《物流方案设计》课件-第六章 物流中心规划基础

第六章物流中心规划基础导入案例某物流中心规划的经验教训第一节物流中心规划概述6.1.1物流中心的规划流程

建设物流中心是一笔巨大投资，因此物流中心投资具有高风险特征。为避免由于规划错误而产生的投资风险，规划者必须遵循正确的规划程序对物流中心建设进行项目规划。6.1.2物流中心规划资料调查与分析1．物流中心基础规划资料定量分析：（1）物流中心中储存的品类与数量分析；（2）储存物品特性分析；（3）物流需求变动的预测分析；（4）储运单位与数量分析。定性化分析：（1）物流中心的作业顺序分析；（2）物流中心的人力需求分析；（3）物流中心中的作业流程分析；（4）物流中心作业功能需求分析。1．物流中心基础规划资料（1）订单变动趋势分析在物流中心的规划过程中，首先须针对历史销售或出货资料进行分析，以了解销货趋势及变动。要预测未来成长的趋势，通常以年为单位；如要了解季节变动的趋势通常以月为单位；而要分析月或周内的倾向或变动趋势，则须将选取的期间为旬、周或日等时间单位；重要的分析工具及方法：如果在分析时间有限的情形下，找出特定单月、单周或单日平均及最大、最小量的销货资料来分析，亦是可行的方法。变动趋势分析常用的方法包括时间数列分析、回归分析等。物流中心的营运规模通常以达到高峰值的80%为基准，再视高峰值出现的频率来调整。一般若曲线的高峰值与谷值超过3倍时，必须制定适当的营运量政策以取得经济效益与营运规模的平衡。重要的分析工具及方法：（2）物品特性与储运单位分析对物品包装储运单位的PCB分析（P=托盘、C=箱子、B=单品），可将订单资料以PCB的单位加以分类，再依据各分类别的资料个别分析。重要的分析工具及方法：入库单位存储单位拣货单位出货单位运输单位P：托盘C：箱B：单品物品的特性资料也是产品分类的参考因素，如根据存储保管特性分为干货区、冷冻区及冷藏区，或按产品重量区分为重物区、轻物区，也可根据产品价值区分为贵重物品区及一般物品区等。重要的分析工具及方法：物品性质单品规格基本包装单位规格外包装单位规格（3）物流与信息流分析①作业流程分析②单据流程分析③作业时序分析④人力需求与素质分析⑤自动化水准的分析重要的分析工具及方法：（1）物流中心的基本储运单位的确定（2）物流中心的基本运转能力的确定（3）自动化程度的确定2．物流中心规划条件第二节物流中心作业区域规划6.2.1物流中心初步规划1．物流中心设施需求分析（1）物流作业区域设施（2）辅助作业区域设施（3）仓库建筑外围设施（1）管理区；（2）进货区；（3）理货区；（4）存储区；（5）加工区；（6）分拣配货区；（7）发货区；（8）退货处理区；（9）废弃物处理区；（10）设备存放维修处。2．物流中心作业功能区域构成一般确立物流中心各区需求时，应以物流作业区为主，再延伸至相关外围区域。而就物流作业区的规划而言，可依流程出入顺序逐区规划。因作业顺序安排、批次作业的处理周期等因素，可能产生的作业高峰及瓶颈，因此须调整原先确认的需求量，以适应实际可能发生的高峰需求，而由于主要物流作业均具有程序性的关系，因此亦须考虑前后作业的平衡性，以避免因需求能力规划不当而产生作业的瓶颈。2．物流中心作业功能区域构成

