《物流工程八章》PPT课件

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1、第 8章 仓 库 与 配 送 中 心 设 计Design of warehouse and distribution center 本 章 主 要 内 容 仓库及仓储系统仓 库 的 分 类 、 仓 储 系 统。 存储运作与仓库规划仓 库 的 作 业 功 能 、 仓 库 运 作 管 理 、 WMS系 统 、 仓 库 规 划。 仓库布置设计存 储 方 式 与 空 间 、 空 间 利 用 、 库 容 量 与 仓 库 面 积 、 库 房 布 置 设 计。 配送中心规划设计配 送 中 心 的 规 划 要 素 和 资 料 分 析 、 配 送 中 心 设 施 规 划 、 其 他 系 统 规 划。 8.1 仓

2、 库 及 仓 储 系 统 n 仓 库 已 经 不 仅 仅 是 一 个 储 存 场 所 ， 它 已 经 发 展 到配 送 中 心 、 物 流 中 心 ， 不 但 建 筑 物 的 外 貌 焕 然 一新 ， 而 且 内 部 的 空 间 、 设 施 都 发 生 了 根 本 的 变 化 ，更 有 功 能 和 管 理 的 进 化 。n 现 代 仓 库 和 物 流 中 心 已 经 形 成 了 围 绕 货 物 的 以 存储 空 间 、 储 存 设 施 设 备 、 人 员 和 作 业 及 管 理 系 统组 成 的 仓 储 系 统 ， 功 能 也 从 储 存 和 保 管 延 伸 到 包括 运 输 、 分 拣 、

3、包 装 、 配 送 、 流 通 加 工 和 信 息 等一 整 套 的 物 流 环 节 。 3 8.1.1 仓 库 的 分 类 n 从 仓 库 发 展 到 了 物 流 配 送 中 心 ， 但 并 不 意 味 着 所有 的 仓 库 都 要 成 为 物 流 中 心 、 配 送 中 心 ， 它 们 还是 有 分 工 的 。n 现 代 社 会 仍 然 存 在 以 储 存 为 主 要 功 能 的 仓 库 4 n 仓 库 的 分 类 很 多 ， 首 先 可 以 分 为流 通 领 域 ， 如 物 流 中 心 和 配 送 中 心生 产 领 域n 物 流 中 心 又 称 流 通 中 心 ， 是 组 织 、 衔 接

4、 、 调 节 、管 理 物 流 的 较 大 的 据 点 。n 配 送 中 心 (Distribution Center)是 物 流 中 心 的 一 种形 态 ， 它 是 从 事 货 物 配 备 （ 集 货 、 加 工 、 分 货 、拣 选 、 配 送 ） 和 组 织 对 用 户 的 送 货 ， 以 高 水 平 实现 销 售 和 供 应 服 务 的 现 代 流 通 设 施 。 5 生 产 领 域 的 仓 库n 分 为 储 存 (Storage)和 仓 储 (Warehousing)两 类 。n 生 产 制 造 过 程 原 材 料 的 储 存 、 原 材 料 或 在 制 品 的供 应 都 属 于

5、储 存 功 能 。n 准 备 发 货 启 运 的 最 终 成 品 和 产 品 的 存 储 则 属 于 仓储 功 能 。n 不 管 是 原 材 料 库 、 设 备 库 、 工 具 及 零 件 库 、 劳 保品 库 ， 还 是 成 品 库 ， 都 是 为 企 业 生 产 经 营 服 务 。 7 n 普 通 仓 库n 冷 藏 仓 库n 恒 温 仓 库n 露 天 仓 库n 危 险 品 仓 库 等n 因 为 要 储 藏 货 物 的 要 求 不 一 样 ， 它 们 的 区 别 同 时反 映 在 建 筑 物 和 内 部 设 施 上 。 8 按 保 管 形 态 分 n 平 房 仓 库 （ 平 库 ）n 楼 房

6、 仓 库n 高 层 货 架 仓 库n 罐 式 仓 库n 轻 钢 结 构 仓 库 n 从 空 间 利 用 率 来 说 ， 高 层 货 架 仓 库 最 好 ， 但 需 要更 多 的 储 存 设 施 设 备 。 楼 房 仓 库 因 为 容 易 在 上 下层 间 形 成 物 流 瓶 颈 ， 一 般 并 不 推 荐 ， 除 非 采 用 输送 机 等 自 动 设 备 。 9 按库房建筑结构分 n 下 图 所 示 为 包 括 多 种 不 同 类 型 库 房 的 仓 库的 布 置 图 ， 它 分 为 小 板 材 库 、 大 板 材 库 、超 大 物 件 库 、 板 材 出 入 库 缓 冲 区 、 超 大 物件

7、 /生 产 线 缓 冲 区 和 站 台 区 。 10 仓储系统包括：存储空间货物仓储设施设备人员1.作业及管理系统等要素。 11 8.1.2 仓 储 系 统 n 仓 储 ， 从 狭 义 讲 是 指 通 过 仓 库 对 物 料 进 行 储 存 和保 管 。 广 义 理 解 是 指 商 品 在 从 生 产 地 向 消 费 地 的转 移 过 程 中 ， 在 一 定 地 点 、 一 定 场 所 、 一 定 时 间的 停 滞 。n 储 存 是 物 流 的 一 种 运 动 状 态 ， 是 商 品 流 转 中 的 一种 作 业 方 式 。 在 这 里 对 物 品 进 行 检 验 、 保 管 、 加工 、 集

8、 散 、 转 换 运 输 方 式 等 多 种 作 业 。 n 储 存 空 间 由 仓 库 库 房 提 供 ， 不 同 的库 房 提 供 的 空 间 差 别 很 大 。n 在 进 行 储 存 空 间 规 划 时 ， 必 须 考 虑到 空 间 的 大 小 、 柱 子 间 距 、 有 效 高度 、 通 道 和 收 发 站 台 等 因 素 。n 货 架 、 堆 码 、 散 放 13 仓 储 系 统 的 组 成存储空间仓 储 系 统货物仓储设施设备人员作业及管理系统 n 货 物 的 特 征 、 货 物 在 储 存 空 间 的 摆放 方 式 和 管 理 与 控 制 是 储 存 系 统 要解 决 的 关 键

