仓储系统规划

1、1重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧关于仓储的两种观点关于仓储的两种观点： 1、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。库存是缓冲器，是保证连续生产的重要环节。 2、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多问题，应尽一切努力减少库存。2002.102重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧讨论：上述两种观点对企业的经营生产产生了什么样的影响？库存到底是如何产生的？问题：该不该有库存？ （委托代理机制不完善）该有什么

2、样的库存？ （仓储规划设计、仓储管理）观点1：企业过程中充满了效益背反现象观点2：库存并不是简单的资源储备缓冲器或浪费问题2002.103重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧目录l仓储的基本知识l仓库的选址l库容量设计l库房设计、通道设计l仓储优化布置技术2002.104重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧一、仓储系统的主要环节： 仓储系统围绕物资储存而开展一系列业务活动，这些活动可分为三个阶段实现： 1、物资的验收入库包括物资接运、验收、办理入库手续等。 2

3、、物资的储存保管即根据各物资的性能特点，结合具体自然条件，来确保库存物资的完好程度。影响物资储存的因素主要有：物资本身的性质、2002.105重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧 影响物资储存的因素主要有：物资本身的性质、储存时间的长短和储存环境（防腐、防锈、防虫）。物资储存的核心工作是合理存放的问题，以确保物资不损坏和易于提取。 3、物资的出库发运一般有两种情况，一种是用料单位凭调拨单自提，一种是仓库发运。物资出库一般要遵循“先入先出”的原则。2002.106重庆大学工业工程系Plant Layout and Materia

4、l Handling主讲人：陈 晓 慧核对出库凭证车站码头提货或专线接车清仓盘存检查维护保养码垛垫或密封建立帐卡档案检验实物核对资料验收准备短途运输和库内搬运代办托运包装送料领料复核备料代运点交清理出库保管保养验收内部交接接运入库出库发运保管2002.107重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧二、仓库类型：1 1、按保管形态分、按保管形态分：普通仓库；恒温仓库；冷藏仓库；露天仓库。2 2、按产品流程分：、按产品流程分：原料仓库；在制品仓库；成品仓库。3 3、按堆放形式分、按堆放形式分：无货架仓库；货架仓库（普通货架、移动货架、

5、流动货架）。4 4、按机械化程度分：、按机械化程度分：人工仓库、机械化仓库、自动化仓库、集成自动化仓库、智能自动化仓库5 5、配送中心：、配送中心：连接生产和消费的流通部门。2002.108重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧2002.109重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧2002.1010重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧AS/RS自动存取系统2002.1011重庆大学工业工程系Pla

6、nt Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧2002.1012重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧2002.1013重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧多阶段离散批量模型（考虑了品种、工序、生产进度安排）经济订购批量模型（ ）MRP精益生产模式（LP）JITERP2DS/HQ 2002.1014重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧一、仓库位置合理设置原则：一

7、、仓库位置合理设置原则：保证生产经营需要（规模）；自身经济效益（设备利用、库房设计）；安全（物资安全、物资对企业安全）。 常见问题：常见问题：1、缺乏充分的调查，凭主观意愿作决定；2、忽视自然条件、运输条件；3、缺乏长远考虑，场址限制了发展。2002.1015重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧1 1、地区选择、地区选择自然条件（温度、湿度）经济条件（基础设施、已形成的物流格局）社会因素（政策、文化）2 2、地点选择、地点选择运输条件（仓库与生产单位运输距离及公路情况）环境条件（防辐、防尘、防风、防湿）公共设施条件（供电、供水

8、）地理条件（场形平缓、留有发展余地）地质水文条件（地基承载力、古墓、地下水、滑坡）2002.1016重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧 1 1、地区选择、地区选择：主要有优缺点比较法（列出主要影响因素，对比技术条件、建设费用和经营条件）和加权因素法。 加权因素法的基本步骤： （1）选择有关评价因素，并列成因素清单 （2）根据选择的因素的重要程度，给予适当权数（一般取为010） （3）对拟定方案中的因素打分（一般取A=4，E=3，I=2，O=1，U=0） （4）用每个因素的权数分别乘以该因素的评分，得因素分数 （5）各拟定方案

