仓库与物流中心的规划与设计课件

倉庫與物流中心的規劃與設計

WarehousesandLogisticscentersPlanningandDesign2004-09引導案例:海爾物流和立體庫海爾集團公司分析發現在整個生產過程中，最受制約的就是倉儲，就是原材料和零部件的倉儲和配送，所以海爾選擇了這個突破口。在青島海爾資訊園裏面建了一座機械化的立體庫，在黃島開發區建了一座全自動的立體庫。在國內人們因為人工成本便宜，地皮又大而質疑立體庫的效果。但海爾的事實是，黃島立體庫長120米、寬60米，倉儲面積5400m2，立體庫有9168個標準託盤位，託盤是1.2×1米的；立體庫的建築高度是16米，放貨的高度可到12.8米，每天進出的託盤達到1200個，實際能力是1600個。5400m2取代了原來65000m2的外租庫，而且由於使用了電腦系統，管理人員從原來的300多人降為48人。通過減少外租庫的租金，外租庫到車間的來回費用，節省工人工資加起來一年是1200萬。第二個作用是降低了物料的庫存。因為海爾在電腦系統裏都設定了，比如說只允許放7天的料，超過7天不讓進，相對來說使整個庫存量下降。庫存量下降當時空調事業部就是一個典型的例子，大約3個月，從9月到12月降了1.4億。2引導案例:海爾物流和立體庫第三個作用是深化了企業物流系統的規劃。因為立體庫使用後是兩翼推動，一是海爾要求所有的分供方按照照標準化的模式送貨，所有的都是標準化的託盤，標準的周轉箱。以往都是紙箱，紙箱的壞處在於，產品的零部件容易壓壞，上線的時候還要倒箱，多次倒箱增加了人工揀選，保證不了產品的品質。現在我們採用統一的產品包裝，從分供方的廠裏到海爾的生產線整個過程不用倒箱。對車間也是一樣，以往我們車間的效果也是髒、亂、差，使用標準箱之後，全部是叉車作業標準化。立體庫對兩方都產生了有利的作用，對分供方也好，對海爾內部的整個物流推進也是很重要的。3引導案例:海爾物流和立體庫第三個作用是深化了企業物流系統的規劃。因為立體庫使用後是兩翼推動，一是海爾要求所有的分供方按照照標準化的模式送貨，所有的都是標準化的託盤，標準的周轉箱。以往都是紙箱，紙箱的壞處在於，產品的零部件容易壓壞，上線的時候還要倒箱，多次倒箱增加了人工揀選，保證不了產品的品質。現在我們採用統一的產品包裝，從分供方的廠裏到海爾的生產線整個過程不用倒箱。對車間也是一樣，以往我們車間的效果也是髒、亂、差，使用標準箱之後，全部是叉車作業標準化。立體庫對兩方都產生了有利的作用，對分供方也好，對海爾內部的整個物流推進也是很重要的。二是，立體庫具有靈活性和擴展性，剛開始設計立體庫想的只是放空調的東西，但是通過電腦系統管理以後，只占很少的庫容，公司馬上把冰箱、洗衣機、電腦全部放進去，一下減少了這些廠的外租庫，整個效果非常明顯。立體庫就有這麼多好處。並不一定非要建立體庫，在車間旁邊也可以搭立體貨架，這樣就節約了車間裏面寶貴的生產面積，每一寸土地都得到充分的利用。（改編自“周行.海爾物流與創新.商品儲運與養護,2000.8:12-18.”作者周行就職於海爾集團物流本部。）47.1倉儲系統與規劃倉庫就是儲存和保管貨物的場所。發展

商品、貨物的數量和種類越來越多，但是存儲的時間卻越來越短，而且貨品在倉庫不只是儲存和保管，還有諸如分揀、包裝等加工增值過程。從物流系統的觀點來看，倉庫的主要功能應當是促使貨物更快、更有效地流動，而不僅僅是儲存。倉庫已經不僅僅是一個儲存場所，它已經發展到配送中心、物流中心，不但建築物的外貌煥然一新，而且內部的空間、設施和貨物都發生了根本的變化，更有功能和管理的進化。現代倉庫和物流中心已經形成了圍繞貨物的以存儲空間、儲存設施設備、人員和作業及管理系統組成的倉儲系統，功能也延伸到包括運輸、倉儲、包裝、配送、流通加工和資訊等一整套的物流環節。倉庫從“靜態”儲藏

