仓储与配送管理 课件 第4章仓储收货管理

4仓储收货管理第4章仓储收货管理4.1仓储收货管理概述4．2收货作业流程4．3入库作业计划工作及储位分配工作4．4接货作业流程及注意事项4．5搬运与堆码4.6堆码相关计算4.7堆码（装箱）优化方法4．8入库信息处理4.1仓储收货管理概述4.1.1仓储收货管理仓储管理工作包括收货、存储、发货管理三个阶段。这三个阶段还可细分成接车、卸车、理货、检验、入库、储存、分拆、堆码、保管保养、盘点、装卸搬运、加工、包装和发运等若干具体作业环节。理货概念理货是随着水上贸易运输的出现而产生的，英文叫TALLY，其含义为计数用的筹码。最早的理货工作就是计数。理货的工作范围已经发生变化。理货是指船方或货主根据运输合同在装运港和卸货港收受和交付货物时，委托港口的理货机构代理完成的在港口对货物进行计数、检查货物残损、指导装舱积载，制作有关单证等工作。在物流配送中，理货是配送的一项重要内容，也是配送区别于一般送货的重要标志。理货包括货物分拣、配货和包装等经济活动。在仓储活动中，理货是指仓库在接收入库货物时，根据入库仓单、运输单据、仓储合同和仓储规章制度，对货物进行清点数量、检查外表质量、分类拣选和数量接收等工作。积载，根据货物特点和船舶承受能力，将已装上船的货物谨慎而适当地堆放的作业行为。是《海牙规则》所规定的承运人货物管理的一项内容从货物的安全出发，积载时应注意防止各种货物之间的串味、污染及重货压轻货等情况发生;从船舶安全出发，积载时应避免船体局部受载过重、易燃易爆等危险货物靠近机舱，还要使积载后的船舶在首尾吃水及稳定性方面符合航行要求。对积载不当造成的货损，承运人负赔偿责任。装载能力船舶的装载能力包括:载重、舱容和装载液体货、重大件;危险品;冷藏货、贵重货物的特殊能力三个方面。船舶的载重能力根据载重线、航程、航道与港口水深，由船方核定。充分利用装载能力，首先要尽量使船舶达到满载满舱，做到轻重货物合理搭配，不仅整船考虑轻重搭配，每个舱也要尽可能做到轻重搭配。在满舱而不能满载时，可选些不怕雨淋日晒的甲板货，以增加船舶载重量。特殊装载能力的充分利用，也是一个不容忽视的问题，因为特殊货物不是每艘船都能装运，配载人员要掌握船、货情况，充分利用这种能力和机会。配货作业是指把拣取分类完成的货品经过配货检验过程后，装入容器和做好标示，再运到配货准备区，等待装车后发运。配货作业基本上采用机械化设备，主要采用两种方法:第一种播种方式。即将需要配送数量较多的同种商品集中搬运到发货场所，然后将每一货物所需的数量取出，分放到每货位处，直至配货完毕，然后再将下一种商品按上述方法。第二种摘果方式。即搬运车往返于保管场所，从某个货位上取下某种商品巡回完毕后就完成了配货，接着再对下一个配货。前者适合于品种少的快递配货，后者适合于品种多的物流配货。发货是配送中心的最后一道环节。播种式分拣是以汇总了多份订单的一个批次为单位进行分拣作业的，业内通常将这个作业的批次称为"波次"。为了达到较高的工作效率，播种式分拣一般希望每个波次汇总较多的订单。但由于以下原因，每个波次汇总的订单绝不是越多越好。SKU全称为StockKeepingUnit(库存量单位)，即库存进出计量的基本单元，可以是以件，盒，托盘等为单位。SKU这是对于大型连锁超市DC(配送中心)物流管理的一个必要的方法。现在已经被引申为产品统一编号的简称，每种产品均对应有唯一的SKU号。单品:对一种商品而言，当其品牌、型号、配置、等级、花色、包装容量、单位、生产日期、保质期、用途、价格、产地等属性中任一属性与其他商品存在不同时，可称为一个单品。4.1.2收货作业的管理原则1．合理安排收货计划、充分利用人力及设备等资源2．各环节有效衔接、仓储与配送整个系统最优3．消除一切浪费、提高运作效率4．2收货作业流程在仓储与配送中心的基本作业流程中，收货(入库)作业完成后还能开始进行其它作业环节。收货作业主要内容包括核验单据、装卸、搬运、分类、验收，确认商品后，将商品按预定的货位储存入库。商品收货作业是后续作业的基础和前提，收货作业的质量直接影响到后续作业的质量。收货作业流程不同类型的企业略有所不同，一般的流程如图4-1所示,在图4-1中虚线部分为入库作业流程。入库前的准备发运七个作业环节检验整理入库保养保管拣出与集中装车卸车

