仓储库存及其系统

1、仓储、库存及其系统仓储、库存及其系统 引言 现代仓库的任务 仓储的功能和目标 进货与出货 仓库规划 自动化仓库 库存系统引引 言言关于仓储的两种观点关于仓储的两种观点： 1、它是一种资产，用来预防预测的误差、机床的故障、供应商延期交货。库存是缓冲器，是保证连续生产的重要环节。 2、它是生产过剩所引起的浪费的直接表现。库存的存在掩盖了生产管理的许多问题，应尽一切努力减少库存。库存是组织行为问题，分工和组织障碍是库存增加的库存是组织行为问题，分工和组织障碍是库存增加的一个重要原因（有缝）。一个重要原因（有缝）。库存管理本质不是对物料管理，而是对业务过程的库存管理本质不是对物料管理，而是对业务过程的

2、管理。管理。问题：问题：该不该有库存？ （委托代理机制不完善）该有什么样的库存？ （仓储规划设计、仓储管理）库存库存是指企业所有资源的储备。是指企业所有资源的储备。库存理论研究概况库存理论研究概况 欧美方面 日本方面 中国方面 1915年，F.Harris 提出经济订购批量。 1931年，Raymond 提出生产批量模型；Magee 提出多品种单一工序的破量优化模型；Maxwell 提出有能力限制条件下的最优批量模型。 20世纪60年代，美国出现了物料需求计划MRP（Material Requirement Planning）。 70年代末期，闭环MRP发展为制造资源计划MRP（Manufac

3、turing Resource Planning）. 1986年，美国提出 敏捷制造AM（Agile Manufacturing）。 进入90年代，出现了企业资源计划ERP（Enter Resource Planning）。20世纪70年代提出丰田生产方式TPS(Toyota Production System)现代仓库的任务现代仓库的任务一、仓库的作用要符合时代的要求一、仓库的作用要符合时代的要求 传统仓库是将物料储存几个月或几年，以便平抑商品供应的不足和波动。 现代仓库最重要的是承担了物流功能的作用。二、仓库的增值作用二、仓库的增值作用 1.持有库存可以平衡和缓冲生产计划和需求之间的差别。

4、 2.将一个或几个公司各制造部门的产品堆积和归放在一起，装箱运给普通客户。 3.更快的响应客户要求 4.反向物流三、库存成本三、库存成本1. 储存成本；2. 生产准备成本；3. 订购成本；4. 短缺成本当存储供不应求时所引起的成本四、仓库的分类四、仓库的分类 .按领域分：生活领域 、生产领域 和流通领域 。.按性质分：剩余储备 、保险储备 和流转储备 。 3.按保管条件分：普通仓库、控温仓库、冷藏仓库、冷冻仓库和特种仓库。 4.按机械化程度分：普通人力仓库、机械化仓库、自动化仓库。仓储的功能和目标仓储的功能和目标仓库的各项功能：仓库的各项功能：1.进货（Receiving）2.预包装（Prep

5、ackaging）3.入库（Put-away）4.储存（Storage）5.订单拣货（Order Picking）6.包装和/或定价（Packing and / or Pricing）7.分类整理（Sortation）8.包装和出货（Packing and Shipping）9.越货（Cross-Docking）10.补货进货与出货进货与出货一、接收货物和发出货物的活动一、接收货物和发出货物的活动二、进货的主要原则和进货的先进作业方法二、进货的主要原则和进货的先进作业方法1.原则原则 使进货活动顺畅，进货过程的物流简化以及使进货工作量少。2.先进的作业方法先进的作业方法直接出货 越库作业编排进