9、 问 题 。n 货 物 的 特 征 包 括 供 应 商 、 商 品 特 性、 规 格 类 别 、 数 量 和 时 间 等 ， 而 影响 到 它 们 在 储 存 空 间 的 摆 放 因 素 有： 储 位 单 位 、 储 位 策 略 和 原 则 等 。n 货 物 在 库 不 仅 仅 要 摆 放 好 ， 还 要 便于 存 取 、 分 拣 和 加 工 等 管 理 ， 要 求掌 握 库 存 状 况 、 了 解 其 品 质 、 数 量、 位 置 和 出 入 库 状 况 等 信 息 。 14 2、 仓 储 系 统 的 组 成存储空间仓 储 系 统货物仓储设施设备人员作业及管理系统 n 仓 储 设 施 设 备

10、 由 收 发 设 施 设 备 、 储存 设 备 、 搬 运 和 输 送 设 备 等 组 成 。n 托 盘 、 货 架 等 储 存 设 备 和 输 送 机 、笼 车 、 叉 车 等 搬 运 和 输 送 设 备 。 15 2、 仓 储 系 统 的 组 成存储空间仓 储 系 统货物仓储设施设备人员作业及管理系统 n 仓 储 系 统 的 人 员 包 括 仓 管 、 搬 运 、拣 货 和 补 货 等 人 员 。n 在 仓 储 空 间 设 计 和 设 备 选 择 时 ， 都要 根 据 自 动 化 程 度 的 高 低 来 考 虑 人 -机 作 业 和 管 理 问 题 ，例 如 考 虑 人 员 在 存 取 搬

11、 运 货 物 时 ， 要 求效 率 高 、 省 时 、 省 力 ，作 业 流 程 要 合 理 、 储 位 配 置 及 标 志 要 简单 清 楚 ， 一 目 了 然 ； 且 要 好 放 、 好 拿 、好 找 。 16 2、 仓 储 系 统 的 组 成存储空间仓 储 系 统货物仓储设施设备人员作业及管理系统 n 按 照 设 施 规 划 设 计 的 要 求 ， 我 们 首 先 要考 虑 的 是 作 业 流 程 ， 没 有 通 畅 的 作 业 流程 就 不 可 能 有 完 善 的 仓 库 功 能 布 置 。n 仓 库 管 理 系 统 (Warehouse Management System, WMS)

12、是 仓 库 运 作 的 神 经 中 枢 ，与 良 好 的 作 业 系 统 配 合 ， 才 能 完 成 仓 库的 各 项 功 能 。 17 2、 仓 储 系 统 的 组 成存储空间仓 储 系 统货物仓储设施设备人员作业及管理系统 仓 储 系 统 的 主 要 功 能 流 程 n 仓 储 系 统 按 此 流 程 又 可 以 分 为 收 货 、 存 储 、 拣 选和 发 货 等 子 系 统 18 8.2 仓 储 运 作 与 仓 库 规 划 n 一 个 仓 库 的 规 划 设 计 是 要 支 持 仓 库 的 各 项功 能 。n 在 进 行 仓 库 规 划 设 计 之 前 ， 要 掌 握 仓 库 的作 业

13、 功 能 和 各 项 运 作 策 略 n 仓 库 的 三 类 最 基 本 的 功 能 ， 即 ：移 动 (Movement)、储 存 (Storage)信 息 交 换 (Information transfer)。n 其 他 功 能 ， 如分 拣 (Sortation)、包 装 (Packaging)直 接 转 运 (Crossdocking)， 直 拨n 要 完 成 这 些 功 能 必 须 创 造 性 地 应 用 仓 储 和 物 料 搬运 设 备 ， 并 且 离 不 开 信 息 技 术 的 支 持 。 20 8.2.1 仓 库 的 作 业 功 能 一 、 移 动移 动 功 能 可 以 进 一

14、 步 分 为 以 下 作 业 功 能 ：n 收 货 (Receiving)。n 转 运 或 入 库 (Transfer or Put-away)。n 订 单 拣 货 (Order picking/selection) 。n 直 接 转 运 (Cross docking)。n 发 货 (Shipping)。 21 1) 收 货收 货 作 业 包 括n 到 达 货 物 卸 货 （ 包 含 确 定 运 输 车 辆 停 靠 时 间 、 站台 安 排 、 车 辆 固 定 措 施 、 车 厢 密 封 检 查 和 卸 货 作业 ）n 在 收 货 区 的 暂 存 stagingn 外 观 查 验 inspec

15、tionn 检 查 物 料 的 数 量 和 质 量 是 否 与 货 单 一 致n 更 新 库 存 记 录n 还 可 能 有 货 物 的 重 新 包 装 和 整 理 。例 如 普 通 箱 式 货 物 收 货 后 如 要 托 盘 货 架 存 储 ， 需 要 在收 货 后 进 行 托 盘 化 （ 托 盘 包 装 ， 即 将 箱 式 货 物 按 堆 码要 求 码 放 在 托 盘 上 ） 22 2) 入 库 （ Put-away or Transfer） n 入 库 是 将 商 品 移 至 存 储 区 、 专 门 作 业 区 或 发 货 区的 实 际 移 动 过 程 ， 包 括 搬 运 和 放 在 适

16、当 的 地 方 ，对 直 接 转 运 (Crossdocking)仓 库 就 是 收 到 的 货 物转 运 到 发 货 区 。n 入 库 货 物 如 存 入 货 架 通 常 称 为 上 架 (Put-away)。n 在 货 物 入 库 之 前 ， 必 须 先 确 定 货 物 的 储 位 分 配 ，因 为 储 位 分 配 对 随 后 的 货 物 出 库 速 度 和 成 本 影 响极 大 。 23 3） 拣 选 （ Order Picking/Selection） n 拣 选 是 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