入库前的准备

货物接运入库验收入库交接4．2.1收货作业计划仓储配送中心的收货作业计划制定的基础和依据是采购计划与实际的进货单据，以及供应商的送货规律、送货数量、送货方式，或仓储配送中心接货能力、运输能力及方式。收货作业计划的制定必须依据订单所反映的信息，掌握商品到达的时间、品种、数量及到货方式，尽可能准确预测出到货时间，以尽早做出卸货、储位、人力、物力等方面的计划和安排。入库作业计划的制定有利于保证整个入库流程的顺利进行，同时有利于提高作业效率，降低作业成本。4．2.2收货前准备工作在商品到达仓储配送中心之前，必须根据收货作业计划，在掌握入库商品的品种、数量和到库日期等具体情况的基础上做好入库准备。做好入库前的准备，是保证商品入库稳中有序的重要条件。准备工作的主要内容有：悉入库货物,掌握仓库库场情况,制定仓储计划,优化安排货位,科学、合理组织人力,做好货位准备,准备苫垫材料、作业用具,验收准备,装卸搬运工艺设定和文件单证准备等内容。4．2.3接运与卸货有些商品通过铁路、公路、水路等公共运输方式转运到达，需仓储配送中心从相应站港接运商品，对直接送达仓储配送中心的商品，必须及时组织卸货入库。这部分内容较多,在流程中不做详细介绍，在本章4.5中详细论述。4．2.4分类与标识在对商品进行初步清点的基础上，需按储放地点、货物标识进行分类并做出标记。分类是为了有条理地管理和存放货物，可按货物的特点，依据分类原则和方法（如货物的特性、形状等）对货物进行分类。4．2.5核对单据人库商品通常会具备下列单据或相关信息：送货单（参见图4-2），采购订单，采购进货通知，供应方开具的出仓单（参见图4-3）、发票、磅码单、发货明细表等；除此之外，有些商品还有随货同行的商品质量保证说明书、检疫合格证、装箱单等；对于由承运企业转运的货物，接运时还需审核运单，核对货物与单据反映的信息是否相符，以保证进库货物无误。4．2.6入库验收入库验收是对即将入库的商品，按规定的程序和手续进行数量和质量的检验，也是保证库存质量的第一个重要的工作环节。商品验收是仓储业务中的一个重要环节，包括数量验收、质量验收和包装验收三方面的内容，即复核货物数量是否与入库凭证相符，货物质量是否符合规定的要求，货物包装能否保证在储存和运输过程中的安全。1.数量验收通常商品数量的验收有计件和计重两种方法：

(1)计件法

(2)计重法

2.质量验收(1)感官检验感官检验是验货人员利用感觉器官，如视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉检验商品质量的方法。(2)仪器检验仪器检验是利用各种试剂、仪器和机械设备，对商品规格、成分、技术标准等进行物理和生化的分析测定。

3.包装验收4．2.7搬运、堆码入库验收完成后，搬运人员就可把验收场地上经过检验合格的入库货物，按每批入库单开制的数量和相同的品种集中起来，按照预先安排的货位，利用搬运工具，将货物搬运到指定货位，并堆码好。要做到进一批、清一批，严格防止品种互串和数量溢缺。堆码内容较多,在本章4.6中详细论述。4．2.8入库信息处理商品清点、验收完毕，即通过搬运码放过程进入指定储位储存，进入储存阶段。与此同时，必须进行人库过程中相关信息的处理。入库信息处理内容详见本章4.9。汽车停车位

问题与思考：（1）如何提高卸货效率？（2）如何快速把货物码整齐放到托盘上？（3）如何避免托盘上货物倾斜、散花现象？

课堂讨论:在电子化、无纸化或无人仓库环节下，图4-1所示流程会有哪些改进与不同。小案例:戴尔无零配件仓库模式戴尔公司采用准时生产策略,最大限度减少库存数量,戴尔取消众多零配件库存,零配件供应商提前2小时把生产电脑所需零配件运到总装厂外等候,需要时,直接把所需零配件按生产现场所需数量和装载工具运到指定工位,大幅度降低生产制造成本。戴尔除了采取准时生产外，还间接运用了消除一切浪的理念，这一举措，都消除那些不创造价值的环节？4．3入库作业计划工作及储位分配工作4．3．1入库作业计划工作入库作业计划是根据采购部门提供的物品采购进货计划来编制的，物品采购进货计划，其主要内容包括各类物品的进库时间、品种、规格、数量等。这种计划通常又称物品储存计划。仓储主管根据采购部门提交的采购进度计划，结合仓库本身的储存能力、设备条件、劳动力情况和各种仓库业务操作过程所需要的时间，来确定物品入库计划，并将计划下达到各相应的作业人员。采购部门的采购计划、进货安排会经常发生变化，为适应这种情况，仓储主管在编制入库作业计划时可采取长计划短安排的办法，按月或周编制作业计划。扩展阅读4-3：指派技术在入库作业计划中的运用4.3.2储位分配工作方法小经验4-1:提高仓库平面和空间利用率的方法根据储位分配原则对应有很多分配方法，这里只介绍根据出货频率高低确定储位的方法。例题4-1：某仓库电器货区8种货物以往统计资料如表4-1所示，电器货区平面布置图如图4-4所示，库区只有一个出入口，货架在通道两侧。若不考虑重量因素试确定这8种货物具体储位。3．货物的堆码注意事项

