第5章仓储规划与设计

第5章仓储规划与设计周洪涛华中科技大学系统工程研究所[e-mail]5.1仓储规划与设计概述5.2仓库所有权的决策5.３仓库规模和数量规划5.4仓库设施规划设计与布局5.5自动化立体仓库的规划设计主要内容5．１仓储规划与设计概述5．1．1仓储的概念从传统意义上讲：仓储”的概念就是利用仓库存放、储存未即时使用的物品的行为。从现代物流上讲：指的是商品在使用之前的保管，它是商品到达客户之前，介于供应和消费之间的中间环节。5．１仓储规划与设计概述5．1．2仓储的功能和作用持有库存（储存）功能保存(Holding)集中(Consolidation)拆装(Break-Bulk)—分拨仓库或场站仓库混合(Mixing)——工厂物料搬运装卸贷物运进和运出仓库订单履行一、仓储的功能5．１仓储规划与设计概述5．1．2仓储的功能和作用调节运输能力——生产运输和配送运输系统桥梁降低运输成本、提高运输效率进行产品整合——消费者（不同交货期）+工厂（整车）调节供需，创造时间价值——生产消费节奏不一致预防偶发事件——采购或运输的延迟，缺货等偶发事件二、仓储的作用5．１仓储规划与设计概述5．1．3仓储规划设计的意义和内容仓储规划设计是1)从时空上对仓库新建、改扩建进行全面系统规划，以及2)对仓库中保管物品的收、存、盘、发等作业进行规划设计。仓储规划的合理性将对1)仓库的设计、施工和运用、2)仓库作业的质量和安全，以及3)所处地区或企业的物流合理化产生直接和深远的影响。一、仓储规划设计的意义5．１仓储规划与设计概述5．1．3仓储规划设计的意义和内容一、仓储规划设计的内容确定仓库的所有权；确定仓库网点的数量、规模及服务范围；确定备选库址；仓库建筑类型及结构确定；仓库物流功能区平面规划设计；仓库设备类型及数量的确定；仓库物流作业管理规划；仓库管理组织和人员规划仓库建设投资及运行费用的预测。5．１仓储规划与设计概述5．1．4仓储规划设计的流程计划筹设与准备阶段系统规划设计阶段方案评估决策阶段局部规划设计阶段计划执行阶段5．１仓储规划与设计概述5．1．4仓储规划设计的流程计划筹设与准备阶段1.计划开始与组成(专题设立与成员组成)2.基础规划资料的收集（现场访谈，厂商使用资料表单）3.系统规划策略目标的制定（确定仓储系统定位与策略功能，决定仓储系统计划的执行目标与限制）5．１仓储规划与设计概述5．1．4仓储规划设计的流程系统规划设计阶段1.基本规划资料的分析2.规划条件设定——如仓储能力、自动化程度等（找出仓库网络特点）3.作业需求功能规划——包括新仓库作业流程、设备与作业场所组合等4.设施设备需求规划与选用——包括储运生产作业区建筑物与设备规划、支持仓库运作服务设施规划、办公与活动场地设施规划。5.信息情报系统规划——物品种类繁多、各种单据量大、关联信息多，查询统计信息需求水平高。需统一各种原始单据、账目和报表格式，程序代码标准化，软件统一化，可维护性和实用性，界面简单化等。6.整体布局设计——估算储运作业区、服务设施大小，并依据各区域关联性确定各区摆放位置。5．１仓储规划与设计概述5．1．4仓储规划设计的流程方案评估决策阶段－方法有缺点列举法要素分析法权值分析法以AHP为基础的方案评估法……5．１仓储规划与设计概述5．1．4仓储规划设计的流程局部规划设计阶段局部规划设计阶段是仓库和配送中心详细规划设计阶段，需对其作业流程、建筑设施、各个区域面积布局、机械装备的选型和布置、人员安排等做一个可实施的设计方案。局部规划设计阶段的主要任务是在已经选定的建库地址上规划各项仓库设施设备等的实际方位和占地面积。当局部规划结果改变了以上系统规划的内容时，必须返回前段程序，作出必要的修正后继续继续局部规划设计。5．１仓储规划与设计概述5．1．4仓储规划设计的流程计划执行阶段当各项成本和效益评估完成以后，如果企业或组织决定建设该仓库，则可以进入计划执行阶段，即仓库建设阶段。5．2仓库所有权的决策自有仓库公共仓库合同仓库5．2仓库所有权的决策自有仓库定义：指的是由企业自己经营的仓库，企业拥有在仓库中进行处理或保存的货物。