仓储规划设计与布局

11章仓储设施规划与布局学习目的：了解物流设施规划与设计的基本方法，理解仓储区域布局的功能设计要求和物流业务量的相关概念，掌握仓储设施规划布局的设计方法、自动化立体仓库的规划设计步骤与内容、物资吞吐量的预测与计算的方法，以及物流设施设备的关联度的分析方法11章仓储设施规划与布局设施规划与设计概述仓储区域布局与功能设计自动化立体仓库的规划与设计物流业务量的计算设施设备配置的关联度分析311.1设施规划与设计概述一、设施规划与设计的内涵设施是指一个企业所拥有的有形资产，包括实体建筑、机器设备、物品物料和工作人员四个部分。规划是指如何将一个系统中的资产进行最有效的分配、最合理的安排，使系统达到最佳的绩效表现。4总目标：合理配置物流系统资源（1）有效地利用空间、设备、能源和人员资源（2）最大限度地减少物料搬运（3）简化作业流程（4）缩短作业周期（5）力求投资最低（6）为作业人员提供方便、舒适、安全和卫生的工作环境二、物流设施规划与设计的目标5（1）系统最优原则（2）动态原则（3）柔性原则（4）作业环节优化原则（5）反馈原则（6）人机工效与以人为本原则（7）可持续发展原则三、物流设施规划与设计的原则6总体布置设计要考虑生产车间、辅助生产车间和仓库等各个组成部分，同时也要考虑物料的流向和流程、场内外的运输方式；车间布置设计要考虑各生产部门、服务辅助部门、储存设施等作业单位以及物料搬运的方式与流程。四、物流设施规划与设计的内容71.摆样法：对复杂的系统不十分准确，而且花费时间较多2.数学模型法：运用运筹学、系统工程中的模型优化技术（如：线性规划、随机规划、多目标规划、运输问题等）研究最优布局方案，提高系统布置的精确性和效率3.图解法：实践中应用的较少4.SLP法：使工厂布置设计从定性阶段发展到了定量阶段，是当前布局设计的主流方法五、物流设施规划与设计的目标方法811.2仓储区域布局与功能设计一、仓储系统规划设计原理考虑下列目标：人力利用率最高、设备利用率最高、面积利用率最高、能源利用率最高、通过能力最大、最大限度地控制货物损耗、生产率最高、费用最低。9仓储系统需求功能规划存储区、入库作业区、流通加工作业区、退货作业区、补换货作业区、出库作业区、仓储管理作业区、办公事物区等仓储系统作业需求量规划存储区：最大存货量、储区划分、储位指派、存货管理办法、盘点方式、物品特性、产品品项、物品周转率、未来需求变动趋势等。装卸作业平台：进出货是否共用平台、物品装卸特性、装卸货物车辆型式、进出频率、回车空间等仓储系统设备需求规划主要设备（存储设备、集装器具、搬运设备），辅助设备仓储区域作业规划考虑：作业流量、作业活动、设备型号等。内容：收发货区、存储区、拣货作业区、集货区、作业通道、行政区等。二、仓储系统规划设计的内容10三、仓储区域作业规划与系统设计布局1.仓储区域作业规划（1）收发货区的作业空间规划（2）仓储区的作业空间规划（3）拣货区的作业空间规划（4）集货区的作业空间规划（5）通道空间的布置规划直接影响物流效率（6）行政区的规划（7）厂区规划入库区：根据仓库的运作要求，主要负责道道中心后的卸货、清点、解包、检验、分类、入库等工作，设置在仓储场所周围外，通过卸货站台与公路、铁路等专用线等直接相连，里侧还规划有进货口、暂存、分类及验收区域及相应的设施。出库区：主要进行货物分拣出来后的组配作业，并将配好的货物暂时存放，为送货做准备。物流配合作业区：此区域应能提供车辆货物出入管制、装卸车辆停泊、容器回收、容器暂存和废料回收处理作业。应规划有仓库大门、运输车辆停车场或是临时泊车位、容器回收暂存区、废料暂存区等。仓储区：专门用于存放货物的区域，在这一区域主要完成货物存储保管和养护作业，是一个相对静态的区域。货物进入仓储区前，根据分拣需求，对储存单元的大小进行调整，使其符合存储和分拣要求。