9、的因素分数比较，得最优方案。练习：用加权法判断本厂的位置选择是否合理若建配送中心，应在哪儿？2002.1017重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧示例一：加权因素法 各方案的等级及分数 序号 考虑因素 权数 A B C D 1 位置 8 A/32 A/32 I/16 I/16 2 面积 6 A/24 A/24 U/0 A/24 3 地形 3 E/9 A/12 I/6 E/9 4 地质条件 10 A/40 E/30 I/20 U/0 5 运输条件 5 E/15 I/10 I/10 A/20 6 原材料供应 2 I/4 E/6 A

10、/8 O/2 7 公用设施条件 7 E/21 E/21 E/21 E/21 8 扩建可能性 9 I/18 A/36 I/18 E/27 合计 163 171 99 119 2002.1018重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧 2 2、地点选择：、地点选择：常用线性规划法（解决复合设施的选址问题）和重心法（根据重心原理确定场址的具体位置）。 重心法的基本条件和计算式： 如果生产费用中运输费用是一个很重要的因素，而且多种原材 料由多个地点供应，则用重心法是是一种简单易行的方法。W1W4W3W2P1(x1,1/1)P3(x3,1/

11、3)niiniiiniiniiiWWyyWWxx1111其基本算式为：其中：X i,Yi为每个供应点的坐标；W i为每个点的供应量（每年） 上式也可采用实验模型的方式更简单的完成2002.1019重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧示例二：地点选择中的重心法 某机器制造厂仓库，每年需从P1地运来钢材，从P2地运来铸铁，从P3地运来焦碳，从P4地运来各种造型材料，各地与城市中心的距离和每年的材料运量如表所示。假定以城市中心为原点，各种材料运输费率相同，试用重心法确定该厂仓库的合理位置。表：距离、运量表 P1 P2 P3 P4 原

12、材料供应地及其坐标 X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 X4 Y4 距离城市中心的坐标距离（km） 20 70 60 60 20 20 50 20 年运输量（t） 2000 1200 1000 2500 计算： X0=（20*2000+60*1200+20*1000+50*2500）/（2000+1200+1000+2500）=35.4 km Y0=42.1km 所以：该厂仓库应选在坐标为X0=35.4km，Y0=42.1km的位置 注：按重心法求得的重心位置是否合适，还要根据其他条件分析决定 2002.1020重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handli

13、ng主讲人：陈 晓 慧库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库的首先要确定的问题。库容量大小的确定：l首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要；l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；l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，库容量可为极小值；l 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。 2002.1021重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧 1M 1M 3M 1M 1M 2002.1022重庆大学工业工程系Plant Layout and Mate

14、rial Handling主讲人：陈 晓 慧2002.1023重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧1 1、蜂窝型空缺系数的计算、蜂窝型空缺系数的计算：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。 空缺系数期望值：n表示一列货位堆码货物的件数。例中：101)(nininHE167708814375. 0)(iiHE2002.1024重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：

15、陈 晓 慧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=1+1+3+1+1=7 可利用面积=1+1+1+1=4 则：损失=3/73、空缺损失、空缺损失：4、总损失：、总损失：)7/4(*)16/7(*:*)(74）（例中可利用面积HEGHEG68.0*7374167空缺损失通道损失A2002.1025重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧5、库存容量计算库存容量计算（设实际需求库容量为1000个货位）6、仓容利用率（库存评价）：、仓容利用率（库存评价）：（货位）库容量。总损失实际库容量（库存量）3

16、115680110001%1 .32%100*31151000库存数量或容积积存储货物实际数量或容R2002.1026重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧示例结论： 由分析结果可知，本例中的仓库利用率很低。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。 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。 ！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。2002.1027重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓

17、 慧一、库房设计的主要内容和原则：一、库房设计的主要内容和原则： 库房设计主要是指仓库内部的合理布局，其具体要求有： （1）要根据仓库作业程度，有利于提高作业效率； （2）要尽可能减少储存物料及仓储人员的运动距离； （3）要有利于仓库作业时间的有效利用，尽量减少人员、设备窝工，防止物资堵塞； （4）要充分利用仓库面积和建筑物空间，但需注意存储数量要易于读取，便于检查； （5）有利于物资、人员、设施安全，要符合“三防”（防水、放火、防爆）。 2002.1028重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧具体内容包括：l确定仓库形式和作业

