某药业公司仓储规划方案评价

1、XXXX药业股份有限公司仓储规划方案评价西华大学物流研究所2010年12月1日目 录一、任务背景1二、方案介绍1（一）设计要求和限制条件1（二）方案介绍1三、电动移动式货架概述2四、XX药业订单、品项、数量（EIQ）分析3（一）出库品项数量（IQ）分析：3（二）出库订单量（EQ）分析4（三）出库日发货订单数量5（四）订购频率、订购量分析6（五）入库品项、数量（IQ）分析7五、通道合理性分析与方案改进8（一）原方案的通道合理性分析8（二）通道设置方案的改进10（三）动线交叉点分析：11六、仓库功能区合理性分析12（一）入库月台12（二）存储区域13（三）需设置中央控制室和不断电系统14（四）其他

2、14七、仓储作业能力分析15（一）存储能力分析15（二）仓储吞吐能力分析17八、仓库的安全性分析20（一）货架安全性分析20（二）货物的安全性分析20（三）叉车的安全性分析21（四）人员的安全性分析21（五）消防的安全性分析21九、仓库主要设备使用维护性分析21十、移动货架与自动立体仓库的定性评估22结论24十一、电动移动式货架作业效率仿真25十二、自动立体仓库方案实施注意事项35一、设备选用35（一）托盘35（二）货架35（三）巷道式堆垛机36二、仓库建筑：37三、建筑结构、货架、堆垛机之间的相关尺寸37四、安全事项37五、与项目承包商谈判注意事项：38（一）自动化立体仓库的综合能力38（二

3、）仓库设施设备39一、任务背景XXXX药业股份有限公司作为全球最大的输液专业制造商，在促进销售、增加产量的同时对仓库的库容、作业能力等方面提出了新的要求，为此，XX药业启动了新仓库的建设，由供应商给出了以电动移动式货架为基本存储形式的仓库规划初步方案。为验证电子移动式货架的可行性，应XX药业股份有限公司的邀请，我们开展了电动移动式货架仓库规划方案的评价工作。结合甲方作业特性以及评估要求，当前方案所提供资料，我们主要对规划方案的以下几个方面进行了评估：（1）评估方案的功能区域布置的合理性。（2）仓库通道设置合理性的评估。（3）评估仓库容量是否满足需求。（4）评估仓库的出、入库作业能力是否满足需求

4、。（5）方案安全性分析（6）设备的维护性分析其中重点是:仓库容量和出入库作业能力评价。二、方案介绍（一）设计要求和限制条件（1）利用厂区现有空闲地块修建仓库，仓库工程建筑面积约为24838.6m2（2）仓库建筑高度不超过14.3米。（3）仓库储存能力基本达到168万件。（4）仓库吞吐能力满足182托盘/小时。（5）满足医药仓储作业的特征。（二）方案介绍由供应商提供的仓储规划方案如下：模块1模块2模块3模块4模块5模块6模块7模块8模块9模块10模块11模块12模块13模块14模块15模块16模块17模块18图1 原方案仓库布置图（1）仓库采用“电动移动式货架”配合叉车进行作业。（2）仓库功能区

5、包括：理货区、储存区、出库月台。（3）主通道设置为南北方向，物流动线表现为“L型”（4）储存区分为常温库和阴凉库，共18个模块。（5）常温库与阴凉库之间设置出库月台。（6）货架设置为6层。高··（7）采用托盘进行储存，每托盘码放36件，每托货物重1080公斤。（8）仓库货位数为49920个，储存量为1797120件。三、电动移动式货架概述电动移动式货架是一种高密度存储货架，每排货架由电机驱动，可在地面上移动，因此，移动货架只要一个通道，而且通道的位置是随着货架的移动而变动的。移动式货架可大大提高仓库面积的利用率。其适合于库存品种多，出入库频率较低的仓库，广泛用于档案馆，金融

6、部门存放票据，办公室存放文档等，可直接对货架上每一项货品作业。电动移动式货架根据轨道形式分为有轨式和无轨式两种结构。有轨式与无轨式的主要区别比较如下： 无轨式的施工周期比有轨式要短10-15天； 有轨的承载要比无轨式大； 有轨电动移动货架系统可以比无轨式做得更高； 有轨式电动移动货架系统造价更为便宜。目前市场上常用的电动移动货架的参数如下：表1 常见移动货架参数表结构承载能力移动速度电机功率可达高度供电形式电源控制方式安全装置地板条件地板倾斜度有轨式32吨/组Max.10M/minMax.1.5KW10M拖缆滑触线220V；380V；自动联动；微机控制；遥控；通道自锁 ；自动检测 ；急停，声光