6.2.2作业区域的规划方法作业区域是物流中心的重点，而物流中心作业区域规划的重点是存储区及拣货区，然后再根据存储区和拣货区规划的运转能力对前后作业的设施进行规划。1．存储区的储运量规划（1）周转率估计法年运转量计算估计周转率估算仓容量估计宽放比汇总商品名称年运转量周转次数估计仓容量=仓储吞吐量/年周转次数变动幅度（%）规划仓容量=估计仓容量×（1+变动幅度）存储区以周转率计算仓容量表格（2）商品送货频率估计法年运转量计算估计工作天数（出货天数）计算平均出货单日的储运量估计送货频率估算仓容量估计高低峰变动幅度如果可依产品别送货频率进行ABC分析，则不同的产品群可设定不同的送货频率，并分别计算所需的仓容量再予以加总求得总需求量。实际上，工作天数的计算可采用两种基准，一为年工作天数，另外可以各产品别的实际出货天数为单位。若有足够的信息反应各产品别的实际出货天数，则以此计算单日的平均储运需求量较接近真实状况。但是须特别注意，当部分产品出货天数很少并集中于少数几天出货时，易造成仓容量计算偏高，使储运空间闲置或库存积压。建议以平均出货天数出货量进行ABC分析，再与实际年出货量进行交叉分析。对于年出货量小但是单日出货量大者，基本上不适用上述估算法，建议可将其归纳为少量机动类商品，以弹性库位规划，而其订货时机应采用机动形式，在订单需求发生时再予订货，以避免平时库存积压。2．拣货区的储运量规划年出货量计算估计各产品别出货天数计算各产品平均出货天数的出货量ABC分析ABC交叉分析ABC组合交叉分析：在出货特性的分析过程中，如有足够的分析数据并配合计算机系统，可将各类产品出货天数和平均单日出货量及年出货量三项因素综合考虑，进行交叉分析和综合判断，以更有效掌握产品出货特征。针对各类产品出货天数进行高、中、低群的分类，再与上述年出货量及平均出货日出货量的5种产品群进行组合交叉分析，依其出货特性的不同作适当的归并后，再作不同存量水准的规划。假设一般物流中心年工作天数为300天，则定义出货天数范围为200天以上、30-200天及30天以下三个等级，将各类产品依出货天数群分为高、中、低三群，实际上天数分类范围须视业者现况而定。分类年出货量日均出货量出货天数A大大200~300天B大小200天C小小大于200天D中等小200~300天E大大少F小小少G中等小少H中等30~200天拣货区规划作业方式拣货量出货频率适用类型拣货区与存储区分区规划由存储区补货至拣货区中高零散出货拣货区与存储区于同一区分层规划由上层存储区补货至下层拣货区大中整箱出货拣货区与存储区合并规划不另设存储区，直接于库位上进行拣货小低少量零星出货商品名称年运转量周转次数估计仓容量高低峰差异率规划仓容量3．物量平衡分析在完成相关作业程序、需求功能及其需求能力的规划后，可按照作业流程的顺序，整理各程序的作业物量大小，将物流中心内由进货到出货各阶段的物品动态特性、数量及单位表示出来。因作业时序安排、批次作业的处理周期等因素，可能产生作业高峰及瓶颈，因此须调整原规划的需求量，以应对实际可能发生的高峰需求，而且主要物流作业均具有程序性的关系，还须考虑前后作业的平衡性，以避免因需求能力规划不当而产生作业的瓶颈。因此，应进一步进行物量平衡分析，定义各作业的调整值，来修正实际的合理需求量，在此定义此调整值的参数为频率高峰系数。6.2.3存储区面积计算举例1．预测托盘地面堆垛储存的面积需求

（1）物品以托盘堆垛方式储存，堆垛高度为一层计算公式深度=1/2通道宽度+托盘长度×托盘行数宽度=托盘宽度+托盘间距每个托盘的占地面积=（深度×宽度）/托盘数每个托盘的储存面积1个托盘深的存储面积=（3.2米×1.1米）/1=3.52米²/托盘2个托盘深的存储面积=（4.4米×1.1米）/2=2.42米²/托盘3个托盘深的存储面积=（5.6米×1.1米）/3=2.05米²/托盘1层高2层高3层高4层高1个深3.52米²/托盘1.76米²/托盘1.17米²/托盘0.88米²/托盘2个深2.42米²/托盘1.21米²/托盘0.81米²/托盘0.61米²/托盘3个深2.05米²/托盘1.03米²/托盘0.68米²/托盘0.51米²/托盘4个深1.87米²/托盘0.94米²/托盘0.62米²/托盘0.47米²/托盘（2）物品以托盘堆垛方式储存，堆垛高度为多层2．预测使用托盘货架储存的面积需求若使用托盘货架来存储物品，则计算存货空间的考虑因素除了货品尺寸、数量、托盘尺寸、货架形式及货架层数外，托盘货架因存取所需的通道空间须一并计入，因为该通道已非部门间通道，而是属于存储区的作业通道。一般而言，通道约占全部面积的35%-40%。因此，存货所需的基本托盘地坪面积为：P=（每一库位面积×平均存货量）／（平均每托盘堆栈货品箱数×立体货架层数）6.2.4拣选作业区域规划1．存储区和拣选区合一的模式（l）使用两面开放式货架此模式的优点：使用重力货架，仅在拣货区的通路侧上行走就可拣出各种货品；使用出库输送机，可减少拣货作业行走距离；入出库输送机分开，可同时进行入库、出库的作业。（2）使用单面开放式货架（3）货架上下层分开作业方式若欲在有限的空间处理大规模的货品，也可考虑采用阁楼式货架的方式，下层规划重型货架，采用P→C拣货模式；上层负重轻，安排轻型货架，采用C→C拣货模式。用上下层将不同货品分开处理，不仅提高空间利用率，同时可将P→C与C→C两种拣货模式组合起来。2．存储区与拣选区分离模式存储区与拣选区分离的优点：实施有效的库存管理，提高相关作业的效率；减少拣选作业的行走距离，提高拣选作业效率；对货品的储存和拣选库位进行分类，实施ABC管理，优化作业功能。第三节物流中心设施规划6.3.1仓库设施规划1．建筑物形式