17、装 等 的 一 系 列 作 业 ，也 称 为 理 货 。n 拣 选 按 货 物 大 小 分 为 整 托 盘 拣 货 、 按 箱 拣 货 和 单件 拣 货 （ 拆 箱 拣 货 ） ， 货 物 越 小 ， 则 拣 货 成 本 越高 。n 仓 库 设 计 中 ， 拣 选 要 考 虑 的 主 要 问 题 是 确 定 拣 货批 量 、 拣 货 路 径 和 分 拣 整 理 问 题 （ Batching, Routing, Sorting） 。n 拣 选 要 根 据 顾 客 的 订 单 要 求 、 货 物 类 型 和 作 业 频度 等 确 定 拣 货 策 略 和 方 式 。 拣 选 是 仓 库 的 一 项

18、基本 服 务 ， 一 般 占 仓 库 的 近 一 半 作 业 成 本 。 24 4） 检 查 与 装 箱 （ Checking and Packing） n 顾 客 订 单 所 要 求 的 每 一 项 货 物 都 必 须 装 入 合 适 的容 器 （ 物 流 箱 、 托 盘 、 集 装 箱 、 车 辆 等 ） 中 。n 为 保 证 订 单 的 准 确 性 ， 发 货 前 必 要 的 检 查 是 必 不可 少 的 ， 这 对 提 高 顾 客 服 务 水 平 和 减 少 反 向 物 流与 返 工 都 有 重 要 意 义 。n 通 常 顾 客 希 望 所 订 货 物 装 在 尽 量 少 的 容 器

19、中 ， 这就 要 求 同 一 顾 客 的 货 物 要 集 纳 ， 而 且 装 箱 方 式 要有 利 于 空 间 利 用 率 和 货 物 集 纳 等 。 25 5） 发 货 （ Shipping） n 发 运n 发 货 作 业 包 括 拣 选 出 的 产 品 在 发 货 区 暂 存 （Staging） ， 配 货 整 理 后 搬 运 到 运 输 车 辆 内 ， 要 进行 发 车 计 划 与 线 路 安 排 ， 运 输 车 辆 停 靠 时 间 与 站台 安 排 ， 库 存 记 录 的 调 整 和 发 货 记 录 的 检 查 。n 也 包 括 分 类 整 理 和 包 装 作 业 ， 如 货 物 放

20、入 箱 盒 等容 器 中 ， 置 于 托 盘 上 ， 捆 扎 加 固 ， 贴 发 货 标 签 和包 装 单 等 26 2 存 储 n 存 储 是 商 品 在 等 待 需 求 前 的 实 际 存 放 ， 它 要 求 仓 库 中 货 物有 序 ， 以 达 到 高 的 空 间 利 用 率 和 便 于 物 料 搬 运 。n 存 储 的 形 式 与 待 储 货 物 的 尺 寸 、 数 量 以 及 产 品 搬 运 特 性 或容 器 有 关 。n 存 储 按 时 间 长 短 分 为 临 时 的 和 持 久 的 。 临 时 存 储 强 调 仓 库 的 移 动 功 能 ， 仅 存 储 基 本 库 存 补 货 所

21、 必 需 的 货物 数 量 。 其 具 体 数 量 由 物 流 系 统 的 设 计 、 提 前 期 和 需 求 三 者 综 合决 定 。 持 久 存 储 是 指 超 过 正 常 补 货 数 量 的 ， 即 安 全 库 存 或 缓 冲 库 存 。 需要 持 久 存 储 的 条 件 常 有 季 节 性 需 求 、 不 确 定 的 需 求 、 冷 鲜 产 品 、预 期 购 买 和 数 量 折 扣 等 。 n 货 物 储 位 分 配 （ Slotting） 就 是 对 不 同 货 物 分 配 最 有 效 的拣 货 存 储 设 备 类 型 和 区 域 。 3 信 息 交 换 n 信 息 交 换 总 是

22、伴 随 着 仓 库 的 移 动 和 存 储 功 能 。n 仓 库 作 业 管 理 需 要 时 间 性 强 的 精 确 信 息 ， 如 库 存 水 平 、 吞吐 量 、 储 位 信 息 、 进 出 货 信 息 、 空 间 利 用 率 等 。n 由 于 在 仓 库 运 作 中 误 差 和 差 错 总 是 难 免 的 ， 因 此 需 要 定 期盘 存 ， 以 提 高 信 息 的 准 确 性 。n 现 代 仓 库 还 发 展 出 了 不 少 新 功 能 ， 如 分 拣 (Sortation)、 包装 （ Packaging） 和 直 接 转 运 （ Crossdocking） 等 。n 直 接 转 运

23、 ， 也 称 交 叉 转 运 ， 它 无 须 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 。n 纯 粹 的 直 接 转 运 消 除 了 入 库 、 存 储 和 拣 选 作 业 ， 但 必 须 有信 息 系 统 的 支 撑 。 由 于 减 少 了 作 业 时 间 和 成 本 ， 并 能 够 提高 顾 客 服 务 水 平 ， 直 接 转 运 现 在 应 用 越 来 越 广 8.2.2 仓 库 运 作 管 理 n 仓 库 作 业 的 主 要 流 程 就 是 收 货 、 存 储 、 拣 货 和 发货 ， 仓 库 的 运 作 主 要 围 绕

24、它 们 展 开 。n 对 于 收 发 货 我 们 这 里 仅 介 绍 收 发 货 原 则 ， 设 计 将在 第 9章 专 门 介 绍 。n 现 代 仓 库 更 加 注 重 移 动 ， 提 高 出 货 效 率 和 准 确 率， 因 此 拣 货 更 加 重 要 ， 但 存 储 与 拣 货 是 前 后 顺 序的 仓 储 作 业 ， 两 者 不 能 割 裂 ， 需 要 在 仓 库 设 计 与运 作 中 通 盘 考 虑 。 1 收 发 货 策 略 n 收 货 策 略 ： 为 使 收 货 作 业 顺 利 进 行 ， 简 化 物 流 ，减 少 工 作 量 。 尽 量 不 设 置 中 间 仓 库 或 设 置