7、报警；超载、过电流保护；地板水平差要小于或等于±10 mm5/1000或更小无轨式16吨/组另外，有些供应商能提供功率更大的电动移动货架。如：南京尚信仓储生产的重量型电动移动货架，高度能达12米，每列货架长度可超过30米，每列承载可达200吨以上；四、XX药业订单、品项、数量（EIQ）分析项目组收集了XX药业2010年9月份的成品入库单和发货单，分析如下：（一）出库品项数量（IQ）分析：9月份的IQ分析表如下：表2 9月份出库品项数量（IQ）分析类型品规数品规比例出库量（件）出库量比例A86412928578369B24192217020.81405C9374434912.9226总

8、计125115447911从上表可以看出，出库量趋于两级化，6的品规占83.69的出库量,74.4的品规占226的出库量。出库量大的主要是：氯化钠注射液(0.9%)、葡萄糖注射液(5%)、葡萄糖注射液(10%)、葡萄糖氯化钠注射液(5%)、盐酸左氧氟沙星氯化钠注射液、奥硝唑氯化钠注射液、脂肪乳注射液(C14-24)、甲硝唑注射液等。（二）出库订单量（EQ）分析9月份的EQ分析如下表：表3 9月份EQ分析表订单数量范围订单数量比例047539955.5247470321933.1047010007367.571000以上3713.81总计97251从上表可以看出，一半以上订单数量小于47件，拣选

9、工作量大，若未专门设置零星货物拣选区，则大大影响拣选出货效率。（三）出库日发货订单数量图2 日发货定单数图3 日发货品项数分布图平均每天处理订货数多，达341张；其中又以小订单为主，发货量小于47件的订单占55.52，平均每张订单品规数为1.71。对仓库拣货能力及拣货柔性要求高。由于仓库月底进行盘点工作，不进行发货作业，使得月初出库量很大。（四）订购频率、订购量分析品规C点B点A点图4 各品规订购频率、订购量图少数品种货物订购频次少，而订购批量很大，需要集中于少数几天内出货。如：CIP-N(出尼)（图中A点），9月订货次数为2次，其中一次订货1305件，另一次订货1件；0.9%NS(岳阳)，订

10、货1次，订购量为300件。YFJ-T，订购1次，订购量为260件。LOF-N(0.3)(岳阳)，订购1次，订购量为200件。订货次数小于30次，平均每次出库量小于47件的产品为59种。订货次数小于30次，平均每次出库量大于47件的产品为24种。订货次数大于30次，平均每次出库量小于47件的产品为35。订货次数大于30次，平均每次出库量大于47件的产品为26种。由此可见，大多数品种货物订购频次不高，每天不到1次，每次出货量不大，每次出库量小于1托盘。对于订购频次高的产品，如：0.9%NS（图中B点），发货次数为3031次，平均每天发货105次，平均每次出库量为151件；5%GS（图中C点）发货次

11、数为2330次，平均每天发货83次，平均每次出库量为152件。仓库应避免此类产品的缺货。（五）入库品项、数量（IQ）分析图5 入库品项图图6 入库件数图7 各品项9月入库量平均每天入库品项17种，最少入库8种，最多入库24种。平均每天入库54184.79件，最少入库14095件，最多入库76609件，入库数量具有较大的波动性。 各品项平均入库量18258件，注射用更昔洛韦入库最少，为1件；氯化钠注射液(0.9%)入库量最大，为606200件。五、通道合理性分析与方案改进（一）原方案的通道合理性分析原方案的通道设置情况如下图：模块1模块2模块3模块4模块5模块6模块7模块8模块9模块10模块11

12、模块12模块13模块14模块15模块16模块17模块18图8 原方案仓库布置图从上图可知，原布置方案中共有18个电动移动式货架模块，其中常温库有13个模块，阴凉库有5个模块。阴凉库：库中货物的动线为型，各模块呈南北向直线排列，因此各模块间的作业相互干扰较少；货物入库时，叉车运行需沿墙侧通道绕行，库内行驶距离较长。北端入库墙侧通道宽度为6m，西端出库墙侧通道宽度为4m，东端墙侧通道宽度为1.3384m，南端墙侧通道宽度为1.3386.4m，基本可实现库内人、车环形通行能力。常温库：库中货物的动线为型，各模块基本呈田格式布置。北端入库与东端墙侧通道宽度为6m；西端墙侧通道宽度为3.5m；南端未设墙

13、侧通道，不能实现库内人、车环形通行，导致绕行距离增加。库内设置南北向2条主干通道，均为7.35m，其中左侧主干通道主要供出入18模块的叉车通行，右侧主干通道主要供出入913模块的叉车通行。由于未考虑设置东西向主干通道，而移动式货架模块内只有1条作业巷道，每个模块作业巷道的位置不是固定不变的，只允许1台叉车在作业巷道内作业，这样就导致了18模块的货物在出库作业时，叉车面临无东西通行路径或者只能绕行墙侧通道的局面。（二）通道设置方案的改进改进方案将常温库的货架排列方式进行了重新布局，如下图。出货区域KJIHGFE点DCAB模块9模块16模块15模块14模块13模块12模块11模块10模块8模块7模

