第六章 库存及仓储

1、第六章第六章 库存及仓储库存及仓储 讨论：讨论： 上述两种观点对企业的经营生产产生了什么样的影响？上述两种观点对企业的经营生产产生了什么样的影响？ 库存到底是如何产生的？库存到底是如何产生的？ 问题：问题： 该不该有库存？该不该有库存？ （委托（委托代理机制不完善）代理机制不完善） 该有什么样的库存？该有什么样的库存？ （仓储规划设计、仓储管理）（仓储规划设计、仓储管理） 个人观点个人观点1： 企业过程中充满企业过程中充满 了效益背反现象了效益背反现象 个人观点个人观点2： 库存并不是简单的库存并不是简单的 资源储备缓冲器或资源储备缓冲器或 浪费问题浪费问题 关于仓储的两种观点 1、它是一种资

2、产，用来预防预测的误、它是一种资产，用来预防预测的误 差、机床的故障、供应商延期交货。库差、机床的故障、供应商延期交货。库 存是缓冲器，是保证连续生产的重要环存是缓冲器，是保证连续生产的重要环 节。节。 2、它是生产过剩所引起的浪费的直接、它是生产过剩所引起的浪费的直接 表现。库存的存在掩盖了生产管理的许表现。库存的存在掩盖了生产管理的许 多问题，应尽一切努力减少库存。多问题，应尽一切努力减少库存。 引言引言 仓储费用占物流总费用的比例？仓储费用占物流总费用的比例？ 不考虑库存持有成本（不考虑库存持有成本（29），仓储费用占物流），仓储费用占物流 总成本的总成本的26； 仓储成本包括人工费用约

3、仓储成本包括人工费用约1/2、空间费用约、空间费用约1/4和和 其他费用约其他费用约1/4（例如能源、设备、材料等费用）。（例如能源、设备、材料等费用）。 一、一、储存的概念储存的概念 储存（储存（storing） 保护、管理、贮藏物品。保护、管理、贮藏物品。 储存存在于任何社会形态中，对于停滞的物储存存在于任何社会形态中，对于停滞的物 资，在没有进入生产加工、消费、运输等活动之资，在没有进入生产加工、消费、运输等活动之 前或在这些活动结束之后，总是要存放起来，这前或在这些活动结束之后，总是要存放起来，这 就是就是储存储存。这种储存不一定在仓库中，而是在任。这种储存不一定在仓库中，而是在任 何

4、位置，也有可能永远进入不了再生产和消费领何位置，也有可能永远进入不了再生产和消费领 域。我们把在仓库中的储存称为域。我们把在仓库中的储存称为仓储仓储。 国家标准物流术语国家标准物流术语 411储存Storing 保护、管理、贮藏物品。 412保管Storage 对物品进行保存和数量、质量管理控制的活动。 413物品储备Article reserves 储存起来以备需的物品。有当年储备、长期储备、战略储 备之分。 414库存Inventory 处于储存状态的物品。广义的库存还包括处于制造加工状 态和运输状态的物品。 415经常库存Cycle stock 在正常的经营环境下，企业为满足日常需要而建

5、立的库 存。 416安全库存Safety Stock 为了防止由于不确定性因素（如大量突发性订货、交货期 突然延期等）而准备的缓冲库存。 仓库 (warehouse) ：保管、储存物品的建筑物和场所的总称。 仓储管理（warehouse management）通常是指对库存物品和 仓库设施及其布局等进行规划、控制的活动。 企业进行仓储的四个原因： 降低运输生产成本； 协调供求； 辅助生产； 辅助市场销售。 二、仓储的功能和目标二、仓储的功能和目标 .储存和保管的功能： .调节供需和运输的功能： .集散和加工的功能： .配送和服务的功能： 仓库的各项业务功能 进货 预包装 入库 储存 订单拣货