“動態”流通樞紐的質的飛躍。觀念和功能的改變，引起了倉庫形態和內容的顯著變化。57.1.1倉庫的分類和組成從倉庫發展到了物流配送中心，但並不意味著所有的倉庫都要成為物流中心、配送中心的，它們還是有分工的。現代社會仍然存在以儲存為主要功能的倉庫，對倉庫的分類和組成有所瞭解後，認識就會更深。我們講倉庫和物流中心規劃設計先從倉庫開始。61．倉庫的分類倉庫的分類很多。首先可以分為流通領域，如物流中心和配送中心生產領域物流中心又稱流通中心，是組織、銜接、調節、管理物流的較大的據點。配送中心(DistributionCenter)是物流中心的一種形態，它是從事貨物配備（集貨、加工、分貨、揀選、配送）和組織對用戶的送貨，以高水準實現銷售和供應服務的現代流通設施。流通領域還有一類是單一存儲功能的戰略儲備庫，如國家儲備庫。但總的來說，流通類型的倉庫，活動範圍大，服務社會面廣，設計、配置和功能均以考慮社會經濟效益為前提。78若按保管形態分，有普通倉庫、冷藏倉庫、恒溫倉庫、露天倉庫危險品倉庫等因為要儲藏貨物的要求不一樣，它們的區別同時反映在建築物和內部設施上。9若按庫房建築結構分，有平房倉庫（平庫）樓房倉庫高層貨架倉庫罐式倉庫輕鋼結構倉庫成本低、建設快從空間利用率來說，高層貨架倉庫最好，但需要更多的儲存設施設備。樓房倉庫因為容易在上下層間形成物流瓶頸，一般並不推薦，除非採用輸送機等自動設備。1011下圖所示為包括多種不同類型庫房的倉庫的佈置圖，它分為小板材庫、大板材庫、超大物件庫、板材出入庫緩衝區、超大物件/生產線緩衝區和月臺區。12生產領域的倉庫分為儲存(Storage)和倉儲(Warehousing)兩類。生產製造過程原材料的儲存、原材料或在製品的供應都屬於儲存功能。而準備發貨啟運的最終成品和產品的存儲則屬於倉儲功能。它們是企業物流不同階段的功能，但因為作業和管理的相似性，現在很多企業統一管理。不管是原材料庫、設備庫、工具及零件庫、勞保品庫，還是成品庫，都是為企業生產經營服務，設計、配置和管理要體現成本效益的原則，但最終要由市場需求來決定。132．倉儲系統的組成倉儲系統包括：存儲空間貨物倉儲設施設備人員作業及管理系統等要素。142．倉儲系統的組成1)儲存空間。儲存空間由倉庫庫房提供，不同的庫房提供的空間差別很大。在進行儲存空間規劃時，必須考慮到空間的大小、柱子間距、有效高度、通道和收發月臺等因素，並配合其他因素，才能做出完善的設計。2)貨物。貨物是倉庫的生命源。貨物的特徵、貨物在儲存空間的擺放方式和管理與控制是儲存系統要解決的關鍵問題。貨物的特徵包括供應商、商品特性、規格類別、數量和時間等方面，而影響到它們在儲存空間的擺放因素有：儲位單位、儲位策略和原則和商品特性等。貨物在庫不僅僅要擺放好，還要便於存取、分揀和加工等管理，這些活動在倉庫，尤其是流通型倉庫即物流中心更多，要求掌握庫存狀況、瞭解其品質、數量、位置和出入庫狀況等資訊。152．倉儲系統的組成3)倉儲設施設備。倉儲設施設備由收發設施設備、儲存設備、搬運和輸送設備等組成。只要貨物不是直接堆碼在地上，不是由人力肩扛手捧，就要託盤、貨架等儲存設備和輸送機、籠車、叉車等搬運和輸送設備。這些設備已在第5章詳細介紹了，本章將結合具體設計，談及它們的選型和配備。4)人員。倉儲系統的人員包括倉管、搬運、揀貨和補貨等人員。即使是最自動化的倉庫也需要人員來看護和管理。人員仍然是倉庫最活躍的因素，在倉儲空間設計和設備選擇時，都要根據自動化程度的高低來考慮人-機作業和管理問題，例如考慮人員在存取搬運貨物時，要求效率高、省時、省力，作業流程要合理、儲位配置及標誌要簡單清楚，一目了然；且要好放、好拿、好找。5)作業及管理系統。前面已經談到，前幾項組成已經決定了倉庫的作業狀況好壞。按照設施規劃設計的要求，我們首先要考慮的是作業流程，沒有通暢的作業流程就不可能有完善的倉庫功能功能佈局。現代倉庫還要考慮資訊系統。倉庫管理系統(WarehouseManagementSystem,WMS)是倉庫運作的神經中樞，與良好的作業系統配合，才能完成倉庫的各項功能。167.1.2倉庫的作業功能倉庫的三類最基本的功能，即：移動(Movement)、儲存(Storage)資訊交換(Informationtransfer)。其他功能，如分揀(Sortation)、包裝(Packaging)直接轉運(Crossdocking)，查OM書索引要完成這些功能必須創造性地應用倉儲和物料搬運設備，並且離不開資訊技術的支持。17倉庫的主要功能181．移動移動功能可以進一步分為以下作業功能：收貨(Receiving)。轉運或入庫(TransferorPut-away)。訂單揀貨(Orderpicking/selection)。直接轉運(Crossdocking)。發貨(Shipping)。19收貨(Receiving)收貨作業包括：到達產品卸貨、貨物外觀查驗、檢查物料的數量和品質是否與貨單一致、更新庫存記錄。20轉運或入庫(TransferorPut-away)轉運或入庫是將商品移至存儲區、專門作業區或發貨區的實際移動過程，包括搬運和放在適當的地方。21訂單揀貨(Orderpicking/selection)訂單揀貨是將一種或多種存儲貨物取出，按顧客要求整理組合，包括拆包或再包裝。訂單揀貨是倉庫的一項基本服務，一般占倉庫的近一半作業成本。訂單揀貨有4種策略，即：摘果式(Discreetpicking)。一次將一個訂單的所有貨物從頭到尾揀取。播種式(Batchpicking)。先將所有訂單所要的同一種貨物揀出，在暫存區再按各用戶的需求二次分配。分區式(Zonepicking)。每個揀貨員負責一片存儲區內貨物的揀貨，在一個揀貨通道內，先將訂單上所要貨物中該通道內有的全部揀出，彙集一起後再分配。這是一種分區播種式，但要多個揀貨員才能完成揀貨任務。波浪式(Wavepicking)。按照某種特徵將要發貨的訂單分組，如同一承運商的所有訂單為一組，一次完成這一組訂單，下一波再揀選另一組的。例如UPS自動倉庫分揀系統就是採用這種方式。