14、块6模块5模块4模块3模块2模块1n “ ”入库动线； “ ”出库动线； “ ”零托再入库动线；图9 原方案仓库布置图重新布局后的仓库共16个电动移动式货架模块，其中常温库11个模块，阴凉库5个模块。阴凉库：库中货物的动线为I型设置，货物由东端入库，减少库内叉车行驶距离，从而提高库内作业速度以及减少库内通道叉车冲突的可能性。考虑到北端不再作为主要入库区，将北端墙侧通道宽度改为3.5m，从而在原方案基础上增加了一个货架移动组 。常温库库中货物的动线为I型设置，货物由西端入库。各模块基本呈田格式布置，模块内货架作业巷道与主干通道垂直。北端与南端墙侧通道宽度为3.5m；西端入库与东端出库墙侧通道宽度

15、均为6m；西南处墙侧通道最窄处宽度为4m，从而使得常温库内能实现库内人、车环形通行。库内设置东西向2条主干通道，上方主干通道宽度为7.5m，主要供出入14模块的叉车通行，下方主干通道宽度为9.2m，主要供出入511模块的叉车通行，使得常温库内动线顺畅。（三）动线交叉点分析：现方案通过货架模块数的减少和主干通道内叉车运行路径的改变，一定程度上减少了物流动线的交叉点。原方案常温库主干通道内动线交叉点为18个，现方案常温库主干通道内动线交叉点为11个。主干通道内动线交叉口及出入库区动线交叉口的类型主要为型和十字型，如下图所示。图10 型和十字型动线交叉口六、仓库功能区合理性分析仓库完成的作业主要包括

16、有：入库作业，出库作业，补货作业，移库作业，越库作业等，这些作业通常具有物流相关性。结合XX药业的仓库作业实际需求分析，仓库的作业区域至少应包括入库月台、入库区域、存储区域、出库区域、出库月台、中央控制室、叉车临时停放区以及空托盘临时码放区等。（一）入库月台出入库月台用于衔接库内外装卸搬运环节。原方案中未考虑设置入库月台，则货物入库时，只能在入库门口处临时停放以等待入库，挤占了入库门口有限的空间。货物是否会在入库门口处发生拥堵，一定程度上取决于入库门设置的数量和门的宽度，并依赖于库内搬运系统运转是否流畅；入库口一旦拥堵，会影响人、叉车的作业空间和作业速度。（二）存储区域存储区域是仓库的主体部分

17、，所占面积比较大，XX药业仓库药品货物大多需要较长时间在库停留，所需的存储面积更是如此。1、常温库面积：常温库内电动移动式货架有11个模块组。各模块货位数与储存容量如下表。表4 常温库各模块货位数与储存容量货架层数移动组数单排货架每层货格数每托件数货位数储存容量（件）模块14816472304108288模块24816472304108288模块34816472304108288模块4451647135672192模块54816472304108288模块64816472304108288模块74816472304108288模块8451647135672192模块94584776836096

18、模块104917472720127840模块114917472720127840合计231041085888储存区域面积（含货架内作业巷道）为：12244平方米。常温库面积利用率为：12244/17096.771.6；2、阴凉库面积阴凉库内电动移动式货架有5个模块组。各模块货位数与储存容量如下表。表5 阴凉库各模块货位数与储存容量货架层数移动组数单排货架每层货格数每托件数货位数储存容量（件）模块14917472304108288模块24917472304108288模块34917472304108288模块4471547135672192模块54515472304108288合计1196856

19、2496储存区域面积（含货架内作业巷道）为：6015平方米。阴凉库面积利用率为6015/7741.977.7；3、储存区域总面积：12244601518259平方米。 面积利用系数为：18259/24838.6=73.5此外，结合由前面的EIQ分析，多数品种货物订购频次不高，每次出货量不高，这种情况将造成大量的零托出库作业次数，有必要考虑在储存区域内划分整托储存区和零托储存区，并结合移动式货架的作业特点选择合理的货位分配策略。（三）需设置中央控制室和不断电系统该方案采用WMS系统对入库货位分配、出库货物寻址、叉车调度、货架移动等进行控制，以及与XX药业原有的ERP等系统实现无缝连接，需设置系统

20、中央控制室。考虑到停电状态对电动移动式货架仓库作业影响很大，有必要考虑配置发电设备等。（四）其他原方案未考虑库内叉车临时停放区域以及空托盘临时码放区。七、仓储作业能力分析（一）存储能力分析现方案规划建筑面积为24838.6平方米，仓库储存能力如下表所示。表6 仓储作业能力分析汇总表建筑面积（m2）货架模块数每托件数货架层数货位数库容量（件）常温库17096.711474231041085888阴凉库7741.9547411968562496合计350721648384根据上表数据，现方案仓库存储能力接近设计要求。关于进一步增加仓库存储能力的说明：1、扩大仓储面积建筑面积规定为24838.6平方

