物流工程八章

1第8章仓库与配送中心设计Designofwarehouseanddistributioncenter工业工程与物流学系©2005-2008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。工业工程与物流学系©2005-20088.1仓库及仓储系统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。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、包装、配送、流通加工和信息等一整套的物流环节。3工业工程与物流学系©2005-20088.1.1仓库的分类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。现代社会仍然存在以储存为主要功能的仓库4工业工程与物流学系©2005-2008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物流中心又称流通中心，是组织、衔接、调节、管理物流的较大的据点。配送中心(DistributionCenter)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工业工程与物流学系©2005-2008工业工程与物流学系©2005-2008生产领域的仓库分为储存(Storage)和仓储(Warehousing)两类。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储存功能。准备发货启运的最终成品和产品的存储则属于仓储功能。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工业工程与物流学系©2005-2008普通仓库冷藏仓库恒温仓库露天仓库危险品仓库等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按保管形态分工业工程与物流学系©2005-2008平房仓库（平库）楼房仓库高层货架仓库罐式仓库轻钢结构仓库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按库房建筑结构分工业工程与物流学系©2005-2008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/生产线缓冲区和站台区。10工业工程与物流学系©2005-2008仓储系统包括：1.存储空间2.货物3.仓储设施设备4.人员5.作业及管理系统等要素。11工业工程与物流学系©2005-20088.1.2仓储系统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。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、集散、转换运输方式等多种作业。工业工程与物流学系©2005-2008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。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。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工业工程与物流学系©2005-2008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问题。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。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。142、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工业工程与物流学系©2005-2008仓储设施设备由收发设施设备、储存设备、搬运和输送设备等组成。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。152、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工业工程与物流学系©2005-2008仓储系统的人员包括仓管、搬运、拣货和补货等人员。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。162、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工业工程与物流学系©2005-2008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。仓库管理系统(WarehouseManagementSystem,WMS)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。172、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工业工程与物流学系©2005-2008仓储系统的主要功能流程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工业工程与物流学系©2005-20088.2仓储运作与仓库规划一个仓库的规划设计是要支持仓库的各项功能。在进行仓库规划设计之前，要掌握仓库的作业功能和各项运作策略工业工程与物流学系©2005-2008仓库的三类最基本的功能，即：移动(Movement)、储存(Storage)信息交换(Informationtransfer)。其他功能，如分拣(Sortation)、包装(Packaging)直接转运(Crossdocking)，直拨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。208.2.1仓库的作业功能工业工程与物流学系©2005-2008一、移动移动功能可以进一步分为以下作业功能：收货(Receiving)。转运或入库(TransferorPut-away)。订单拣货(Orderpicking/selection)。直接转运(Crossdocking)。发货(Shipping)。21工业工程与物流学系©2005-20081)收货收货作业包括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）在收货区的暂存staging外观查验inspection检查物料的数量和质量是否与货单一致更新库存记录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工业工程与物流学系©2005-20082)入库（Put-awayorTransfer）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。入库货物如存入货架通常称为上架(Put-away)。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工业工程与物流学系©2005-20083）拣选（OrderPicking/Selection）拣选是将一种或多种存储货物取出，按顾客要求整理组合，包括拆包或再包装等的一系列作业，也称为理货。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。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）。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。拣选是仓库的一项基本服务，一般占仓库的近一半作业成本。24工业工程与物流学系©2005-20084）检查与装箱（CheckingandPacking）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。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。通常顾客希望所订货物装在尽量少的容器中，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工业工程与物流学系©2005-20085）发货（Shipping）发运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。也包括分类整理和包装作业，如货物放入箱盒等容器中，置于托盘上，捆扎加固，贴发货标签和包装单等26工业工程与物流学系©2005-20082．存储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。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。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。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。工业工程与物流学系©2005-20083．信息交换信息交换总是伴随着仓库的移动和存储功能。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。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。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。直接转运，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。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工业工程与物流学系©2005-20088.2.2仓库运作管理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它们展开。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。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。工业工程与物流学系©2005-20081．收发货策略收货策略：为使收货作业顺利进行，简化物流，减少工作量。①尽量不设置中间仓库或设置直接转运仓库。②采用信息技术，进行预收货（AdvancedShippingNotice，ASN预先发货通知）。③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。④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。⑤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。工业工程与物流学系©2005-2008发货策略：许多收货策略也适用于发货，如直送、ASN和合理设置暂存区。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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