济合理等特点。一、前言现代科技的进步，促使仓库技能也在不断发展和完善， 仓储系统的设计和优化已日益显 示出重要性。但在实际应用中， 还缺少科学的理论和方法来指导。 本文通过对某公司钢材库 进行规划和设计，力求探寻适用于仓储系统的设计理论和优化方法，以供进一

2、步探讨。该钢材库的库区平面布置图如图9-1所示。可以看出，不符合物流系统基本设计原则之处有以下几点：（1）系统观念不强，分布混乱，不必要的路径过长，转弯和迂回太多，从而使物流不 畅，装载和运输费用增加。（2）原仓库、料场布置不合理。例如是钢管库，是露天料场，两者存放货物相同 却不在同一运输线上。（3）原仓库物资随意堆放，没有充分利用空间和占地面积，且工作环境不佳。基于上述原因，在原钢材库的库区规模条件下， 仓储系统。二、库厂的选址和规划仓库和料场的选址和布置对仓储系统的基建投资, 境保护等都有着重要意义，因此要首先考虑。该钢材库的库区规模和地址是确定的。仓库和料场的功能基本相同，存取物资品种基

3、本 单一。库场地址选择应用较多的是分级评分 法，又称分等加权法，如表 9-1所示。表中列 出了地址选择的影响因素，按其重要性分别规定相应的权数。同时，对每个备选地址进行审 查，并按每个因素逐个排出各个地址的排队等 级数，放在每个小格中对角线的左上方。再把每个因素中各个地址的排队等级数乘以该因 素的相应权数，所得分数放在每个小方格中的 右下方。最后把每个地址的这个分数相加，得到总分数，标明各个备选库场地址互相比较时 的优劣程度，如地址C总分143最高，取为最表9-1 库址选择评分表可供选择的地址可供选择的地址影响因素权数ABC影响因素权数ABC1劳动力54/202/105/256 土地、气候42

4、/82/82/82运输63/183/182/127费用74/282/143/21物流费用、生产管理、作业条件、环啣！1-L钠H库曄区平ifii片宜懼迪、* O -柱的出 吐簣电所世TW. 皆门3精品文档你我共享AAAAAA3环境33/94/122/68扩展余地22/42/45/104停车场所45/204/164/169通道便利53/154/202/105服务72/144/285/35合计/136/130/143接着要合理确定仓储系统区域所有单位间的位置关系，并画出平面布置图。这是利用相关图来进行的。所谓相关，就是个单位之间所具有的关系密切度，这种密切度与物流因素有关：两个单位之间的物流量大，则

5、他们的关系密切度也大，应靠近安排；也与非物流因素有关：非物流因素要求两个单位靠近一些，则它们之间的关系密切度也大，应靠近安排。这样，把各单位间的关系密切度按等级确定下来，并用简明的图表示出来， 就是相关图。可以用相关图作为依据来进行系统规划。通常把密切度等级分为6等，即A、E、I、0、U、X等。A级密切度最高，X级最低。取X级的两个单位不但不需要靠近，而且不能靠近。钢材库区主 要单位有十个根据密切程度定出等级，画出综合相关图，如图 9-2所示。令A级相关的两个单位的优先权数为 6， E级为5，I级为4，0级为3，U极为2，X极为1，可计算每个单位 的累计优先权数，列表9-2.一个单位所含的累计

6、优先权数越高，则这个单位对其他各个单位的重要程度越高，就应该优先安排。再根据每个单位与其他单位密切程度以及实际情况，确定出钢材区规划和布置，如图 9-3所示。表9-2优先权顺序表优先权数37363532323129252423单位优先顺序12345678910门卫口 If/ / TL I I J I 1 L J I ! J. I L I J I L I rrIVI9 3钢材库新屮面布K圏.C. 團一停车境 却一”忙电 荀一喪业闭 矗一宅沾艮.时一调匪空 、。-体息空三、预测分析客场地址和总体布置确定以后， 对未来几年钢材最大存储量进行预测，以便确定库场的容积和机械设备的配置。根据 198919

7、94年资料，钢材进库场数据如表 9-3所示，其分布 如图9-4,呈非线性递增的趋势，故采用三次指数平滑预测法。表9-3钢材进库场数据月平均（万t）年度19891990199119921993199419-2 综命和综命和关图关图I I丨丨精品文档你我共享AAAAAA数量0.950.971.011.091.151.20精品文档你我共享AAAAAA取平滑分数a=0.3b6=2(1-a) 2(6-5a) S 6(1)-2(5-4a) S 6(2)+(4-3a) S 6=0.055C6=2(1-a)(S6-2S6 +S6)=0.003S0(1)=S0(2) =0.95+0.97+1.01=0.9773

