1、第1章 绪论第2章 设施选址第3章 设施布置规划第4章 物料搬运与仓储设备第5章 物料搬运系统设计第6章 仓库运作和规划第7章 计算机辅助设施布置设计和仿真第8章 设施规划综合案例,仓库运作和规划,6.1 概述 6.2 仓库运作管理 6.3 仓库系统规划设计 6.4 自动化立体仓库,Chapter 6,6-1,概述,制造过程原材料的储存、原材料或在制品的供应都属于储存功能。,准备发货启运的最终成品和产品的存储则属于仓储功能。,近年来随着精益生产和全球供应链这两个新的生产和管理模式的性发展,既有些削弱了这些存储的作用,又在经历意义重大的演化。,不提倡高库存。储存和仓储作业的作用也从制造的局部支持
2、功能,转变为全球供应链的一个集成化要素。JIT概念也从局部制造运作扩展到全球制造与商品配送。人们现正在探索在仓库中完成增值功能的可能性,如分拣、反向物流等。仓库要进行变革以适应新的发展。 有些人在质疑库存是否必需?,引言,6-1,仓库的分类,6-1-1,仓库的主要分类标准和类型,典型仓库功能及相互关系,仓库的功能,6-1-2,1、进货,进货是涉及以下几个方面活动的总和:顺序接收进入仓库的所有物料 保证物料的数量和质量与货单要求一致将物料送入储存,或按要求执行其他组织功能,仓库的功能,6-1-2,2、检验和质量控制,是收货过程的延伸,在供应商的货物质量不符合要求或者产品严格规定每一步都要检验的情
3、况下进行。简单的检验就是目检,复杂的要在实验室进行测试。,3、预包装,当产品从供应商处以散货运入,以后按商品数量单独包装,或与其他零部件组成配套或种类搭配时,在仓库中需要进行预包装。收到整套商品可能立刻被处理,或部分以散货形式以后再处理。当包装会大大增加仓储的空间要求、或配套或种类搭配都需要某一零件时,就需要预包装。,仓库的功能,6-1-2,4、入库,入库是将商品放人存储区。包括搬运和放在适当的地方。,5、储存 储存是商品在等待需求之前的实际存放。存储的形式与存储货物的尺寸、数量,以及产品搬运特性或容器有关。,6、订单拣货 订单拣货是将存储货物从存储区移出,满足某一需求的过程。订单拣货占仓库作
4、业成本的40%50%。,仓库的功能,6-1-2,7、包装和/或定价,包装和/或定价是拣货过程后的选择性步骤。在预包装中,将单个物品或分类物品装箱为便于以后使用。等到拣货后再进行包装,对处理手边的库存货物更为随意方便;货物立即销售可以按现行销售时间进行定价,如采取制造或仓库接收货物时预定价,那么当市场上相应的商品价格发生变化时,必然要进行重新定价。,仓库的功能,6-1-2,8、分类整理,当一个订单包含一个以上物品,而且拣货时并没有归类,这时应该将成批的订单整理成单个订单,并将订单按配送归类。,仓库的功能,6-1-2,9、装箱和出货,检查订单的完整性将商品包装并放到适当运输容器中准备运输文档,包括
5、装箱单、运送地址标签和提(货)单将订单货物称重以决定运输费用汇总外运订单用卡车装货,仓库的功能,6-1-2,10、直接转运(越库),是货物从收货过程“直接流动”到发运(出货)过程。就是说物料搬运其实更多是“信息搬运”,越库压缩了收货到发运的时间,也减少了货物从收货到发运之间的搬运。,11、补货 (再装满),从储存区将货物补充到刚取走货物的区域。,仓库的功能,6-1-2,1仓储管理的原则,仓库管理,6-1-3,仓储管理的目标是快进、快出、多储存、保管好和费用省,因此基本的原则是保证质量、注重效率、确保安全、讲求效益。,2仓储管理的内容,(1)仓库的选址与建设。 (2)仓储设备的选择与配置。 (3
6、)仓库作业的组织和流程设计。 (4)仓库作业管理。 (5)仓储管理技术的应用。 (6)仓储成本控制。,6-2,仓库运作管理,仓库作业管理,1仓库作业管理的内容,6-2-1,2入库作业管理,仓库作业管理,6-2-1,运输工具到达指定位置固定运输工具。例如将卡车的车轮楔以木块等检查装货车厢的密封定位和安全靠上码头从运输工具卸下货物准备货物清点核对接收清单、装箱清单利采购清单,检查它们是否一致调遣运输工具迅速分派处理货物准备收货报告,入库作业中接收货物活动包括:,仓库作业管理,6-2-1,足够的停车和回车面积 用于简化车辆卸载的站台登车桥和货车制动器 用于货物托盘码放或其他容器码放的足够暂存面积 用