6、包装或定价 分类整理 包装和出货 越库 补货 越库 直接转运，也称越库，它无需存储，直接将刚收到的 货物经适当的分类整理转运到发货站台 纯粹的直接转运消除了入库、储存和拣选作业，但必须有信息 系统的支撑。 直接转运应用现在越来越广，因为它减少了作业时间和成本，并 提高顾客服务水平，例如美国1995年统计约有75%的食品仓库和 配送中心将来自供应商的产品直接转运到零售食品店。 三、三、 仓库规划仓库规划 （一）仓库规划目标和合理布置要求目标（一）仓库规划目标和合理布置要求目标: 仓库规划目标仓库规划目标: : 空间利用最大化空间利用最大化 设备利用最大化设备利用最大化 劳动力利用最大化劳动力利用

7、最大化 所有物料最容易接近所有物料最容易接近 所有物料得到最好保护所有物料得到最好保护 （一）仓库规划目标和合理布置要求（一）仓库规划目标和合理布置要求 合理布置要求: 按作业顺序布置按作业顺序布置 缩短货物与人员移动距离缩短货物与人员移动距离 便于各种设施充分发挥效率便于各种设施充分发挥效率 充分利用空间充分利用空间 保证安全保证安全 三、三、 仓库规划仓库规划 1、储存空间大小要求、储存空间大小要求 2、物品存储位置的分配、物品存储位置的分配 3、存储区规划原则、存储区规划原则 （二）储存系统的规划与布置（二）储存系统的规划与布置 库容量库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库首先要是仓库的

8、主要参数之一，是规划仓库首先要 确定的问题。确定的问题。 库容量的大小：库容量的大小： 首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要；首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要； 其次，仓库建设投资费用和建成后的经营费用是其次，仓库建设投资费用和建成后的经营费用是 库容量经济性的评价指标；库容量经济性的评价指标； 第三，出入库频率（仓库另一主要参数）与库容第三，出入库频率（仓库另一主要参数）与库容 量密切相关，当出库与入库频率一致时，库容量可量密切相关，当出库与入库频率一致时，库容量可 为极小值；此外，库容量还与库内货物存放形式、为极小值；此外，库容量还与库内货物存放形式、 装卸搬运机械类型及通道有关。

9、装卸搬运机械类型及通道有关。 1、储存空间大小要求、储存空间大小要求 图图11 货物沿通道的堆码货物沿通道的堆码 货物堆码分为层高，深度和列数。货物堆码分为层高，深度和列数。 图图12 蜂窝损失示意图蜂窝损失示意图 定义定义:如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽，如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽， 所产生的空缺不能被所产生的空缺不能被别的货物别的货物填补，留下的空位有如蜂窝，填补，留下的空位有如蜂窝， 故名蜂窝形空缺。故名蜂窝形空缺。 （1）蜂窝损失）蜂窝损失 （以无货架仓库为示例如图：通道两侧各有两排货物（即（以无货架仓库为示例如图：通道两侧各有两排货物（即 货堆深度为两

10、个货位），每排货物有若干列，每列堆码四货堆深度为两个货位），每排货物有若干列，每列堆码四 层。层。 1M 1M 3M 1M 1M 库容量的计算库容量的计算 无货架堆放时，必须将同一种物品存放在一堆，如果在无货架堆放时，必须将同一种物品存放在一堆，如果在 一列货堆上取走一层或几层，所产生的空缺不能用别的货物一列货堆上取走一层或几层，所产生的空缺不能用别的货物 填补，从而影响了库容量的充分利用，这就是蜂窝空缺。填补，从而影响了库容量的充分利用，这就是蜂窝空缺。 空缺系数期望值：空缺系数期望值： n n表示一列货位堆码货物的件数。表示一列货位堆码货物的件数。 例中：例中： 1 0 1 )( n i

11、n i n HE 16 7 7 0 88 1 4375. 0)( i i HE 1)蜂窝型空缺系数的计算（概率论）蜂窝型空缺系数的计算（概率论） 2、通道损失计算通道损失计算（设叉车通道（设叉车通道3米）：米）： 总面积总面积=1+1+3+1+1=7 可利用面积可利用面积=1+1+1+1=4 则：损失则：损失=3/7 3、空缺损失空缺损失： 4、总损失总损失： )7/4(*)16/7(*: *)( 7 4 ）（例中 可利用面积 HEG HEG 68.0* 7 3 7 4 16 7 空缺损失通道损失A 5、库存容量计算库存容量计算（设实际需求库容量为（设实际需求库容量为1000个个 货位）货位）