(1)同类产品按生产日期、规格单独存放。

(2)不同品种的货物分别放置在不同的托盘上。

(3)贴有标签的物品，标签应向外与通道平行。

(4)严禁倒置，严禁超过规定的层级堆码。

(5)货架上物品存放重量不得超过货架设计载荷。

(6)在托盘上码放货物时，托盘间应预留合理距离，以便于移动，并避免货物错放。

(7)手工操作的，每一货物托盘上应放置一张储位卡。4．储位卡

(1)储位卡是在每个储位上设置的用以反映所存货物情况的卡片。在手工操作情况下，储位卡是有效的库存管理工具。在使用软件管理情况下，无需传统有形储位卡。

(2)储位卡主要用于记录所存货物名称，存、存取时间和数量、批号及结数。

(3)每次存、取货物的时间和数量均须在储位卡上记录。“储位卡”(1)“储位卡”是在每个储位上设置的用以反映所存货物情况的卡片。在手工操作情况下，“储位卡”是有效的库存管理工具。(2)“储位卡”主要用于记录所存货物名称，存、存取时间和数量、批号及结数。(3)每次存、取货物的时间和数量均须在“储位卡”上记录。“储位”规划“储位”，即货物储存的位置。为方便管理，仓储／配送中心的每个“储位”都应进行编号并输入“WMS”：(1)编号一般由通道编号、货架编号、列数、层数组成；(2)通道编号一般采用英文字母，其他的采用阿拉伯数字；(3)编号位数视储位多少而定；(4)通道编号、货架编号、列数、层数应用醒目的字体制成标牌（签），悬挂、粘贴在相应位置。“储位”分配(1)为方便出入库，物品必须面向通道进行保管；(2)尽可能地向高处码放，提高保管效率；(3)“出货”频率高的放在近处，“出货”频率低的放在远处；(4)“重货”放在近处，“轻货”放在远处：(5)“大型货物”放在近处，“小型货物”放在远处；(6)“一般物品”放在下层，“贵重物品”放在上层；(7)“重货”放在下层，“轻货”放在上层；(8)“大型货物”放在下层，“小型货物”放在上层；(9)加快周转，先入先出。ACEG

PWBDFH最小D，用D最小G，用G目前在P点，如何走到W点，路程最短方法1：上下两条路比较大小，那条短就走哪条方法2：找最小，用最小，走最短路例：进货上架流程线图现状

改进前改进后4．4接货作业流程及注意事项4．4．1接运作业

1.接货(接运)方式接货主要方式有铁路专用线路接货、车站、码头接货、自提货和送货到仓库四种情况。

(1)到车站、码头接货（提货）。接货仓管人员到车站、码头等承运单位提货时，一般遵照以下步骤进行（参见图4-9）：

(2)自提货。自提货是指负责接货的仓管人员到供货单位处提货自行运回的接货方式，此时验货与提货是同时进行的。其步骤具体如下（参见图4-10）：

(3)铁路专用线接货。铁路专用线接货是铁路部门将转运的物品直接运送到仓库内部专用线的一种接运方式。接货人员在接到车站到货的预报后，一般按照以下步骤做好接货工作（参见图4-11）：

(4)送货到库。送货到库是指供货单位或其委托的承运单位将物品直接送达仓库的一种供货方式。

2.接运差错处理在接货过程中，有可能会遇到错发、混装、漏装、丢失、损坏、受潮和污损等差错。面对这些情况，仓管人员要先确定差错产生的原因，并要求责任单位做出合理赔偿。

(1)确认差错原因接货人员到承运单位接货，发现物品丢失、短少、变质、污染、损坏时，应首先核对承运单位提供的运输记录，以确定差错发生的原因。

(2)签收货物确认物品情况与运输记录的内容相符后，接货人员应在运输记录中的“收货人”栏内签名，并领取运输记录的货主联。(3)申请赔偿3.做好接运记录在完成货物接运工作的同时，每一步骤应有详细的记录。接运记录应详列接运货物到达、接运、交接等各环节的情况。接运工作全部完成后，所有的接运资料，如接运记录、运单、运输普通记录、货运记录、损耗报告单、交接单以及索赔单和文件、提货通知单及其他有关资料等均应分类输入计算机系统以备复查。4．4．2卸货作业卸货就是将货物由车辆搬至站台(或称平台、月台)的作业。站台的基本作用是停靠车辆、装卸货物、暂存货物等，利用站台能方便地将货物装进或搬出车辆，实现物流网络与结点的衔接转换。影响卸货效率与质量因素主要有装载方式、运输工具结构、装卸、搬运工具、车辆与站台间的间隙、车厢底部与站台平台高度差等因素，是一项系统工程。为可提高卸货效率与质量可采取如下措施：1.选用车尾附升降台式货车2．选用“多门式”货车

只有后门的箱式货车，最里侧货物装卸均不方面，严重降低装卸效率（参见图4-25）。

3．创新改造可放多层托盘箱式货车或集装箱、提高装卸效率

4.运用升降平台、较少高度差和间隙4．5搬运与堆码4．5．1搬运作业

1.搬运的基本概念搬运指的是同一地域范围内进行的、以改变物的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动。搬运是将不同形态的散装、包装或整体的原料、半成品或成品，在平面或垂直方向加以提起、放下或移动，可能是要运送，也可能是要重新摆放，使商品能适时、适量地移至适当的位置或场所存放。2.搬运管理的目的与意义在物流各环节的前后和同一环节的不同活动之间，都会进行搬运作业。以美国制造业为例，全部生产过程中只有5％的时间用于加工制造，95％的时间则用于搬运、储存等物流过程。根据运输部门考察，在运输的全过程中(包括运输前后的搬运)，搬运所占的时间为全部运输时间的50％。管理搬运作业的目的是确定最恰当的搬运方式，力求减少作业次数，合理配置和使用搬运设备，达到节能、省力、减少损失、提高作业速度，取得较好的经济效果。4．5．2堆码作业物品堆码是指根据商品的包装、外形、性质、特点、种类和数量，结合仓库储存条件、季节、气候情况，以及储存时间的长短，将商品按一定的规律码成各种形状的货垛的作业。堆码的主要目的是便于对商品进行维护、查点等管理和提高仓库利用率。堆码直接影响着商品保管的安全，清点数量的便利，以及仓库容量利用率的提高。

