03 物流中心的内部设计

第四章物流中心的内部设计第一节物流中心内部设计的基本原则

建立物流中心的根本目的就在于提高物流服务水平、降低物流成本和增加物流效益。为实现这一目标，就必须对物流中心内部规划进行认真分析研究和设计，在进行物流中心内部设计时应遵循下述基本原则。

1、内部布局合理化物流中心内部布局的设计，首先要求具有与装卸、搬运、加工、保管、运输等作业活动完全适应的作业性质和功能。还必须满足易于管理、提高物流效益，对作业量的变化和商品形态的变化能灵活适应等要求。根据系统的概念，运用系统分析的方法求得内部布局整体优化。同时也要把定性分析、定量分析和个人经验结合起来；

以动态的观点作为布局规划的出发点，并贯穿在布局规划的始终，因为物流中心的有效运行依赖人流、物流、信息流的合理化。为保证内部布局合理化，注意从宏观（总体方案）到微观（每个部门、库房、设施），又从微观到宏观过程的协调。

此外还应注意减少或消除不必要的作业流程，这是提高物流中心生产率和减少消耗的最有效方法之一。只有在时间上缩短作业周期，空间上少占有面积，商品上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产作业成本最低。最后还应重视人的因素，作业地点的设计，实际上是人、机械设备和环境的综合设计，所以应全面科学地考虑，创造一个良好、舒适、多功能、优质服务的物流中心。

2、内部作业标准化不同类型的物流中心，其作业内容也有所不同，一般来说物流中心执行的作业流程为：进货→验收→入库分类→存放→加工→标示包装→出库检查→装货待运→配送。归纳起来为：进货入库作业管理、在库保管作业管理、流通加工作业管理、理货作业管理、配货作业管理和出库作业管理。因此，在物流中心作业流程设计中必须采用标准化的成果，和社会上早已形成的标准系统相匹配。

3、作业规模经济化工业生产企业规模的经济性非常明显，在允许限度内采用大生产方式可以降低单位产品的成本。同样道理，物流中心也存在规模经济性的问题，采用大规模处理货物的手段可以降低成本。但是制约物流中心规模的因素显然高于一般生产企业，主要是受客观物流量的限制，也受当地交通运输等方面条件的限制。

在考虑物流中心的设计原则时一般不能根据规模经济性来选择企业规模，而应根据市场容量、发展趋势以及该领域竞争对手的状况，确定目标份额，而决定该物流中心的规模设计。规模设计中应该注意两方面：第一是要充分了解社会经济发展的大趋势；第二是要充分了解竞争对手的状况，包括生产能力、占有市场份额、经营特点、发展规划等。

4、作业能力弹性化设计物流中心的作业能力时必须要有弹性的考虑，主要原因是流通相对于生产而言是有一定的被动性，由于市场变化、生产涨落，流通量也必然有较大波动，这种波动性往往高于企业生产的波动。在一般条件下，物流中心对于这种波动应该有一定的容纳能力。这就要求在设计时对物流中心的进出能力、加工能力、存储能力、转运能力等做出一定的弹性安排。

5、技术设施适用化随着科学技术的不断发展，物流领域也产生了许多先进实用技术，如自动化仓库，自动分拣系统及自动导引搬运车等。在物流中心的技术设施设计时，是否采用某种先进技术，不能一概而论，需要做经济、技术、使用条件、成本等各方面的综合论证，才能做出正确的抉择。一般来说，物流中心软硬件设备系统的水平常常被看成是物流中心先进性的标志。物流中心必须合理配置物流设施设备，以适用的简单设备、适当的投资规模，实现预定的物流作业活动功能。

根据我国的现实状况，对于物流中心的建设，应贯彻软件先行、硬件适度的原则。

第二节物流中心内部规划

一般来说，物流中心的规划主要有四个阶段，即前期准备阶段、系统规划阶段、渠道设计阶段和计划实施阶段。1、前期准备阶段为了保证物流中心的成功设计，必须成立一个强有力的领导班子来协调和指挥物流中心的建设工作。考虑到物流中心的专业性、技术性、系统性和未来发展变化等因素，领导班子成员应与专业物流系统工程技术人员和专家学者紧密合作，全面听取有关物流中心建设的合理建议，以保证物流中心规划的顺利实施。