分拣区：分拣区分拣人员在分拣信息的引导下，通过查找货位、拣取和搬运货物进行货物分拣活动的区域集货区：分拣出库后进行集货、请点、检查、准备装车的区域通道空间区：包括库区通道和仓库内通道（作业通道、人员和电梯通道、消防通道等。112.仓库系统设计布局1）合理的仓库设计布局应满足的条件适应仓储作业过程的要求，有利于仓储业务的顺利进行。由入库、储存、出库三个阶段构成，包括实物流和信息流两个方面有利于节省投资有利于保证安全和职工的健康121.拆垛作业2.取货作业3.集货作业4.配套分类作业5.计量核对作业6.发货作业1.堆码作业2.保养维护作业3.盘点作业4.整理移位作业出库作业储存作业入库作业7.整理作业6.分类作业5.临时放置4.开捆作业3.搬运作业2.检验作业1.装卸作业图11-1实物流过程13图11-2信息流过程7.搬运路线图8.保管帐1.供应计划2.订货合同3.采购计划4.到货通知、入库通知5.入库清单6.入库日报月报7.货物位置表入库作业储存作业出库作业4.货物位置表3.保管帐、卡2.库存日期表1.库存余额帐6.出库日报月报5.发货方式和日期计划4.配套、分类表3.出库传票2.发货通知1.生产计划、进度计划14储存的物品及作业人员运动距离最小化面积和空间利用率最大化方便作业，有利于提高作业效率有利于作业时间的充分利用和作业环节的有机衔接有利于充分发挥设备的效能有利于人员、设备的安全2）仓库设计布局遵循的原则153）仓库布局的模式①辐射型仓库布局②吸收型仓库布局用户仓库用户用户用户产地货主产地仓库产地产地产地16③聚集型仓库布局④扇型仓库布局仓库生产企业聚集经济区域仓库仓库仓库仓库用户用户用户174）仓库布局的主要内容仓库结构类型的选择仓储系统面积与参数的确定确定仓库主体构造仓库作业区的主要设备与辅助设施(1)仓库功能：存储、配送、分拣、流通加工(2)存储物品的性质、类型、数量、外形尺寸(3)环境要求：常温、恒温、冷藏反映仓库规模和存储能力，包括库区面积和仓库建筑面积（使用面积、有效面积）183.仓库设计原理体现仓库设施特征和储存货物的移动。仓库楼层数空间利用计划货物流程1）设计标准包括设计标准、搬运技术‘积载计划最大利用存储空间，，充分考虑楼层最大允许使用高度。一般仓库高度6-9米，立仓库可利用的有效高度12米以上，多为25-30米。仓库通常为单层以避免垂直搬运。仓库设计便于货物穿过仓库连续向前移动。仓库一般前端进货，中间存放，另一端出库。192）搬运技术收货站台收货站台收货站台收货站台装运站台收货作业区域装运站台装运站台装运站台上架货物存储区域散装货物存储区域订单分拣作业区域包装或组合作业区域待运区域货物流:图11-7仓库平面设计与货物流程图203）积载计划根据库存物的特征和存取搬运要求以及仓库的空间特性绘制的一个计划受载图，又称为货物受载图。收货站台收货站台收货站台收货站台装运站台装运站台装运站台装运站台主通道低流量货物积载空间高流量货物积载空间低流量货物积载空间图11-8根据货物移动安排的积载计划214.典型的仓库布置形式1）U型布置（U-shape）托盘存取系统货箱拣货系统散箱拣货系统入库物料搬运分类和集中进货越库作业包装和出货图11-9U型布置222）直进穿越式布置(straight-thru)进货存储拣货出货图11-10直进穿越式布置233）模块化干线布置(modular-spine)越库模块持续补货直进穿越模块慢速周转产品模块慢速周转产品模块图11-11模块化干线布置244）多层楼房仓库(multistory)一般情况下，不采用多层楼房仓库的设计，因为在楼层间货物的搬运比同层间毕业困难得多，只有在土地十分紧张昂贵的国家和地区才考虑使用。255.仓库的内部布局与功能设计库区可根据场地和仓储、配送对象的具体情况进行规划，一般可分为:入库处理区、货物储存区、拣货处理区、理货区、加工包装区、出库区等，如图所示图11-12现代物流仓库区域布局图261）仓库的内部布局应考虑的问题①仓库的布局应以便于产品的流动为基本原则，要特别考虑接收和装载货物码头的地点、数量和设计需要。