7、于发货前存放的足够面积 收货报表(用于生成报表的采购订单信息系统),收货作业的设施需求:,仓库作业管理,6-2-1,3出库作业管理,仓库作业管理,6-2-1,出货的活动包括:,订单汇集和装箱订单存放和检查核对运送发货和顾客订单运输工具到达指定位置锁定运输工具定位和安全靠上码头装载运输工具派送运输工具,仓库作业管理,6-2-1,出货作业的设施需求:,足够的订单货物暂存面积发货与顾客订单信息系统 足够的停车和回车面积 站台登车桥用于简化货物装车,仓库作业管理,6-2-1,收发货设施规划要考虑的主要内容:,货车、缓冲或暂存区和存储区的有向流路径没有过度拥挤或空闲的连续流集中的操作区以减少物料搬运并便
8、于监督高效的物料搬运安全操作尽量减少损坏维护场地整洁,仓库作业管理,6-2-1,可以安排合理的收货时间可要求进库货物尽量采用集装单元式配置供应商和收货人的信息系统之间要有平滑的接口,收发货作业对人员、设备和空间的需求取决于是否考虑了预收货和发货后的作业。,预收货,发货后作业,可回收容器退回的货物返回的车辆发货调度计划,仓库作业管理,6-2-1,发货系统在供应链运作上的作用越来越大。 除了要紧密协调供货商和收货作业、发货作业和顾客的关系外,还需要协调收货和生产、生产和发货以及收货和发货各自之间的关系。 物流的自然顺序是:供应商收货存储生产仓储发货顾客。但有时物流会从收货直接到生产等,这些都应在系
9、统设计中予以考虑。,仓库作业管理,6-2-1,收、发货作业协调,因为收、发货作业可以共享同样的空间、设备和人员,如发货处会累积空托盘,其必须返回收货处。,设计收发货的关键决策点是要不要将其两种功能合二为一,收发货集中取决于很多因素。 收发货的位置取决于对运输设施的接近程度。,仓库作业管理,6-2-1,图3 收货和发货区可能的安排,仓库作业管理,6-2-1,收货原则:,取消仓库收货预收货对能直接转运的货物直接转运直接上架到主存储位或保留储位在储位暂存在收货时完成高效装载分解和移动所需要的必需步骤进库货物先整理以便上架尽可能将上架作业与取货作业合并通过货车计划调度和错开高峰时间的方式平衡资源使用
10、让进出货物流过工作站以减少和消除不必要的行走,仓库作业管理,6-2-1,发货原则:,选择低成本、空间利用率高的搬运单元尽量减少货损取消发货暂存,直接装车使用存储货架作为发货暂存地,减少面积需求现场管理车辆入库路径并减少纸面工作量和时间采用小包发货,仓库作业管理,6-2-1,4储存保管作业管理,仓库作业管理,6-2-1,面向通道进行保管。 根据物品体积大小及物品的整批形状性质等确定物品的储存空间,保证空间利用率和储存要求。 根据周转率选定位置。 同一品种在同一地方保管。 依据形状安排保管方法。 按照储存物品的重量不同决定物品的存放位置。 依据先进先出的原则。,在仓库物品储存保管作业管理中,一般遵
11、循以下原则:,5装卸搬运作业管理,仓库作业管理,6-2-1,(1)防止和消除无效作业。 (2)提高装卸搬运的灵活性。 (3)实现装卸作业的省力化。 (4)合理组织设备,提高作业的机械化水平。 (5)推广组合化装卸搬运。 (6)合理地规划装卸搬运作业过程。,库存管理与控制,6-2-2,库存管理目标具体表现为:减少超额存货投资;降低库存成本;保护财务;防止延迟及缺货;减少呆料的发生,使因变形、变质、陈腐所产生的损失减至最少。,经常使用的库存管理与控制方法主要有定期库存管理方法、ABC库存管理法、CVA库存管理法、定量订货管理法等。,库存管理与控制,6-2-2,ABC库存管理法,库存管理与控制,6-
12、2-2,CVA库存管理法,库存管理与控制,6-2-2,经济订货批量法,仓库系统规划设计,6-3,仓库系统规划设计概述,6-3-1,6.3.1.1 仓库系统规划设计目标,空间利用最大化; 设备利用最大化; 劳动力利用最大化; 所有物料最容易接近; 所有物料得到最好的保护; 费用最小化。,规划设计仓库应实现如下目标:,仓库系统规划设计概述,6-3-1,6.3.1.2 仓库系统规划设计流程,仓库系统规划设计概述,6-3-1,6.3.1.2 仓库系统规划设计流程,仓库网点规划与选址,6-3-2,6.3.2.1 仓库网点规划,仓库数量的多少主要受成本、客户要求的服务水平、运输服务水平、中转供货的比例、单