12、 6、仓容利用率仓容利用率（库存评价）：（库存评价）： （货位） 库容量 。 总损失 实际库容量（库存量） 3115 6801 1000 1 %1 .32 %100* 3115 1000 库存数量或容积 积存储货物实际数量或容 R 不同深度时，通道损失、蜂窝损失及总空间损不同深度时，通道损失、蜂窝损失及总空间损 失失4层货物层货物 通道宽度为通道宽度为3m，货物深度为，货物深度为1m。 货堆深度（排） 1 2 3 4 5 通道损失La 0.6 0.429 0.333 0.273 0.23 蜂窝损失 0.15 0.249 0.305 0.340 0.366 总空间损失 0.75 0.678 0.

13、638 0.613 0.596 提高仓库高度和降低通道宽度，能有效提高空间 利用率，高层立体仓库发展的一个原因。 某种货物某种货物C C为木箱包装形式，尺寸（长为木箱包装形式，尺寸（长宽宽 高）为高）为10001000600600700mm700mm，箱底部平行宽度方向有，箱底部平行宽度方向有 两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最 高可堆高可堆4 4层。层。C C货物最大库存量为货物最大库存量为600600件，请考虑通件，请考虑通 道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度为道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度为3.6m3.6m，货，货 叉长叉长1m1

14、m）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。 例题例题3 存储深度 示意图 货物面积 列数 总面积 空间利用率 D=1 12 12 24 50% D=2 12 7 21 57% D=3 12 5 20 60% A A A A B B B B B C C C A A B B C A A B B B C C A B C A B B C A A B B C 按定位存储，按定位存储，ABC货物存储在不同深度的占用面积和空间利用率。货物存储在不同深度的占用面积和空间利用率。 示例结论示例结论： 说明仓库利用率很低。更复杂的设计计算，说明仓库利用率很低。更复杂的设计计算， 需要重

15、新设计库存物资种类和堆码，装卸搬运需要重新设计库存物资种类和堆码，装卸搬运 设备和出入库频率。但基本原理都是比较损失设备和出入库频率。但基本原理都是比较损失 的大小。的大小。 一般地，货堆越深（例中深度为两个货位），一般地，货堆越深（例中深度为两个货位）， 空缺损失越大，但总库存损失越小。空缺损失越大，但总库存损失越小。 应该注意：不要一味追求存储效率（仓容利用应该注意：不要一味追求存储效率（仓容利用 率），否则会造成货场混乱、作业混乱。率），否则会造成货场混乱、作业混乱。 2、物品存储位置的分配、物品存储位置的分配 随机储存随机储存（Randomized Storage，RS） 将运入的物品

16、随机放在任意的位置。将运入的物品随机放在任意的位置。 定位（分区）储存定位（分区）储存（Dedicated Storage，DS） 将要求储存的物品根据其类型储存在指定的位置。将要求储存的物品根据其类型储存在指定的位置。 a 按件号顺序储存按件号顺序储存 b 按货物的类型和库存水平按货物的类型和库存水平 分级储存方法分级储存方法（Class-based Storage） 根据根据2080原则（原则（80存取活动主要针对存取活动主要针对20货物，货物， 15 存取活动主要针对存取活动主要针对30货物，货物， 5存取活动主要针对存取活动主要针对50 货物货物）分类进行储存，）分类进行储存，A A级