25、直 接 转 运 仓 库 。 采 用 信 息 技 术 ， 进 行 预 收 货 （ Advanced Shipping Notice， ASN预 先 发 货 通 知 ） 。 在 收 货 时 尽 量 完 成 更 多 的 工 作 ， 如 预 包 装 、 贴 条码 标 签 、 称 重 量 积 等 。 按 货 物 发 货 、 拣 货 和 存 储 要 求 来 安 排 储 位 与 暂 存区 ， 先 整 理 货 物 再 上 架 。 通 过 货 车 计 划 调 度 和 ASN信 息 ， 错 开 收 货 作 业 高峰 时 间 ， 平 衡 仓 库 内 外 资 源 的 使 用 。 n 发 货 策 略 ： 许 多 收 货

26、 策 略 也 适 用 于 发 货 ， 如 直 送、 ASN和 合 理 设 置 暂 存 区 。n 此 外 ， 重 要 的 发 货 策 略 是 单 元 化 、 安 全 装 车 、 自动 装 车 和 站 台 管 理 等 。单 元 化 策 略 是 物 流 的 基 本 要 求 ， 要 从 初 始 采 购 成 本 、维 护 成 本 与 要 求 、 搬 运 难 易 程 度 、 环 境 影 响 、 耐 用 性和 对 产 品 的 保 护 等 方 面 考 虑 合 适 的 单 元 化 方 法装 车 策 略 要 求 从 拣 货 、 理 货 、 暂 存 区 、 搬 运 和 站 台 设计 等 多 方 面 综 合 考 虑

27、来 加 快 装 车 和 安 全 装 车 ， 以 及 入库 车 辆 的 合 理 调 度 和 信 息 化 措 施 n 如 在 一 家 饮 料 厂 ， 司 机 以 一 张 智 能 卡 进 入 配 送 中 心 ， 并 以 此 卡信 息 来 加 快 现 场 作 业 ， 保 证 发 货 准 确 性n 而 另 一 家 饮 料 厂 ， 在 现 场 提 供 终 端 设 备 ， 允 许 司 机 联 机 访 问 装车 状 态 和 站 台 安 排 等 信 息 2 存 储 策 略 与 储 位 管 理 n 仓 库 中 要 存 储 的 每 一 种 货 物 ， 即 每 种 SKU都 分 配 一 定 的 存储 位 置 （ St

28、orage Location， 简 称 Slots） 。n 一 个 储 位 可 以 是 任 何 一 种 可 标 识 的 存 储 位 置 ， 如 货 架 货 位、 储 箱 位 、 堆 码 存 储 的 地 面 划 定 区 。n 仓 库 中 要 存 储 的 货 物 不 仅 数 量 多 ， 种 类 也 不 少 ， 存 在 着 一个 如 何 将 货 物 分 配 到 储 位 中 的 问 题 （ Storage Location Assignment Problem， SLAP） 。n 这 一 问 题 的 解 决 既 可 以 先 从 宏 观 考 虑 ， 对 货 物 按 类 别 划 分， 来 确 定 存 储

29、区 域 的 划 分 与 分 配 ， 称 为 存 储 策 略 ；n 也 可 以 把 它 看 成 一 个 微 观 布 置 问 题 ， 不 但 要 考 虑 放 在 什 么具 体 储 位 ， 还 要 考 虑 方 便 拣 货 取 出 ， 即 储 位 管 理 （Slotting） 仓 库 存 储 策 略n 随 机 存 储 策 略 （ Randomized Storage Policy） 最简 单 的 存 储 策 略 ， 随 机 存 储 虽 然 占 用 空 间 少 ， 但当 货 物 量 大 时 ， 拣 货 查 找 十 分 费 时 n 定 位 存 储 策 略 （ Dedicated Storage Polic

30、y） （ 分区 存 储 策 略 ） 给 每 类 货 物 分 配 存 储 空 间 。 便 于 货物 的 存 取 ， 空 间 浪 费 大 。 n 分 级 存 储 策 略 （ Class-Based Policy） 分 为 A， B，C三 级 。 为 缩 短 存 取 货 时 间 ， A级 应 放 到 离 出 入 口最 近 的 地 方 ， B级 次 之 ， C级 则 放 在 最 远 处 。 每 种货 物 可 以 在 同 级 别 指 定 的 区 域 内 随 机 放 置 。n 随 机 存 储 和 定 位 存 储 是 两 种 极 端 策 略 ， 而 分 级 则是 某 种 程 度 的 折 中 。 混 合 存

31、储 则 是 对 仓 库 不 同 的存 储 区 分 别 采 用 不 同 的 策 略 三 、 拣 选 作 业 n 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 整套 作 业 。n 拣 选 作 业 包 括 查 找 （ searching） 存 储 在 不 同 地 方 的 货 物、 向 货 物 存 储 处 的 多 次 来 回 行 走 （ traveling） 、 拾 取 货 物（ extracting） 和 拣 货 确 认 等 订 单 文 件 处 理 和

32、其 他 工 作 。n 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。n 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 相连 ， 各 作 业 之 间 相 互 影 响 。 n 拣 选 首 先 要 考 虑 “ 货 ” 本 身 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 要 考 虑 拣 选单 位 以 及 相 应 的 拣 选 行

33、 走 方 式 n 订 单 ： 顾 客 订 单 、 商 店 发 货 单 、 车 间 发 料 单n 方 式 ：人 至 货货 至 人 35 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 Processing 物料搬运 Material Handling Warehousi