22直接轉運(Crossdocking)直接轉運，也稱越庫，它無需存儲，直接將剛收到的貨物經適當的分類整理轉運到發貨月臺，如圖所示。純粹的直接轉運消除了入庫、儲存和揀選作業，但必須有資訊系統的支撐。直接轉運應用現在越來越廣，因為它減少了作業時間和成本，並提高顧客服務水準，例如美國1995年統計約有75%的食品倉庫和配送中心將來自供應商的產品直接轉運到零售食品店。23發貨(Shipping)發貨作業包括揀選出的產品在發貨區暫存，配貨整理後搬運到運輸車輛內，庫存記錄的調整和發貨記錄的檢查。也包括分類整理和包裝作業，如貨物放於箱盒等容器中，置於託盤上、捆紮加固、張貼發貨標籤和包裝單等。242．儲存存儲是商品在等待需求前的實際存放。存儲的形式與存儲貨物的尺寸、數量，以及產品搬運特性或容器有關。儲存按時間長短分為臨時的和持久的。臨時儲存強調倉庫的移動功能，僅儲存基本庫存補貨所必需的貨物數量。具體數量由物流系統的設計、提前期和需求三者綜合決定。直接轉運的目標就是只用臨時儲存。持久儲存是指超過正常補貨數量的，即安全庫存或緩衝庫存。需要持久儲存的條件常有季節性需求、不確定的需求、水果和肉類等保鮮產品、預期購買和數量折扣等。253．資訊交換資訊交換總是伴隨著倉庫的移動和儲存功能，倉庫作業管理總需要時間性強的精確資訊，如庫存水準、吞吐量、儲位資訊、進出貨資訊、空間利用率等。現在企業越來越依賴於電子數據交換EDI、Internet、條碼和RFID等技術所提供的電腦化的資訊來提高資訊交換的速度和精確率。儘管企業都試圖減少紙面的資訊流，但紙面資訊還是很多的，企業建設的各種倉庫管理系統就是想盡可能地將這些日常管理功能自動化。成功的倉庫功能總是想減少檢查作業，但是在倉庫運作中誤差和差錯總是難免的，因此需要定期盤存，以提高資訊的準確性。26倉庫中重要的是消除無效的移動、儲存和資訊交換，這有多種表現形式，如：多餘或過度的搬運；平面面積和立體空間的利用率低；過時設備所造成的過量維護成本和停工檢修時間；陳舊的收發月臺；落後的電腦資訊處理系統。現代的市場競爭要求倉庫有精確的處理、儲存和檢索系統，以及改進的包裝和發貨系統，從而倉庫要將人工操作和自動化系統優化組合。這也是對倉庫規劃和設計提出的高要求。277.1.3倉庫規劃倉庫規劃的內容包括倉庫選址、確定倉庫的大小和數量和倉庫的佈置與設計。倉庫的主要作用是服務，服務於生產、服務於消費，因此提高對客戶的服務水準，選址問題是首要的問題。但決定倉庫選址之前要考慮這樣的問題：需要建多少倉庫？每個倉庫建在什麼地方？規模大小是多少？對於一些大企業，倉庫可能很多，但分散的倉庫使得每一個倉庫規模都很小，利用率和效率都難以保證，且難以達到物料搬運設備和自動化倉庫的經濟應用規模。現在的趨勢是集中，例如引導案例中海爾的例子。我們應當根據生產廠的地址、客戶服務基礎和要求、租用費用、建造費用等因素綜合考慮。28一個好的倉庫規劃應當能夠增加產出、改善物流、降低成本、提高顧客服務水準和提供更好的工作條件。或者說達到空間利用、設備利用和勞動力利用的最大化、所有物料容易接近和所有物料得到最大保護的目標，這就要求有正確的規劃程式和方法。系統佈置規劃程式和方法對倉庫這類設施也適用。對倉庫的PQRST分析是十分必要的。P：倉庫要存放的物品有哪些，有多少類型、採用什麼包裝、儲存有什麼要求，這些數據確定了收發、儲存等作業區的總體類型；Q：倉庫總的吞吐量是多少，各物品有多少數量，這些數據確定了倉庫的大體面積；R：包括物品移動路徑，與P一起確定了搬運設備的選擇，和倉庫通道的設計。S：輔助設施對倉庫功能的完成也很重要，T：而時間性更是倉庫設計要著重考慮的因素，例如現在競爭激烈和顧客服務的要求的快速反應使得倉庫必須採用自動化設施設備才能達到快和准的基本要求。29倉庫佈置由如下因素決定：存儲物品類型、可用空間、高度、庫存周轉週期、存取量、倉庫周圍交通佈置等。總體佈置要根據倉庫的作業功能對作業區作出適當劃分，如分為物料存儲區、收貨作業區、分揀作業區、發貨作業區等，然後分析這些作業單位的物流關係，以此來確定相對位置。30但是倉庫佈置作為服務系統的一類佈置問題，有它的特殊性。倉庫規劃設計中物流的因素很重要，解決如何存，如何流的問題是主線，因此首先要考慮存儲方式和空間利用，然後與總的吞吐量和平均庫存量結合確定倉庫模型。317.2倉庫佈置設計7.2.1存儲方式與空間貨物在倉庫的存儲方式主要有以下三種：散放。堆碼。貨架儲存。32散放散放是最原始的方式，空間利用率低，且散放活性係數為0，極不便於搬運作業，是應當儘量避免的。但是如果倉庫進出貨採用人工搬運方式（這在我國還很常見），收發貨暫存區域就會存在散放，因此在人工搬運為主的倉庫中，確定暫存區大小時要予以考慮。33堆碼倉庫存放的物品多種多樣，包裝材料及規格是多種多樣的，散裝物料形狀更是各異，因此堆碼有多種形式，如重疊式堆碼、交錯式堆碼、懸臂式堆碼、寶塔式堆碼和散裝物資的特殊堆碼方式，其示意圖如下。堆碼的空間利用率也不高，而且不能滿足先進先出這一存儲的基本目標。34貨架儲存這是現代倉庫儲存的主要方式，它很好地解決了空間利用和先進先出兩個問題。從前面第5章可知貨架形式多樣，要根據具體物料特性和庫存出入量選擇合適的貨架，以及配套的搬運方式。貨架和搬運設備結合就確定了面積要求，我們將在後面詳細講述。35儲存貨物的空間叫儲存空間，儲存是倉庫的核心功能，儲存區域規劃的合理與否直接關係倉庫的作業效率和儲存能力。在進行倉儲區域的空間規劃時，應先求出存貨所需的空間大小，並考慮貨物尺寸及數量、堆碼方式、託盤方式、託盤尺寸、貨架貨位等因素，然後進行區域的空間規劃。堆碼方式、託盤及貨架的關係直接影響到空間的利用。367.2.2空間利用1．蜂窩損失分類堆碼時計算面積要考慮蜂窩損失。以圖所示的分類堆碼為例，圖a為一個通道各有一排貨物，每排貨物有若干列，而每一列堆碼四層。如果在一列貨堆上取走一層或幾層，只要不被取盡，所產生的空缺不能被別的貨物填補，留下的空位有如蜂窩，故名蜂窩形空缺，它影響了庫容量的充分利用。37蜂窩損失空缺係數的計算如下。空缺係數H的期望值為 式中n—