13、个仓库的规模、计算机网络的运用等因素影响。 仓库规模一般用面积、容积和吞吐能力来表示,主要受客户服务水平、市场大小、最大日库存量、库存物品尺寸、所使用的物料搬运系统、仓库日吞吐任务量、供应提前期、规模经济、仓库布局、过道要求、仓库办公区域、使用的货架类型以及商品需求水平和模式等因素影响。,仓库网点规划包括仓库数量的确定以及仓库规模的设计。,仓库网点规划与选址,6-3-2,6.3.2.2 仓库选址,辐射型仓库布局 吸收型仓库布局 聚集型仓库布局 扇型仓库布局,确定仓库位置时要对影响决策的客户条件、自然条件、运输条件、用地条件以及法规条件等因素进行综合考虑。常见的仓库布局模式:,辐射型仓库布局,吸
14、收型仓库布局,辐射型仓库布局,扇型仓库布局,仓库系统布局规划,6-3-3,6.3.1.1 仓库系统布局规划要求,(1)周围环境。 (2)存货特点。 (3)仓库类型。 (4)作业流程。 (5)作业手段。,仓库布局决策是对仓库内部的作业区域、工作场所、通道空间、货架位置、配备设备以及设施等实物布局进行决策,要综合考虑物料搬运成本、库房的建筑和维护成本的均衡。影响仓库系统布局的因素主要有以下几个方面:,仓库系统布局规划,6-3-3,6.3.2.2 仓库系统布局规划流程,仓库系统布局规划,6-3-3,6.3.3.3 仓库作业区域规划,1、收发货区域; 2 、储存作业区; 3 、分拣作业区; 4 、集货
15、作业区; 5 、行政区; 6 、劳务性活动区及相关活动区。,根据仓库的作业流程、仓库运作特性等,一般可将仓库的作业区域主要分类为:,仓库系统布局规划,6-3-3,1、收发货区域规划,收发货区面积规划因素,6.3.3.3 仓库作业区域规划,(1)确定收、发货区总面积需求,1)确定收、发货的对象,2)确定站台的类型和数量,3)确定设施内收、发货的空间需求,仓库系统布局规划,6-3-3,1、收发货区域规划,1)确定收发货对象,表1 收发货分析表,仓库系统布局规划,6-3-3,(1)确定收、发货区总面积需求,如果达到和服务服从泊松分布且分布随时间变化不大,可采用排队论来分析确定提供服务台的数量。如果到
16、达和服务分布在同一天、同一周内变化较大,或者站台内等候的货车数量变化大,可采用仿真技术。,仓库系统布局规划,6-3-3,2)确定站台的类型和数量,(1)确定收、发货区总面积需求,货车卸货时间可根据已有运作的历史数据、工作抽样等方法确定。按精确性和工作量要求,一般采用预定动素方法。预定时间要素从一般到详细标准差别很大。,仓库系统布局规划,6-3-3,2)确定站台的类型和数量,(1)确定收、发货区总面积需求,作业时间计算:,采用USDA预定时间要素来确定卡车卸货时间标准,仓库系统布局规划,6-3-3,在给定站台高度和可变车厢高度之间采用站台登车桥 在固定不动的站台和可移动的货车间采用防撞胶垫在有冷
17、暖空调的站台和无空调的货车之间采用门封、门罩,发货区的设备需求由货车与站台间对接所需要的设备组成,相应的 设备可以有:,仓库系统布局规划,6-3-3,站台运作规划:,2)确定站台的类型和数量,人员如同台阶一样登上迈下在站台和车厢间放置临时的斜坡搭板在站台和车厢间设置永久可调的斜坡搭板将车厢高度提升到与站台同一高度将站台高度提升到与车厢同一高度,站台登车桥,如果货车作为一个暂存区与收发货功能相连,且这个暂存区的高度与站台的高度不同,那么如何处理这种高低差:,仓库系统布局规划,6-3-3,站台运作规划:,2)确定站台的类型和数量,站台登车桥,图 地面登车桥,仓库系统布局规划,6-3-3,图 可调式
18、固定的站台登车桥,仓库系统布局规划,6-3-3,图 可调式固定的站台登车桥,仓库系统布局规划,6-3-3,图 可调式固定的站台登车桥,仓库系统布局规划,6-3-3,图 货车地面高度调节板,仓库系统布局规划,6-3-3,图 剪叉式升降机,仓库系统布局规划,6-3-3,图 站台门封,节能增加安全提高对产品的保护防盗减少维护减少停靠时间,仓库系统布局规划,6-3-3,站台位置的确定:,工厂所需的物流或生产的材料在哪里?站台和操纵区需要多少面积?作业是否需要快速的站台定位?哪一类站台最适合当前作业?最安全的进出通道设计是什么?收发货作业是否采用铁路方式?场地结构怎样影响到交通和站台作业?安全方法的尺度