1.商品堆码操作要求(1)牢固；(2)合理；

(3)整齐；

(4)定量；

(5)节约。

2.堆垛设计的内容(1)货垛“五距”要求货垛“五距”应符合安全规范要求。货垛的“五距”指的是垛距、墙距、柱距、顶距和灯距。①垛距。货垛与货垛之间的必要距离，称为垛距，常以支道作为垛距。垛距能方便存取作业，起通风、散热的作用，方便消防工作。库房垛距一般为0.3-0.5米，货场垛距一般不少于0.5米。②墙距。为了防止库房墙壁和货场围墙上的潮气对商品的影响，也为了散热通风、消防工作、建筑安全、收发作业，货垛必须留有墙距。内墙距是指货物离没有窗户墙体的距离，此处潮气相对少些，一般距离为0.1～0.3米；外墙距是指货物离有窗户墙体的距离，这里湿度相对大些，一般距离为0.1～0.5米。③柱距。为了防止库房柱子的潮气影响货物，也为了保护仓库建筑物的安全，必须留有柱距。柱距一般为0.1～0.3米。④顶距。货垛堆放的最大高度与库房、货棚屋顶横粱间的距离，称为顶距。顶距能便于装卸搬运作业，能通风散热，有利于消防工作，有利于收发、查点。顶距一般为0.5～0.9米。具体视情况而定。⑤灯距。货垛与照明灯之间的必要距离，称为灯距。为了确保储存商品的安全，防止照明灯发出的热量引起靠近商品燃烧而发生火灾，货垛必须留有足够的安全灯距。灯距按规定应有不少于0.5米的安全距离。(2)堆码设计为了达到堆码的基本要求，必须根据保管场所的实际情况、物品本身的特点、装卸搬运条件和技术作业过程的要求，对物品堆垛进行总体设计。设计的内容包括垛基、垛形、货垛参数、堆码方式、货垛苫盖、货垛加固等。3.物品堆码存放的基本方法(1)散堆法散堆法适用于露天存放的没有包装的大宗物品，如煤炭、矿石等，也可适用于库内少量存放的谷物、碎料等散装物品。(2)堆垛法对于有包装(如箱、桶)的物品，包括裸装的计件物品，采取堆垛的方式储存。堆垛方式储存能够充分利用仓容，做到仓库内整齐，方便作业和保管。物品的堆码方式主要取决于物品本身的性质、形状、体积、包装等。常见的堆码方式包括重叠式、纵横交错式、仰伏相间式、压缝式、通风式、栽柱式、衬垫式和“五五化”堆垛式等。物品堆码存放的基本方法(1)散堆法(2)堆垛法

(3)托盘堆码(4)货架堆码存放

(2)堆垛法①重叠式②纵横交错式③仰伏相间式④压缝式⑤通风式⑥栽柱式⑦衬垫式⑧“五五化”堆垛式仰伏相间式(3)托盘堆码由于托盘在物流系统中的运用得到认同，因此，就形成了物品在托盘上的堆码方式。托盘堆码即将货物码在托盘上，货物在托盘上码放方式可采用自身堆码采用的码放形式，然后用叉车将托盘货一层层堆码起来。对于一些怕挤压或形状不规则的货物，可将货物装在货箱内或带立柱的托盘上。由于货箱堆码时，是由货箱或托盘立柱承受货垛的重量，故这种托盘应具有较高的强度和刚度。小资料:堆码图谱托盘是具有标准规格尺寸的集装工具，因此，在托盘上堆码物品可以参照典型堆码图谱来进行。例如，硬质直方体物品可参照中华人民共和国国家标准GB／T4892—1996{(硬质直方体运输包装尺寸系列》，硬质直方体在l140mm×l140mm托盘上的堆码图谱进行。圆柱体物品可参照中华人民共和国国家标准GB／T13201—1997((圆柱体运输包装尺寸系列》，圆柱体在1200mm×1000mm、1200mm×800mm、1140mm×1140mm托盘E的堆码图谱进行。2008年新标准(4)货架堆码存放这是在仓库内设置货架，将货物或托盘放在货架上的堆码形式。采用货架存人的最大优点为：货物的重量由货架支撑，互相之间不会产生挤压，可实现有选择地取货或实现先入先出的出库原则。总之，货架存放形式为仓库的机械作业和计算机管理提供了必要的条件。4.6堆码相关计算货物堆码作业要考虑到库房最大负荷量和堆码强度。4.6.1库房负荷的计算库房最大负荷量是每单位面积能够负荷的最大货物重量。（每件面积×每平方米件数×每件毛重×垛层数）/1平方米≤库房每平方米负荷≤库房负荷xxxx

4.6.2堆码强度计算堆码强度是指仓库储存的瓦楞纸箱包装在静态压力下堆垛即将坍塌之前所能承受的载荷。可是试验获得数据，也可根据抗压强度进行推算。堆码强度中的载荷是指最底层纸箱承受的载荷。即最底层纸箱的堆码强度。堆码强度是一个临界值。

1．堆码强度的一般表达式堆码强度的表达式：

Pw=[（H-h）/h]1×k×W

Pw为堆码强度,承载能力

H为箱体堆码高度

H为瓦楞纸箱外部高度

K为瓦楞纸箱疲劳系数（与堆码时间有关）

W为商品重量(产品加箱重)kg符号[]

1堆代表向下取整，Excel公式为int（X）语句。瓦楞纸箱疲劳系数与堆码时间密切相关，时间越长疲劳系数越大，参见表4-3。例题4-2：堆码载荷110kg，瓦楞纸箱外高70cm，商品重（每箱货物毛重）25kg，堆码高度3米，堆码时间近30天，问是否符合堆码载荷要求？每箱装重多少kg符合堆码载荷要求？解：Pw=[（H-h）/h]1×k×W=[（300-70）/70]1×1.6×25=120kg＞110kg所以不符合堆码载荷要求因为110＞1.6×Y×3所以Y＜110/4.8≈22.92

每箱装重小于22.92kg时符合堆码载荷要求。2.堆码强度的安全系数法安全系数指瓦楞纸箱在实际堆码情况下所具有的安全程度。用公式表达就是纸箱的抗压强度与其最大堆码负荷之比。（1）相关计算公式

KA=P/PsKA

安全系数

P抗压强度(空箱),堆码强度

Ps最大堆码负荷(实际承载能力)

