第四章物流搬运系统

第四章物流搬运系统第一页，共四十五页，2022年，8月28日物流决策的三角形

客户服务目标

产品物流服务信息系统运输战略：运输基础知识运输决策库存战略：预测仓储基础知识库存决策采购和供应决策仓储决策选址战略：选址决策网络规划流程仓储和物料搬运成本占企业物流总成本的26％。第二页，共四十五页，2022年，8月28日第十二章存储与搬运决策存储与搬运活动虽然属于辅助性物流活动，但它们会影响分销渠道中客户订单的处理时间或供应渠道中产品供应所需的时间，而且这些活动属于成本耗费型活动，因此，很值得进行细致的管理。本章重点：仓库的设计和运作设施设计的规划：设施规模、融资类型、结构、空间布局、站台设计、物料搬运系统选择和存货布局。第三页，共四十五页，2022年，8月28日第十二章存储与搬运决策选址设计与运作规划物料搬运系统设计订单-拣货操作第四页，共四十五页，2022年，8月28日一、选址选址是选定将要建立设施的某一块房地产。选址方法不仅是科学，也是一门艺术，需要对许多有形的或无形的因素进行衡量。不同行业分拨中心选址的考虑因素：第五页，共四十五页，2022年，8月28日不同行业分拨中心选址的考虑因素考虑因素全部制造业零售业分拨业运输通道1121外向运输2235与客户的距离3366劳动力可得性4513劳动力成本5674内向运输6442工会环境7759税收88107国家优惠政策/法律910————土地成本10——88公用事业费————910适时管理要求——9————第六页，共四十五页，2022年，8月28日二、设计与运作规划确定设施规模库容类型选择的财务分析设施结构站台设计第七页，共四十五页，2022年，8月28日1、确定设施规模设施规划决策中最重要的部分，决定了未来仓库运作的约束条件。规模规划过小会导致仓库的物料搬运费用过高，库容过大则会导致有必要的空间费用。规模：仓库建筑的总容积——长、宽、高影响规模确定的决策因素：所用物料搬运系统的类型、对巷道的要求、存货布局排列、对站台的要求、当地建筑规章、办公区域和货物吞吐量等。第八页，共四十五页，2022年，8月28日1、确定设施规模无趋势规模确定问题：空间需求没有显著变化，需求趋势不可预测，但短期内空间需求会发生季节性变动。有趋势规模确定：预期平均库存水平在数年内将有变化——动态规模确定。第九页，共四十五页，2022年，8月28日无趋势规模确定如果库容需求的波动很小，可只根据费用大小采用一种存储类型：公共仓库、租赁仓库或自营仓库。如果库容需求的波动很大，采用混合策略更好：仓储空间需求时期租用仓库自营仓库例子P393第十页，共四十五页，2022年，8月28日有趋势规模确定必须考虑：仓库的规模何时会发生变化，变化多少。确定任何时点的最优仓库规模都需要对这一规模所能带来的收益与改变仓库规模的成本进行权衡。第十一页，共四十五页，2022年，8月28日对规模确定方法的评价优点：采用了混合策略而不是单一方式；考虑到了库容需求的变化；对公共库容空间需求的时间选择和范围进行了规划；对现期自营库容需求的时间选择和范围进行界定，从而为规划库容变化准备了提前期。第十二页，共四十五页，2022年，8月28日对规模确定方法的评价局限性：将库存水平作为库容需求的主要决定因素，对影响库容需求的其它因素如巷道、站台、发货区、拣货区的空间需求没有仔细测算，因此所提出的仓库规模只能是估计数。由于预测不准确可能导致规划误差，这可能带来额外的成本。以主观判断为基础选择仓库规模方案可能不会涉及所有的规模组合。第十三页，共四十五页，2022年，8月28日2、库容类型选择的财务分析库容类型的选择：租借、租赁还是自有库容？通常使用资金的时间价值（净现值）进行比较：PV：第0期的净现值i：折扣率或基础利率，是该投资的预期年收益率若PV为正，投资可行，PV为负则投资不可行。