21、米。厂区空闲地块面积利用已达极限，除非另行选址。2、增加货架高度现方案建筑高度14.3m，货格高度2.4m，叉车作业高度9m。货架高度的增加，会带来货架重心上移、稳定性下降，高货位装卸货物的安全性低等问题；前移式叉车作业高度一般不超过11米，否则需配置高位叉车，设备购置成本和作业关成本将大幅上升。增加货架高度，同时也面临突破新都规划局14.3米建筑高度限制的问题。在室内(包括仓库、车间等)作业的叉车，为了减少空气污染和噪音，一般选用电动叉车为宜，由于每个电池一般在工作约8小时后需要充电，因此对于多班制的工况需要配备备用电池。此外，仓储叉车主要特点还有车体紧凑、移动灵活、自重轻和环保性能好等。常

22、用仓储叉车主要性能特点如下表所示。叉车种类电动托盘搬运车电动托盘堆垛车前移式叉车电动拣选叉车低位驾驶三向堆垛叉车高位驾驶三向堆垛叉车承载能力t1.63.01.01.61.02.52.02.5（低位）；1.01.2吨（中高位，带驾驶室提升）11.5作业高度m0.21mm4.8112.5米（低位拣选叉车）；10米（中高位拣选叉车）12（考虑到操作视野的限制，主要用于提升高度低于6米的工况）14.5作业通道宽度m2.32.82.32.82.73.2（门架缩回时作业通道宽度）1.52.01.52.0备注主要用于仓库内的水平搬运及货物装卸主要用于仓库内的货物堆垛及装卸常用于仓库内中等高度的堆垛、取货作业

23、。适用于不需要整托盘出货的拣选作业配有一个三向堆垛头，驾驶室不能提升配有一个三向堆垛头，驾驶室可以提升表7 常用仓储叉车主要性能特点3、改变货架类型现方案中的电子移动货架属于仓容利用率较高的货架之一。其他仓容利用率较高的货架还有：重力式货架、驶入驶出式货架、自动立体仓库高层货架。由于XX药业仓库作业特点要求能够实现100%拣选，而重力式货架与驶入驶出式货架均不能满足这一点。表8 高仓容利用率货架汇总表货架类型面积利用率作业效率100%拣选满足先进先出投资成本运营成本驶入驶出式货架高较高否否较低较低重力式货架高较高否否中中移动式货架较高较低能能较高较高自动化货架高高能能高较高自动立体仓库高层货架

24、是目前情形下最理想的货架型式，唯一的缺陷是项目资金不足。（二）仓储吞吐能力分析1、货架作业能力分析（1）基础数据出入库货物相关参数 每天（24小时）入库75000件，75%入常温库，25%入阴凉库； 出库高峰时段（8小时）出库43000件，60%整托出库，40%零托出库。货架及作业巷道相关参数 货架内作业巷道长度：42m；常温库大多为16个货格的货排，故取此长度值。 作业巷道宽度：5m；原方案中为4m，但考虑到XX药业要求设计仓库具有较高的作业效率，为保障作业安全，建议适当增加作业巷道宽度。这里取为5m。 货架移动速度：6m/min；货架移动速度设计值为10m/min，一般安全运行速度取为6m

25、/min 货架利用系数：0.95；主要考虑：WMS系统对储位和拣选排序的合理优化；（例如：多个作业同时位于同一模块组内，则作业时间会延长，其他模块组处于闲置状态）订单均衡性（例如：高峰时段货架工作繁忙，其他时间出现闲置）；货架日常保养、故障检修。这里假定各影响因素均为理想状况，取为0.95。叉车在货架巷道内作业相关参数 叉车作业高度：9m；主要考虑：药品防潮要求货架下方架空1.3m；货格高2.4m； 货格横梁断面高度；叉车货叉举升高度；货叉取货、卸货需要的高度。 叉车伸缩距离：1.4m； 叉车在货架内作业巷道速度：50m/min（3km/h）；叉车设计水平行驶速度为12.1/11.0km/h（

26、空载/负载），但叉车在库内安全水平行驶速度为45km，在仓库门口等狭窄处速度为3km/h。这里取3km/h，以下同理处理。 叉车货叉平均升降速度：8m/min； 叉车货叉伸缩速度：5m/min； 叉车在货架巷道内作业时间延误系数L1：0.2；主要考虑：叉车转向；货叉对准货位；货叉装卸托盘。（2）主要技术指标移动货架作业能力主要取决于货架移动速度、货架作业巷道内叉车作业速度（包括在货架作业巷道内叉车安全作业的水平行驶速度、货叉升降速度、货叉伸缩速度）、叉车驾驶员技术熟练程度、货架作业巷道长、叉车作业高度、货位深度等因素。已知数据： 每小时入库托数：67； 每小时出库托数：115； 常温库每小时出