通常P/Ps＞1Ps=G(Nmax－1)G单个纸箱重量

Nmax最大堆码层通常通常KA取值范围为2-5。

KA=1/(1－α)(1－β)(1－γ)α箱体开孔强度降低率

β运输过程强度降低率

γ仓储过程强度自然降低率因为KA=P/Ps，Ps=P/KPs=G(Nmax－1)Ps/G=Nmax－1

所以

Nmax=[P/(KAG)+1]1例题4-3：TCL电视机仓库堆放电视机,所用纸盒箱箱体开孔(强度降低10%),运输过程强度降低20%,仓储过程强度自然降低30%,单个纸箱重量15kg,空纸盒箱抗压强度190kg,试用安全系数法求出最大堆码负荷(承载能力)和最大堆码层数。解:安全系数

KA=1/(1－α)(1－β)(1－γ)=1/(1-10%)(1-20%)(1-30%)≈2

最大堆码负荷(承载能力)Ps=P/KA=190/2=95kg

最大堆码层数

Nmax=[P/(KAG)+1]1=[190/(2×15)+1]1=7（2）安全系数影响因素纸箱在流通过程中所受的影响，除了堆码的重量外，还受堆放时间、温湿环境、内装物水分、振动冲击等因素的影响，考虑到这些因素都会造成纸箱抗压强度下降，因此必须设定一个安全系数，确保纸箱在各种因素的作用下，抗压强度下降后仍有足够的能力承受堆码在其上面纸箱的重量。

KA=1/(1-a)(1-b)(1-c)(1-d)(1-e)a：温湿度变化导致的降低率，导致纸箱压降低率为40%；

b：堆放时间导致的降低率，导致的降低率为30%；

c：堆放方法导致的降低率，导致的降低率为20%；

d：装卸过程导致的降低率，导致的降低率为10%；

e：其它，导致的降低率为10%。①温湿环境的影响装箱后从出厂到销售过程中，存储于干燥阴凉环境,抗压强度减损率10%装箱后通过陆；路流通，抗压强度减损率30%；但纸箱所处的温湿环境变化较大,装箱后入货柜，走海运出口,抗压强度减损率60%

。②装箱后堆放方法的影响

纸箱采用角对角平行式堆码,

抗压强度减损率5%;纸箱堆放时不能箱角完全对齐，但堆放整齐,

抗压强度减损率20%;纸箱杂乱堆放

,抗压强度减损率30%。

③装卸流通过程流通过程中仅装卸一次，且装卸时很少受到撞击,抗压强度减损率10%;

虽经多次装卸，但装卸时对纸箱撞击较少,抗压强度减损率20%

；从工厂到超市需经过多次装卸，且运输装卸过程中常受撞击

,

抗压强度减损率

50％。垫垛数量计算

n=[Qm/(L×W×q－Qz)]1

符号[]1

代表向上取整

N衬垫物数量

Qm

物品总重量(衬垫物上货物重量)L垫垛长度

W垫垛宽度

q仓库地坪承载能力

Qz

衬垫物自身重量q

≥(n×Qz+Qm)/(n×L×W)n×(L×W×q

)≥n×Qz+Qmn×(L×W×q

)-n×Qz≥

Qmn×(L×W×q－Qz)≥Qmn≥

[Qm/(L×W×q－Qz)]n=[Qm/(L×W×q－Qz)]1

符号[]1

代表向上取整例题4-4：某仓库要存放自重为32吨设备，设备底部为2条2×0.2钢架，仓库地面承载能力3吨/m2，问需不需要垫垛？2m×1.5m，自重0.5吨，垫垛需要几个？解，因为货物地面压强为

P货=32/（2×2×0.2）=40＞3，所以需要垫垛

n=[Qm/(L×W×q－Qz)]1

=[32/（2×1.5×3-0.5）]1

=44.7堆码（装箱）优化方法4．7．1矩形单一货物二维堆码（装箱）优化方法1．二种简单摆放方式及其Excel解法二种简单摆放方式是指一是货物的长按货箱长度方向统一摆放，摆放后若货箱长度剩余空间尺寸大于货物宽度，在剩余空间内再把货物的长按货箱宽度方向摆放货物，这种摆放方式可简称为“货长对箱长”（简称“长-长”）摆放，或称“货宽对箱宽”（简称“宽-宽”）,参见图4-33。二是另一种摆法，货物的宽按货箱长度方向统一摆放，摆放后若货箱宽度剩余空间尺寸大于货物宽度，在剩余空间内再把货物的长按货箱长度方向摆放货物，这种摆放方式可简称为“货宽对箱长”（简称“宽-长”）摆放，或称“货长对箱宽”（简称“长-宽”）,参见图4-34。思考题，在长545mm，宽460mm，长方型平面内，摆放长86mm，宽57mm（为了方面，以扑克牌尺寸为例），能摆多少张？各扑克牌摆放时没有互相重叠。若长方型平面尺寸长为805mm，宽500mm时又可摆放多少？摆放方式一共有几种？2．规划解法简介二种基本简单摆放方式，但优化程度不高，尤其是在多种货物时优化程度不理想，为了提高优化程度，可用优化方法进行平面优化摆放，以此为基础可大幅度提高三维摆放优化程度。线性规划解法通常只能进行单维度优化、另一个维度简单摆放，2个维度分别优化(参见图4-35和图4-36)