19、是什么?,仓库系统布局规划,6-3-3,2)确定站台的类型和数量,设计站台配置:,首要考虑问题是货车在设施内的行走情况。,采用凹进和Y形方法方便货车进门,货车等待区应当靠近站台和回车区,并且面积足够大,以随时满足最大预定数量的车辆停靠。,仓库系统布局规划,6-3-3,2)确定站台的类型和数量,双向车道至少要24ft宽单向车道至少要12ft宽如果在车道旁增设人行道,则要另加4ft双向车道的大门宽度至少要28ft单向车道的大门宽度至少要16ft如果行人也要用此门,应加宽6ft所有锐角通道交叉至少要有50ft的半径,货车通道设计其他要考虑的内容:,仓库系统布局规划,6-3-3,设计站台配置:,2)确
20、定站台的类型和数量,图 90O站台的投影深度,表 90O站台的空间需求 单位:ft,对于90O站台必须保证有足够的空间。,仓库系统布局规划,6-3-3,设计站台配置:,2)确定站台的类型和数量,如果站台停车深度不够90O站台要求,就要用伸出式站台驶入式站台一般不经济, 90O站台需要更大的外部回车区,伸出式站台需要更大的内部操纵面积如必须采用伸出式,应尽量取大角度,仓库系统布局规划,6-3-3,设计站台配置:,2)确定站台的类型和数量,确定库房外卡车进出总空间需求的过程:,确定所需要的站台数,确定卡车进出路线,确定是否可用90站台,否则选择空间角度最大的伸出式站台,指定站台区间宽度,确定在该宽
21、度下的投影深度,由站台数和上一步确定的面积得到总面积需求,仓库系统布局规划,6-3-3,2)确定站台的类型和数量,3)确定收发区内部需求,仓库系统布局规划,6-3-3,收发货区域规划,仓库系统布局规划,6-3-3,3)确定收发区内部需求,收发货区域规划,仓库系统布局规划,6-3-3,仓库系统布局规划,6-3-3,3)确定收发区内部需求,收发货区域规划,仓库系统布局规划,6-3-3,仓库系统布局规划,6-3-3,2、仓储区的作业空间规划,6.3.3.3 仓库作业区域规划,规划仓储区空间时考虑的因素有:物品的外观尺寸、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、尺寸和旋转半径、通道宽
22、度和形式、柱间距离、进出库方式及作业原则(如一次性作业或单元化作业),堆码方式或保管保养要求等。,仓库系统布局规划,6-3-3,2、仓储区的作业空间规划,6.3.3.3 仓库作业区域规划,仓库系统布局规划,6-3-3,3、分拣区的作业空间规划,6.3.3.3 仓库作业区域规划,常见的分拣方式有:储存与拣货区共用托盘或货箱、储存与拣货区共用的零星拣货、储存与拣货区分开的零星拣货、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。,所以,订单分拣在提高仓库的生产效率中具有最高的优先权,同时拣货是所有仓储作业中劳动力高度密集的部分。,在拣货作业中必须注意实施以下的原则和方法:,应用帕累托原则
23、采用清晰易读的拣选单 采用预先确定路线且定位的拣选单据 保持有效的库存定位系统 尽量消除和合并订单拣选作业 采用批量订单拣选方式(播种式)来减少总的行走时间 建立单独的前置和保留拣选区 将流动最频繁的货物存放在仓库最易访问的位置 平衡各拣货位置的拣货作业以减少拥挤程度 将同时需要的不同货物分配在同一储位或相邻储位 拣货员必须负责订单拣货的精确度 避免点数 需要拣货确认 设计合适的拣货车辆使得整理时间和差错最小并提高拣货员的舒适性 消除订单拣货作业和纸面作业,仓库系统布局规划,6-3-3,(1) 应用帕累托原则将进出最频繁的货物分为一组,那么就可以减少仓库拣货作业中的行走时间。,(2) 采用清晰
24、易读的拣选单见货单应当为拣货员提供确定的作业方式,以方便他们的工作。,(4)保持有效的库存定位系统 可以减少寻找时间 没有存货位置,无法应用帕累托定理 没有库存定位系统,不能形成预定路线的拣选单,(3)采用预先确定路线且定位的拣选单据,仓库系统布局规划,6-3-3,(5)尽可能减少和合并拣货任务。,订单拣货的人工活动可能细分为以下各活动要素:在各分拣地之间来回行走进行拣货从存储地点拿取物品到达和弯腰以便接近拣货位取货记录拣货表并作核对按订单将物品分类物品包装寻找放置拣好物品的位置,当不能减少活动要素时,经常可通过合并,以提高订单拣货效率:行走和提取物品行走和提供拣货表(记录)拣货和整理拣货、整