27、入库当量托数：67×0.75+115×（1+0.4）×0.75=171； 阴凉库每小时出入库当量托数：67×0.25+115×（1+0.4）×0.25=57； 作业巷道内叉车平均作业时间:（叉车在巷道内平均水平行驶时间+货叉平均升降时间+货叉伸缩时间）×2×(1+延误系数L1)+巷道打开时间=4.232min； 这里没有考虑叉车的故障率、利用效率等因素。 先假设叉车的能力是无限的，则单个模块的货架每小时最大开启次数为：1/4.232×60=14次； 常温库11个模块，货架每小时最大开启次数为156171；

28、 阴凉库5个模块，货架每小时最大开启次数为7157；由上可知，常温库内货架作业能力不能满足作业高峰时段需求。2、叉车作业能力分析（1）基础数据常温库内设置有2条主干通道（为便于叙述，CAD图上方为1号主干通道，下方为2号主干通道）。 1号主干通道宽度：7.5m； 2号主干通道宽度：9.2m； 常温库内1、2号主干通道长度为：110m； 叉车宽度1.2m； 叉车在库内水平行驶速度取为：70m/min（4.2km/h）； 叉车在库内作业时间延误系数L2：0.1；主要考虑：叉车转向；货叉对准货位；货叉装卸托盘。 电动叉车连续工作时间：8h； 电动叉车充电时间：8h；（2）主干通道叉车通行能力在常温库

29、内布置及叉车运动路径确定的基础上，库内下方7个移动货架模块的货物进出都是通过2号主干通道，故下面主要考查2号主干通过的叉车通行情况： 叉车在2号主干通道上的通行时间为：1.6min； 前面已知常温库每小时出入库当量托数：171； 根据货位比例常温库内每小时通过2号主干通道上的出入库当量托数为：171×（511货架模块货位数/常温库货位数）=109；则，每分钟在2号主干通道内行驶的叉车台数约为：23台。应该注意到，该值不包括已行驶到达目的货架模块前，等待进入货架作业巷道的叉车台数。所以，2号主干通道的通道宽度为9.2m，正常情况下，该主干通道叉车的通行能力良好。但是，因为前面已知货架作

30、业能力低于货物出入库需求能力，随着作业时间的延长，在2号主干巷道内将逐渐滞留等待进入作业巷道的叉车，因而出现堵塞现象。巷道以及出入月台阻塞与排队情况、实际作业能力的详实计算可以通过仿真给出。八、仓库的安全性分析（一）货架安全性分析1、货架的最大移动组载荷量约为360.4吨，对货架本身的强度、以及货架移动地面的强度要求较高，影响货架的稳定性。2、货架最长轨道铺设长度为29.51米，对货架的安装精度以及地面的平整度要求较高。3、打开货架通道时，必须保证移动的若干货架同步启动、制动、移动。对货架移动的联动性要求较高。4、由于采用人工操作叉车，可能造成叉车与货架的摩擦或碰撞，叉车若与正在移动的货架发生

31、擦挂产生的危险度将更大。5、叉车频繁跨越轨道进入货架内巷道作业，造成轨道变形、或者轨道内落入异物的问题。（二）货物的安全性分析1、货物紧密存放，对货物的温湿度控制带来困难。2、货架的频繁移动，导致货位内托盘及托盘上的货物移位、滑落、破损的可能。3、高货架影响货物上下货架、进出货位的准确性。（三）叉车的安全性分析1、叉车在主干通道、货架作业巷道内作业与货架擦挂、碰撞的可能。2、叉车在货架作业巷道内行驶跨越货架轨道时颠簸造成的影响。3、叉车在库内动线交叉点或在主干通道内会车时的行车安全。（四）人员的安全性分析1、货架、叉车产生的噪音对人员的影响。2、人员车辆在货架内巷道作业时，货架监控系统可靠性带

32、来的影响。3、叉车行驶路径和人员行驶路径交叉点处产生安全事故的可能性。4、高货位货物坠落对人员造成伤害的可能性。（五）消防的安全性分析1、库内货物储存区密集，考虑在不同货架模块组之间设置消防隔离墙的问题。2、存储区应设置烟感自动报警和手动自动喷水灭火消防系统(货架区域留有消防喷淋安装空间)和室内消火栓消防系统；3、计算机管理控制室、入出库作业端口配置手提式干粉灭火器；4、具体方案应遵循本地消防主管部门要求及国家有关防火标准确定。九、仓库主要设备使用维护性分析对仓库内主要设备的使用维护性简单分析见下表表9 仓库主要设备的使用维护性仓库主要设备设备使用维护性WMS系统（含货架控制系统）1、运行过程