建筑形式优点缺点砖混结构□建筑成本较低□受外界温、湿度影响相对较小□施工工期较长□柱子较多，空间使用率较低□不利于自然采光和设施安装□当仓库需要调整时，扩展性较差轻钢结构□立柱较少，空间利用率高□作业动线流畅□容易做夹层结构□需要定期维修□受外界温、湿度影响相对较大2．屋顶及屋高

（1）彩色钢板；（2）石绵瓦；（3）库体板屋顶斜度从5/100至20/100左右都有3．门窗手动卷门、电动卷门及手动快速门门宽一般为2.44米-3.04米门高一般为3.04米-3.66米4．仓库的换气（1）天窗自然换气；（2）门窗自然换气；（3）强制性通风器（自动）；（4）空调系统5．采光及照明采光：（1）是利用屋顶采光板；（2）是利用门窗采光。照明：（1）进出货暂存区100-200lux；（2）库存储存区100-200lux；（3）拣货区200-300lux；（4）检查区200-400lux；（5）办公室200-300lux地面负荷楼层地面负荷强度（吨／平方米）一层2.5-3二层2-2.5三层1.5-26．地面承重和地面材料（1）地面承重的计算①货架和货物的载重②推高机的轮压堆高机轮压=安全系数×（堆高机自重＋货物载重）/4（安全系数是考虑到堆高机作业时对地面的冲击力而预留的1.3-1.5倍负荷能力）（2）地面的平整度通常仓库地面水平精确度为1%。（3）地面材料水泥地面；金刚砂水泥地面；塑料地砖地面；无缝树酯地面6.3.2仓库外设施规划1．卡车通道单向车道宽度一般为3.5M，双向车道宽度为7.0M2．卡车回转区2吨车为11M，4吨车为13M，11吨车为20M及拖车、箱式货车为33M。3．月台高度2吨车约为0.7M，4吨车约为0.9M，11吨车约为1.2M，而拖车及箱式货车约为1.3M左右。4．遮阳(雨)棚高度及长度与月台的高度至少需要3M以上，与地面的高度至少需要4M以上，长度至少需要5M以上；遮阳(雨)棚的斜度最好是往内部倾斜。使用海鸥式车厢时则高度从地面算起至少需要5.5M以上。5．消防的设备烟感报警器；消防栓；灭火器；自动洒水系统；自动二氧化碳灭火系统6.3.3仓库动线设置1．I型动线流程