6、货作业进度表 预先进货作业准备收货文件三、出货的原则三、出货的原则1.选择由有效搬运集装单元2.将商品损坏降低到最低限度3.消除出货成堆，直接装上外运拖车4.应用存储货架，减少地面堆货的场地四、仓库中进出货场地的布置与装卸码头四、仓库中进出货场地的布置与装卸码头1.进出货场地的布置形式2.码头的布置仓库规划仓库规划 仓库的合理布局包含两方面的内容：一是企业仓库的合理设置；二是各类仓库内部的合理布局。一、仓库位置的确定一、仓库位置的确定1.企业仓库地址合理设置的原则企业仓库地址合理设置的原则考虑企业生产和经营运行的需要保证企业所建仓库各种设备的有效利用保证安全2.库址选择方法库址选择方法数值分析

7、法 重心实验法 逐次逼近法3.3.考虑因素考虑因素1 1）地区选择）地区选择自然条件（温度、湿度）经济条件（基础设施、已形成的物流格局）社会因素（政策、文化）2 2）地点选择）地点选择运输条件（仓库与生产单位运输距离及公路情况）环境条件（防辐、防尘、防风、防湿）公共设施条件（供电、供水）地理条件（场形平缓、留有发展余地）地质水文条件（地基承载力、古墓、地下水、滑坡）二、仓库的规划目标和内部合理布置的要求二、仓库的规划目标和内部合理布置的要求目标：目标：1.空间利用最大化 2.设备利用最大化3.劳动力利用最大化 4.所有物料最容易接近5.所有物料得到最好的保护要求：要求：1.按仓库作业顺序布置2

8、.缩短货物与人员移动距离，节约仓库空间3.便于仓库各种设施、搬运和储存设备等发挥效率4.充分利用仓库空间5.保证仓库安全三、库容量计算三、库容量计算1.1.库容量的确定库容量的确定 库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库的首先要确定的问题。 库容量的大小： 首先首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要； 其次其次，仓库建设投资费用和建成后的经营费用是库容量经济性的评价指标； 第三第三，出入库频率（仓库另一主要参数）与库容量密切相关，当出库与入库频率一致时，库容量可为极小值； 此外，库容量还与库内货物存放形式、装卸搬运机械类型及通道 有关。 二、库容量的计算二、库容量的计算（以无货架仓库为例） 示

9、例如图：通道两侧各有两排货物（即货堆深度为两个货位），每排货物有若干列，每列堆码四层。 1M 1M 3M 1M 1M 1 1、蜂窝型空缺系数的计算（概率论）：、蜂窝型空缺系数的计算（概率论）： 无货架堆放时，必须将同一种物品存放在一堆，如果在一列货堆上取走一层或几层，所产生的空缺不能用别的货物填补，从而影响了库容量的充分利用，这就是蜂窝空缺。 空缺系数期望值：n表示一列货位堆码货物的件数。例中：101)(nininHE167708814375. 0)(iiHE2、通道损失计算、通道损失计算（设叉车通道（设叉车通道3米）：米）： 总面积=1+1+3+1+1=7 可利用面积=1+1+1+1=4 则

10、：损失=3/73、空缺损失、空缺损失：4、总损失：、总损失：)7/4(*)16/7(*:*)(74）（例中可利用面积HEGHEG68.0*7374167空缺损失通道损失A5、库存容量计算库存容量计算（设实际需求库容量为1000个货位）6、仓容利用率（库存评价）：、仓容利用率（库存评价）：（货位）库容量。总损失实际库容量（库存量）3115680110001%1 .32%100*31151000库存数量或容积积存储货物实际数量或容R示例结论：示例结论： 说明仓库利用率很低。更复杂的设计计算，需要重新设计库存物资种类和堆码，装卸搬运设备和出入库频率。但基本原理都是比较损失的大小。 一般地，货堆越深（