（1）现行资料的收集现行资料的收集是针对欲建的物流中心类型和现时需求而进行的，具体资料包括如下一些内容：

*基本运行资料业务种类、营业范围、营业额、从业人员数量、运输车辆数量、供应厂商和用户数量等。*商品资料产品种类、品种规格、包装规格及包装形式、供货渠道、保管形式等等。

*订单资料商品类型、数量、单位、订货日期、交货日期、生产厂家等。*商品特性商品形态、对环境的要求、理化性能、储存特性、有效期限及对温湿度的要求等。*销售资料按不同商品、不同种类、不同用途、不同地区、不同客户及不同时间分别统计的销售资料。*

作业流程一般作业流程为：进货、搬运、储存、分类、拣选、补货、流通加工、备货发货、配送、退货、盘点、及报废处理等。*单据传递接单订货分类处理、发货计划传送、相关库存管理与帐薄的登录等。*库房设施资料库房结构与规模、库房布置形式、地理环境、道路设施、主要设施规格、吞吐作业能力等。*物料搬运资料进出库的数量、频率、搬运车辆的类型及作业能力、作业形式等。

*作业工时资料作业人员的组织结构、人工作业形式、作业时间与时序分布等。*供应商资料供应商类型、供应商的规模、信誉、交货能力、地理分布、送货时段等。*物流网点与分布配送路线、网点数量与分布、网点规模、交通状况与约束、特殊配送等。

（2）未来规划资料的收集除收集现行资料外，还应针对未来发展的趋势及需求变化收集相关资料。

*国家中长期发展计划及有关的产业政策，外部环境的发展变化及国外先进技术的使用。*未来商品需求预测及未来消费增长趋势。*商品大类和品种的变化趋势。*物流中心未来可能发展的规模和水平。2、系统规划设计在这个阶段中，主要工作是对基本资料的分析，规划条件的设定，作业程序和功能的规划，物流设施的规划与选用，信息系统规划与区域布置规划。这种系统规划设计实际上是逻辑分析的反复过程。

（1）基本规划资料分析这些来自各方的原始资料，必须通过整理分析，并结合所建物流中心的实际情况加以修订，才能作为规划设计的参考依据。

*订货变化趋势分析在物流中心的规划过程中，首先分析总结历史的销售和发货资料，从而了解销售趋势和变化情况。常用的分析方法有时间数列分析法、回归分析法和统计分析法等。

*订单品项和数量分析订单是物流中心的生命线，如果没有订单，物流中心就失去意义。掌握了订单就能了解物流中心的特性。然而订单的品名、数量、发货时间在千变万化，它是物流中心的活力和不确定因素，就是说物流中心随订单变化而波动。日本铃木震先生倡导EIQ（E—订单件数Entry，I—货物种类Item，Q—数量Quantity）规划法用于物流中心的规划设计，颇有成效。EIQ规划方法是针对不确定和波动条件的物流中心系统的一种规划方法。其意义在于根据物流中心的目的，掌握物流特性和物流状态，从而规划出合适的物流系统。

*物品特性与储运单元分析在进行订单品项和数量分析时，应该结合物品相关特性、包装规格及特性、储运单元等因素进行分析。这样更有利于对仓储和分拣区的规划。

*物流与信息流分析在进行物流中心规划时，除了数量化信息分析之外，一般物流与信息流等定性化的资料分析也很重要。例如，作业流程分析，事务流程分析，作业时序分析，人员素质分析及自动化水平分析等。

（2）作业功能的规划物流中心的规划是一项系统工程，要求规划的物流中心合理化、简单化和机械化。所谓合理化就是各项作业流程具有必要性和合理性。简单化就是使整个系统简单、明确、易操作，并努力做到作业标准化。机械化就是规划设计的物流系统应力求减少人工作业，尽量采用机械或自动化设备来提高生产效率。