33、中对瘫痪系统修复，解决、修复操作控制系统方面的问题、对SQLServer 数据库的维护等。2、WMS系统持续升级。3、WMS系统与本公司原有管理系统（如ERP）的兼容。货架1、货架结构（最大移动组17货格×2排×4层）、货架驱动电机都需专门订制，加大了维修保养难度和成本。2、需定期清理及随时检查移动货架轨道沟槽异物，否则易造成货架故障，降低了货架使用效率。叉车1、高货位作业叉车采购成本高，驾驶员技术要求高，维修困难，配件贵。2、电瓶叉车充电时间比较长，使用中需配备多组蓄电池。十、移动货架与自动立体仓库的定性评估限于仓库建设用地的局限性，普通货架无法满足仓库需求。现采用“专家

34、打分法”对移动货架和自动化立体仓库做定性评估。分析结果如下：表10 移动货架与自动化立体仓库评价表评价因素评价指标权重电动移动式货架自动化立体仓库备注得分权重积分得分权重积分作业性能存储能力127.5909.5114拣货作业能力115.560.59.5104.5外部系统接口56.532.5945物料流程与动线77496.545.5小计35232309经济性初始投资8540324运营成本7535428人力成本57358.542.5小计2011094.5设备适用性可靠性13678565易维护性66365.533易导入性4624520安全性7642963小计30180181系统柔性可扩充54.522

35、.5420主要考虑系统扩充是否需改变原有设备、作业方式、建筑和布置形式储位运用弹性6318318考虑储位能否依需要弹性运用系统作业弹性4520416主要考虑系统作业方法、程序、原理是否可变小计1560.554合计100472.5544从以上对比评估表可以得出结论：自动化立体仓库比移动式货架更优。结论1、 电动移动式货架方案较好地考虑了用地限制与建筑高度控制，面积利用程度较高，面积利用系数达73.5。2、常温库储存量108.5888万件，阴凉库56.2496万件，总164.8384万件。基本满足需求，但增长能力有限。3、 常温库电动移动式货架每小时最大开启次数理论上可达到156次，依然不能满足高

36、峰时段作业需求。4、 为提高出库及拣选效率，对WMS系统储位优化与订单作业组合排序提出了极高的要求，供应商的WMS系统能否满足尚存在疑问。5、 如此高的作业频率下，作业安全性以及系统性能的可靠性存在重大隐患。综上所述，电动货架方案不具备可行性。十一、电动移动式货架作业效率仿真一、 仿真工具简介本次仿真选用Witness软件。Witness软件是英国Lanner集团集数十年经验开发的流程仿真平台,广泛应用于生产和流程系统运营管理与优化、流程改进、工厂物流模拟与规划、供应链建模与优化等。Witness是目前国际上领先的面向企业流程 的建模仿真平台，其可视化建模与仿真优化技术广泛应用于汽车制造、港口

37、物流、钢铁制造、电子制造、空港规划设计等行业。在现代工业工程领域，计算机仿真一直是不可缺少的决策支持工具，它在大型工程项目的前期规划、投资平衡分析、生产物流的运行控制、供应链与库存管理、作业排序、资源分配、流程再造等众多方面发挥了巨大作用。Lanner总部位于英国奥克斯，在欧洲、美洲、亚洲等许多国家拥有分支机构与合作伙伴，在全球范围内，有超过3500家企业用户。选用Witness用于企业业务流程的改进与优化。如日产汽车、福特汽车、大众汽车、通用汽车、Motorola、AMD、Nokia、壳牌石油、BP、BAA等。二、 建模鉴于本次仿真的主要任务是检验电动移动式货架能否满足高峰作业能力需求，故：

38、1） 不考虑出入库站台容量和效率，叉车数量以不影响货架充分利用为原则配置，数量可据需要增加。2） 不考虑缺货导致的订单等待，不考虑货位不足的问题。3） 考虑到实际使用时部分常温产品可以放入阴凉库，同时中间出库月台的位置可以适当调整，因此，本次仿真没有分开考虑常温库和阴凉库，而是统一考虑为一个大库。作业时间以及设备数量等参数则按实际计算。4） 不考虑拣选对药品批次以及沉淀时间的要求。5） 每订单仅含一托，故不考虑品规差别。6） 为充分利用货架作业能力，入库作业中储位分配考虑在不同模块组之间随机布置。7） 鉴于出库作业的不均衡性，按出入库等待作业队列比例适当考虑出库作业对货架占用的优先权；8） 入

39、库（出库）订单分别按照先进先出原则作业。9） 出库作业所需的移动货架模块组按三种方式指定：随机指定有存货的移动模块；优先选择有存货且未占用的模块；前两者的组合。（考虑到：阴凉库和常温库货架分别存储不同药品；9月份库存结余中141个品规中多达69个品规不足16托；9月出库144品规中104项出库不足16托；按在库天数平均超沉淀期6天估算，库存量不足50托的品规出库托盘数占15%；入库作业量较小的品规在随机选择货位情况下难以保证在不同移动模块组的均匀分布；因此，第三种较为切合实际）三、 关键参数设置1、 入库作业：按高峰日24小时入库75000万件，1596托/日设置，以每托盘为单位设置入库单，托