一列貨位堆碼貨物件數；i=0,1,2,…。38例7-1求左圖中的蜂窩損失空缺係數。解：圖中一列貨物可能有四種狀態：只堆1、2、3或4層，因此相應的空缺數分別為3/4、2/4、1/4和0。設4種狀態的出現概率都是1/4，則空缺係數H的期望值 同理對右圖中可算出為0.4375。392．通道損失通道損失則是由於通道佔據了有效的堆放面積，無論分類堆碼，還是貨架儲存，都存在通道損失。若不考慮通道深度方向的情況，通道損失可用下式計算

La=Wa

/(Wa+2d)

(7-2)式中Wa—Widthofasile通道寬度，d—depth貨堆深度。402．通道損失如下圖a，託盤深度為1m，叉車作業通道寬度為3m，則通道損失為3/5，即60%。可見通道損失之多。為降低此損失，可以增加貨位深度，如圖b堆兩排，通道損失降到0.429，但此時增加了蜂窩損失。41對於常見的選擇式貨架來說，堆垛深度最多兩排，即雙深式貨架，此時可配用帶伸縮叉的叉車。但出入庫和裝卸搬運等操作不太方便，需要全面考慮，具體參見後面案例。通過上述典型計算，在貨物不同深度時的通道損失、蜂窩損失及總空間損失見下表7-1。可見，貨堆越深，通道的損失越小，雖然蜂窩形的空缺損失增大，但總的庫容量損失有所減少。平面損失率很大，要提高空間利用率，只有往高度發展和降低通道寬度，這也是高層自動化立體倉庫發展的一個原因。42例7-2某種貨物C為木箱包裝形式，尺寸（長×寬×高）為1000×600×700mm，箱底部平行寬度方向有兩根墊木，可用叉車搬運，在倉庫中堆垛放置，最高可堆4層。C貨物最大庫存量為600件，請考慮通道損失（設叉車直角堆垛最小通道寬度為3.6m）和蜂窩損失確定其需要的存儲面積。43例7-2解：貨物堆垛4層，實際占地面積為1.0×0.6×600/4=90m2。一般叉車貨叉長達900~1000mm（參見圖5-33），因此堆碼時一次可以叉兩件C貨物。則通道分類堆垛方式為每通道兩邊至少各有兩排貨物。若按貨堆深度兩排計算，此時通道損失由公式(7-2)可算出La=3.6/(3.6+2×(0.6×2))=0.6，但取出貨物時一般是一件一件取，則蜂窩損失為一列8件計，由公式(7-1)可算出蜂窩損失空缺係數E(H)=7/16=0.4375，則由公式(7-3)折合後的蜂窩損失為0.4375×(1-0.6)=0.175，合計損失為0.6+0.175=0.775。故需要的存儲面積為90/(1-0.775)=400m2。44例7-2解：貨物堆垛4層，實際占地面積為1.0×0.6×600/4=90m2。若貨堆深度更多，如4排，則La=3.6/(3.6+2×(0.6×4))=0.429，蜂窩損失為一列16件計，蜂窩損失空缺係數E(H)=15/32=0.46875，合計損失為0.429+0.46875×(1-0.429)=0.697，故需要的存儲面積為90/(1-0.697)=297m2。45463．充分利用空間的因素倉庫設計佈置的一個重要原則是利用空間，因此要考慮以下因素：1）空間的保持。空間的保持包括最大限度地將空間集中和立體空間的利用，以及將蜂窩損失降到最低。2）空間的限制。空間的利用受到結構鋼架、噴水消防裝置、頂棚高度、地面載荷強度（對多層貨架特別重要）、立柱以及物料安全堆放高度的限制。3）易接近性。過分強調空間利用可能會導致不易接近物料。通道的設計必須足夠寬，以便於物料搬運。而且每一個存儲孤島的接觸面都應有能進入的通道。所有主要通道都應是直的，可通向門；通道的方向應能使大多數物料沿存儲區的最長軸線存放；且通道應考慮兩面作業，不應沿牆設置，除非這面牆有門。4）儲存策略也稱存儲原則，指的是安排貨物在倉庫儲存區域存放位置的方法和原則，它影響倉庫存儲區的設計。常見儲存策略有定位儲存、隨機儲存、分類儲存和分類隨機儲存。