17、离出入口最近，级离出入口最近，B B级次之，级次之，C C级级 最远最远。 分级储存方法分级储存方法（Class-based Storage） 根据物料进出作业次数及行走距离，按二八原理综合根据物料进出作业次数及行走距离，按二八原理综合 以上两种方法进行储位分配。以上两种方法进行储位分配。 A B C C 码码 头头 其他影响储位分配的因素：其他影响储位分配的因素： 物料相似性、尺寸与重量、物料其他特性等。物料相似性、尺寸与重量、物料其他特性等。 例题一 ABC三类货物10期的库存量如表，采用随机存储、定位存 储，分级存储各需要多少储位？ 货物货物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A

18、 4 1 4 2 0 2 0 3 0 4 B 1 2 3 4 5 5 5 4 3 2 C 0 3 1 0 3 0 3 1 0 3 p随机存储 10期库存量为最大9，取9个储位。 p定位存储 ABC库存量为最大4，5，3，取12个储位。 p分级存储 p组合为AB+C, AC+B, BC+A, 对应的峰值相加10，12，12。即 AB+C。 定定 位位 随随 机机 分分 级级 时期时期 A B C ABC AB AC BC 1 4 1 0 5 5 4 1 2 1 2 3 6 3 4 5 3 4 3 1 8 7 5 4 5 0 5 3 8 5 3 8 6 2 5 0 7 7 2 5 7 0 5 3

19、8 5 3 8 8 3 4 1 8 7 4 5 9 0 3 0 3 3 0 3 10 4 2 3 9 6 7 5 峰值峰值 4 5 3 9 7 7 8 3 3、存储区规划原则：、存储区规划原则： （1 1）流动性原则）流动性原则 货物存储位置应当按行走距离与流动性成反比的规则货物存储位置应当按行走距离与流动性成反比的规则 来安排。来安排。 减少行走距离的方法：减少行走距离的方法： 增加重要货物的存储深度；增加重要货物的存储深度； 将货物放于合适位置使总行走距离最小。将货物放于合适位置使总行走距离最小。 存储深度对行走距离的影响：存储深度对行走距离的影响： B 1B 1B 1B 1B 1B 1B

20、 1B 1B 1B 1B 1B 1B 2B 3 B 4 A 1 A 4 B 5B 6 A 2A 3 A 5A 6 外外 墙墙通通 道道 参参 考考 点点 存存 储储 深深 度度 B 1B 2 B 3B 4 B 5B 6 A 1A 2 A 3A 4 A 5A 6 外外 墙墙通通 道道 参参 考考 点点 存存 储储 深深 度度 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 存存储储深深度度 参参考考点点 外外墙 墙 通 通道道 从参考点起距 离 3单位2单位1单位 到A6的距离222 到A1的距离557 到B6的距离458 到B1的距离7813 平

21、均行走距离4.557.5 按流动性来安排货物的存储位置按流动性来安排货物的存储位置 出出 入入 口口快快 出出 货货 中中 等等 出出 货货 慢慢 出出 货货 示例示例: : 流动最频繁产品的收发货信息流动最频繁产品的收发货信息 物料每次收货 量 收货行走次 数 顾客订单数 量 发货行走次数 A40托盘401.0托盘40 B100托盘1000.4托盘250 C800箱2002.0箱400 D30托盘300.7箱43 E10托盘100.1箱100 F200箱673.0箱67 G1000箱2508.0箱126 H1000箱2504.0箱250 物料ABCDEFGH 收发 比 1.00.40.50.

22、70.11.02.01.0 各种物料的收发比各种物料的收发比 收收 货货主主 通通 道道发发 货货 G H A F C D E B （2 2）相似性原则）相似性原则 n收货和收货和/ /或发货常在一起的货物应当放在一起。或发货常在一起的货物应当放在一起。 n同时太相似的不要放在一起。同时太相似的不要放在一起。 （3 3）尺寸原则）尺寸原则 u重的、散件或难于搬运的货物应当储存在靠近使重的、散件或难于搬运的货物应当储存在靠近使 用点的地方。用点的地方。 u重货应放在低天花板下，轻货应放在高天花板处。重货应放在低天花板下，轻货应放在高天花板处。 u储位尺寸与待储货物的尺寸相匹配。储位尺寸与待储货物