2．L型动线流程3．U型动线流程

6.3.4柱子间隔、梁下高度及通道设计1．柱子间隔设计

（1）保管区存放设备的种类及尺寸：保管空间的设计首先考虑所选用保管设备的布置效率，其空间的设计尽可能大而完整以供设备的安置，所以要配合设备的规划，来决定柱子的间隔。①托盘货架正面宽度方向柱子排列例题：托盘宽Wp=1.0米，托盘数Np=7块，托盘间的间隔Cp=0.05米，侧面间隔尺寸Co=0.05米，求内部柱间距尺寸？Wi=Wp*Np+Cp*(Np-1)+2*Co=1.0*7+0.05*6+2*0.05=7.4米②托盘货架纵深方向柱子排列例题：托盘深度Lp=1.0米，通道宽度WL=2.5米，托盘(货架)背面的间隔Cr=0.05米，平房建筑，柱子间隔二节距(N=2)，求内部柱间距尺寸？Wc=(WL+2*Lp+Cr)*N=(2.5+2*1.0+0.05)*2=9.1米（1）保管区存放设备的种类及尺寸：当保管区域决定时，必须考虑其前方是否有柱子，而受电动叉车出入口、输送带安装及吊车的移动等限制，此时柱子的间隔设计是按照通道宽度及存储设备间隔等尺寸来计算。自动仓库柱子排列例题：货架深度Lp=1.2米，存取机通道宽度WL=1.3米，托盘(货架)背面的间隔Cr=0.1米，货架节距数二节距(N=2)，求内部柱间距尺寸？Wi=(WL+2*Lp+Cr)*N=(1.3+2*1.2+0.1)*2=7.6米（2）保管区域与出入口的关系：（1）保管物品的型态、保管设备的形式和堆积高度（2）所使用堆高搬运机器的种类（3）所采用的储存保管设备高度要求2.梁下高度阁楼式货架的搬运是以人力来作业，所以每一层的货架高度都必须考虑人力作业的高度，其最上层货架高度是二层货架高加上货架隔板尺寸，梁下的有效高度即最上层货架的高度加上梁下间隙尺寸。例题：货架高度Hr=2.4米，隔板尺寸Hf=0.4米，梁下间隙尺寸a=0.6米，求最上层货架高度与梁下有效高度？最上层货架高度HL=2.4*2+0.4=5.2米梁下有效高度He=5.2+0.6=5.8米2.梁下高度仓库类型梁下高度单层仓库8-10米多层楼库一层5.5-6米二层5-6米三层5-5.5米2.梁下高度（4）梁下间隙尺寸：影响通道位置及宽度的因素在于：（1）通道形式；（2）搬运设备---形式、尺寸、回转半径；（3）装载单元；（4）储存商品的尺寸；（5）储存的批量；（6）防火墙的位置；（7）与进出口及装卸区的距离；（8）行列空间及柱子间隔。3．通道设计（1）通道设计的原则流量经济空间经济设计的顺序大规模仓库的空间经济直线原则危险条件通道宽度楼层间的交通（2）通道的类型

库内通道最主要的是主通道和存储通道，主通道连接仓库的进出门口和各作业区域，道路最宽，与码头的方向平行；存储通道为主通道连接各作业区域的通道，通常垂直或平行于主通道，不应与仓库墙壁临近。（3）通道宽度的计算公式和参考值通道类型和使用设备宽度转弯半径中枢主通道3.5-6米辅助通道3米人行通道0.75-l米小型台车0.7-1.2米手动推高机1.5-2.5米1.5-2.5米（视载重而定）平衡重式叉车3.5-4米3.5-4米前移式叉车2.5-3米2.5-3米巷道式堆垛机2-2.5米（ll00×1100托盘）1.7-2米手推车1米导入案例日本安丽公司八王子物流中心设备配置第四节物流中心设备规划6.4.1储存设备的选择1．物品特性2．存取性3．出入库量4．搬运设备5．仓库架构储存单位高频率中频率低频率托盘·托盘重力式货架·立体自动仓库·水平旋转自动货架·托盘式货架·移动式货架容器·容器重力式货架·轻负载自动仓库·水平旋转自动货架·垂直旋转自动货架·中量型货架·移动式货架单品·单品自动拣取系统·轻量型货架·抽屉式货架储存设备与出入库频度6.4.2搬运设备的选择在选择搬运及输送设备时，要考虑商品的特性、单位、容器等因素，以及人员作业时的流程与状况，再加上货位空间的配置等来选择合适的搬运及输送设备，而选定设备的省力、自动化的程度要考虑成本及作业需求两者之间的平衡，并应注意设备的保修问题。搬运设备储存设备无动力拣货车动力拣货车动力牵引车叉车手推平扳车搭乘式存取机无动力输送机动力输送机电脑辅助拣货车托盘货架◎◎◎◎◎轻型货架◎◎◎◎◎◎储物柜◎◎◎重力货架◎◎◎◎高位货架◎搬运设备与储存设备的选用参考6.4.3输送设备的选择运输单元包括托盘、纸箱、塑胶箱容器及其它固定尺寸单位的商品。

物品的特性直接影响设备的选择及系统的设计。在规划时，主系统并不需要处理所有的物品，可以用第二套系统或人工的方式来处理较不常用的物品，可能会较为经济；环境条件也是主要的考虑

。在初步规划阶段，对于复杂的搬运系统，维护的成本，必须列入采购的预算中，而维护的需求也必须列入系统的选择及评价的考虑因素之中。6.4.4物流中心信息系统功能规划一般物流中心主要的信息功能需求包括：1．销售管理功能：如订单处理、采购议价、市场分析等。2．仓储保管功能：如进销存数据管理、货位管理、库存管理等。3．输配送功能：如拣货计划、配派车辆、路线规划等。4．信息提供功能：如