物流管理第十二章

1、企业物流管理企业物流管理第十二章 存储与搬运决策商学院 企业物流管理 张宇华2主要内容 存储活动表现为不同物流系统中所包括的各种各样的存储和搬运决策。 不考虑库存持有成本储存和物料搬运活动约占整个物流成本的1/4其中，人工费用约占1/2；空间费用约占1/4；其余的为能源、设备、材料和其他费用。 考虑物流网络中节点设计与运作的规划问题：节点通常以仓库为代表 主要内容：设施设计的规划，包括设施规模、融资类型、结构、空间布局、站台设计、物料搬运系统选择和存货布局31选址 从运输与分拨杂志的读者调查来看，就分拨中心而言，被调查者选出的最重要的选址影响因素因其所在的行业(制造业、零售业还是配送业)而异。

2、各因素及其排名如表12-1所示。452 设计与运作规划n 2.1 确定设施规模n 仓库的规模一旦确定，它就会在未来的20年或更长的时期内成为仓库运作的约束条件。n 一般说来，对仓库规模的规划不力要么导致仓库的物料搬运费用过高(当仓库容量小于实际需要时)，要么导致物流系统中不必要的空间费用(当仓库容量大于实际需要时)。n 规模是指仓库建筑的总容积长、宽和高。n 规模的起点是容纳仓库中各期存货所需要的最小空间，其他因素对仓库规模的影响则表现为，在这个库存决定的基础规模之上再增加容量。6n 两种不同条件下，由库存决定的仓库规模n 第一种是在合理的时期内空间需求没有显著变化，空间需求趋势不可预测的情况

3、。n 第二种是预期平均库存水平在数年内将有所变化的情况下，确定仓库规模的问题。n 在选址分析中，有必要划分仓库的销售市场边界。n 根据产品产量和仓库库存周转率，可以估计出库存数量。根据库存需求可以对仓库的规模进行粗略的估算，在这些初步信息的基础上可展开进一步的分析。71无趋势规模确定问题n 存储有两种基本选择。n 一种是从公共仓库或允许分包的合同仓库租借库容空间。n 第二种是经营自有的或租赁的库容空间。n 如果库容需求的波动较大，则采用混合策略可能会更好。n 自营库容的成本特征是固定成本与可变成本的综合，而租借库容的成本特征从本质上说都是可变成本。n 因此，当自营库容的规模扩大时，那么综合成本

4、起初会下降，直至某一点，固定成本不断上升，库容利用越来越低，从而导致总成本上升。我们称该点为成本最低点。89资料12.1 例子 道格拉斯比耶尔(Douglas-Biehl)是一家小型化学公司，计划在美国西海岸建造一个仓库。该仓库的平均需求预测如下：10该仓库的库存周转次数将保持为3次/月或36次/年。总库容中50为巷道，为了应对未来可能发生的库容需求变化，仅有70的库容被利用。一组普通化学产品平均每磅占用0.5立方英尺的库容，在货架上可堆码16英尺高。n 该仓库连同设备在内的造价为30美元/平方英尺，折旧期限为20年，运营成本为每磅0.05美元。总库容的年固定成本为3美元/平方英尺。租借库容的

5、租金为每月0.1美元/磅，人库出库搬运费用为0.07美元/磅。那么应建造多大规模的仓库呢?n 用平方英尺表示的空间需求：1112n 一个60000平方英尺的仓库造价为30美元/平方英尺60000平方英尺=1 800000美元，在20年的折旧期限内摊销，年固定成本为90000美元。据此，我们可编制出该仓库规模方案的运营成本表，如表12-3所列。n 按此方法对各种仓库规模进行计算，我们可根据所得到的数据绘制年度总成本曲线，如图12-2所示。n 其中，最经济的仓库规模是60000平方英尺。据此可预测，4月到6月期间需要租借库容，5月是需求的高峰期，需要租借足以容纳(2 8200000.29)/3磅=

6、272000磅化学品的库容空间。1314152有趋势规模确定 确定规模的问题就成了一个动态问题，我们就必须考虑一些额外的问题，包括，仓库的规模何时会发生变化，变化多少。确定任何时点的最优仓库规模都需要对某一仓库规模所能带来的收益与改变仓库规模的成本之间进行权衡。163对规模确定方法的评述n 尽管确定仓库规模的方法在很大程度上类似于试错法，仍具有下述主要优点：n (1)该方法在讨论确定最优仓库规模的问题时，特别注意采用了自有租借相结合的方式，而不是采用所有库容自营或租借的方式。n (2)考虑了由于供需季节性波动以及预测不确定性而导致的库容需求的变化。n (3)对公共库容空间需求的时间选择和范围进

7、行了定义，并能够对该时间选择和范围进行规划：n (4)对现期白营库容需求的时间选择和范围进行了定义，从而为规划库容变化和/或建造准备了提前期。17n 这种方法也有其局限性，主要表现在以下方面：n (1)将库存水平作为库容需求的首要决定因素。对巷道、站台、发货区、拣货区的空间需求只是进行了估算，并将其并人既定规模仓库的成本而没有区别对待。因此，所提出的仓库规模仅仅是最终建造仓库规模的估计数。n (2)任何动态的模型都需要长期的预测。在库容需求发生变化时，必须对由于预测不准确而导致的规划误差与改变仓库规模两者进行权衡比较。n (3)对于所考察的仓库规模方案，是以主观判断为基础进行选择。这样，在分析