23、的尺寸相匹配。 （4 4）特征原则）特征原则 当物料特征与前面的原则有相反要求时当物料特征与前面的原则有相反要求时, ,按特征放置按特征放置. . u易腐蚀性易腐蚀性; ; u危险货物危险货物; ; u安全性安全性; ; u兼容性兼容性. . 主要特征有主要特征有: : （5 5）空间利用原则）空间利用原则 主要考虑因素主要考虑因素: : u空间节约空间节约;(;(蜂窝损失问题蜂窝损失问题) ) u空间限制空间限制; ; u易存取性易存取性; ; u有序有序. . 存储区易存取性的说明存储区易存取性的说明 (a)(a) (b)(b) a a正确布置正确布置, ,箭头指示存取方向箭头指示存取方向

24、; ; b b当多数货物不是沿着建筑物的长轴布置时为不当布置当多数货物不是沿着建筑物的长轴布置时为不当布置. . 四、拣选作业 拣选作业是按订单将一种或多种存储货物取出，按顾客要拣选作业是按订单将一种或多种存储货物取出，按顾客要 求整理组合，包括拆包或再包装，并放置在指定地点的整求整理组合，包括拆包或再包装，并放置在指定地点的整 套作业。套作业。 拣选作业包括查找（拣选作业包括查找（searchingsearching）存储在不同地方的货物、）存储在不同地方的货物、 向货物存储处的多次来回行走（向货物存储处的多次来回行走（travelingtraveling）、拾取货物）、拾取货物 （extr

25、actingextracting）和拣货确认等订单文件处理和其他工作。）和拣货确认等订单文件处理和其他工作。 拣选作业的目的在于正确且迅速地集合顾客所订购的商品。拣选作业的目的在于正确且迅速地集合顾客所订购的商品。 这也说明拣选作业的难度，既要有搬运的费力过程，又要这也说明拣选作业的难度，既要有搬运的费力过程，又要 有信息的准确。同时拣选还与存储保管和发货作业紧密相有信息的准确。同时拣选还与存储保管和发货作业紧密相 连，各作业之间相互影响。连，各作业之间相互影响。 拣选首先要考虑拣选首先要考虑“货货”本身本身是什么样的货物呢？它的是什么样的货物呢？它的 形状、形态、重量、体积是什么样的呢？这就

26、要考虑拣选形状、形态、重量、体积是什么样的呢？这就要考虑拣选 单位以及相应的拣选行走方式单位以及相应的拣选行走方式 订单：顾客订单、商店发货单、车间发料单订单：顾客订单、商店发货单、车间发料单 方式：方式： n人至货人至货 n货至人货至人 42 订单准备 Order Preparation 订单传输 Order Transmittal 拣选 Order Picking 订单状态报告 Order status report 摆放/上架 Put away 收货 Receiving 发货 Shipping 保管 Storage 订单进入 Order Entry 订单处理 Order Processi

27、ng 物料搬运 Material Handling Warehousing 仓储 Information Processing 信息处理 1、拣选单位 单品单品：拣选的最小单位，可由人工单手拣取者，尺寸一般在：拣选的最小单位，可由人工单手拣取者，尺寸一般在 10立方厘米以下，单边长不超过立方厘米以下，单边长不超过20厘米，重量在厘米，重量在1kg以下。以下。 单品从包装箱中取出，又称为拆箱拣选（单品从包装箱中取出，又称为拆箱拣选（Splitting-case picking）。）。 箱箱：由一件或多件单品装在瓦楞纸板箱所形成，尺寸一般在：由一件或多件单品装在瓦楞纸板箱所形成，尺寸一般在 10立

28、方厘米到立方厘米到1立方米之间，单边长不超过立方米之间，单边长不超过1米，重量在米，重量在 130kg。通常箱的尺寸为长。通常箱的尺寸为长200l600，宽，宽150w450。 托盘托盘：由箱码垛而成，无法用人手直接搬运必须利用叉车或：由箱码垛而成，无法用人手直接搬运必须利用叉车或 托盘搬运车等机械设备。托盘搬运车等机械设备。 特殊品特殊品：体积大形状特殊，无法按托盘、箱归类，或必须在：体积大形状特殊，无法按托盘、箱归类，或必须在 特殊条件下作业者，如大型家具、桶装油料、长杆形货物、特殊条件下作业者，如大型家具、桶装油料、长杆形货物、 冷冻货品等等，存储和拣选时都必须特殊考虑。冷冻货品等等，存