*作业流程的规划在基本资料分析和基本条件设定之后，就可针对物流中心特性进一步分析，并制定合理的作业程序，以便选用设备和规划设计空间。

*作业区域的功能规划在作业流程规划后，可根据物流中心运营特性对物流作业区和周边辅助活动区进行规划，一般情况下，物流作业区分类如下：一般性物流作业区退货物流作业区换货补货作业区流通加工作业区物流配合作业区仓储管理作业区办公事务区车辆设施维修区劳务性活动区计算机作业区厂区相关活动区

*作业区的能力规划在确定作业区后，应进一步确定各作业区的具体内容。在规划物流中心各区域时，应以物流作业区为主，再延伸到相关周边区域。

（3）设施规划与选用

完整的物流中心所包含的设施相当广泛，但主要有物流作业区设施，辅助作业区设施和厂房建筑周边设施三大类。

*物流作业区设施物流作业区是开展物流活动的核心区域，为此，规划的重点是对物流作业设备的规划设计与选用。物流作业区的主要物流设备如下：容器设施。容器设施主要包括搬运、储存、拣取、加工和配送用的容器。利用这些容器设施可简化储运作业，实现物流作业单元化。储存设备。储存设备主要包括自动化仓库的高位货架、普通层格货架及各种组合移动式货架。订单拣取设备。订单拣取设备主要包括自动化订货拣取设备和一般订货拣取设备，这主要取决于不同的拣货要求和作业方式。物料搬运设备。物料搬运设备包括自动化搬运设备、机械化搬运设备、输送传输设备、装卸搬运设备等。流通加工设备。流通加工设备主要取决于流通加工的规模、品类和用户的不同要求。一般情况下，通用加工设备多于专用加工设备，这样可使加工范围相对较宽，使得设备利用率相应提高。物流附属设备。这些设备主要是为了配合物流作业而设置的，如装卸货平台、搬运器械的附属机具等。

*辅助作业区设施物流中心的正常运营，除了应具备主要的物流设备之外，还需要辅助作业活动的配合，如办公设备、信息处理设施、网络通讯设施、卫生医疗设施和劳务设施等。*厂房建筑周边设施在规划物流中心时，不仅要考虑主要设施，而且必须考虑水电、交通、动力、安全保卫及消防等与厂房建筑相关的周边设施。

（4）信息系统规划

在物流中心的全部运营中，信息流始终伴随着物流活动而存在，且对物流活动有重要影响。因此，规划设计一个良好的物流中心信息系统就显得尤为重要。

*信息系统的功能规划根据各项物流功能特性及物流中心管理部门对信息的需求程度，规划物流中心的信息系统功能，一般要求物流中心主要信息系统应具备如下功能：

订单处理及市场分析功能；仓储保管功能；输配送优化调度功能；信息统计及决策支持功能；客户查询服务功能。*物流中心信息系统的框架结构

物流中心信息系统的主要框架由信息控管系统和信息网络系统构成。信息控管系统。在规划物流中心信息管理系统时，应充分考虑到物流中心信息系统功能的发展和有关设备的更新换代情况。信息网络系统。在规划物流中心信息系统时，除了考虑中心内部相关设施连接外，还应考虑供货厂商和用户之间的信息接口形式，本地区有关部门的要求和物流中心的发展规模等，从而建立现代的信息网络系统，减少不必要的浪费与数据资料的重复统计，实现无纸化、效率化和数据共享化的信息传输。

（5）区域布置规划进行空间区域的布置规划和作业区域的区块布置以及确定各作业区域的面积和界限范围。区域布置规划的主要内容有：活动关系的分析，作业空间规划，活动关系与区域面积的配置，活动流程分析和实体限制的修正。

*活动关系分析在物流中心各类作业区域之间存在的活动关系主要有：程序上的关系，就是建立在物流与信息流之间的关系；组织上的关系，就是建立在各部门组织之间的关系；功能上的关系，就是区域之间因功能需要而形成的关系；环境上的关系，就是考虑操作环境和安全需要而保持的关系。对上述关系进行分析，就是为区域布置规划作重要考虑。