在選擇貨物存放位置時應考慮的問題有：根據貨物的特性選擇儲區，大批量選大儲區，小批量選小儲區，體積大、笨重的儲於重型貨架並接近發貨區；輕量貨物儲於上層貨架；相同或相似的貨物盡可能靠近儲存等。良好的儲存策略可以減少出入庫移動距離，縮短作業時間，充分利用儲存空間。477.2.3庫容量與倉庫面積1．庫容量倉庫規模主要取決於擬存貨物的平均庫存量。貨物平均庫存量是一個動態指標，它隨貨物的收發經常發生變化。作為流通領域的經營性倉庫，其庫存量難以計算，但可以確定一個最大吞吐量指標；作為製造企業內倉庫，可根據歷史資料和生產的發展，大體估算出平均庫存量，一般應考慮5~10年後預計達到的數量。庫存量以實物形態的重量表示。在庫存量大體確定後，還要根據擬存貨物的規格品種、體積、單位重量、形狀和包裝等確定每一個貨物單元的尺寸和重量，以此作為倉庫的存儲單元(StockKeepingUnit,SKU)。倉庫存儲單元一般以託盤或貨箱為載體，每個貨物單元的重量多為200~500kg，單元尺寸最好採用標準託盤尺寸。對託盤貨架倉庫以託盤為單位的庫存量就是庫容量，它可用來確定庫房面積。482．面積計算庫房面積包括有效面積和輔助面積，有效面積指貨架、料垛實際佔用面積；輔助面積指收發、分揀作業場地、通道、辦公室和衛生間等需要的面積。面積計算方法一般有兩種：直接計算法和荷重計算法。直接計算法是直接計算出貨架、堆垛所占的面積和輔助面積等，然後相加求出總面積。荷重計算法是一種經驗演算法，它根據庫存量、儲備期和單位面積的荷重能力來確定倉庫面積，在我國計劃經濟時代應用較多，但因為現在儲備期時間大為縮短和採用貨架、託盤後貨物的單位面積荷重能力數據大為改變，應用較少。面積較難計算時，還可以類比同類倉庫面積，比較類推出所需面積。直接計算法面積的計算與庫內貨物存儲方式、存取策略、空間利用、裝卸搬運機械的類型以及通道等有關，在設計時應根據實際情況具體計算。49例7-3某金屬材料倉庫庫存量為500噸，全部採用行車搬運集中堆垛存儲，垛長6m，垛寬2m，垛高1.5m，考慮蜂窩損失後，空間利用率為0.7，材料比重為7.8t/m3。求面積。解：計算料垛所佔用的總面積為：

S=500/(1.5×0.7×7.8)=61m2在同一庫內的不同物料應分別計算，分類堆垛，求和後，再考慮通道損失，得最後面積。50例7-4採用貨架存儲的直接計算以託盤為單位，要確定貨架貨格尺寸，貨架排列和層數，再確定面積。某倉庫擬存儲A、B兩類貨物，包裝尺寸（長×寬×高）分別為500×280×180mm和400×300×205mm，採用在1200×1000×150mm的標準託盤上堆垛，高度不超過900mm兩類貨物最高庫存量分別是19200和7500件，採用選取式重型貨架堆垛，貨架每一貨格存放兩個託盤貨物。作業叉車為電動堆垛叉車，提升高度為3524mm，直角堆垛最小通道寬度為2235mm。試確定貨架長寬高、層數和排數（叉車、貨架詳細參數見第5章），並計算貨架區面積。51解：1）計算A、B兩類貨物所需的託盤存儲單元數。對A類貨物，1200×1000託盤每層可放8件（不超出託盤尺寸），可堆層數為(900-150)/180=4.17，取整即4層，故一託盤可堆垛32件。庫存量折合SKU為19200/32=600託盤。同理對B類貨物，每託盤可堆垛30件，共需250託盤。A、B共需850託盤。2）確定貨格尺寸因每貨格放2託盤，按第5章圖5-32所示的託盤貨架尺寸要求，確定貨格尺寸為2750mm（含立柱寬度50）長，1000mm深，1100mm高（含橫樑高度）。3）確定貨架層數由叉車的提升高度3524mm確定貨架層數為4層，含地上層。524）確定叉車貨架作業單元由於叉車兩面作業，故可以確定叉車貨架作業單元，見圖。該單元共有16個託盤，長度為2.75m，深度為兩排貨架深度+背靠背間隙100mm+叉車直角堆垛最小通道寬度