29、储和拣选时都必须特殊考虑。 基于对基于对 stock keeping unit (SKU)数量的不同，数量的不同， 有三种分拣级别有三种分拣级别 Pallet Picking托盘拣货托盘拣货 n（PP） n如如CDC，工厂发货，工厂发货 Case Picking按箱拣货按箱拣货 n（PC） Piece Picking按件拣货按件拣货 n（CB）拆箱拣货）拆箱拣货 n多品种小批量短时，作业最繁重。多品种小批量短时，作业最繁重。 44 2、拣选行走方式 人至货方式（人至货方式（Operator-to-stock, OTS）。最常见，也称）。最常见，也称 为就道式拣货（为就道式拣货（In-the-A

30、isle），拣货员通过步行或搭乘），拣货员通过步行或搭乘 拣选车辆到达货品储存位置拣选车辆到达货品储存位置。 n人至货的系统构成简单，柔性高，可以不用机械设备和计人至货的系统构成简单，柔性高，可以不用机械设备和计 算机支持。但所需的作业面积较大、补货不方便、劳动强算机支持。但所需的作业面积较大、补货不方便、劳动强 度高。度高。 货至人方式（货至人方式（Stock-to-operator, STO） 。要拣货物由机。要拣货物由机 器寻址找出，自动送到拣选者的作业位置，拣取者在固器寻址找出，自动送到拣选者的作业位置，拣取者在固 定位置内作业。货至人是自动仓库的拣货方式。定位置内作业。货至人是自动仓

31、库的拣货方式。 n工作面积紧凑、补货容易、效率高，可以优化拣选人员的工作面积紧凑、补货容易、效率高，可以优化拣选人员的 工作条件与环境。不足之处在于投资大，拣选周期长。工作条件与环境。不足之处在于投资大，拣选周期长。 3、拣选策略 n摘果式摘果式(Discrete picking)。一次将一个订单的所有货物从。一次将一个订单的所有货物从 头到尾拣取。头到尾拣取。 n播种式播种式(Batch picking)。先将所有订单所要的同一种货物。先将所有订单所要的同一种货物 拣出，在暂存区再按各用户的需求二次分配。拣出，在暂存区再按各用户的需求二次分配。 n分区式分区式(Zone picking)。每

32、个拣货员负责一片存储区内货。每个拣货员负责一片存储区内货 物的拣货，在一个拣货通道内，先将订单上所要货物中物的拣货，在一个拣货通道内，先将订单上所要货物中 该通道内有的全部拣出，汇集一起后再分配。这是一种该通道内有的全部拣出，汇集一起后再分配。这是一种 分区播种式，但要多个拣货员才能完成拣货任务。分区播种式，但要多个拣货员才能完成拣货任务。 n波浪式波浪式(Wave picking)。按照某种特征将要发货的订单分。按照某种特征将要发货的订单分 组，如同一承运商的所有订单为一组，一次完成这一组组，如同一承运商的所有订单为一组，一次完成这一组 订单，下一波再拣选另一组的。订单，下一波再拣选另一组的。 46 摘果式(Discrete picking) 一人拣取一个订单的一人拣取一个订单的 所有货物所有货物 如右如右4种货物拣货顺种货物拣货顺 序序G-C-A-E，每种货，每种货 数量和储位见下表数量和储位见下表 表中还有第二个订单表中还有第二个订单 的数量和储位的数量和储位 47 播种式（Batch picking） 播种式时一个工人拣播种式时一个工人拣 取多个订单的所有项取多个订单的所有项 目，如图红色为目，如图红色为1号订号订 单的，绿色的为单的，绿色的为2 号订号订