*作业空间规划作业空间规划在整个物流中心规划中占有重要的地位。这一规划直接影响到运营成本、空间投资与效益。物流中心作业空间规划的主要内容包括：通道空间的布置规划：通道空间的合理安排与宽度设计将直接影响物流效率（如作业通道、人员通道、电梯通道、公共设施及消防通道等）。收发货区的作业空间规划：商品在进出库时可能需要拆装、理货、检验或暂存待运等。仓储区的作业空间规划：在规划仓储区空间时，应考虑如下因素：商品的外观尺寸和包装规格，托盘或货箱的外形尺寸，货架空间，作业设备的型号、能力和最小转弯半径，通道宽度和形式，柱间距离，进出库形式及作业原则（如一次性作业或单元化作业），堆码方式或保管保养要求等。分拣区作业空间规划：分拣作业是物流中心内最费时的工作，如能合理布置分拣方式必将提高整个物流中心的效率。常见的分拣方式有：储存与拣货区共用托盘或货箱方式，储存与拣货区共用的零星拣货方式，储存与拣货区分开的零星拣货方式，分段拣货的少量拣货方式，以及U型多品种少批量拣货补货方式。

集货区的规划：在物流中心的规划中，当商品经过分拣出库后进行集货、清点、检查和待运转车等作业。由于拣货方式和装载容器的不同，在发货前需要有一定的集货空间。常用的集货作业方式有：单一订货拣取，订货分区拣货和订单批量拣货。行政区的规划：行政区的规划主要是指非直接从事生产、物流、仓储或流通加工等部门的规划。例如档案室、办公室、会客室、休息室、食堂等设施。厂区规划：除了物流中心内的物流、仓储和行政区外，厂区还包括停车场、保卫室与环境绿化空间等，这些区域的规划也是作业空间规划的内容。*各区域位置的设计当完成各作业区域面积计算和基本规划之后，就应该设计各部门区域的相互位置。其方法是按照各作业区域的规划面积和长宽比例做成模块进行设计。常用的区域布置设计形式主要有如下几种：直线式。适用于作业流程简单、规模较小的物流中心。双直线式。适用于出入口在物流中心两侧、作业流程相似但有两种不同进出货形态。锯齿型。一般适用于多排并列的库存货架区域内。U型。适用于出入口在中心两侧，根据进出频率大小安排靠近进出口端的储区，缩短拣货搬运路线。分流式。适用于批量拣货的分流作业。集中式。适用于因储区特性把订单分割在不同区域拣货后再进行集货作业的方式。物流中心区域布置方法经过关联性分析后，可用以下三种方法来确定各作业区的相对位置。关联线图法图形构建法动线布置法关联线图法

在绘制关联线图之前，首先汇总各个作业区的基本资料如作业流程与面积需求等，然后制作各个作业区的作业关联图，如图下所示。

根据作业关联图的基本资料，按照作业区间的各级接近程度将其转化为关联线图底稿表(见下表)的作业区号。表中数字表示与特定作业区有某级关联。例:一个物流中心欲布置六个作业区,已知这六个作业区的作业关系密切程度,如下图所示.请根据该图对这六个作业区作出合理布置.作业相关法作业区1作业区2作业区3作业区4作业区5作业区6作业区1AAXUO作业区2EUIA作业区3XAX作业区4OA作业区5A作业区6作业相关法645213绝对重要A：

1-21-33-52-64-65-6

最多A的是6不予考虑X：

1-43-63-4

最多X的是3、4布置如下:作业区1作业区2作业区6作业区3作业区5作业区4物料运量图法

物料运量图法是按照生产过程中物料的流向及各作业区间运输量来布置个作业区的相对位置，其步骤为:(1)、根据物料的流向，初步布置各个作业区的相对位置，绘出初步物流图。(2)、统计作业区间的物流量，制定物料运量表。(3)、按运量的大小进行初步布置，将作业区之间运量大的安排在相邻位置，并考虑其他因素进行改进和调整。物料运量图法0102030405765226442121物料运量图法010203040576522644212物料运量图法(从-至表)0102030405合计017214150262803451100462805合计1114106从至物料运量图法010203040576+4=105+6=112+2=42+2=422112吨1吨区域平面布置的设计计算