即D=2×1m+0.1m+2.235m=4.335m取4.4m面積S0=2.75×4.4=12.1m2。535）確定面積由總SKU數除以叉車貨架作業單元得所需單元數，再乘單元面積即可得貨架區面積（包括作業通道面積），即單元數=850/16=53.125取不小於的整數得54個故面積S=54×S0=54×12=648m2。6）確定貨架排數貨架總長和排數與具體的面積形狀有關。對新建倉庫則可以此作為確定倉庫大體形狀的基礎。本例54個單元，按6×9得貨架長9個單元，即長9×2.7=24.3m，共6個巷道，12排貨架，深6×4.4=26.4m。深度比長度大，不符合貨架沿長方向佈置的原則。可考慮用4巷道，取4×14=56，此時長度為37.8m，深度為17.6m，如下圖所示。設計時還要進一步放為整數，如39m×18m。54557.2.4庫房佈置設計1．庫房設計由上述直接計算法得出存儲的有效面積後，加上必要的輔助面積，就可得倉庫總面積，以此可作庫房設計。庫房的長度與寬度（跨度）與庫房面積有關，在確定的面積下，長寬可以有無數種組合，但設計要按優先比例選取，一般如下表7-2所示。56確定了寬長比後，選定寬度，再定長度。如庫房需要面積800m2，取寬長比1:4，則算出寬度取14m，長56m。長寬尺寸還要符合建築標準GBJ-2-86《建築模數協調統一標準》，該標準規定了基本模數M0=100mm，倍模、分模優選M0/10，M0/5，M0/2，1M0

，3M0

，6M0

，15M0

，30M0

，60M0

。如庫房柱距應採用6m，當庫房跨度≤18m時，跨度應為3m的倍數，當庫房跨度>18m時，跨度應為6m的倍數。故常用庫房跨度6m,9m,12m,15m,18m,24m,30m。如上例，按建築模數修正為15m×54m或15m×60m，總面積超出一點是可以的，因為還有許多其他因素沒有考慮，應留有餘地。572．收發月臺設計收發月臺(dock)主要用於貨物的裝卸暫放。而且因為倉庫是一個動態系統，進出頻繁，需要專門考慮系統進出兩端，也即收發月臺的設計。收發月臺的設計我們將在第8章中詳細講述。現代倉庫和物流中心進出貨頻繁，收發貨作業離不開門，庫門也是月臺設計佈置時必須考慮的問題。為滿足收發作業要求，我們還要考慮門的數量，請見下例。58例7-5某倉庫每年處理貨物6百萬箱，其中70%的進貨是由卡車運輸的，而90%的出貨是由卡車運輸的。倉庫每週工作5天，每天2班。對於進貨卡車，卸貨速度是每工人小時200箱，而出貨上貨的速度是175箱/人時。進出貨卡車滿載都是500箱。考慮進出貨並不均勻，設計加上25%的安全係數。試確定倉庫收發貨門數。59某倉庫每年處理貨物6百萬箱，其中70%的進貨是由卡車運輸的，而90%的出貨是由卡車運輸的。

倉庫每週工作5天，每天2班。對於進貨卡車，卸貨速度是每工人小時200箱，而出貨上貨的速度是175箱/人時。進出貨卡車滿載都是500箱。

考慮進出貨並不均勻，設計加上25%的安全係數。試確定倉庫收發貨門數。解：1）確定進貨需求

a.年卡車進貨量為卡車進貨百分比乘總進貨量，即70%×6000000=4200000箱

b.則年進貨卡車次數（假定滿載）為4200000/500=8400次

c.每一卡車貨卸貨作業時間為500/200=2.5小時

d.則年總進貨卡車次數所需作業時間為8400×2.5=21000小時2）確定出貨需求

a.年卡車出貨量為卡車出貨百分比乘總出貨量，即90%×6000000=5400000箱

b.則年出貨卡車次數（假定滿載）為5400000/500=10800次

c.每一卡車貨上貨作業時間為500/175=2.85小時

d.則年總進貨卡車次數所需作業時間為10800×2.85=30780小時3）計算總共作業時間 進、出貨合計作業時間為21000+30780=51780小時， 加上25%安全係數為51780×(1+25%)=64725小時4）每年工作時數