11、例中深度为两个货位），空缺损失越大，但总库存损失越小。 应该注意：不要一味追求存储效率（仓容利用率），否则会造成货场混乱、作业混乱。三、库房设计三、库房设计 1.1.库房设计的主要内容和原则：库房设计的主要内容和原则： 库房设计主要是指仓库内部的合理布局，其具体要求有： （1）要根据仓库作业程度，有利于提高作业效率； （2）要尽可能减少储存物料及仓储人员的运动距离； （3）要有利于仓库作业时间的有效利用，尽量减少人员、设备窝工，防止物资堵塞； （4）要充分利用仓库面积和建筑物空间，但需注意存储数量要易于读取，便于检查； （5）有利于物资、人员、设施安全，要符合“三防”（防水、放火、防爆）。 库

12、房设计的具体内容包括：确定仓库形式和作业形式；确定货位尺寸和库房总体尺寸；物资堆码设计；通道设计；设备配置；存取模式和管理模式；建筑和公用工程设计。主要设计参数包括：静态的库容量、物品物理特征、库房辅助工具（托盘）尺寸等，动态的出入库时间、批次、作业时间等。库房系统形式框图：库房系统形式框图：入库货物仓库设备仓库操作配置方式物流控制消息处理单件货物料垛存放小车按订货方式手动手动箱子或集装箱块形存放连续运输机按货物分类离线批量处理过程托盘不到7m的货架存放叉式提升机串行的在线实时过程建筑物自由仓库平面仓库（常规的）平面仓库（空气运输仓）高平面仓库金属结构的高架仓库水泥结构的高架仓库多层仓库并行的

13、集中交付分散交付铁轨引向的配置前叉车位移叉车高架叉车卷道堆垛机不到12m的货架存放超过12m的高架仓库可移动式货架存放旋转式货架存放可通过式货架存放流动的存放自动小件货架自由操作配置2.2.仓库及作业形式的确定仓库及作业形式的确定1)需求分析提出问题（如需建立适合什么情况下的库房），确定目标；通过调研找出各种限制条件；研究实施工作的可行性、组织措施等。2)确定货物单元形式和规格这一步不一定花很多时间，却是企业库房设计中不易控制和容易忽略的一步。一些企业由于缺乏对企业产品自身的长远了解，因此只注重了眼前的货物形式。3)确定库房和作业形式在上述工作基础上可以确定库房形式。一般多采用单元货格式仓库。

14、对品种不多且批量较大的仓库，也可以采用重力式货架（流动式）仓库。同时，根据入出库的工艺要求（整单元或零散货入出库）来决定是否需要拣选作业等作业活动。3.3.货位和堆码的确定货位和堆码的确定 1)货位尺寸的确定货位尺寸是库房设计中易项极其重要的内容，它直接关系到仓库面积和空间利用率，也关系到能否顺利地存取货物。货位尺寸取决于在货物单元四周需留出的净空尺寸。对自动化仓库而言，这些净空尺寸的确定应考虑货架、起重设备轨道施工精度和停车精度。 2)货位布局一般应按入库、验收、储存、分拣、出库流程安排；根据作业频率确定堆垛机数量（一般一个巷道配备一台堆垛机）；确定高层货架和作业区的衔接方式。 常见错误：不

15、注重流程中的货品流量（吞吐量大的应置于移动距离最短的位置（主通道、低货位）。 3)堆码按物资性质、品种、重量、外形尺寸设计堆码位置。堆码形式有平面堆码、立体堆码和悬挂堆码，常用立体堆码。接收区订货提取区包装组合区装运组合区散货区散货区典型仓库设计图4.通道设计通道设计 通道有两类：a、仓库通道，包括：入库区通道、各库房间通道； b、库房通道：出入库通道、货位间通道。 通道设计的主要指标有通道的方向、宽度和数量，一般按国家标准设计。例如：汽车通道应不小于4米，叉车通道应不小于3.6米。 常见错误：主通道交叉。思考：在线库存中，下列两种出入库房通道的设计分别适合于哪种情况 直线型生产线 直线型生产