25、理和包装,仓库系统布局规划,6-3-3,(5)尽可能减少和合并拣货任务。,仓库系统布局规划,6-3-3,(6) 成批处理订单,减少整个行走时间,当前仓库拣货作业中,主要用以下三种方式:,1)单一订单拣货:在单一订单拣货中,每张订单的拣货人一次只完成一张订单任务。每个拣货人只要完成自己的清单就完成了自己的任务。 2)成批拣货:成批拣货人员不是一次只完成一张订单,而是订单按批处理。订单拣货人在一次拣货路程中,负责一批订单的拣货。 3)分区拣货:在分区拣货中,一个订单拣货人在分配给他或她的区域中,拣取订单上的物品。最后亦有接单一订单集中的问题。 4)波浪式拣货:(类似第一种)规定选取的一组订单要在预
26、定的时段内完成,即订单会安排在一天的某个时段完成。 5)分区批量拣货: 6)分区波浪式拣货: 7)分区批量波浪式拣货:,仓库系统布局规划,6-3-3,(6) 成批处理订单,减少整个行走时间,图 按订单拣货的策略,仓库系统布局规划,6-3-3,(6) 成批处理订单,减少整个行走时间,成本,成批处理订单,花费时间重新将同一订单的各项物品完整地集合在一起的工作量,仓库内的行走时间,成批处理程度,仓库系统布局规划,6-3-3,(7) 建立前台和后备的分拣区域,由于仓库中少数物品会有大量拣货需求 (如帕雷托法则),应该建立一个常拣取物品的分拣区域,称之为前台。前台区域的存货分配越少,前台分拣区域就越小,
27、行走时间也越短,生产效率也越高。前台越小,前台和后备储存区域之间内部补充也就越频繁,需要的补货人员也就越多。,仓库系统布局规划,6-3-3,(7) 建立前台和后备的分拣区域,配置前置后备系统的简化方法有以下6步: 1)确定哪些货物应当置于前置拣选区 2)确定要放在前置区的每种货物的数量 3)确定前置区货物总的存储空间大小 4)确定满足前置区总空间需求和所需吞吐量的其他存储方案 5)确定每种存储方案的具体操作方法以预测人员需求 6)估计每种方案的成本并择优实施,仓库系统布局规划,6-3-3,将经常拣取的物品放在仓库中最易接近的取用位置。一旦货品被指定了存储模式,将空间分配给了前台和后备储存区,就
28、开始正式地将物品分配到仓库中的具体位置。不要忽视产品的尺寸将物品简单按所需运送空间排序,排序在前面的物品应放在最容易取用的位置。,图7-19 物品按常用程度排序和占拣货的比例,图7-20 物品按常用程度排序和占完成订单的比例,(8) 将流动最频繁的货物存放在仓库最易访问的位置,仓库系统布局规划,6-3-3,(9) 平衡不同分拣位置的拣货活动,减少拥挤,人到货的操作系统中,将常用物品配送到人货密集地区,这种拥挤会降低生产效率。必须注意,应分配给分拣活动足够大的区域,以减少拥挤,但也不能太大以至明显增加往返行走路程。经常采用马蹄形(U形单元)步行拣货系统。一般要求分拣路线能使拣货人走过整个马蹄,而
29、最常用的物品应放置在马蹄上或附近。货到人系统中,系统设计入员必须仔细地不能使任何一个旋转货架单元或小的运货通道超载。,仓库系统布局规划,6-3-3,(10) 将需求相似的物品放在一起或放在靠近的位置,就像仓库中少数的物品会大量而频繁地被拣货一样,仓库中经常会发生同时需要某几种物品的情况。例如包括成套的修理工具,来自同一供应商的一些物品,同一部件中的数个零件,同一尺寸的物品等。从订单中识别相关联的物品,并在仓库中将相关联的物品放在同一储存货位或靠近的位置。,仓库系统布局规划,6-3-3,(11)拣货员必须负责订单拣货的精确度,只要有可能就用计量来代替点数。,(12)避免点数。,(l4)设计拣货车
30、辆,使分类时间最少,产生错误最小,提高拣货人员的舒适程度。,(15)减少订单拣货活动中文字工作,逐步实现无纸化。,亮灯式拣货系统、无线频率 (RF)数据通信、声频输人/输出等一些现有技术,可以有效减少订单拣货中的文字工作。,分类拣货车是订单拣货人员的工作地点,就像工作地设计很关键一样,拣货车辆设计对拣货人员提高生产效率和振作精神也非常重要。,(13)需要拣货确认,仓库系统布局规划,6-3-3,仓库系统布局规划,6-3-3,3、分拣区的作业空间规划,6.3.3.3 仓库作业区域规划, 储存与拣货区共用托盘或货箱的拣货方式适合于体积大、发货量也大的物品分拣。 储存与拣货区共用的零星拣货适用于进出货