52周乘每週工作天數乘每天工作時數，即52×5×8×2=4160小時5）需要門數為總作業時間除年工作時數，即

64725/4160=15.5≈16故倉庫需要16個收發貨門。603．通道設計通道設計也是倉庫規劃的重要內容。通道佈置的合理與否，將影響倉庫作業和物流合理化，以及生產率的提高。通道設計不合理，會造成作業場地的擁擠、阻塞、生產不安全、甚至影響機械作業率。出入庫通道連接倉庫收發月臺和外部道路，是倉庫的出入口。根據運輸方式不同，對有鐵路專用線的入庫區，鐵路專線的長度應根據出入庫物料的數量和頻度來確定，線路的寬度及兩邊的留量應根據鐵路有關規定執行。對一般的汽車通道，應根據運輸量、日出入庫的車輛數量、機動車輛的載重量、型號等來設計道路的寬度、地面承載能力等。庫區的出入口，即月臺，應按作業流程設計，做到物流合理化。庫房通道。一般庫房通道應設有縱向或橫向的進出庫通道，大型庫房還應同時設縱向和橫向進出庫通道。庫房內各作業區之間還應留有作業通道，通道的寬窄應根據裝卸搬運機械的類型確定。例如叉車作業通道的詳細內容請見第5章，通道和道路設計詳見第8章。614．物流動線倉庫佈置要考慮物流模式，我們在第4章所介紹的直線型、L型、U型和S型（參見圖4-6）還適用。為更好地表示倉庫作業時物料、設備和人員移動的方式，我們用動線表示商品、設備（包括貨品箱、託盤、料箱等）、廢棄物和人員的移動路線。佈置要求全部動線完整、合理，物料、設備和人員等不能發生阻斷、迂回、繞遠和相互干擾等現象。根據這一要求，可以在倉庫或物流中心平面佈置圖上佈置動線，就成為圖7-8所示的動線圖。62637.3自動化立體倉庫AS/RS自動化立體倉庫又稱立體倉庫或高架倉庫、自動存取系統(AutomaticStorage&RetrievalSystem,AS/RS)，它一般指採用幾層、十幾層甚至幾十層高的貨架，用自動化物料搬運設備進行貨物出庫和入庫作業的倉庫。由於這類倉庫能充分利用空間進行儲存，故形象地稱為立體倉庫。647.3.1概述自動化立體倉庫一般由高層貨架、物料搬運設備、控制和管理設備及土建公用設施等部分組成。自動化立體倉庫不僅是過去那種只有建築物的倉庫，還具有在分揀、理貨的同時不需直接人工處理就能自動地存儲和取出物料的倉庫。它使用多層貨架、能在巷道內的任何貨位存儲並取出貨物的搬運車，以及電腦控制和通信系統，有的系統可以直接與其他生產控制系統相聯。65自動化立體倉庫是一個複雜的綜合自動化系統，也是生產物流的重要組成部分。隨著現代工業生產的發展，柔性製造系統、電腦集成製造系統和工廠自動化對自動化提出了更高的要求，搬運倉儲技術要具有更可靠、更即時的資訊。工廠和倉庫中的物流必須伴隨著並行的資訊流，資訊技術深刻地影響著自動化倉庫的發展進步。搬運設備是自動化倉庫中的重要設備，它們一般是由電力來驅動的，通過自動或手動控制，實現把貨物從一處搬到另一處，如自動導引小車和有軌臺車等。輸送設備也是立體倉庫中不可缺少的設備，它具有把各物流站點銜接起來的作用。常見的輸送設備有輥式、鏈式、輪式、帶式、滑板式輸送機等多種形式。667.3.2自動化立體倉庫的優點20世紀50年代初，美國出現了採用橋式堆垛起重機的倉庫，50年代末到60年代初出現了司機操作的巷道式堆垛起重機。1963年美國首先在倉庫業務中採用電腦控制，建立了第一座電腦控制的立體倉庫。目前，全美投入運營的自動庫約有30萬個。1980年我國自行研製了第一座自動化立體倉庫投入使用。之後，立體倉庫在我國得到了迅速的發展。這些倉庫使用在機器製造業、電器製造業、航空港、輕工和化工企業、商儲業、軍需部門等。目前國內對立體倉庫的需求正不斷增加。歷史和現實已充分證明，使用自動化立體倉庫能夠產生巨大的社會效益和經濟效益。67自動化倉庫的優點，本章開頭海爾引導案例就是明證。下麵再總結如下：1）立體倉庫能大幅度地增加倉庫高度，充分利用倉庫面積與空間，減少占地面積。2）便於實現倉庫的機械化、自動化，從而提高出、入庫效率，降低物流成本。3）提高倉庫管理水準。借助於電腦管理能有效地利用倉庫儲存能力，便於清點盤存，合理減少庫存，節約流動資金。自動化倉庫的資訊系統可以方便地融入到整個企業資源管理系統中，使企業物流更為合理化，減少了非增值物流過程。。4）由於採用貨架儲存，並結合電腦管理，可以容易地實現先進先出的出入庫原則，防止儲存原因造成的貨物損失。5）採用自動化技術後，立體倉庫能適應黑暗、有毒、低溫等特殊場合的需要。6）自動化倉庫都有倉儲資訊管理系統WMS，數據及時準確，便於企業領導隨時掌握庫存情況，根據生產及市場狀況及時對企業規劃做出調整，提高了生產的應變能力和決策能力。68總之，自動化立體倉庫的出現，使傳統的倉儲觀念發生了根本性的變化。原來那種固定貨位，人工搬運和碼放，人工管理，以儲存為主的倉儲作業已改變為自由選擇貨位，按需要實現先進先出的機械化、自動化倉儲作業。在提高儲存效率的同時，借助自動庫系統，還可以實現對貨物進行自動揀選、組配；自動化立體倉庫的出貨管理可以實現按實際需求，將庫存貨物按指定的數量和時間要求自動送到合適的地點，滿足均衡生產的需要。可以說，立體倉庫的出現使“靜態倉庫”變成了“動態倉庫”。697.3.3自動化倉庫的分類自動化倉庫是隨著生產的不斷發展和進步而變化的。物流系統的多樣性，決定了立體倉庫的多樣性。作為一種特定的倉庫形式，一般有以下幾種分類方式。按建築形式分類：整體式和分離式。按貨物存取形式分類：單元貨架式、揀選貨架式。按貨架的形式分類：單元貨格式貨架倉庫、貫通式貨架倉庫、旋轉式貨架倉庫和移動式貨架倉庫。