根据进货区和发货区的相对位置关系有I型、L型、U型等基本形式。

首先根据具体地理位置和物流中心的性质和规模决定这个基本类型。再逐个对①进货区、②进货、暂存区，③入库办理区，④自动仓库，⑤小物品拣选区，⑥分类区，⑦发货存储区等的面积进行计算，然后把计算各区域面积进行适当优化调整之后填入确定的物流配送中心中心的面积图中。介绍如下：保管区——自动仓库面积计算

如下图所示，3.75m是两排货架宽度与巷道宽度之和。设托盘尺寸为1.1X1.1m，货架有N排、n列和H层，则总货位Q为：

Q=N排Xn列XH层自动仓库的面积M为：

M=(10m+1.35mXn列)X3.75mXN排保管区——托盘流动货架区面积计算

设每个货位可放两个托盘，必要的尺寸如下图中所示，货位长度为1.5m、n列、2排、3层，总托盘数N为：

N=n×2列X2排X3层X(2托盘／货位)

流动货架区面积A=12mX(1.5mXn+5m)流通加工区（标准作业区）*物流路线分析首先根据物流中心装卸货的出入形式、中心内物流路线形式及各区域相对位置，设计物流中心的主要通道；其次是进行物流设备方向和面积的规划；最后是分析各区域之间物流路线形式，绘制物流路线图，进一步分析物流路线的合理性与流畅性。具体步骤见图示：区域面积配置厂区与对外接驳位置决定分析厂区物流路线形式厂区主要通道规划主要设备方向与面积的配置分析区域间物流路线形式制作物流路线图设备方位配置需要调整否？完成物流路线图实体限制的修正NOYES第三节物流中心内部设计

经过物流中心内部规划与评估后，就应进行内部设计。在设计阶段主要是对各项物流设备和物流周边设施进行规格设计与布置。1、物流设备规格设计设计物流设备规格型号的根据是物流中心单元负载和储运作业单元。在规划物流设备时还要考虑到操作空间和搬运通道空间等因素。

（1）物流系统设计原则在物流中心的规划设计中应遵循下列基本原则：

*标准化原则在物流中心内，应尽量使搬运方法、搬运设备、搬运器具和容器标准化。

*简单化原则排除、减少或合并不必要的活动和设备，以简化物流中心设计工作。*单元化原则根据商品尺寸和负荷形式决定搬运、储存单元，用单元负载容器作为基本搬运单位，提高商品的搬运活性指数。

*合理化原则提供一个最佳的物流运动路线和平面布置，缩短搬运距离，避免不合理搬运。

*机械化原则尽量使搬运装卸机械化，节省人力、提高效率。*准时原则应及时准确、按时按量把货物搬运到指定地点。*安全原则采用安全的搬运设备和方法，提供安全的作业服务。*柔性原则使作业设备和作业方法能适合各种不同商品的储运工作。

*重力原则在保证作业人员安全和商品不受损的情况下，尽量利用重力搬运商品，以节省劳力和动力。

*信息化原则对商品的储存与搬运系统采取信息管理，实现对物流全程的信息控制。

*效果原则监督和考核物流中心运作的成本，降低物流费用，提高物流系统工作成效。

*维护原则要制定所有装卸搬运设备的日常维护计划和定期维修计划，保证设备完好率。

（2）物流设备设计原则

*单元容器的选择在设计容器时，应尽量选用厂内外通用的标准容器，不仅适于物流中心内部使用，还适合于外部运输使用，容器的大小应和运输工具相匹配，以减少运输空间的浪费；在条件和设施允许的情况下，增加单位装载量，达到降低作业成本和提高作业效率的目的。

*物流中心设备规格型号的设计在物流中心系统规划时，主要是规划设计整个物流系统的功能、数量和形式，而在物流中心内部设计阶段主要是设计各项设备的详细规格型号和设施配置。例如，储存容器、储存设备、搬运设备、订货拣取设备、流通加工设备和物流周边设备的种类、数量、规格型号及选用条件等。2、周边设施的设计物流中心周边设施的设计，一方面要满足物流中心设备运转的需要，另一方面也要满足企业文化、形象和员工的实际需要。现代物流中心在企业文化、企业形象、企业标志和整体规划方面都呈现出清洁、柔和、明朗、整齐和高效的物流企业的独特风格。