，择优作为最终优化结果。线性规划解法还可分为边长优化法和数量优化法，边长优化法求解思路是通过边长优化，充分利用货箱边长简介达到摆放数量多的目标，目标函数是货物组合摆放数量最大，然后在此基础上再计算摆放数量；数量优化是目标函数是摆放数量，在满足约束条件情况下，使按货物长度和宽度摆放2个区域摆放数量最大。边长优化和数量优化在数学模型中均没考虑剩余空间可摆数量问题，只是规划求解后，再计算剩余空间可摆数量，然后计算最有摆放数量，所以，2种方法不能保证一定获得最优解，但优化程度非常高。为了提高优化程度还可用非线性规划按货箱长和宽2个维度同时优化，目标函数是摆放数量最多，建立数学模型进行求解，用Excel编写计算公式可容易求解，优点是优化程度最高， 缺点是求解速度慢，有时在规定时间内完成不了求解过程，尤其是在求解摆放组合个数多或多种货物摆放方案求解时更是如此。因篇幅所限，这里从略，不作介绍。3．线性规划解法的数学模型（1）基本假设及相关计算公式设货箱长为J1，宽为J2；货物长为H1，宽为H2；货物长对货箱长摆放个数为N11，对箱宽为N12；货物宽对货箱长摆放个数为N21，对箱宽为N22。在符号Nij

中i代表货物维度，1代表货物长，2代表货物宽;；j代表货箱维度，1代表货箱长，2代表货箱宽。则有如下计算公式：Nij=[Jj/Hi]1符号“[]1”代表向下取整。例如:N12=[Jj/Hi]1=[J2/H1]1，代表货物长在货箱宽方向上最多可摆放个数。（2）按货箱长度优化时的数学模型设X11

为货物长摆放的列数（按货箱长度方向摆放个数），X21货物宽摆放的列数（按货箱长度方向摆放个数），总的摆放数量为QJ1，为了简化问题、便于理解和掌握，我们这里暂时不考虑剩余空间可摆放数量（剩余空间可摆放数量问题，留在试训中思考、处理），则有如下数学模型：目标函数：MaxQJ1=X11×N22+X21×N12约束条件:X11×H1+X21×H2≤J1

X11,X21为非负整数注：在按货箱长度优化时，摆放一个货物长对应在货箱宽度上可简单摆放数量为（每列货物长的行数）[J2/H2]1，这个数就是N22；类似的，摆放一个货物宽对应在货箱宽度上可简单摆放数量为（每列货物宽的行数）[J1/H2]1，这个数就是N12。（3）按货箱宽度优化时的数学模型。设X12

为货物长摆放的列数（按货箱宽度方向摆放个数），X22为货物宽摆放的列数（按货箱宽度方向摆放个数），总的摆放数量为QJ2，为了简化问题、便于理解和掌握，我们这里暂时不考虑剩余空间可摆放数量（剩余空间可摆放数量问题，留在试训中思考、处理），则有如下数学模型：目标函数：MaxQJ2=X12×N21+X22×N11约束条件:X12×H1+X22×H2≤J2

X12,X22为非负整数最终方案摆放个数为（ZQ）：ZQ=max（QJ1

，QJ2）货箱长剩余空间长:J1-X11*H1货箱宽剩余空间宽:J2-N12*H1(J1-X11*H1)/H1*(J2-N12*H1)/H2Int（(J1-X11*H1)/H1）*int((J2-N12*H1)/H2)货箱宽剩余空间长:J2-X12*H1货箱长剩余空间宽:J1-N11*H1(J2-X12*H1)/H1*(J1-N11*H1)/H2Int（(J1-X12*H1)/H1）*int((J1-N11*H1)/H2)倾斜摆放倾斜摆放可摆6个，横着摆（即货长对箱长摆放），2列2行，只能摆4个。四块摆放例题4-4，以1200mm×800mm托盘为例,货物三维尺寸分别为长225mm、宽185mm，货物摆放要求是竖立摆放。问按托盘长和宽优化摆放各能摆多少个货物（不考虑剩余空间可摆放数量时）？解:(1)计算按货箱长度优化时的摆放数量按货箱长度优化时，摆放一个货物长时能摆放货物数量为货物宽对货箱宽的摆放数量，其计算公式为：N22=[J2/H2]1=[800/185]1=4按货箱长度优化时，摆放一个货物宽时能摆放货物数量为货物长对货箱宽的摆放数量，其计算公式为：N12=[J2/H1]1=[800/225]1=3具体数学模型为：目标函数：MaxQJ1=4X11+3X21(4-19)约束条件:225X11+185X21≤1200(4-20)X11,X21为非负整数解得：X11=2，X21=4，MaxQJ1=4×2+3×4=20(2)计算按货箱宽度优化时的摆放数量按货箱宽度优化时，摆放一个货物长时能摆放货物数量为货物宽对货箱长的摆放数量，其计算公式为：N21=[J1/H2]1=[1200/185]1=6按货箱长度优化时，摆放一个货物宽时能摆放货物数量为货物长对货箱长的摆放数量，其计算公式为：N11=[J1/H1]1=[1200/225]1=5具体数学模型为：目标函数：MaxQJ2=6X12+5X22(4-21)约束条件:225X12+185X22≤800(4-22)X12,X22为非负整数解得：X12=1，X22=3，MaxQJ1=1×6+3×5=21最终方案摆放个数为（ZQ）：ZQ=max（QJ1