也可计算PV为0时的贴现率（内含报酬率IRR），然后将其与基础利率比较，若大于基础利率，则投资可行。租赁费用例子P396第十四页，共四十五页，2022年，8月28日3、设施结构仓库的最优结构：顶棚高度长度与宽度空间布局第十五页，共四十五页，2022年，8月28日顶棚高度取决于建筑成本、物料搬运成本和货物堆码特性：顶棚高度增加一倍，仓容增加一倍，建筑成本不会翻番，但货物堆码和拣选的时间变长，物料搬运成本上升。储存货物的特性会影响顶棚高度，货物堆码或托盘的稳定性决定了顶棚高度的上限。货架的使用会克服产品自身的限制，提高仓库顶棚高度的利用率，因此储存和搬运设备的特征就成为顶棚高度设计的限制因素。在货物和顶棚的有效高度之间还应该保持一个额外的最小间隔。第十六页，共四十五页，2022年，8月28日取决于在库内移动产品的物料搬运成本和仓库的建筑成本。弗朗西斯：站台位于X点的仓库最优宽度和长度：C：某种货物出入库的每英尺总成本之和乘以每年该种货物出入库的预期数量k：每英尺的年周长成本S：所需的仓库地面面积S面积X长度与宽度WLY第十七页，共四十五页，2022年，8月28日S面积长度与宽度站台位于Y点的仓库最优宽度和长度：XWLY第十八页，共四十五页，2022年，8月28日长度与宽度将站台设置在X点的总相关成本：将站台设置在Y点的总相关成本：例子P400第十九页，共四十五页，2022年，8月28日决定仓库长度与宽度的其它因素使用传送带搬运系统会弱化站台位置和仓库结构与可变搬运成本之间的关系；仓库的长度可能由火车或卡车的站台要求决定：零担运输卡车的场站要求狭长型结构交叉理货、中转仓库等高吞吐量设施的空间布局最好是长而窄的矩形；库房的形状还取决于所需的出入口的数量：中小型库房的形状：长方形出入口150~250个：“T”形250个以上：“H”形第二十页，共四十五页，2022年，8月28日空间布局货位、货架和巷道的布局决策：各货架上的货位数量、所用货架的数量以及货架的放置方向，是与库房的长平行还是垂直。两种货架布局及最优设计：P401第二十一页，共四十五页，2022年，8月28日纵向货架排列第二十二页，共四十五页，2022年，8月28日横向货架排列第二十三页，共四十五页，2022年，8月28日4、站台设计火车站台站台的长度：L=DS/QNL：所需的火车站长度D：每天的订单总需求量S：所使用的车厢平均长度Q：车厢的平均载货量N：每天完成的车厢变换次数例子P404第二十四页，共四十五页，2022年，8月28日站台设计还需考虑的其它因素是否应花额外的费用封闭站台？封闭式站台可保护货物不受恶劣气候影响，防盗并提高装卸效率。站台的深度站台与车厢底板的水平高度第二十五页，共四十五页，2022年，8月28日4、站台设计卡车站台卡车站台一般不计算站台长度，而是计算所需站门或车位的数目：N=DH/CSN：站门总数D：站台的日平均货运量H：装/卸一卡车货物所需时间C：卡车载货量S：每天可进行卡车装卸的时间例子P404第二十六页，共四十五页，2022年，8月28日三、物料搬运系统设计物料搬运系统设计的五个发展阶段：以大量人力活动为特征的人工物料搬运；用传送带和工业叉车等机械装置来运送物料，利用多层货架、堆码机和旋转货架进行物料存储，利用开关和电磁装置进行设备管理；以使用自动导向车辆、自动托盘叉车、自动存取设备以及自动化物料识别系统为特征的自动化物料搬运；综合各种自动化方式，实现各种自动化物料搬运活动的一体化；——目前还没有很好地实施通过使用人工智能和相关的专家系统进行的智能物料搬运。——未来的目标第二十七页，共四十五页，2022年，8月28日三、物料搬运系统设计降低物料搬运成本的方法：缩短运送距离提高单位搬运规模拣货和确定存储路线时，创造双程搬运机会提高空间利用率关键性物料搬运决策：1、物料搬运系统选择2、产品布局决策第二十八页，共四十五页，2022年，8月28日1、物料搬运系统选择物料搬运系统选择时应考虑的因素：外部的物料搬运系统是否会限制系统的选择？