按單元大小分：託盤式立體倉庫(Pallet-loadAS/RS)和小件立體倉庫(Mini-loadAS/RS)。707.3.4自動化倉庫的發展趨勢隨著企業在供應鏈存貨控制上取得的持續進展，在目前的現代化企業中，大規模的倉儲中心已較為少見。企業更需要的是小型化、高反應速度和柔性的存貨自動處理系統。為適應工業的發展，自動庫系統的高速小型化趨勢越來越明顯。在堆垛機方面，具有新的物理外形和更高性能的設備不斷出現；伴隨著電子控制技術的進步，堆垛機在具有更高定位精度的同時，搜索能力和運行速度的提高使出入庫操作週期大大縮短，從而獲得了更大的生產能力。71自動化倉庫發展的另一個發展重點是提高資訊傳輸和處理速度，主要體現在廣泛採用最新光電掃描技術，如採用射頻數據通信技術，新的高效光通訊器件等來實現數據的採集、處理和交換能夠在搬運工具與中央電腦之間快速進行，使物品的存取和發送情息做到快速、即時、可靠和準確。現代資訊技術的快速進步也給自動化倉庫注入了新的發展活力。人工智慧和專家系統大量運用到自動化倉庫系統中。如高容錯搬運系統、自診斷專家系統（遠程異地診斷和維護）等已出現早部分複雜自動庫系統中。727.4物流配送中心規劃設計配送中心就是從事貨物配備（集貨、加工、分貨、揀選、配貨）和組織對用戶的送貨，以高水準實現銷售和供應服務的現代流通設施，它是物流中心的一種。配送中心是基於物流合理化和發展市場兩個需要而發展的，是以組織配送式銷售和供應，執行實物配送為主要功能的流通型物流結點。它很好地解決用戶多樣化需求和廠商大批量專業化生產的矛盾，因此，逐漸成為現代化物流的標誌。73配送中心系統規劃包括多方面的內容，應從物流系統規劃、資訊系統規劃和運營系統規劃三個方面入手。物流系統規劃包括設施佈置設計、物流設備規劃和作業方法設計。資訊系統規劃也就是對配送中心資訊管理與決策支持系統的規劃，包括功能規劃、流程規劃和資訊系統設計。運營系統規劃包括組織機構、人員配備、作業標準和規範的設計。通過系統規劃實現配送中心的高效化、資訊化、標準化和制度化。747.4.1配送中心規劃的要素和資料分析1．配送中心規劃的要素配送中心作為一種特殊設施，它的規劃在普通設施SLP法的PQRST要素上增加為EIQRSTC。影響配送中心系統規劃的基礎數據和背景資料，主要包括：1）E——Entry：指配送的對象或客戶。配送中心的服務對象或客戶不同，配送中心的訂單形態和出貨形態就會有很大不同。2）I——Item：指配送貨品的種類。在配送中心所處理的貨品品項數不同，則其複雜性與困難性也有所不同；其貨品儲放的儲位安排也完全不同。另外在配送中心所處理的貨品種類不同，其特性也完全不同。3）Q——Quantity：指配送貨品的數量或庫存量。這裏Q包含三個方面的含義：一是配送中心的出貨數量，二是配送中心的庫存量。貨品的出貨數量的多少和隨時間的變化趨勢會直接影響到配送中心的作業能力和設備的配置。配送中心的庫存量和庫存週期將影響到配送中心的面積和空間的需求。75EIQRSTC4）R——Route：指配送的通路。物流通路與配送中心的規劃也有很大的關係。規劃配送中心之前首先必須瞭解物流通路的類型，然後根據配送中心在物流通路中的位置和上下游客戶的特點進行規劃，才不會造成失敗的案例。5）S——Service：指物流服務水準。物流服務水準包括訂貨交貨時間、貨品缺貨率、增值服務能力等，應該是合理的物流成本的下的服務品質。6）T——Time：指物流的交貨時間。在物流服務品質中物流的交貨時間非常重要，因為交貨時間太長或不准時都會嚴重影響零售商的業務。7）C——Cost：指配送貨品的價值或建造的預算。在配送中心規劃時除了考慮以上的基本要素外，還應該注意研究配送貨品的價值和建造預算。首先，配送貨品的價值與物流成本有很密切的關係；其次，配送中心的建造費用預算也會直接影響到配送中心的規模和自動化水準，沒有足夠的建設投資，所有理想的規劃都是無法實現的。762．配送中心資料分析要搜集、整理和分析上述七個要素的資料，可以採用定性和定量的方法，定量方法包括儲運單位分析、物品特性分析和EIQ分析，定性方法有作業時序分析、人力需求分析、作業流程分析、作業功能需求分析和業務流程分析。物品特性是貨物分類的參考因素，如按儲存保管特性可分為乾貨區、冷凍區及冷藏區；按貨物重量可分為重物區、輕物區；按貨物價值可分出貴重物品區及一般物品區等。因此配送中心規劃時首先需要對貨物進行物品特性分析，以劃分不同的儲存和作業區域。儲運單位分析就是考察配送中心各個主要作業（進貨、揀貨、出貨）環節的基本儲運單位。一般配送中心的儲運單位包括P——託盤、C——箱子和B——單品，而不同的儲運單位，其配備的儲存和搬運設備也不同。因此掌握物流過程中的單位轉換相當重要，需要將這些包裝單位（P、C、B）進行分析，即所謂的PCB分析。77EIQ分析就是利用E、I、Q這三個物流關鍵要素，來研究配送中心的需求特性，為配送中心提供規劃依據。日本鈴木震先生積極宣導以訂單品項數量分析方法來進行配送中心的系統規劃，即是從客戶訂單的品項、數量與訂購次數等出發，進行出貨特性的分析。分析的內容包括：訂單量（EQ）分析：單張訂單出貨數量的分析。訂貨品項數（EN）分析：單張訂單出貨品項數的分析。品項數量（IQ）分析：每單一品項出貨總數量的分析。品項受訂次數（IK）分析：每單一品項出貨次數的分析。787.4.2配送中心的設施規劃我們前面第4章所介紹的系統佈置設計具有很強的實踐性，同樣也可應用於配送中心的系統佈置中。配送中心的系統佈置就是根物流作業量和物流路