，QJ2）=max(20,21)=21(4-23)答：不考虑剩余空间可摆放货物时，按货箱长度优化可摆20个货物，按货箱宽度优化可摆21个货物。例题4-5：在1200mm×1000mm托盘上,摆放货物二维尺寸分别为长77mm和宽52mm的货物，货物摆放要求是竖立摆放，参见表4-4,求：（1）若不考虑剩余空间可摆放货物数量(数量优化),按托盘长进行优化时能摆多少个货物？(2)若不考虑剩余空间可摆放货物数量(数量优化),按托盘宽进行优化时能摆多少个货物？解:（1）不考虑剩余空间可摆放货物数量,按托盘长进行数量优化时能摆货物计算如下：为了变于理解,建立数学模型,暂时忽略剩余空间可摆放货物个数,首先,在根据单元格D5(在货箱宽度方向上,货物长可摆放个数)和E5(在货箱宽度方向上,货物宽可摆放个数),分别计算单元格D6(一个货物长在货箱宽度方向上可摆放个数,D6=E5)和E6(一个货物宽在货箱宽度方向上可摆放个数,E6=D5)摆放个数,在此基础上,就容易理解,在货箱长度方向上,货物长和宽各摆多少个,使总的摆放数量最多。在表4-4中，设X11为货物长在货箱长度方向上摆放个数，X21为货物宽在货箱长度方向上摆放个数，对应变量区域为D8：E8，累计长度为F8=SUMPRODUCT(D$8:E$8,D3:E3)，目标函数（摆放数量）为F11=SUMPRODUCT(D$8:E$8,D6:E6)，G8=C4，建立Excel规划求解参数设计参见图4-37，求解结果参见表4-4，规划求解结果是：X11=14，X21=2，摆放数量为290个。(2)若不考虑剩余空间可摆放货物数量,按托盘宽进行数量优化时能摆多少个货物求解过程如下：这里多数与（1）情况类似，只有以下几处不同：D7=E4，E7=D4，G8=C5，F11=SUMPRODUCT(D$8:E$8,D7:E7)，相同从略，求解结果参见表4-5，解得：X12=12，X22=1，摆放数量为291个。例题：以1200mm×1000mm托盘为例,货物三维尺寸分别为长320mm、宽260mm和高210mm，货物摆放要求是竖立摆放，货物最高可摆1300mm（托盘包括托盘高度，托盘高150mm）。（1）托盘一层2种简单摆放方式各能摆多少个货物？（2）按着2种摆放方式一个托盘最多能放多少个货物？原始数据及计算结果参见表4-10所示。解:首先在Excel工作表中输入原始数据,即在区域C4:C7输入数据,和在区域D4:F4输入数据,然后编制Excel计算公式,即在有底色单元格编辑计算公式,其计算公式分别如下:货物长尺寸，H4=D4;货物宽尺寸，I4=E4；货物长对货箱长可摆放数量，D5=INT($C5/D$4),然后复制到区域D5:F6；剩余尺寸可摆放数量，H5=$C5-D5*D$4,然后复制到区域H5:I6；可使用高度，C8=C7-C4；可使用高度可摆放货物层数，F8=int（C8/F4）；货物宽对货箱长摆放时剩余尺寸可摆放数量，H8=INT(H6/E4)*D5；货物长对货箱长摆放时剩余尺寸可摆放数量，I8=INT(H5/E4)*D6；每层可摆货物数量的上限，C9=INT((C5*C6)/(D4*E4))；货物宽对货箱长摆放时平面可摆放数量，D10=D6*E5；货物长对货箱长摆放时平面可摆放数量，E10=D5*E6；货物宽对货箱长摆放时平面总的可摆放数量，D11=D10+H8；货物长对货箱长摆放时平面总的可摆放数量，E11=E10+I8；2种简单摆放方式下每层最多可摆放数量，D12=max（D11，E11）；2种简单摆放方式下最终三维最多可摆放数量，D13=D12*F8。例题4-10：在1200mm×1000mm托盘上,摆放货物二维尺寸分别为长86mm和宽57mm的货物，货物摆放要求是竖立摆放，参见表4-11,求：（1）若不考虑剩余空间可摆放货物数量,按托盘长进行数量优化时能摆多少个货物？(2)若不考虑剩余空间可摆放货物数量,按托盘宽进行数量优化时能摆多少个货物？在表4-11中，设X11为货物长在货箱长度方向上摆放个数，X21为货物宽在货箱长度方向上摆放个数，对应变量区域为D8：E8，累计长度为F8=SUMPRODUCT(D$8:E$8,D3:E3)，目标函数（摆放数量）为F11=SUMPRODUCT(D$8:E$8,D6:E6)，G8=C4，建立Excel规划求解参数设计参见图4-45，求解结果参见表4-9，规划求解结果是：X11=6，X21=12，摆放数量为234个。思考题：一种圆形货物有几种摆放方式？4．7．2圆柱形货物堆码（装箱）优化方法1．圆柱形货物堆码方式及利弊分析（1）圆柱形货物堆码方式的种类圆柱形货物摆放方式可分三类、共5种摆放方式。第一类是上下对齐式摆放(简称对齐式),如图4-38所示，也就是第一种方式;第二类是紧凑式摆放，可分为2种方式：摆放方式1（横排紧凑压缝式摆放方式，简称横紧凑式），即货箱长度L方向对应货物摆放高度方向,货箱宽度K为横向摆放，如图4-39所示；摆放方式2（竖排紧凑压缝式摆放方式，简称竖紧凑式），即货箱宽度K方向对应货物摆放高度方向,货箱长度L为横向摆放，如图4-40所示。第三类是松散压缝式摆放（参见图4-41），与紧凑式类似，也可分为2种方式，因其摆放效率低，多数情况下优化程度也低，不常用，故不作具体论述。（2）圆柱形货物堆码方式利弊分析5种方式各有利弊，在一定条件下都有摆放最多的可能性。例如，在货箱横、竖摆放货物数量都比较小、且横竖边长剩余尺寸很小时，对齐式摆放最多可能性大；当货箱横、竖摆放货物都比较大、且横或竖边长剩余尺寸大于货物半径时，紧凑式摆放最大可行性大；当紧凑式摆放剩余尺寸大于货物半径时，松散式摆放最大可行性大。多数情况下，紧凑式摆放数量多的概率大。因为在圆的直径构成的正方形内，对齐式摆放只利用了一个圆的面积，参见图4-38图中小正方形及其内左右2个半圆的面积；紧凑式摆放利用了多余一个圆的面积，参见图4-39图中小正方形及其内除了左右2个半圆还有上下圆的一部分的面积，利用面积平均大于前者。2．对齐式摆放货物数量的计算设圆柱形货物半径尺寸为R，则在给定平面尺寸长为L，宽为K时，可摆放货物总数为NQ，则有如下计算公式：