（1）颜色与采光现代物流中心应特别加强色彩管理和科学采光，在有条件的地方，应尽量采用自然光线照明。一方面经济合理，另一方面有利于健康。但应避免阳光直射库房而使库内温度增加太高。在工作场所光线应充足明亮些，在休息与会客场所光线应柔和一些，具体照度要求按技术要求执行。（2）安全设施与劳动保护实践证明，在物流作业中，由于操作不当或忽视安全规程造成人员伤亡和商品损坏情况很多。如违章作业造成人员伤亡；搬运工具或堆垛机碰撞导致设备和商品损坏等。还应认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，强化劳动卫生安全监察，努力改善劳动条件和作业环境，完善检测、监测手段，使安全生产落到实处。

（3）温湿度控制温度和湿度是影响商品变化的主要自然因素。库存商品发生变化，大部分与大气的温度与湿度有关。温湿度控制的目的在于保持库内与室外间的空气循环流通，调节温度、湿度、氧气和二氧化碳的含量。从而确保工作人员有良好的作业环境，满足商品对温湿度的要求。3、详细的规格设计经过上述规划、设计后，可根据物流中心建筑、物流设备和周边设施进行详细规格设计和中心的详细规划。主要包括设备面积与实际位置的设计和物流与周边设施的调整设计。

（1）设备面积和实际位置的设计内容包括主要物流作业区、辅助作业区、劳务设施区、休息室和停车场等区域的详细配置设计。经过详细的设备和设施布置设计后，还应根据实际情况反复进行调整，具体调整内容有：

*中心与环境方面如气候、温湿度及水电气的供应配置情况。

*中心特性方面建筑物的形式、支柱间距、门窗形式、出入口高度等是否相符。

*中心内通道方面通道直线性、整齐性、安全性及车辆回转空间的调整等。

*

法规条例方面建筑、交通、环保、消防、给排水及劳保等方面是否符合有关规定。

（2）物流与周边设施的统一规划设计物流与周边设施的统一规划设计内容主要包括：

*电力配置图*

给排水配置图

*压缩空气配置图

*

消防设施配置图

*

照明配置图*

其他设施配置图根据中心需要的通风换气设施、冷藏冷冻设施、电信通讯设施和防盗监控设施等绘制配置图。4、事务流程与单据系统设计（1）事务流程所谓事务流程就是把物流中心的物流与信息流统一起来，用事务流程图把物流与信息流的流向、过程、环节直观地表示出来，并进行综合分析设计，以实现物流与信息流的合理化。例如，可根据不同作业环节，分别把采购进货、接单发货、退货与对帐等作业过程用流程图表示出来。从而可直观地分析其流程的合理性。

（2）信息系统的详细设计在完成物流中心各作业流程和事务流程分析设计后，就可对信息系统的功能和整体框架、设备和界面等进行设计。系统设计包括系统与子系统间的系统关系、数据库结构、资料关系等设计。硬件设备和信息网络界面设计是根据系统功能设计的硬件设备与相关软件、系统界面及输入输出界面等进行的。5、人员的组织结构设计当物流中心的事务流程及作业规划完成后，就可以进行人员的组织结构设计。人员组织结构对企业经营特性、企业文化、经营管理、企业效益和作业成本有重要影响。人员结构与物流中心的作业时序也有密切关系。6、物流中心的效益评估为使物流中心发挥最大的投资效益，必须对规划与设计的物流中心进行审核与评估。分析所规划的设备与其作业效率是否满足物流中心的实际需求，各区域与站点之间是否有瓶颈现象，如果有临时订单，物流中心是否能应对这些即时需求和异常情况的处理。此外，应根据物流中心实际经营内容对物流中心的投资成本、运营成本和预期收益进行投资效益分析。

为了科学的规划设计一个现代物流中心，收集和分析大量的数据资料是非常重要的。这些内容丰富和全面的信息资料对保证所规划的物流中心高效、低成本运营有重要的