18、形式；l确定货位尺寸和库房总体尺寸；l物资堆码设计；通道设计；设备配置；存取模式和管理模式；建筑和公用工程设计。主要设计参数包括：l 静态的库容量、物品物理特征、库房辅助工具（托盘）尺寸等，动态的出入库时间、批次、作业时间等。2002.1029重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧3、库房系统形式框图：、库房系统形式框图：入库货物仓库设备仓库操作配置方式物流控制消息处理单件货物料垛存放小车按订货方式手动手动箱子或集装箱块形存放连续运输机按货物分类离线批量处理过程托盘不到7m的货架存放叉式提升机串行的在线实时过程建筑物自由仓库平面

19、仓库（常规的）平面仓库（空气运输仓）高平面仓库金属结构的高架仓库水泥结构的高架仓库多层仓库并行的集中交付分散交付铁轨引向的配置前叉车位移叉车高架叉车卷道堆垛机不到12m的货架存放超过12m的高架仓库可移动式货架存放旋转式货架存放可通过式货架存放流动的存放自动小件货架自由操作配置2002.1030重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧二、仓库及作业形式的确定1、需求分析提出问题（如需建立适合什么情况下的库房），确定目标；通过调研找出各种限制条件；研究实施工作的可行性、组织措施等。2、确定货物单元形式和规格这一步不一定花很多时间，却

20、是企业库房设计中不易控制和容易忽略的一步。一些企业由于缺乏对企业产品自身的长远了解，因此只注重了眼前的货物形式。3、确定库房和作业形式在上述工作基础上可以确定库房形式。一般多采用单元货格式仓库。对品种不多且批量较大的仓库，也可以采用重力式货架（流动式）仓库。同时，根据入出库的工艺要求（整单元或零散货入出库）来决定是否需要拣选作业等作业活动。2002.1031重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧三、货位和堆码的确定 1、货位尺寸的确定货位尺寸是库房设计中易项极其重要的内容，它直接关系到仓库面积和空间利用率，也关系到能否顺利地存取

21、货物。货位尺寸取决于在货物单元四周需留出的净空尺寸。对自动化仓库而言，这些净空尺寸的确定应考虑货架、起重设备轨道施工精度和停车精度。 2、货位布局一般应按入库、验收、储存、分拣、出库流程安排；根据作业频率确定堆垛机数量（一般一个巷道配备一台堆垛机）；确定高层货架和作业区的衔接方式。 常见错误：不注重流程中的货品流量（吞吐量大的应置于移动距离最短的位置（主通道、低货位）。 3、堆码按物资性质、品种、重量、外形尺寸设计堆码位置。堆码形式有平面堆码、立体堆码和悬挂堆码，常用立体堆码。2002.1032重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓

22、 慧接收区订货提取区包装组合区装运组合区散货区散货区典型仓库设计图2002.1033重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧四、通道设计通道有两类：a、仓库通道，包括：入库区通道、各库房间通道； b、库房通道：出入库通道、货位间通道。 通道设计的主要指标有通道的方向、宽度和数量，一般按国家标准设计。 例如：汽车通道应不小于4米，叉车通道应不小于3.6米。 常见错误：主通道交叉。思考：在线库存中，下列两种出入库房通道的设计分别适合于哪种情况 直线型生产线 直线型生产线 立体仓库 出入库口 出入库口 出入库口 出入库口 立体仓库 20

23、02.1034重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧五、建筑和公用工程设计 库房的工艺设计要对仓库的土建和公用工程的设计提出要求，内容包括：确定货架的工艺载荷；提出对货架的精度要求；提出对基础的承载力要求；确定采暖、通风、照明、放火等要求，其建筑主要项目如下。构造分类 明 细 项 目 规模 层数、地面积、梁间距、檀长度、房檐高、天花板高、梁高度、容积、 容许库容量 基础 柱下基础（桩） 、墙下基础 骨架构成 房架结构、框架结构、地面结构、强度 柱 间隔、粗细、形状 墙壁 外墙壁、隔断墙、防火墙、内装修、构造、材料 屋顶 倾斜度、