34、ng 仓储 Information Pr ocessing 信息处理 1） 拣 选 单 位 n 单 品 ： 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 20厘 米 ， 重 量 在 1kg以下 。 单 品 从 包 装 箱 中 取 出 ， 又 称 为 拆 箱 拣 选 （ Splitting-case picking） 。n 箱 ： 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 方 厘 米 到 1立 方 米 之 间 ， 单 边 长 不 超 过

35、1米 ， 重 量在 130kg。 通 常 箱 的 尺 寸 为 长 200l600， 宽150w450。n 托 盘 ： 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 。n 特 殊 品 ： 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 、 冷 冻 货 品 等 等 ， 存 储 和 拣 选 时 都 必 须 特 殊 考 虑 。 基 于 对 stock keeping unit (SKU

36、)数 量 的 不 同， 有 三 种 分 拣 级 别 n Pallet Picking托 盘 拣 货（ PP）如 CDC， 工 厂 发 货n Case Picking按 箱 拣 货（ PC） n Piece Picking按 件 拣 货（ CB） 拆 箱 拣 货 多 品 种 小 批 量 短 时 ， 作 业 最 繁 重 ， 如 在 RDC中 37 2） 拣 选 行 走 方 式 n 人 至 货 方 式 （ Operator-to-stock, OTS） 。 最 常 见， 也 称 为 就 道 式 拣 货 （ In-the-Aisle） ， 拣 货 员 通过 步 行 或 搭 乘 拣 选 车 辆 到 达

37、货 品 储 存 位 置 。 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 度 高 。n 货 至 人 方 式 （ Stock-to-operator, STO） 。 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 定 位 置 内 作 业 。 货 至 人 是 自 动 仓 库的 拣 货 方 式 。 工 作 面 积 紧 凑 、 补 货 容 易 、 效 率 高 ， 可 以 优 化 拣 选

38、人员 的 工 作 条 件 与 环 境 。 不 足 之 处 在 于 投 资 大 ， 拣 选 周期 长 。 四 、 拣 选 策 略 摘 果 式 (Discrete picking)。 一 次 将 一 个 订 单 的 所 有 货 物从 头 到 尾 拣 取 。播 种 式 (Batch picking)。 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 。分 区 式 (Zone picking)。 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

39、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 分 区 播 种 式 ， 但 要 多 个 拣 货 员 才 能 完 成 拣 货 任务 。波 浪 式 (Wave picking)。 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 订 单 ， 下 一 波 再 拣 选 另 一 组 的 。 39 摘 果 式 (Discrete picking) n 一 人 拣 取 一 个 订 单 的所 有 货 物 n 如 右 4种 货 物 拣 货 顺序 G

40、-C-A-E， 每 种 货数 量 和 储 位 见 下 表n 表 中 还 有 第 二 个 订 单的 数 量 和 储 位 40 播 种 式 （ Batch picking） n 播 种 式 时 一 个 工 人 拣 取多 个 订 单 的 所 有 项 目 ，如 图 红 色 为 1号 订 单 的， 绿 色 的 为 2 号 订 单 的， 蓝 色 是 两 个 订 单 都 有的 ， 工 人 一 次 将 两 个 订单 的 所 有 货 物 全 部 拣 出， 最 后 再 分 选 。n 优 点 ： 如 多 个 订 单 都 取同 一 货 时 播 种 式 省 时n 缺 点 ： 拣 取 后 要 分 选 41 分 区 式 （

41、 Zone picking） n 分 区 式 可 以 是 多 个 工 人 分 别 在 不 同 拣 货 区 共 拣 一个 订 单 的 货 物 或 多 个 订 单 的 货 物 。 每 个 工 人 只 负责 拣 取 他 所 在 分 区 的 货 物 。 拣 取 的 货 物 最 后 再 分选 、 合 并n 优 点 ： 每 区 可 采 用 不 同 的 技 术 和 设 备 。 如 果 快 出货 物 在 最 易 拣 区 ， 能 减 少 拣 货 时 间n 缺 点 ： 分 区 拣 货 难 以 平 衡 各 区 工 人 的 工 作 量 和 拣货 速 度 42 波 浪 式 （ Wave picking） n 波 浪 式

42、 是 按 照 某 种 特 征 将 要 发 货 的 订 单 分组 ， 如 同 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。 它 只 适 用 于 自 动 拣 选 机 械 的 拣 选 ， 例 如全 自 动 仓 库 拣 选 分 拣 系 统 就 是 采 用 这 种方 式 n 摘 果 式 拣 选 和 播 种 式 拣 选 分 别 代 表 了 串 行 和 并 行两 种 不 同 的 方 式 ， 是 两 种 最 基 本 的 拣 选 策 略n 摘 果 式 拣 选 弹 性 较 大 ， 临 时 性 的 产 能 调 整 较 为 容易 ， 适

43、 合 于 客 户 少 样 多 量 订 货 ， 订 货 大 小 差 异 较大 ， 订 单 数 量 变 化 频 繁 ， 有 季 节 性 趋 势 ， 且 货 品外 型 体 积 变 化 较 大 ， 货 品 特 性 差 异 较 大 ， 分 类 作业 较 难 进 行 的 仓 库 、 仓 库 或 配 送 中 心 。n 播 种 式 拣 选 的 作 业 方 式 通 常 在 系 统 化 、 自 动 化 后产 能 调 整 能 力 较 小 ， 适 用 于 订 单 大 小 变 化 小 ， 订单 数 量 稳 定 ， 且 货 品 外 型 体 积 较 规 则 固 定 ， 及 流通 加 工 之 类 的 仓 库 、 仓 库 或

44、配 送 中 心 8.3 仓 库 布 置 设 计8.3.1 存 储 方 式n 货 物 在 仓 库 的 存 储 方 式 主 要 有 以 下 三 种 ：散 放堆 码货 架 储 存 45 一、散放n 散 放 是 最 原 始 的 方 式 ， 空 间 利 用 率 低 ， 且散 放 活 性 系 数 为 0， 极 不 便 于 搬 运 作 业 ， 是应 当 尽 量 避 免 的 。n 但 是 如 果 仓 库 进 出 货 采 用 人 工 搬 运 方 式 ，收 发 货 暂 存 区 域 就 会 存 在 散 放 ， 因 此 在 人工 搬 运 为 主 的 仓 库 中 ， 确 定 暂 存 区 大 小 时要 予 以 考 虑 。