仓库设计是否会限制设备的选择？系统内货物的性质和规模对设备的选择影响很大。人工系统投资成本低，具有高度灵活性，能适应外界环境变化。货物的特性是系统选择的决定性因素。为应付意外情况而留出的余地也会影响系统设计。第二十九页，共四十五页，2022年，8月28日1、物料搬运系统选择更详细的设计问题：系统类型设备更新方案的选择第三十页，共四十五页，2022年，8月28日系统类型人工系统叉车-托盘系统传送带系统自动存取系统混合系统对上述系统的选择，首先要进行财务分析。例子P407进行最终决策时，还要考虑风险、灵活性和时效性等主观因素。第三十一页，共四十五页，2022年，8月28日设备更新由于物料搬运设备的使用寿命较短，因此需要制定设备更新的政策方案：依照经验原则制定设备更新方案，如叉车每5年进行更新。等值年成本现值分析法：P410例子第三十二页，共四十五页，2022年，8月28日2、产品布局决策确定存货在仓库中的放置位置，如何摆放及如何查找存货：存货布局存货排列库存定位法第三十三页，共四十五页，2022年，8月28日存货布局确定货物本身在仓库里的分布，以实现物料搬运费用最小化，库容利用率最大化，同时满足货物位置的限制条件，如安全、防火、产品相容性以及拣货要求等。拣货方法：往返拣货法拣货员制定路径指定每位工作人员的拣货区第三十四页，共四十五页，2022年，8月28日存货布局的方法直觉方法运输路径法线性规划模型活动刻画法第三十五页，共四十五页，2022年，8月28日直觉方法布局根据四条标准进行：互补性：将经常一起订购的物品放置在相互接近的位置。相容性：有关物品相邻放置是否可行。流动性：根据货物不同的周转次数，将流转较快的货物放置在靠近出货点或出货等待区的位置。按货物规格布局：将较小的物品放置在靠近出货点的位置。按流动性或规格进行布局可能都不是最佳的，因此可以将两者综合起来考虑，使用体积-订单指数（COI），体积-订单指数低的货物尽可能靠近出货点放置。——COI指数法第三十六页，共四十五页，2022年，8月28日COI指数法体积-订单指数（COI）：货物所需的平均空间与该货物的日平均订单数量的比值。例子P413第三十七页，共四十五页，2022年，8月28日四种直觉布局方法按字母顺序布局：所有的货物严格按照文字顺序进行布局按流转快慢布局：按频率布局：流转最快的货物尽可能最靠近拣货员的工作区放置。按拣货密度因子布局：货物的年拣货量与所需库容的比值越高，尽可能靠近拣货员的工作区放置。注意：拣货密度因子（SDF）与体积-订单指数相反第三十八页，共四十五页，2022年，8月28日运输路径法适用于拣货员制定路径时第三十九页，共四十五页，2022年，8月28日线性规划模型理论上最好的选择但计算量大第四十页，共四十五页，2022年，8月28日活动刻画法通过实际销售数据找出订单组合、每订单产品线数量、每订单的体积数和每订单产品线及体积的统计分布，将这些数据用于库存定位。活动刻画法步骤：P416适用于搬运成本高，库存产品品类众多，产品特性差异巨大的仓库。第四十一页，共四十五页，2022年，8月28日存货排列进行托盘化储存时要考虑存货位置。存货位置：托盘相对于巷道的摆放角度。直角或00布局斜角排列：00~600最佳争议：会产生闲置库容空间？叉车所需的转弯小于900？提高运作效率？VS第四十二页，共四十五页，2022年，8月28日库存定位法用来查找货物储存位置的方法：固定定位法给每一种产品分配一定数量的货位或货架。缺陷是库容利用率低。随机定位法货物入库后，被送到任何可用的空间。能较好地利用存储空间，但需要对货物进行追