40、盘到达时间间隔按平均0.903分钟，均匀分布（Uniform（0.803，1.003）。2、 出库作业：高峰小时出库4300件，91.5托；零托比例占40%，考虑拣选时差，入库作业另行安排叉车，因此考虑为逆向出库单，高峰小时出库量按128托计算。订单到达时间间隔按平均0.468分钟，负指数分布（Negexp（0.468）或4阶爱尔兰发布（Erlang（0.468，4）。高峰日出库作业分时段设置：全天出库1915托，2680托（含零托返库）。时段出库件数小时作业托数分布形态2：00-8：001400070几何分布8：00-16：0033000123几何分布16：00-2：0043000128几何

41、分布平峰小时出库考虑与入库平衡，3125件/小时，小时作业托数为93托；以托为单位设置出库单，订单到达时间间隔为平均0.645分钟，服从负指数发布（Negexp（0.645）或4阶爱尔兰发布（Erlang（0.645，4）。3、 叉车数量及作业时间综合考虑仓库通道布置形式、仿真目标主要目标为货架作业能力、以及为区分出入库作业效率及其关系，设计出库入库作业分别使用不同的叉车。叉车数量不做预先确定，在仿真过程中调试叉车数量，在最大化移动货架利用率的前提下减少使用数量以降低通道内作业叉车数。叉车作业时间分三段：重载和空载以及巷道内作业。重载、空载运行时间按前述分析综合考虑货架到月台距离、走行速度、装

42、卸作业时间以及延误系数，分别设计为均匀分布：UNIFORM (0.8,1.82)（重载），UNIFORM (0.5,1.52,1) （空载）。巷道内作业时间与货架作业重叠，在下一小节说明。不考虑叉车故障与充电及维护保养等因素，可用工时24h/day。4、 货架数量及作业时间货架数量按方案中模块组数，共计16组。同时根据模拟调试情况适当调整模块组数，以降低库容不超过5%为限，提高库容不限。货架作业时间综合考虑货架移动速度与巷道宽度，叉车运行速度、货叉及门架伸缩速度、巷道长度、货架高度等，取均匀分布UNIFORM (2.451,6.707)。不考虑货架故障。四、 统计指标选择1、 作业周期指标l

43、入库作业时间=暂存区等待时间+叉车运行时间（含重载、空载，不含巷道内运行时间，下同）+等待货架时间+货架作业时间l 出库作业时间=暂存区等待时间+叉车运行时间+等待货架时间+货架作业时间2、 设备利用指标l 叉车平均作业台数l 叉车空闲时间占比、有效工作时间占比、等待货架时间占比l 货架平均作业模块数l 货架空闲时间占比、有效工作时间占比3、 系统性能指标l 入库作业能力（托/每天）l 出库作业能力（托/每天）l 入库暂存区平均排队长，最大排队长l 出库订单平均排队长，最大排队长l 通道占用系数五、 场景设置1. 场景一：最大作业能力理想场景2. 场景二：最大作业能力最差场景3. 场景三：最大

44、作业能力实际场景4. 场景四：高峰日作业理想场景5. 场景五：高峰日作业最差场景6. 场景六：高峰日作业实际场景1. 场景一：最大作业能力理想场景货架模块数按现有方案16组配置。出入库订单按照先到先出的顺序随机选择未占用的货架，不考虑存货的可得性，假定出库作业总能在该货架中找到所需的品规；入库作业总能将同一品规平均分散存储在不同模块组。显然，该场景建立在几个假设基础之上：1） 各品规满足批次要求的存货数量（托盘数）远大于货架组数；2） 出库量偏少的品规有效库存天数（指超出检验所需的沉淀期但在有效期范围内）较大；3） 实际订单（含多个品规、多个托盘数）拣选策略高度优化，以分时段的批处理以及各时段

45、内作业排序为基础，充分利用货架。优化能力达到：只要有货架空闲，就没有排队即：所有货架模块组具有完全相同的服务能力。4） 储位管理中，同一批次的品规尽量分散存储；每一移动模块组存储有几乎所有品规的不同批次；5） 部分实际订单完成周期较长，是可以接受的，尤其是那些包含有量少但发货频次高的品规的订单。鉴于XX实际情况以及拣选策略的难度，以上几个假设无法满足，故称为理想场景。理想场景中，入库订单按75000件/日不变的情况下，模拟出库作业到达服从爱尔兰发布，时间间隔从0.375分钟0.45分钟变化，叉车数量配置以不影响货架作业能力为前提极小化。结果显示，0.43分钟是实现稳态所需的最短时间间隔，即最高