45、 46 二、堆码n仓 库 存 放 的 物 品 多 种 多 样 ， 包 装 材 料 及 规 格 是 多种 多 样 的 ， 散 装 物 料 形 状 更 是 各 异 ， 因 此 堆 码 有多 种 形 式 ， 如 重 叠 式 堆 码 、 交 错 式 堆 码 、 悬 臂 式堆 码 、 宝 塔 式 等 堆 码 方 式n堆 码 的 空 间 利 用 率 也 不 高 ， 而 且 不 能 满 足 先 进 先出 这 一 存 储 的 基 本 目 标 。 47奇 数 层 偶 数 层 偶 数 层奇 数 层 外 伸 B 外 伸 B 重 叠 式 堆 码 交 错 式 堆 码 悬 臂 式 堆 码 宝 塔 式 堆 码 单 元 堆

46、垛 Block Stackingn 单 元 堆 码 ： 堆 垛 的 货 物 为 单 元 货 物n 它 要 设 置 作 业 通 道 ， 便 于 机 械 作 业 。n 单 元 堆 垛 示 意 图 见 图 ， 它 为 3层 高 （ z方 向 ） 4排 深 （ x方 向） ， 每 列 （ Lane， y方 向 ） 可 分 别 堆 放 不 同 的 货 物 单 元 A/2 x z y n 堆 垛 的 存 储 深 度 （ Lane Depth） 可 达 2 10单 元 深 ， 高 度 则由 多 种 因 素 综 合 决 定 ， 要 考 虑库 房 建 筑 物 净 高 、 安 全 堆 垛 高度 、 货 物 码 垛

47、 性 、 搬 运 方 法 和地 面 载 荷 等 。 对 一 些 轻 量 货 物， 堆 码 高 度 可 达 6m， 但 通 常推 荐 最 大 堆 码 高 度 在 2 3m；为 安 全 起 见 ， z（ 2/3） minx, y， x, y6m。 n 为 了 便 于 不 同 货 物 的 存 取 方 便 和 管 理 ， 通 常 采 用分 类 堆 码 （ Dedicated Stacking） 的 方 式 ， 即 采 用定 位 存 储 策 略 而 不 是 随 机 存 储 策 略 ， 不 同 货 物 单独 占 据 一 列 或 几 列 ， 分 配 给 一 种 货 物 位 置 不 能 由其 他 货 物 占

48、据 。n 因 此 分 类 堆 垛 存 在 蜂 窝 损 失 ， 空 间 利 用 率 难 以 达到 理 论 的 数 据 ， 且 难 以 满 足 先 进 先 出 （ FIFO） 这一 存 储 的 基 本 目 标 。n 堆 码 适 合 于 货 物 SKU不 多 、 存 储 数 量 较 大 、 货 物容 易 堆 码 （ 通 常 为 直 方 体 的 集 装 单 元 ， 如 托 盘 单元 ） 、 整 单 元 存 储 和 拣 货 、 先 进 先 出 （ FIFO） 要求 不 严 格 和 存 储 高 度 低 的 情 况 ， 常 见 于 产 成 品 仓库 。 三 、 货 架 存 储n 是 现 代 仓 库 储 存

49、的 主 要 方 式 ， 它 很 好 地 解 决 了 空间 利 用 和 先 进 先 出 两 个 问 题 。n 货 架 形 式 多 种 多 样 ， 采 用 货 架 存 储 时 要 根 据 具 体物 料 特 性 和 库 存 出 入 量 选 择 合 适 的 货 架 ， 以 及 配套 的 搬 运 方 式 。n 货 架 存 储 方 式 主 要 有 托 盘 货 架 （ Pallet Racks） 、轻 型 货 架 （ Shelves） 和 抽 屉 式 货 架 （ Drawers）， 分 别 适 用 于 不 同 类 型 的 货 物 。n 由 于 现 代 仓 储 中 托 盘 和 叉 车 这 种 机 械 化 方

50、式 的 广泛 应 用 ， 托 盘 货 架 使 用 更 广 泛 。 50 n 储 存 货 物 的 空 间 叫 储 存 空 间 ， 储 存 是 仓 库的 核 心 功 能 ， 储 存 区 域 规 划 的 合 理 与 否 直接 关 系 仓 库 的 作 业 效 率 和 储 存 能 力 。n 在 进 行 仓 储 区 域 的 空 间 规 划 时 ， 应 先 求 出存 货 所 需 的 空 间 大 小 ， 并 考 虑 货 物 尺 寸 及数 量 、 堆 码 方 式 、 托 盘 方 式 、 托 盘 尺 寸 、货 架 货 位 等 因 素 ， 然 后 进 行 区 域 的 空 间 规划 。 51 8.3.3 库 容 量

51、与 仓 库 面 积 1 库 容 量n 仓 库 规 模 主 要 取 决 于 拟 存 货 物 的 平 均 库 存 量 。 货物 平 均 库 存 量 是 一 个 动 态 指 标 ， 它 随 货 物 的 收 发经 常 发 生 变 化 。 作 为 流 通 领 域 的 经 营 性 仓 库 ， 可以 确 定 一 个 最 大 吞 吐 量 （ Throughput） 指 标 ； 企业 内 仓 库 ， 可 根 据 历 史 资 料 和 生 产 的 发 展 ， 估 算出 平 均 库 存 量 （ Average Inventory） ， 然 后 在 平均 数 上 加 20 40%， 以 此 高 峰 库 存 量 为 库