16、线 立体仓库 出入库口 出入库口 出入库口 出入库口 立体仓库 5.5.建筑和公用工程设计建筑和公用工程设计 库房的工艺设计要对仓库的土建和公用工程的设计提出要求，内容包括：确定货架的工艺载荷；提出对货架的精度要求；提出对基础的承载力要求；确定采暖、通风、照明、放火等要求，其建筑主要项目如下。构造分类 明 细 项 目 规模 层数、地面积、梁间距、檀长度、房檐高、天花板高、梁高度、容积、 容许库容量 基础 柱下基础（桩） 、墙下基础 骨架构成 房架结构、框架结构、地面结构、强度 柱 间隔、粗细、形状 墙壁 外墙壁、隔断墙、防火墙、内装修、构造、材料 屋顶 倾斜度、构造、材料 天花板 有无、材料

17、地面 地面负荷、做法、高度 窗 侧窗、天窗、地窗、位置、大小、数量 出入口 外墙门、内墙壁门、防火墙门、位置、构造、大小、数量 房檐 位置、大小、高度 通风装置 位置、构造、高度 附属设备 防潮设备、消防设备、防盗设备、照明通风设备、防鼠设备、排水设备 装卸设备、保管设备、其它设备 主 体 构 造 6.6.存取和管理模式存取和管理模式1)存取模式：有两种基本模式。 单作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位，然后返回通道口。 复合作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位A，然后直接转移到另一个给定货位B，取出其中的货物单元，送到通道口出库。2)管理模式大中型仓库普遍采用计算

18、机管理，并在线调度运输设备。3)评价指标仓库利用率单位时间单元仓库数量消耗费用投资费用比平均库存量每年运出总量转运频率总数量所存数量存取率库房有效面积存储物资面积面积利用率/四、仓库的典型布置四、仓库的典型布置1.U形布置2.直进穿越式布置一、独立需求与相关需求 独立需求是指企业自身不能控制，而是由市场需求、订货合同等决定的需求。 相关需求是指与最终产品的品种、数量相关的，由最终产品所决定的需求。二、独立需求库存模型1. 基本库存模型定量模型和定期订货模型 定量模型是当达到规定再订货水平的事件发生后，即进行订货。是“事件驱动”。 定量订货模型是当库存量减低到再订购点时，进行订货，是“时间驱动”

19、。t0Q0TQTt0Q0Q订货日t0订货周期2. 三种简单的库存系统 任意补充系统(Optional Replenishment System)需求订购成本短缺损失最高库存水平M时间和资金最小订购批量QM-I=qQ，则订购q；否则不订购。 双箱系统(TWOBin System)采用定量订货模型 单箱系统(OneBin System)采用定量订货模型 在双箱系统中，物资从一箱获得，另一箱的库存数量刚好等于再订购点的库存数量。3. 订货定量系统 基本模型现有库存RQ时间L 产品需求固定，且在整个时间内保持一定； 提前期固定； 单位产品的价格固定； 存储成本以平均库存为计算依据； 订购或生产准备成本

20、固定； 所有产品的需求都能满足； 库存模型建立过程： 确定成本公式总成本TC存储成本采购成本订购成本成本批量QoptHQSQDDCTC2 确定订购批量Qopt0202HDSdQdTCQHDSQopt2LdR 边生产边使用的定量订货模型pQHdpSQDDCTC2)(对Q求导，使其等于零，可得:)(2dpHDSpQoptP-ddRTdpt1Lt2Q4. 定期订货系统现有库存安全库存时间LLTTT缺货LTz安全库存 =IzLTdqLT)(订货量三、相关需求库存系统1. 物料需求计划（MRP） MRP的提出 MRP的原理 从最终产品的生产计划导出对各种物料的需求量。 根据各种物料的需要时间和订货生产周

21、期来确定其订货单发出的是或开始加工时间。 MRP系统的逻辑流程预测合同主生产计划（MPS）物料需求计划（MRP）需求报告（计划订单）采购加工物料清单（BOM）库存信息需求要生产什么？要用到什么？已经有什么？还缺什么？何时生产或订购？2. MRP系统中的订购批量556075956070605087654321每周净需求量0.5%47.0010.00每周库存保管费率订货或准备成本（元）每项成本（元）净需求量数值 按需确定批量法周净需求量订货量期末库存 保管费（元）准备费（元）总成本（元）150500047.0047.00260600047.0094.00370700047.00141.004606