46、可实现112425件/日。此时所需叉车数量为：入库16台，出库20台。关键指标如下：作业周期指标作业单总时间（分钟）暂存区等待时间平均作业时间叉车作业时间货架作业时间等待货架时间入库作业时间7.95 0.09 7.86 2.32 4.58 0.95 出库作业时间9.11 1.24 7.87 2.32 4.58 0.97 设备利用指标设备空闲时间占比有效工作时间占比等待货架时间占比平均占用时间平均作业台数入库叉车12.98%76.45%10.56%87.01%8.7出库叉车8.50%80.20%11.30%91.50%18.3货架1.73%98.27%98.27%15.7系统性能指标指标作业能力

47、（托/每天）暂存区平均排队长（托）暂存区最大排队长（托）入库作业1594.780.115出库作业（不含零托）2391.59（3348含零托）2.8939通道占用平均27台叉车同时作业，平均3台等待货架空闲，最多11台等待货架空闲。 结论：理想场景在保证入库作业的前提下，能够满足高峰日作业需求。最高可实现出库112425件/日，超出日出库高峰需求9万件达24.9%，共配置叉车数36台。2. 场景二：最大作业能力最差场景货架模块数按现有方案16组配置。出入库订单按照先到先出的顺序，完全随机选择所有货架，无论是否空闲，不考虑储位布置优化以及拣选作业优化，故称为最差场景。最差场景中，出入库作业按相同到

48、达概率设置，配置相同叉车台数，模拟作业到达服从爱尔兰发布，时间间隔从0.45分钟3分钟变化，结果显示，16组货架条件下，0.6923分钟是实现稳态所需的最短时间间隔，即最高可实现出入库作业总量97760件/日。模拟同时显示：叉车数的增加并不能显著增加货架作业能力。故配置出入库叉车各10台。此时：作业周期指标作业单总时间（分钟）暂存区等待时间平均作业时间叉车作业时间货架作业时间等待货架时间作业时间28.0715.22 12.852.32 4.58 5.95 设备利用指标设备空闲时间占比有效工作时间占比等待货架时间占比平均占用时间平均作业台数叉车4.48%50.12%45.41%95.53%10.

49、02货架58.42%41.58%41.58%6.65系统性能指标指标作业能力（托/每天）暂存区平均排队长（托）（合计）暂存区最大排队长（托）（合计）出入库作业208022.9479通道占用平均19.106台叉车同时作业，平均9.035台等待货架空闲，最多14台等待货架空闲。此时货架利用率明显过低，而叉车过于繁忙，考虑增加叉车数量。理想场景：模拟40台叉车，16个货架模块，随机选择空货位，到达时间间隔0.29min为处理极限，此时作业能力为4965托/日，货架利用率达98.66%，叉车有效利用率达 59.42%，等待货架时间19.21%，平均作业台数为31.47。订单完成周期时间为9.57min

50、最差场景：模拟40台叉车，16个货架模块，预先随机确定货位，不论是否空闲，到达时间间隔0.37min为处理极限，此时作业能力为3891托/日，货架利用率达77.27%，叉车有效利用率达46.57%，等待货架时间50.35%，平均作业台数为38.77。订单完成周期时间为28.24min。平均损失货架作业能力3.6771组（占货架总数22.98%）。（平均损失货架作业能力=AVG（min（空闲货架数，排队等待货架数）反映在忙碌货架前排队而没有利用空闲货架的平均数）。比较：作业能力减少22%（4965-3891）/4965），在保证入库完成的条件下最大出库77046件/日，与要求90000件比较，缺

51、口达14.4%；单托订单完成周期延长18.67min，增加195%。最差场景下叉车配置数量对系统性能的影响：l 作业需求不变，叉车数对货架利用率的影响16个货架模块，预先随机确定货位，不论是否空闲，到达时间间隔0.37min情况下，减少叉车数只能迅速降低作业能力，导致拥堵，模拟叉车配置25台，运行到第7天中午，积压托盘数已达4661托。增加叉车数，模拟叉车配置80台，运行到第20天，平均作业叉车数45.8台，最大62台，货架利用率达77.47%，平均损失货架作业能力3.6273组。叉车数量增加一倍，损失数仅减少0.049组。模拟16个货架模块，到达时间间隔0.45min，比较叉车配置数分别为20台和40台两种情况，模拟显示平均损失货架作业能力5.6068台，5.0752台，结果表明次作业模式叉车数量的增加只能导致通道快速走向拥堵，而减少货架作业能力损失的幅度有限。l 叉车数对系统整体性能的影响模拟16个货架模块，预先确定货位，不论是否空闲，不同叉车配置下的作业能力叉车数极限作业能力（托）不足占需求比例%货架利用率平均作业叉车台数20320025.563.55%204038917.977.27%38.77804114<4277（需求）2.788.99%76.