②仓库通常是针对客户的要求满足特殊的物料处理作业的需要而设计的。仓库存储采用同一规格的托盘，其尺寸取决于货物的包装尺寸和堆放模式。布局形式：多为直角放置③把搬运设备整合起来确定和落实仓库布局272）仓库内存储区设计若仓库的周转率低，首先考虑货物存储区的布局设计。货位可以又宽又深，堆码高度尽可能高，作业通道很狭窄，以降低存储所占面积。若仓库的周转率高，堆码高度降低，作业通道变宽，以便缩短摆放和拣货所需时间，使搬运成本维持在合理水平。分拣区是分拣人员在分拣信息的引导下，通过查找货位、拣去和搬运货物，进行货物分拣活动的区域。分拣作业流程如图所示。其一般作业流程为：巷道堆垛机按照客户订单在托盘货架上拣选整托盘货物，送至分类输送机上进行分拣，同时进行简单的条码加工，汇集成各个订单所要求的货物量出库。283）仓库内拣货区的设计293）仓库内拣货区的设计通常仓储物流形式是货物出库单位多于入库单位，因此拣货处理问题成为仓库布局的主要决定因素。若订单履行时间短，最简单的布局是利用现有存储区域，只在必要时才调节堆码高度、相对于出库站台的存货位置和货位尺寸，以提高效率。若仓库的周转率高，且订单履行时需要拆装，则存储货物要同时满足存储和拣货需要，可能会导致搬运距离长。根据存储货位在仓库中的主要功能来设计，指定仓库中的某些区域为拣货处理区，围绕拣货处理需要和尽量减少处理时间来设计；指定另一区域为存储区，围绕存货需要和充分利用仓容量来设计。304）仓库内通道的设计a）通道通道根据搬运方法、车辆出入频率和作业路线等决定。根据进出库商品的外形尺寸、品种、周转量及设备作业特点决定通道宽度与条数。通道设计以直线为原则，实现最小的空间占用率，形成最佳作业动线。一般库房通道应设有纵向或横向的进出库通道，大型库房还应同时设纵向和横向进出库通道。库房内各作业区之间还应留有作业通道、检查通道、电梯通道、消防通道及公共设施通道等。通道的宽窄应根据装卸搬运机械的类型确定。b）通道宽度的确定仓库通道宽度设计主要考虑托盘尺寸、货物单元尺寸、搬运车辆型号及其转弯半径的大小等参数，同时，还要考虑货物堆存方式、车辆通行方式等。可以从以下两方面确定：314）仓库内通道的设计根据货物的周转量、外形尺寸和库内通行的运输设备来确定通道宽度，物料周转量大、收发较频繁的仓库，其通道应按双向运行的原则来确定，其最小宽度，运输通道可按下式计算：cbB232B——最小通道宽度，单位为mb——运输设备宽度（含搬运物料宽度），单位为mc——安全间隙，一般为0.9m4）仓库内通道的设计根据物料尺寸和放进取出操作方便等条件来确定。采取人工存取的货架之间的通道宽度一般为0.9—1.0m，货堆之间的通道，一般为10m左右。普通货架作业通道为叉车直角堆垛最小通道宽度，一般3-5m，高层货架作业通道通常为1-1.5m。334）仓库内通道的设计c）运输通道：链接进出口和各作业区，供装卸运输设备在库内运行。其宽度主要取决于装卸搬运设备的类型、外形尺寸和单元装载的大小。用手推车搬运时通道宽度一般为2.0—2.5m，当汽车各移动式起重机入库，其宽度应为3.6—4.2m，若安装桥式起重机，则可将宽度压缩到1.0—1.5m，在单台设备通行下，采用自动堆垛机时宽度应为1.4m采用三向叉车时宽度为1.8m采用前移式叉车时宽度为2.8m，采用平衡重式叉车时宽度应为4.5m。用小型叉车搬运时，宽度一般为2.4—3.0m。运输设备转弯时通道宽度如图344）仓库内通道的设计运输弯道通道宽度（A）=R+D+L+CR——运输设备最小转弯半径D——运输设备与货物的间隙L——货物的长度C——活动余量d）作业通道：主要通道连接各作业区域的通道，其垂直或平行于主通道I，是供作业人员存取搬运商品的行走通道。其宽度取决于作业方式和货物大小。当人工存取货物时，其宽度可以按下式计算：cIba2a——作业通道的宽度b——