24、构造、材料 天花板 有无、材料 地面 地面负荷、做法、高度 窗 侧窗、天窗、地窗、位置、大小、数量 出入口 外墙门、内墙壁门、防火墙门、位置、构造、大小、数量 房檐 位置、大小、高度 通风装置 位置、构造、高度 附属设备 防潮设备、消防设备、防盗设备、照明通风设备、防鼠设备、排水设备 装卸设备、保管设备、其它设备 主 体 构 造 2002.1035重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧六、存取和管理模式1、存取模式：有两种基本模式。 单作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位，然后返回通道口。 复合作业模式堆垛机从通道

25、口取一个货物单元送到选定的货位A，然后直接转移到另一个给定货位B，取出其中的货物单元，送到通道口出库。2、管理模式大中型仓库普遍采用计算机管理，并在线调度运输设备。3、评价指标仓库利用率单位时间单元仓库数量消耗费用投资费用比平均库存量每年运出总量转运频率总数量所存数量存取率库房有效面积存储物资面积面积利用率/2002.1036重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧思考：哪些措施可以提高仓库的出入库频率？讨论：库存与运输分离好还是结合在一起好？提示：货架设计成两个货物单元深度延伸：物流与商流分好还是合好2002.1037重庆大学工

26、业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧问题及目标：问题及目标：仓库布置问题包括分配各类产品到该仓库的各个存储位置，总目标是移动距离最短。基本假设：基本假设：假设移动路线是矩形。基本步骤：基本步骤：按i/Si的大小，以降序安排产品的顺序标号，即： 其中：i存入或取出产品j的移动次数，即产品i的周转率； i产品i所需要的存储位置数。nnSTSTST22112002.1038重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧对所有存储位置计算fk（存储位置k与各站之间期望的移动距离） pi经

27、输入或输出点i进行存入或取出的百分比dik从输入或输出点i到存储位置k的距离或时间m输入或输出点（站台）数按fk大小分配产品1到具有最低fk值的存储位置s1，依次类推。 基本原理基本原理：频率快的先排队（安排在离出入口最近处） miikikdpf12002.1039重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧l设仓库共有40个存储区，大小为20*20=400单元尺寸。长8个，宽5个，有4个出入站p1、p2、p3、p4， p1、p2用卡车运输， p3、p4用火车运输（如下页图所示）。所有库存项目的60%从p1或p2存入或取出，应用每个站

28、台进行存取的机会相等，各为30%。40%的库存项目存取分配在p3、p4，即各为20%。仓库采用专用存储方式，一个给定存储区，只允许存储一种产品。现有三种产品A、B、C：产品A要求3600单元尺寸存储面积，出入库周转率为每月750箱；产品B需6400单元尺寸存储面积，周转率为每月900箱；产品C需4000单元尺寸存储面积，周转率为每月800箱。如何按总期望移动距离最小进行仓库平面布置设计？2002.1040重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧解：按Ti/Si大小排序：TA=750，TB=900，TC=800 SA=3600/40

29、0=9，SB=16，SC=10 产品顺序标号为1（A）、2（C）、3（B)）BBCCAASTSTST1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 20 20 P1 P2 P4 P35 2002.1041重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧计算fk，以k=29为例，第29存储区分别到四个站台中心的矩形距离为d1，29=120，d2，29=100，d3，29

30、=80。因此，f29=120*0.3+100*0.2+80*0.2=102.将所有存储区 fk值计算后即下图：106 110 114 118 122 126 130 134 86 90 94 98 102 106 110 114 76 80 84 88 92 96 100 104 86 90 94 98 102 106 110 114 106 110 114 118 122 106 130 134 P1 P2 P4 P35 2002.1042重庆大学工业工程系Plant Layout and Material Handling主讲人：陈 晓 慧仓库平面布置：a、产品A需9个存储区，先把fk小的存储区分配给A17、18、9、25、20、10、26、21；C需10个存储区11、27、22、12、28、23、13、29、24、1；B需16个存储区（14、30、33、2、15、31、