适合采用自有仓库的情况（控制程度、灵活性、成本低）：市场上没有合适结构的仓库灵活要求高，满足特殊的客户需要和各种货物存储的需要拥有长期、大量的仓储业务量需要提升企业形象5．2仓库所有权的决策公共仓库定义：是作为独立的仓库设施来进行经营运作的，公共仓库所提供的是一系列的标准出租服务，如储存、处理、运输等运作。适合采用公共仓库的情况：没有实力或意愿投资建设仓库等设施的企业仓储业务业务量小，需要和其他企业分享规模效益仓储业务季节变化性大，发展情景不明朗客户和商品的需求都比较通用化自身仓储等业务的管理能力不够5．2仓库所有权的决策合同仓库定义：针对客户的具体要求而设计的公共仓库的外延服务；是为有限数量的客户提供某种定制的服务，是一种长期的业务安排。适合采用合同仓库的情况：既需要管理的灵活性，又考虑投资和运营成本的企业合同仓库和公共仓库，最重要的不同在于合作关系的持久程度、专门服务或定制服务的程度以及合作利润和风险的共享程度。5．3仓库规模和数量规划5．3．1仓库规模规划成本和客户要求的服务水平（效益背反）——考虑仓库规模需求仓容量——仓库仓储能力，=（年销售量/库存周转率）*（1+扩展系数），扩展系数是库存变动的比例系数。——无单位数量绝对值商品的体积和重量——库存商品实际占用的仓库空间（容器大小）。——库存商品实际占用仓库空间仓库的结构和布局——仓库楼层、层高、货物堆放方式、货架尺寸以及装卸搬运设备选择布置和通道规划——得到一个仓库实际的空间规模大小。5．3仓库规模和数量规划5．3．2仓库数量规划成本——物流总成本、缺货损失成本，先降后升。客户要求的服务水平——提高备货库存水平，设立较多的仓库网点运输服务水平——仓库数量反比关系中转供货的比例——直达供货单个仓库的规模计算机网络的运用——改善仓库布局和设施、控制库存、处理订单。5．4仓库设施规划设计与布局仓库设施的设计必须考虑产品的移动，需要同时考虑3个因素的影响：仓库的楼层数、空间利用计划和产品流。1.仓库的建筑结构规划——与仓库楼层数有关。2.仓库的作业空间规划——与空间利用计划有关。5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划仓库的类型的选择仓库的建筑物结构选型仓库的层高规划仓库地面负荷能力柱跨度码头设施其他建筑设施5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划仓库的类型的选择单层式库房——地面单位面积承载能力大，货物进出库作业方便，能有效避免垂直搬运货物。楼房式库房——单位土地面积存储货物量大，节约用地，柱多影响搬运车辆行走和货架等存储设备的布置，货物存储分拣等作业不在同一楼层，需使用垂直搬运设备。5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划仓库的建筑物结构的选型门式钢架结构（“鸟巢”，柱梁合一成“门”状，保温性差，造价高）拱型彩板结构（钢结构彩板成拱形，墙体用混凝土或砖墙结构，无梁，造价低，周期短）混凝土或砖墙结构（成本低，保温性好，周期长，柱多，扩展性差）5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划仓库的层高规划仓库的层高就是库房的有效高度，也称为梁下高度，理论上是越高越好，但实际上受货物所能堆码的高度、叉车的扬程、货架高度等因素的限制，仓库类型梁下高度单层仓库8米以上楼房仓库一层5．5～6米二层5～6米三层5～5.5米四层4.5～5米5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划仓库地面负荷能力——地面的耐压强度主要测量指标单位：吨/平方米；一层一般在2.5-3吨/平方米；二层一般在2-2.5吨/平方米；三层一般在1.5-2吨/平方米;地面负荷强度的计算货架和货物载重负荷强度（＝货架重＋货物载重）/占地面积）叉车轮压＝安全系数×（叉车自重＋货物载重）/4地面平整度（堆高叉车作业要求误差不高于1％）5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划柱跨度定义：柱跨度的测量是从一根柱子的中线到另一根柱子的中线之间的距离；适宜的柱距为：砖混结构柱距为6～8米、钢架、砖混混合结构柱距为8～10米，钢结构柱距为15米；通道内原则上不设置立柱；决定库区柱跨库需要考虑存储设备和托盘尺寸；决定码头柱跨库需要考虑码头的间隔和货车的跨度。