8、3)=0.977根据计算公式：S )= ayt+(1- a)St.1 (1)St(2)= aSt(1 +(1- oc)St-i St(3)=洛(2)+ (1-归-1 式中a平滑系数；St(1)第七周期的一次指数 平滑值；St一第七周期的二次指数平滑值；S3 第七周期的二次指数 平滑值；yt第七周的实际值计算结构如表9-4所示。表9-4 计算过程年度198919901991199219931994周期0123456入库量0.950.971.011.091.151.20St( 0.9770.96920.98150.98151.01401.05481.0984St0.9770.97310.97550

9、.97550.98701.00741.0347St(3)0.9770.96990.97160.97160.97620.98561.0003a6=3S6-3S 6+3S6=1.19建立三次指数平滑预测模型为:丫丫6+ T=a 6+b 6T+C 6T图图9 - 4钢材进钢材进库场量分布图库场量分布图精品文档你我共享5AAAAAA则1995年预测超前周期T=1,1996 年 T=2再代入预测模型，预测后五年的入库见Q =将各系数代入：Y=1.19+0.055T+0.003 T表 9-5。表9-5 预测入库量月平均（万t）年度19951996199719981999入库Y1.2481.3121.382

10、1.4581.54根据1989 1994年计划内和计划外的销量 （出库量），其数据序列呈明显的线性增长倾向，故采用二次指数平滑预测模型（略去计算过程），预测出19951999年销量，即出库数据，见表9-6。表9-6 预测岀库量月平均（万t）年度19951996199719981999计划内1.1641.2041.2441.2841.324销量计划外0.06720.10260.15870.1740.216表9-7 1995 1999年每年度平均入库场差值月平均（万t）年度19951996199719981999入岀库差值0.01680.0054-0.02070019951999年每年度月平均入出

11、库场差值见表9-7。最大积压量（原库存为零）为0.0222万t，累计积压量为 0.0015万t。四、库存容量的确定和优化计算根据预测分析，得知未来5年内 每年度月平均入库值，又知库厂每月 上半月一边进钢材一边销钢材，下半月只销钢材，积压量甚少，可化简为 零。这样可得出库存模型如图9-5所示。（其中，P为进货速度，R为销货速度，Q0为进货批量，Q max为最大库存量，t1为边进边销的时间，T为库存周转期。）1.248t+1.312t+1.382t+1.458t+1.54t=1.388 万 t/ 月P 1 =RT=Q 0图9-5库存模型精品文档你我共享AAAAAA最咼库存量Qo 1.388R= =

12、1.388 万 t/ 月T 1Qo 1.388P=!7=育=2.776 万月Q max = R(T-t 1)=0.694 万 t但实际情况只能近似于库存模型，取月不平衡系数Km=1.4 ,则实际库存量应为：Q max=Km Qmax=.917 万 t再根据仓库和料场比例关系，确定建立一个最大容量不小于5500t的立体仓库群。由于根据该钢材库的进货批量和时间基本上确定，因此不需要再做其他计算。五、钢材库货架的设计钢材库主要是存储钢材，大部分是4米以上的长大件，根据国内外立体仓库货架资料，采用带有横撑的货架是最优选择，其钢材存放在横撑上。每个货架由11个立柱组成，立柱间距为1米，每个货架为5层，每

13、层承载重量为 5t。立柱之间用钢筋和角钢链接。立柱由 槽钢和钢板组成。横撑采用槽钢，按一定的尺寸分别焊接在立柱的两侧。经过强度和稳定性（当一侧满载，另一侧仍空载时）计算确定截面尺寸。每个货架最大承载重为50t，一般情况货架利用率为95%库存量按5500t计算，则货架最少需求量为：5500tn= 50t/ 个 X95% =115.7 个取整数为116个，分配在确定的立体仓库中。六、搬运方案的选取（一）运输方式从总体布置图（图9-3 ）可以看出，运输方式有公路运输和铁路运输。前者机动灵活、 换装环节少。后者运量大，可靠性高，远途运输费用较少。只有铁路和公路运输协调工作， 才是最佳的运输方式。但根据

14、该钢材库实际情况，铁路运输方式是主要的。（二）装卸机械的分析钢材库、场物资主要是 4m以上的长大件，装卸机械主要选择下述三种：（1）轻型龙门起重机。库场装卸长大件，大都采用龙门起重机，主要用于露天料场。 它跨越铁路线和货场，占用通道面积小，库场面积利用率高，起重量大，效率高。（2）侧面高架叉车，又称无轨堆垛车。 其起升高度和通过窄巷道的性能比一般叉车好，机动性比巷道堆垛机好， 可转移到其他巷道工作，可在巷道外作业，又可开出库外作业，同时货叉可横向调节，是和长大件的装卸。（3）桥式堆垛起重机。它是一种最早用于高层货架仓库存取物资的机械，也适用于无货架堆垛，它既有桥式起重机能够跨越仓库内地面障碍物