22、00047.00188.00595950047.00 235.00675750047.00282.00760600047.00329.00855550047.00376.00 经济订购批量法根据8周确定年需求量 D=525852=3412.5 单位年保管费 H=0.5%1052=2.6 元准备费用 S=47 元3516 . 2475 .341222HDSQopt所以周净需求量订货量期末库存 保管费（元）准备费（元）总成本（元0547.0062.05260024112.050.0074.1037001718.550.0082.6546001115.550.0088.20

23、5950160.800.0089.0067535129214.6047.00150.60760023211.600.00162.2085501778.850.00171.05 最小总费用法周订货量保管费（元）订货费（元）总费用（元）1500.0047.0047.00121103.0047.0050.001318010.0047.0057.001424019.0047.0066.001533538.0047.0085.001641056.7547.00103.731747074.7547.00121.751852594.0047.00141.006750.0047.0047.00671353.0

24、047.0050.00681908.5047.0055.50周净需求量订货量期末库存 保管费（元） 准备费（元） 总成本（元）12345678506070609575605533500001900028522515595011555014.2511.257.754.750.005.752.750.0047.000.000.000.000.0047.000.000.0061.2572.5080.2585.0085.00137.75140.50140.50 最小单位费用法周订货量保管费（元） 订货费（元） 总费用（元） 单位费用（元）1500.0047.0047.000.9400121103.00

25、47.0050.000.45451318010.0047.0057.000.31671424019.0047.0066.000.27501533538.0047.0085.000.25371641056.7547.00103.730.25301747074.7547.00121.750.25901852594.0047.00141.000.26867600.0047.0047.000.7833781152.7547.0049.750.4326周净需求量订货量期末库存 保管费（元） 准备费（元） 总成本（元）12345678506070609575605541000000115036030023

26、017075055018.0015.0011.508.503.750.002.750.0047.000.000.000.000.000.0047.000.0065.0080.0091.50100.00103.75103.75153.50153.503. 闭环MRP、MRP及ERP 闭环MRP预测合同主生产计划（MPS）物料需求计划（MRP）执行物料计划（采购、加工）物料清单（BOM）工艺路线需求能力需求计划（CRP）可行？执行能力计划（投入/产出控制）是否库存信息工作中心编制能力需求计划扩大与延伸了MRP功能加强对计划执行情况的监控 MRP主生产计划MPS物料需求计划MRP产品结构文件生产工艺

27、文件经营规划BP销售规划SP市场预测订货合同产品生产大纲关键资源需求计划RRP上期在制品结存粗能力需求计划RCCP能力需求计划CRP作业计划期量标准车间作业管理外购、外协计划库存管理最终装配计划生产作业统计外购、外协到货信息成本核算 ERPERP的新特点：ERP的功能特点： 对MRP功能的扩展 支持混合方式的制造环境 能动功能的加强 支持开放的客户机/服务器计算环境一、自动化仓库定义 自动化仓库系统（AS/RSAutomated Storage and Retrieval System）是指在不直接进行人工处理的情况下能自动地存储和取出物料的系统。二、自动化仓库的优点1. 高层货架存储2. 自动存取3. 计算机控制三、自动化仓库的分类1. 按建筑形式 整体式和分离式2. 按货物存取形式 单元货架式、移动货架式和拣选货架式3. 按货架构造形式 单元货格式、贯通式、水平循环式和拣 选货架式4. 按所起的作用 生产性仓库和流通性仓库5. 按与生产连接的紧密程度 独立型、半紧密型和紧密型四、自动化仓库物流线路及设备布置物流路线及设备布置的原则： 最小移动原则 直线前进原则 充分利用空间