NQ=[L/2R]1×[K/2R]1

式中符号“[]1”代表向下取整。对齐式摆放总数=货箱长度方向可摆个数(层数)×货箱宽度方向可摆个数(层数)3．紧凑式摆放相关计算公式（1）紧凑型每层高度H

从图4-42中可以证明，紧凑型每层高度H等于图4-42中等边三角形的高度由勾股定理可得：H2+R2=（2R）2解得：H=30.5R（2）每摆一层紧凑型高度节约GG=2R-3^0.5*R

（3）累计摆x层时可多摆一层紧凑层

X≥R/(2R-R)≈6.46

取7层，估可得出结论，当对齐摆放8层，且无剩余时，采用紧凑型摆放可多摆一层，若宽度对齐摆放为5时，可多摆一个，即可得“58”原则，对齐摆放无剩余尺寸时，当行数和列数摆放数量分别大于8和5时，紧凑型摆放数量多于对齐摆放。（3）最多可摆层数n(货箱长L为摆放高度时)因为摆放高度为：Hn=R+（n-1）30.5H+R=R+（n-1）30.5R+R=（n-1）30.5

R+2R又因摆放高度不能超过货箱长度尺寸，即（n-1）R+2R≤L所以得如下计算公式：n≤[[(L-2R)/（30.5R）]+1]1摆放数量NJL(货箱长L为摆放高度时)分2种情况：当K-[K/2R]12R＜R时NJL=n×[K/2R]1－[n/2]1

当K-[K/2R]12R≥R时NJL=n×[K/2R]1

写成一个通式NL=n×[K/2R]1－{[K/2R]1－[（K-R）/2R]1}×[n/2]1当货箱宽K为摆放高度时,计算公式与上面类似,只需把L和K互换即可。4．用Excel软件求解圆柱形货物堆码数量实例例题4-6,一种圆柱形货物,半径为23cm,需要存放在长4200cm,宽234容器内,参见表4-6,问如何摆放,使每一层(对齐与紧凑压缝2种型式)摆放圆形货物最多?解:根据上面分析及计算公式,编制Excel摆放计算公式计算结果如表4-6所示,其中单元格计算公式分别如下:直径G3=F3*2=46,摆放方式1L对应摆放高度C5=INT((C3-G3)/(3^0.5*F3)+1)=105,K对应摆放高度D5=INT(D3/G3)=5,L单数层摆放个数C6=CEILING(C5/2,1)=53,K单数层摆放个数D6=D5=5,单数层总的摆放个数E6=C6*D6=265L偶数层摆放个数C7=INT(C5/2)=52,K偶数层摆放个数D7=IF(（D3-D5*G3）>F3,D5,D5-1)=4,偶数层总的摆放个数E7=C7*D7=208,摆放方式1总的摆放个数E8=SUM(E6:E7)=473摆放方式2C10=D3=234D10=C3=4200L对应摆放高度C12=INT((C10-G10)/(3^0.5*F10)+1)=5,K对应摆放高度D12=INT(D10/G10)=91,L单数层摆放个数C13=CEILING(C12/2,1)=3,K单数层摆放个数D13=D12=91,单数层总的摆放个数E13=C13*D13=273,L偶数层摆放个数C14==INT(C12/2)=2, K偶数层摆放个数D7=IF(（D3-D12*G3）>F3,D12,D12-1)=90,偶数层总的摆放个数E14=C14*D14=180,摆放方式2总的摆放个数E15==SUM(E13:E14)=453,最终紧凑压缝摆放总数E16=MAX(E8,E15)=473,L方向对齐摆放个数C19=INT(C3/G3)=91,K方向对齐摆放个数D19=INT(D3/G3)=5,对齐摆放总数E19=C19*D19=455,最终摆放数量E20=MAX(E16,E19)=473只要把原始数据输入Excel表中带黄底色部分,就可自动得出优化方案。扩展阅读：圆柱型货物平面摆放规划解法（1）按货箱长二维优化时规划求解数学模型单一紧凑摆放方式是指货物在平面内只有一种摆放方式，如压缝摆放方式1，即按货箱长度J1优化摆放，即垛高为货箱长J1方向；压缝摆放方式2，即按货箱宽度J2优化摆放，即垛高为货箱宽J2方向，列出优化数学模型求解，两种摆放方式优化程度择优作为优化结果。

①按货箱长二维优化时按货物直径尺寸摆一层的数学模型设货物“长”为（直径）M1=2R，“宽”为（货物高）M2；货物“长”对货箱长摆放个数为N11，对箱宽为N12；货物“宽”对货箱长摆放个数为N21，对箱宽为N22。X11为货物“长”摆放的列数（按货箱长度方向摆放个数），X21货物“宽”摆放的列数（按货箱长度方向摆放个数），总的摆放数量为ZQ1，为了简化问题、我们这里暂时不考虑剩余空间可摆放数量（计算例题中考虑了）则数学模型为：目标函数：MaxZQ1=X11×N22+X21×N12

约束条件:X11×M1+X21×M2≤J1

X11,X21为正整数在符号Nij中i代表货物维度，1代表货物“长”，2代表货物“宽”;j代表货箱维度，1代表货箱长，2代表货箱宽。则有如下计算公式：Nij=[Jj

/Mi]1符号“[]1”代表向下取整。例如:N12=[J2

/M1