52、容 量 指标 。 2 面 积 计 算n 库 房 面 积 包 括 存 储 面 积 和 辅 助 面 积 ，存 储 面 积 指 货 架 、 料 垛 和 必 要 的 作 业 通 道 实 际占 用 的 面 积 辅 助 面 积 指 收 发 、 分 拣 作 业 场 地 、通 道 、 办 公 室 和 卫 生 间 等 需 要 的 面 积 。n 存 储 面 积 的 计 算 分 堆 码 、 货 架 等 多 种 情 况， 具 体 方 法 有 多 种 ， 如 荷 重 计 算 法 、 几 何计 算 法 等 。荷 重 计 算 法 是 一 种 经 验 算 法 ， 它 根 据 库 存 量 、储 备 期 和 单 位 面 积 的

53、荷 重 能 力 来 确 定 仓 库 面 积 几 何 计 算 法 直 接 计 算 法 n 几 何 计 算 法 是 通 过 托 盘 货 架 存 储 的 几 何 关 系 直 接计 算 出 货 架 区 所 占 的 存 储 面 积 。n 存 储 面 积 的 计 算 与 库 内 货 物 存 储 方 式 、 存 储 策 略、 空 间 利 用 、 装 卸 搬 运 机 械 的 类 型 以 及 通 道 等 有关 ， 在 设 计 时 要 画 出 图 形 ， 再 行 计 算 。n 根 据 拟 存 货 物 的 规 格 品 种 、 体 积 、 单 位 重 量 、 形状 和 包 装 等 确 定 每 一 种 货 物 的 单

54、元 规 格 ， 以 此 作为 仓 库 的 存 储 单 元 Stock Keeping Unit， SKU 三 个 单 元n 托 盘 单 元n 货 格 单 元 。 即 由 立柱 和 横 梁 所 围 成 的 存储 空 间 。n 作 业 单 元 ， 即 叉 车与 货 架 作 业 单 元 ， 它形 成 货 架 存 储 区 的 基本 单 元 。 h 叉 车提 升 高 度f ) 单 元 与 横 梁 间 隙层 高a) 立 柱 宽 c) 托 盘 宽 b) 托 盘 与 立 柱 间 隙b dce) 横 梁 高 叉 车 提 升 高 度 与 最 上 横 梁的 高 度 差 不 少 于 200毫 米最 上 横 梁 高h)

55、 托 盘 高 净 空 不 少 于 300毫 米天 花 板地 面 两 边 悬 臂约 75毫 米 背 空 间 隙 叉 车 货 架 作 业 单 元作 业 单 元 深 度 =叉 车 直 角 堆 垛 通 道 宽 度 +托 盘 深 2 背 空 间 隙作 业 单 元 长 度 =托 盘 立 柱 间 隙 2+托 盘 宽 2+托 盘 间 间 隙立 柱 宽 度 g) 托 盘单 元 总 高 3 例n 某 仓 库 拟 存 储 A、 B两 类 货 物 ， 包 装 尺 寸 （ 长 宽 高 ） 分 别 为 500280180和 400300205， 采 用 在1 2001 000150的 标 准 托 盘 上 堆 垛 ， 高

56、度 不 超 过900。n 两 类 货 物 最 高 库 存 量 分 别 是 19 200和 7 500件 ， 采用 选 取 式 重 型 货 架 存 储 ， 货 架 每 一 货 格 存 放 两 个托 盘 货 物 。n 作 业 叉 车 为 电 动 堆 垛 叉 车 ， 提 升 高 度 为 3 524毫 米， 直 角 堆 垛 最 小 通 道 宽 度 为 2235毫 米 。 试 确 定 货架 长 宽 高 、 层 数 和 排 数 ， 并 计 算 货 架 区 面 积 。 n 解 ：1） 计 算 A、 B两 类 货 物 所 需 的 托 盘 单 元 数 按 第 7章 托 盘 装 码 问 题 的 算 法 或 直 接

57、 简 单 推 算 ， 对 A类 货 物 1 2001 000托 盘 每 层 可 放 8件 （ 不 超 出 托 盘 尺 寸 ） ， 可 堆 层 数 为(900150)/180=4.17， 取 整 即 4层 ， 故 一 托 盘 可 堆 垛 32件 。 库 存 量折 合 托 盘 为 19 200/32=600托 盘 。 同 理 对 B类 货 物 ， 每 托 盘 可 堆 垛 30件 ， 共 需 250托 盘 。 A、 B共 需850托 盘 。2） 确 定 货 格 单 元 尺 寸 因 每 货 格 放 2托 盘 ， 按 图 8-10所 示 的 托 盘 货 架 尺 寸 要 求 ， 确 定 货 格尺 寸 为

58、2 750毫 米 （ 其 中 50为 货 架 立 柱 平 行 通 道 方 向 的 宽 度 ） 长 ，1 000毫 米 深 ， 1 100毫 米 高 （ 含 横 梁 高 度 ） 。 3） 确 定 货 架 层 数 为 了 叉 车 的 作 业 安 全 ， 叉 车 的 提 升 高 度 高 于 最 高 的 货 架 横 梁 高 度不 低 于 200毫 米 。 由 叉 车 的 提 升 高 度 3 524毫 米 ， 有 (3 524-200)/1 100=3， 因 此 可 确 定 货 架 层 数 为 4层 ， 含 地 面 层 。 4） 确 定 叉 车 货 架 作 业 单 元n 叉 车 两 面 作 业 ， 确

59、定 叉 车 货 架 作 业 单 元 见 图 8-12。 该 单 元共 有 16个 托 盘 。 长 度 为 两 个 托 盘 宽 加 上 一 个 托 盘 间 隙 和 2个 托 盘 与 立 柱 间 隙 ， 再 加 一 个 立 柱 宽 度 ， 即n L 1.2米 2 + 0.1米 + 0.12米 + 0.08米 2.78米 ， 取 2.8米n 深 度 为 两 排 货 架 深 度 +背 空 间 隙 100毫 米 +叉 车 直 角 堆 垛 最小 通 道 宽 度 ， 即n D 1米 2 + 0.1米 + 2.235米 4.335米 ， 取 4.4米n 则 面 积 S02.84.4 12.3米 2。5） 确