31、量小、体积不大或外形不规则的物品的拣货工作。 储存与拣货区分开的零星拣货是指储存区与拣货区不是同一个货架,通过补货作业把物品由储存区送到拣货区,适用于进出货量中等的拣货工作。,仓库系统布局规划,6-3-3,4、集货区的作业空间规划,6.3.3.3 仓库作业区域规划,在单一订货拣取方式下,拣取单一订单用户需求物品,以储位箱、笼车、台车或托盘等为单位发货,则集货区根据此单位规划暂存区以待发货。 在订单分区拣货方式下,以单一订单用户为主,根据拣货单把储存区分成几个区,拣取之后的发货单位可能同时包括储位箱、笼车、台车或托盘等组合。 订单批量拣货方式在拣取之后要进行分类作业,因此需要有分类输送设备或者人
32、工分类的作业空间。 此外,集货区空间规划还需要考虑每天平均发货订单、发货车次和出车路线以及每天拣货和出车工作的时序安排等因素。,仓库系统布局规划,6-3-3,5、行政区的空间规划,6.3.3.3 仓库作业区域规划,行政区的规划主要是指不直接从事生产、物流、仓储或流通加工等部门的规划。如档案室、办公室、会客室、休息室、食堂等设施,可设在库内也可设在库外。,6、劳务性活动区及相关活动区的空间规划,除了仓库的物流、仓储和行政区外,劳务性活动区及相关活动区还包括停车场、警卫室与环境美化空间等。,仓库系统布局规划,6-3-3,仓库内合理布置的要求主要有:,6.3.3.4 仓库布置规划,应该按照仓库作业的
33、顺序如进库、储存、出库等作出布置,便于提高作业效率; 缩短货物与人员移动距离,节约仓库空间,也便于提高生产效率; 应便于仓库各种设施、各种搬运和储存设备、各种器具都能充分发挥效率; 充分利用仓库的空间,提高仓库利用率; 保证仓库安全、要符合防火、防水、防盗和防爆的各种要求。,仓库系统布局规划,6-3-3,4种典型的布置形式:,6.3.3.4 仓库布置规划,U型布置 直进穿越式布置 块化干线布置 多层楼房仓库,仓库系统布局规划,6-3-3,U型布置,6.3.3.4 仓库布置规划,仓库系统布局规划,6-3-3,直进穿越式布置,6.3.3.4 仓库布置规划,仓库系统布局规划,6-3-3,模块化干线布
34、置,6.3.3.4 仓库布置规划,仓库系统布局规划,6-3-3,垂直式布置,6.3.3.5 仓库货区布置形式,图6-17 横列式布置,图6-18 纵列式布置,图6-19 混合式布置,仓库系统布局规划,6-3-3,倾斜式布置,6.3.3.5 仓库货区布置形式,图6-21 通道倾斜式布局,图6-20 倾斜式布局,仓储设备规划,6-3-4,倾斜式布置,6.3.4.1储存货架系统的选择,仓储设备规划,6-3-4,装卸搬运设备的选择原则,6.3.4.2 装卸搬运设备的选择,1)必要性原则 2)发展原则 3)系统原则 4)简化原则 5)优化原则,仓储设备规划,6-3-4,装卸搬运设备的选择方法,6.3.4
35、.2 装卸搬运设备的选择,1)根据搬运距离、物流量以及搬运设备关系图,选择搬运设备。 2)根据设备的技术指标、经济特性以及可维修性等选择装卸搬运设备。 3)根据作业性质、作业环境条件、作业运动形式、作业量、货物种类与性质等选择装卸搬运设备。 4)成套地配置装卸搬运设备,使前后作业相互衔接,相互协调,是保证装卸搬运工作持续进行的重要条件。,仓储设备规划,6-3-4,装卸搬运设备的选择方法,6.3.4.2 装卸搬运设备的选择,表6-11 装卸搬运设备数量确定因素与原则,仓库储存系统规划主要解决四个问题:,储存系统的大小; 对个别物品的储存和拣货方法; 物品储存位置的分配; 达到一定程度的高效率和高
36、水平所增加的成本。,存储系统规划,6-3-5,1、储存空间大小的要求,通常仓库的首要任务就是为每一存储单元 (SKU)分配足够的储存空间,为达到此目的,采用一种存储分析表用于表示对存储和仓储的空间大小要求。,存储分析表,公司 物料 半成品 成品 供应厂 1 制表人 日期 1,存储系统规划,6-3-5,例如某制造厂生产的产品X,仓库每天要从此厂进货平均为每日30箱,安全库存4天,订单提前期7天,而且订单数量为30天。试问应该存储的最大和平均单元载荷量是多少?,答: 库存订货点= 安全库存 + 订货提前期=330箱仓库储存的最多数量= 安全库存 + 一次订货量=1120箱仓库储存的平均数量= 安全