8、的过程中，有些规模组合可能涉及不到。然而，在分析中再考察其他的规模方案也不会有很大的起色。182.2 库容类型选择的财务分析 即使库容需求的季节性变化不大，依然需要在租借、租赁和自有库容三种方式中作选择，这一选择过程通常是以财务比较为基础的。 由于决策所跨越的时期很长，也许是20年，因此，资金的时间价值在选择过程中具有举足轻重的作用。也即，我们需要根据以下公式对货币的净现值进行比较。19 若PV为正，则投资可行，而PV为负，则投资不可行。202.3 设施结构n 假设仓库的基本规模已定，接下来的问题是：仓库的最优结构是怎样的。任何一个规模即定的仓库在建设中会有不同的长宽高组合。n 1顶棚高度n

9、顶棚高度取决于建筑成本、物料搬运成本和货物堆码特性。n 在一般商品的仓库 中，通常码放在货架上的产品可达16英尺高，仓库高可达20英尺。而对于存储型仓库，或那些有自动存储和补货系统的仓库，没有最高限制。n 像交叉理货、或者分拨仓库中的拣货区这些高吞吐量的设施，可能会限制货物的码放在一层或两层，以留出足够的空间防止火灾。21 2长度与宽度 仓库建筑物的长和宽或仓库构造取决于在库内移动产品的物料搬运成本和仓库的建筑成本。 弗朗西斯(Francis) 理论 考察了关于出入库站台的结构设计问题，如图12-3所示，出入库站台位置从图中的X点移到Y点。图中仓库采用矩形巷道，存储n种不同类型的货物，地面的面

10、积为S。最优宽度和长度分别为w*和L * ，可以通过物料搬运成本与仓库周长成本之间进行的权衡比较来确定。周长成本是指每英尺仓库周长的年建筑和维护成本。2223 弗朗西斯的结论是，假定使用往返拣货法，仓库的年吞吐量适中，位于X点站台时宽度的最优值W *为24长度的最优值L*为式中 C某种货物出入库的每英尺总成本之和乘以每年该种货物出入库的预期数量(美 元英尺)； k每英尺的年周长成本(美元英尺)； S所需的仓库地面面积(平方英尺)。 对于位于仓库中间点Y的站台来说，最优宽度为25最优长度为也就是说，仓库将从矩形变为正方形。在上述两个带有限制条件的例子中，将站台设置在仓库的中间点是最经济的。将站台

11、设置在X点的总相关成本将站台设置在Y点的总相关成本 以上公式不适用于使用传送带物料搬运系统的情况， 因为使用传送带，弱化了站台位置和仓库结构与可变物料搬运成本之间的关系。这样，传送带系统可以弥补多层仓库、L形仓库或其他偏离仓库设计理论的仓库结构的缺点。 像交叉理货仓库和中转仓库，这样的高吞吐量设施的空间布局所要考虑的成本权衡因素与典型的仓库有所不同。 交叉理货仅仅包括收货和发货活动，不包括典型仓库中的存储和订单拣货活动。交叉理货点的功能是把产品卸下，马上送到距离收货地点最近的另一辆卡车上，尽量降低搬运成本。最理想的情况是，收到的货物被直接安排到收货站台对面的发货站台上。这意味着，如果在库内不使

12、用传送带，最好的库房形式是长而窄的矩形，或者说“I”形。26 由于站台空间的分配问题，或者有些入库货物需要拆开送往几个不同的目的地，因此，不是所有的收到货物能够马上送到对面的站台上。 从物料搬运的角度来看，库房布局有一个集中度系数，是所有货物在该仓库内移动的加权平均距离。 随着库房出入口的增加，集中度系数会上升。要降低集中度系数，从而降低搬运成本，可以使用其他形状的布局来代替“厂形布局，比如，“T”形、“L形和“H”形。“T形、“L形和“H”形虽然可以降低集中度，但缺点是减少了一些处于内角的车辆的出入口空间。因此，这里基本的成本权衡是运输搬运成本与具有足够的出人口的库房的建筑成本。研究显示，库

13、房的具体形状取决于所需的出人口的数量。中小型库房的形状可以是长方形或“I”形。如果库房的出人口增加到150250个，最好的形状是“T形。而超过250个出人口的库房，最好的形状是“H”形。273空间布局 确定各货架上的货位数量、所用货架的数量以及货架的放置方向，是与库房的长平行还是垂直。 两种可能的货架布局如图12-4所示。产品由仓库一侧的门入库，从另一侧的门出库。每件货物要在库门和货位之间移动四次。站台门位于仓库的中间位置，所有库容被利用的概率相同。 除了靠墙摆设的货架外，其余货架均为双面货架。仓库布局的目标是使物料搬运成本、年库房面积成本和与仓库规模(周长)相关的年成本三者之和最小。以下是对

14、各符号含义的说明：28 W双面货架的宽(英尺)； L库存空间的长度，例如，托盘的宽度(英尺)； m货架上的货位数量； h垂直方向上的储存层数； n双面货架的数量，两个单面货架视为一个双面货架； K库存空间内的总库容； a一个巷道的宽度(英尺)，假定所有的巷道宽度相同； u仓库的长度(英尺)； v仓库的宽度(英尺)；29 d用存储单位(如托盘)表示的仓库年吞吐量(需求)。假定一种产品占用一个空间单位(产品数年)； Ch一个长度单位的库存货物的物料搬运成本(美元英尺)； Cs每一单位仓库面积的年成本(水、电、维护)(美元平方英尺)； Cp每一长度单位外墙的年成本(美元英尺)。303132对于布局1，如图124a所示，最优货架空间应为双面货架的最优数量为33资料124例子 假设根据图12-4b对一个仓库进行布局。该仓库年吞吐量为40万个托盘货物，每个托盘需要4