15、、堆垛高度高的优点，又有叉车灵便、两货叉横向可调节以叉取长大件的特点。（三）装卸机械的优化计算精品文档你我共享AAAAAA库场实行两班制，一台龙门起重机需要司机22-人，需配备12个装卸工人。龙门起重3(0.224)C+1(C-1)!(C-0.56)P0+0.56Cs/Cw=23.2/100 0.232,该钢材库进、出库场的主要运输工具是火车，同它配合的最佳装卸机械是龙门起重机。根据总体规划，它的跨度为35米，起重量为5t。火车每月最少运输 5次，每次最多20节车皮，每节车皮最大载重量 100t。该库场每次最大发货量为：5500t5500tQ=K m =1.4 X-=1540t55其中，Km为

16、月不平衡系数。此仓储系统符合运筹学的排队论MM（型，平均到达率为：5 X20 节入=0.139节/小时30 X24小时机完成一个周期工作需要12分钟，则平均服务率为:60分钟/小时M=（F 測节=。25节/小时每台龙门起重机（及装卸工人等）的服务费用包括：装卸工人工资4元/小时，司机工资3.2元/小时，龙门起重机回收期定位8年。则每小时成本为16元，所以服务成本费 C=23.2元/小时。火车一节车皮等待一小时随时费C0=100元。M=0.139心250.56设龙门起重机台数为C：-1令C=1、2、3、4、5依次代入，得表 9-8落在区间0.04270.6653内，所以C=2,即龙门起重机取 2

17、台时，可是总费用为最小。表9-8起重机台数计算台数服务车皮数LS(C)- LS(C+1)台数服务车皮数Ls(C)- Ls(C+1)LS(C)LS(C)- LS(C-1)Ls(C)Ls(C)- Ls(C-1)11.27270.665340.56040.0004 0.004320.60740.0427 0.665350.5600精品文档你我共享AAAAAA30.56470.0043 0.0427精品文档你我共享立体仓库布置如图 9-7所示。AAAAAACt9-6。司机人数（两班制）（四）装卸工艺的分析方案一：龙门起重机牵引平板车桥式堆垛机，参见图9-6方案1示意图桥式堆垛机台数计算公式为：VTA=

18、 KC t式中V作业量（库场最大作业量为V=1540t）;C设备每次搬运量，选用桥式堆垛机C=4t;t规定的作业时间，t=24小时；T设备完成一个作业周期所用的时间T=10小时；K车辆和设备不均衡系数，取K=1.2 ;1540 X10A=（X1.2）台=3.2，取 A=4 台。 4 X24 X60为使堆垛起重机和龙门起重机工作互不影响而连续工作，确定牵引车5台，选20t平板车8台。一台平板车（20t级）1.2万元，牵引车每台3万元，桥式堆垛机每台 16万元。则总投资为：Q= （16 X4+1.2 X8+3 X5）万元=88.6 万元2 1=4 x23 +5 x23 =22.3 人取整为 23

19、人0A 4精品文档你我共享AAAAAA图9-7 立体仓库布置图9-8方案2示意图设置12排货架，没排5个货架。每个货架双面各 5层，货价格数为12X 5 X 5X仁600 个。排与排间通道为 3.8米，4台桥式堆垛起重机。火车和汽车装卸侧各设8个门。库内容量为：600X 5=3000t。需要2个立体仓库满足要求。方案二：侧面高架叉车龙门起重机，参见图 9-8。侧面高架叉车的台数：VT1540 X15A=X K=( 3X4X0 2)台=64 台符号意义同前，取 A=7台。 设备投资上，每台侧面高架叉车6万兀，总投资 7 X 6=42万兀。司机人数n=72X 2-3 18.6=19 人立体从仓库布

20、置形式参见图9-9。该库设置10排货架，每排5个货架，每个货架双面个4层，货架第一层距地面1.5米以上，货格数10X 5 X 4X 2=400个，排与排间通道为 5米，配置5台侧面高架叉车，火车装卸场一侧设12个门，汽车装卸场一侧设8个门。库内容量为400个X 5=2000t，需要3个立体仓库满足要求。（五）方案的评价方案的比较，多用和选址是相似的方法，即因素加权法。如表9-9所示，列出影响方案选择的各项因素，把最重要的加权值定为10,其他因素的加权值按其重要程度相应递减。用兀音字母为评定方案因素的标准：A（优异）4分，E（很好）3分，1 （好）2分,C（尚好）1分，1（差）0分。按元音字母等级标准规定的得分值乘以权值，并填在格 子内斜线下方。把每一方案的总