60、定 面 积n 由 总 托 盘 数 除 以 叉 车 货 架 作 业 单 元 得 所 需 单 元 数 ， 再 乘 单元 面 积 即 可 得 货 架 区 面 积 （ 包 括 作 业 通 道 面 积 ） ， 即n 单 元 数 850/1653.125取 不 小 于 的 整 数 得 54个 n 故 面 积 S54S0 5412.3 664.2米 2。 6） 确 定 货 架 排 数n 货 架 总 长 和 排 数 与 具 体 的 面 积 形 状 有 关 。 对 新 建 仓 库 则 可以 此 作 为 确 定 仓 库 大 体 形 状 的 基 础 。n 本 例 54个 单 元 ， 按 6 9得 货 架 长 9个

61、单 元 ， 即 长 9 2.8 + 0.08（ 即 加 一 个 立 柱 宽 ） = 25.3米 ， 共 6个 巷 道 ， 12排 货 架， 深 6 4.4 26.4米 。n 深 度 比 长 度 大 ， 不 符 合 货 架 最 好 沿 长 方 度 方 向 布 置 的 原 则。 可 考 虑 用 4巷 道 ， 取 4 14=56， 此 时 长 度 为 39.3米 ， 深度 为 17.6米 。 n 但 是 ， 货 架 布 置 不 能 仅 仅 考 虑 存 储 和 节 省 面 积n 现 代 仓 库 “ 动 ” ， 更 重 要 的 是 考 虑 方 便 货 物 拣 选 上 图 中 考 虑 拣 货 出 货 方

62、便 ， 需 要 设 置 一 个 贯 穿 各 排 货 架 的 竖 向 交叉 通 道 。 交 叉 通 道 与 作 业 通 道 垂 直 ， 通 常 从 货 架 中 间 断 开 ， 宽 度可 容 纳 两 辆 叉 车 并 行 ， 即 相 当 于 一 个 货 格 长 度 。 为 提 高 空 间 利 用率 ， 交 叉 通 道 可 作 成 桥 洞 式 的 ， 即 上 部 仍 然 保 持 货 格 不 变 ， 只 需拆 除 下 部 两 、 三 层 横 梁 ， 改 作 交 叉 通 道 。 9000 45000900027000 2780净 宽27002235 360900090 00 9000 9000 9000

63、9000收 发 货 、 分 拣 等 其 他 作 业 区 域 收 发 货 、 分 拣 等 其 他 作 业 区 域 n 若 布 置 区 域 内 有 柱 梁 等 建 筑 结构 ， 还 要 根 据 柱 网 分 布 情 况 作适 当 调 整 。 例 如 上 例 布 置 考 虑库 房 结 构 后 的 布 置 如 图 8-12所示 ， 这 是 在 27 45米 库 房 内 的布 置 ， 为 满 足 9 9米 的 柱 网 和360 360毫 米 的 柱 身 的 结 构 要求 ， 中 间 两 排 货 架 的 背 空 间 隙适 当 增 大 。 这 种 布 置 将 柱 子 刚好 藏 在 货 架 的 背 空 间 隙

64、中 ， 既不 影 响 作 业 和 货 格 位 置 （ 可 对比 第 4章 案 例 2中 各 图 ） ， 还 能增 加 货 架 的 稳 定 性 。 例n 某 仓 库 的 货 物 存 储 在 42 48in的 托 盘 上 再 放 在 双 深 选取 式 托 盘 货 架 上 。 托 盘 连 货 物 的 高 度 是 5ft， 其 中 货 物高 54in。n 在 每 一 货 架 货 位 中 并 排 放 两 个 托 盘 ， 方 向 为 边 靠 边 ，但 托 盘 相 互 之 间 以 及 托 盘 与 货 架 立 柱 的 间 隙 要 有 5inn 在 货 位 第 一 深 与 第 二 深 货 物 刚 好 靠 在 一

65、 起 。 每 根 货 架立 柱 为 4in宽 。 托 盘 放 在 4in高 的 横 梁 上 ， 最 低 层 同 此n 每 层 托 盘 货 物 与 上 层 横 梁 的 间 隔 是 4in。 货 架 通 道 宽度 为 8.5ft（ 货 物 到 货 物 的 宽 度 ） ， 背 空 间 隙 （ flue spacing， 即 第 二 深 货 物 背 靠 背 的 间 隙 ） 为 12in。 货 架可 存 储 五 层 托 盘 货 物 。 货 物 堆 码 不 能 超 出 托 盘 。 n 假 设 第 二 深 的 货 位 都 是 装 满 的 ， 第 一 深 的 一 半 装 满 ，请 计 算 存 储 空 间 利

66、用 率 。 61 n 解 ： 空 间 利 用 率 实 际 上 就 是 平 面 利 用 率 和 高 度 利 用 率 的 乘 积 。n （ 1） 平 面 利 用 率 以 叉 车 货 架 单 元 来 考 虑 ， 见 图 左 ， 可 算 出 单元 尺 寸 为 103306 in， 其 中 托 盘 为 竖 放 ， 即 长 边 垂 直 于 竖 梁 。因 为 题 中 第 二 深 满 放 ， 第 一 深 只 一 半 装 满 ， 则 在 此 单 元 内 相 当于 放 六 个 托 盘 ， 则 平 面 利 用 率 为n uS = 48426 / (103306)n （ 2） 因 为 最 低 层 也 设 横 梁 （ 便 于 插 腿 式 、 前 移 式 叉 车 作 业 ）， 所 以 高 度 利 用 率 以 货 架 的 一 层 来 考 虑 ， 见 图 右 ， 可 以 看 出 在每 一 层 68 in高 度 中 利 用 的 为 60 in， 则 高 度 利 用 率 为 uh = 60 / 68 42 5 42 554 10310212 单 元 长 度 103叉车货架单元深度306 6860 4 6044 44 4