37、库存+ 一半订货量= 570箱。,1、储存空间大小的要求,存储系统规划,6-3-5,仓库内合理布置的要求如下:按照仓库作业的顺序如进库、储存、出库等作出布置,便于提高作业效率缩短货物与人员移动距离,节约仓库空间,提高生产效率应便于仓库各种设施、各种搬运和储存设备、各种机具都能充分发挥效率充分利用仓库的空间,提高仓库利用率保证仓库安全,符合防火、防水、防盗和防爆的各种要求,存储系统规划,6-3-5,2 物品储存位置的分配,储存系统的规划和设计涉及各类物品储存单元(SKU)储存位置的分配问题。通常,解决这一问题的方法是在SKU的吞吐量和储存空间之间作出权衡。,吞吐量是单位时间内所完成储存和拣取次数
38、的度量。有两种表示方式:一段固定时间内的存取次数,如每班(8小时内)存取256次完成一次存取操作所需要的时间,如每次存或取为1.3分钟吞吐量表示不同物品的MH活动,并具有动态和随机的性质。另一方面,储存空间则被视为具有静态性质。,存储系统规划,6-3-5,2 物品储存位置的分配,物品存储单元分配到储存位置有随机储存和指定储存两种模式:1、随机储存(Randomized Storage简写RS),将进货的物品储存到库内现有任何的空位上称为随机储存。如现有空位超过一个以上,理论上说进货被分配到任何空位上的概率是相等的。实际上,进货总是被指派到离货物装卸点最近的空位上。所以不少设施规划和物流研究人员
39、指出,随机策略下的存取并非“纯粹的随机”,操作人员总是趋向于就近位置的存取。为了避免产生某一SKU无限期地被锁定在一个位置的问题,所以采取先进先出 (FIFO)的原则,保持与库存周转一致。,存储系统规划,6-3-5,2 物品储存位置的分配,1、随机储存(Randomized Storage简写RS),2、指定储存(Dedicated Storage简写DS),指定储存是指将要求储存的物品根据其类型储存在预先指定的位置。依据活动水平和库存水平将一类物品SKU分配一定数量的特定存储位置。活动水平定义为吞吐量/分配的存储位置数的比值,快速周转货物有大的比值,反之慢速周转货物有小的比值。此外,在指定储
40、存中,同一份订单所要的物品应该储存在一起以便搬运。,存储系统规划,6-3-5,2 物品储存位置的分配,随机储存和指定储存两种模式的优缺点,存储系统规划,6-3-5,3基于级别储存 (class-based storage)和超市储存方法,根据Pareto法则,可以根据该项货品所占总存取作业的比例,将进货分为3个等级。占0-5%总存取作业的货品为C级,占5-20%者为B级,其余则为A级。A级货品必须储存于紧靠进出货的装卸点处,B级货品则为其次靠近,C级货品就可以远一些。虽然每一级物品有指定储存空间,但任一宗物品可以随机储存在指定储存此货品的任何空闲空间。这就是基于级别储存的方法。,另一种将两种储
41、存方法结合起来的方案是,允许订单分拣按指定存储地点进行,而补充的货物按随机存储。这种方法和超市一样,将商品按专用存储或指定货位存放,补充货物随机存放在后面库房。,存储系统规划,6-3-5,3基于级别储存 (class-based storage)和超市储存方法,码头,码头,图7-8 随机存储下货品在仓库内的分布,图7-9 A、B、C三级物品的分级存储策略下的分布,存储系统规划,6-3-5,4 SKU的性质对储存的影响,除活动水平外,物料储存的性质问题,包括常用性、相似性、尺寸、特性等,都会对储存都会产生影响。,1 ) 常用性,将帕雷托原则用于物料储存中,即仓库中85%的物料周转来自15%的储存
42、中的物料。对最常用的物料(约占15%20%,按帕雷托原则),为便于拣取应使存取距离最短。,图7-10 常用性物料的储存,存储系统规划,6-3-5,4 SKU的性质对储存的影响,1 ) 常用性,例:物料的储存应如图7-10所示。现举例说明常用性和仓库布置的关系。设有A、B、C、D、E、F六种产品,各种产品收货往返运输次数和出货往返运输次数的比例见表,在其他各种条件相等时储存应如何布置?,存储系统规划,6-3-5,4 SKU的性质对储存的影响,1 ) 常用性,2 ) 相似性,存储区域的布置和所存物品的相似性有关,也就是一起接收和运输的物品应存放在一起。即使不是一起收货的物品,如果它们一起出货,也经