5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施装卸平台的位置选择装卸平台类型的选择装卸平台高度的设计装卸平台外围回转区域大小设计5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台的位置选择合并式（进货及出货共用月台）优点：提高空间和设备利用率缺点：作业管理困难，容易造成货物进出的混乱适用：进出货频率较低或进出货时间错开的仓库仓库进货口及出货口5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台的位置选择分离式-分别使用月台，但两者相邻优点：设备仍可共用，但进货及出货作业空间分隔，可解决上一方式进出货可能互相牵绊的困扰缺点：进出货空间不能弹性互用的情形必将使空间利用率变低适用：库房空间适中，且进出货常易互相干扰的仓库仓库进货口出货口5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台的位置选择分离式-分别使用码头，但两者不相邻优点：可使进货与动线更为迅速顺畅；缺点：空间及设备的使用率势必降低；适用：适合库房空间大且进出货时段冲突频率大的公司仓库进货口出货口5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台类型的选择按建筑物与货车的位置关系分类穿墙式开放式5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台类型的选择按装卸平台布局分类锯齿型直线型5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台类型的选择按车辆装卸位置分类尾端卸货式侧部卸货式5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台高度的设计在确定装卸平台高度时，应尽量缩小装卸平台与货车车厢底板之间的高度差。虽然使用平台高度调节板可以解决高度差问题，但不能形成的坡度过大，以免调节板擦碰叉车底部；同时，坡度过大会影响装卸效率和装卸安全。5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台高度的设计要确定装卸平台高度，首先应确定使用该平台的货车底板的高度范围，一般以这个范围的中间高度作为装卸平台高度的参考值。货车类型火车车辆集装箱车平拖车冷藏车平板车平台高度11001350120013201320各种货车对应的装卸平台的高度参考值mm5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划码头设施-装卸平台外围回转区域大小设计装卸平台外围区域指装卸平台前至围栏区（或障碍物区）之间可供货车回转的区域。其包括装卸货时用于泊车的装卸区及调动货车进出装卸区所必须经过的调动区。直线型平台上以尾部装卸需要外部空间示意图5．4仓库设施规划设计与布局5．4．1仓库的建筑结构规划其他建筑设施出入库门（出入库门的位置和数量由建筑物主体结构、进深长度、出入库次数、库内货物堆码形式以及通路设置等因素决定）墙壁（设防火墙，外墙防火结构或简易耐火结构，或者冷藏库要保温处理）屋顶（屋顶的倾斜度，即坡度）窗（采光，高窗，地窗，天窗，防盗防漏雨和排水用高窗）5．4仓库设施规划设计与布局5．4．2仓库的作业空间规划作业空间规划是否合理将直接影响运营成本、空间投资与效益。在规划空间时，首先根据作业流量、作业活动特性、设备型号、建筑物特性、成本和效率等因素，确定满足作