43、常将它们储存在一起。例如在汽车备件仓库里,化油器的各种零件总是存放在一起,就像排气装置也总是存在一起一样。将相似的物品存放在一个共同区域,可能使订单接收利分拣时间降至最低。,存储系统规划,6-3-5,4 SKU的性质对储存的影响,小尺寸的货品可以储存在原设计供大型物品存放的场所,但浪费了空间,相反的情况就做不到。所以仓库中对不同尺寸大小的物品应提供不同的存储空间。主要的原则有:若存放物品的尺寸不确定,可使用存货空间大小可调整的货架或搁板重的、体积大的、难以搬运的物品,应接近出货口若两件物品都是常用的,则体积最大的、搬运最笨重的应放在接近出货口假如物品尺寸使地面载荷成为问题时,重量轻而易于搬运的
44、物品,可存放在可堆放很高的区域;反之,较重的物品应存放在不能堆高的区域假如一类物品比另一类更常用,但易于搬运,则相对的常用性和搬运的方便性要加以比较权衡才能决定其储存位置,3 ) 尺 寸,存储系统规划,6-3-5,4 SKU的性质对储存的影响,重要的物料特性有:易腐烂物料:考虑到物料在货架上的寿命,需提供一个受控制的环境奇形怪状、易碎的物品:奇形怪状的物品通常会造成搬运和储存的困难,通常给这样的物品储存在开放空间中,对于易碎的物品,需要适当调整单元载荷尺寸和存储方法危险物料:例如油漆、丙烷等可燃化学品需要和普通物料分开单独储存要求保安的物品:价值昂贵和/或小件物品通常是偷盗者的目标,要求加强对
45、材料的监视和跟踪,采取专门的安全措施。兼容性问题:某些物品或化学品单独储存并不成为问题,但与其他物品或化学品放在同一个区域就会产生不稳定,或污染或起化学反应。例如都需要冷藏的黄油和鱼类。,4) 特 性,存储系统规划,6-3-5,5 储存空间的利用,一旦确定了所存储的单元载荷的计划数量,就必须规定储存单元载荷的方法。无论采用何种设备,即使是最简单的情况下即不用货架货物就地堆放时,由于通道和蜂窝形空缺是不可避免的,就要产生立体空间的损失造成空间的浪费。但这种损失不能消除,只能将其减少到最低限度。,因为没有用货架,堆放在一起的货品必须是同一种类的,所以在这一堆货品未被取完以前是不能存放其他种类的物品
46、的,否则就造成混乱。假如在一列货堆上取走一层或几层货品,货堆上留下的空位就不能用其他种类货品补充,这样在仓库中留下的空位有如蜂窝,故名蜂窝形空缺,从而影响了仓库空间的充分利用,造成了储存空间的浪费。如果在一列上取走一层或数层就称为垂直蜂窝化;如果在一排上取走一层或数层就称为水平蜂窝化。,存储系统规划,6-3-5,5 储存空间的利用,1) 蜂窝形空缺和空间利用损失,图7-13 通道宽度对立方空间的影响,图中为一仓库局部布置图。假设使用平衡叉车,从托盘货架上存储和取用物料,需要3m服务通道。托盘货架位于14m深、5.5m净堆货高度的储存货物区域。,所以占有的全部立方空间为: 5.5*14*(1.2
47、+3+2.75+3+1.2)m3=858.55 m3 通道占有的立方空间为: 5.5*14*(3+3)m3=462 m3,由此可见,仓库全部空间的50%大约是通道。,存储系统规划,6-3-5,5 储存空间的利用,1) 蜂窝形空缺和空间利用损失,为了降低立体空间的损失,可以增加货位深度即用双深货架代替原先使用的单深货架。这样,损失就能减少但蜂窝空缺损失要增加,但总的损失能减少。但是货架加深后,出人库和装卸搬运等操作会产生诸多不便,所以需要全面考虑。通过典型计算,在货品不同深度时的通道损失、蜂窝空缺损失以及总空间损失可见表7-3。,存储系统规划,6-3-5,5 储存空间的利用,2) 充分利用空间的
48、因素,在作仓库布置时必须考虑以下几种因素:空间的保持空间的限制易接近,存储系统规划,6-3-5,5 储存空间的利用,2) 充分利用空间的因素,(1) 空间的保持,最大限度地将空间集中加强了利用空间的灵活性,和提高搬运大订单的能力立体空间的利用可以储存货物到较高的高度对储存的一定数量的物料以适当高度和深度存放,则可将蜂窝缺损降到最低适当地取出物品,以减少蜂窝缺损发生,存储系统规划,6-3-5,5 储存空间的利用,2) 充分利用空间的因素,(2)空间的限制,空间的利用将受到结构钢架、喷水消防装置和顶棚高度、地面载荷强度(对多层建筑特别重要)、立柱以及物料安全堆放高度等的限制。通过围绕立柱紧凑地堆放物料,尽量将立柱对空间利用的负面影响降到最低。安全堆放物料高度涉及每种物料存放的易碎性和稳定性,也包括安全存取物料。特别是堆放需要人工拣取的物料,操作者能安全拣取而不需要过分努力勉强才能取到。,