01 多层货架传统仓库拣货效率研究

國立成功大學工業與資訊管理學系碩士在職專班碩士論文多層料架傳統倉庫揀貨效率之研究-以面板次級品倉庫為例Researchonpickupefficiencyofamulti-levelrackwarehouse–Takingadown-gradeLCDpanelstoragewarehouseasanexample研究生：吳志賢指導教授：謝中奇博士中華民國九十五年六月二十三日摘要在一般傳統倉庫揀貨效率研究中，通常只考慮平面倉儲，對於多層料架倉儲的研究較少，且著重於自動倉儲系統（Automatedstorage/retrievalsystem；AS/RS）。但因AS/RS系統設備投資金額龐大，許多公司仍以多層料架傳統倉儲為主，不僅投資金額小，且可有效節省空間。本研究以面板次級品倉庫為例，考量垂直與水平移動時間差異造成最小化行走距離並不代表最小揀貨時間的特性，探討不同儲位指派與不同揀貨路徑策略之揀貨效率及其優劣。研究目的為在多層料架傳統倉儲中，依不同的揀貨需求來模擬分析出較為適當之儲位指派與揀貨路徑策略，並提供管理者作為提升倉庫揀貨績效之參考。本研究根據文獻探討及實務上的了解，訂定出影響面板次級品倉庫揀貨績效之因子：三種儲存策略(隨機指派，ABC分類水平存放及ABC分類垂直存放)、三種路徑策略（穿越式，迴轉式，組合式）、三種揀貨密度（5%，15%，30%）。首先，利用歷史出貨訂單資料來作訂單-品項-數量（EIQ）分析，將產品區分為A、B、C三類，作為儲位指派之依據。再將各因子及階層列出，作交叉組合後，使用AutoMod模擬軟體求出各組合之揀貨績效，並探討其揀貨時間與揀貨距離之間的關係。關鍵字:訂單揀貨；儲存指派；揀貨路徑；模擬分析；多層料架倉庫iiiAbstractIntheresearchoftraditionalwarehousepickingefficiency,moststudiesconsidersingle-levelrackwarehouses,orfocusonAS/RS(Automatedstorage/retrievalsystem)systems.Fewconsidertraditionalmulti-levelrackwarehouses.However,mostcompaniesusetraditionalmulti-levelrackwarehousesratherthanAS/RSsystemsduetoeconomicreasons.Further,traditionalmulti-levelrackwarehousescreatemorespaceforstoringgoodsthansingle-levelrackwarehouseswithareasonableinvestment.Takingadowngradepanelstoragewarehouseasanexample,thisthesishasconsideredthedifferenceofmovingdistancebetweenverticalandhorizontalstorage.Thatis,minimummovingdistancedoesnotmeansminimumpickingtime.Thisthesisexploresthepickingefficiencyunderdifferentcombinationsofstorageassignmentandpickingroutestrategies,andcomparetheirperformancesbyusingasimulationsoftware.Keyword：orderpicking;storageassignment;pickingroute;simulationanalysis;multi-levelrackwarehouseiv誌謝本論文得以順利完成，首先要感謝指導教授謝中奇老師，一年多來耐心的指導與教誨，無論在學術研究方面或待人處世方面，給予學生許多的啟發，使得學生獲益良多。在此致上最誠摯的敬意與感謝。此外，於論文口試期間，承蒙口試委員蔡坤穆博士、陳梁軒博士與王泰裕博士，惠賜許多寶貴意見，使本論文內容更加完備，在此亦致上最誠摯的謝意。在研究所兩年的期間，學長姐的經驗傳承與指導，特別是劭群學長、甲昌學長等；同學間的相互砥礪與學習，如富成、文化等；以及師門內同學的支持與協助，如盈安及璽雅等；還有高雄第一科大師生在AutoMod軟體的指導及協助，如蔡坤穆博士、克偉同學、文綺同學等，在這段論文寫作期間，給予我相當大的鼓勵與助益，謝謝你們。另外特別感謝昔日長官陳清展先生對我的提攜及照顧，過去的點點滴滴，我心懷感恩，因而啟發了此論文之研究方向。在此致上最由衷的謝意。最後，謹將此論文與研究結果獻給我的母親，以及最摯愛的妻子瓊春，因為有你們的付出及支持，使我能夠全心全力的投入，順利完成學業，謝謝你們。吳志賢謹誌中華民國九十五年六月v論文目錄中文摘要…..……………………………….…….…….……………iii英文摘要………………………….………….…….…….……………iv誌謝…………………………………………….……….…………v論文目錄…………………………………………….……….…………vi表目錄…………………………………….………………………….ix圖目錄……………………………………………………………..…..xi第1章緒論………………………………………….………………11.1研究背景…………………………………………………….11.2研究動機…………………………………………………….31.3研究目的…………………………………………………….41.4研究架構……….…………………………………………….41.5研究範圍與限制…………………………………………….61.6論文架構………..…………………………………………….7第2章文獻回顧…………………………………………………….82.1儲位指派………………………………………………..…..92.2儲區通道………………………………………………..…..142.3因子組合…………………………………………..………..16vi2.4模擬法應用………………………………………..…………..212.5小結……………………………………………..…………..24第3章研究方法…………………………………………………...263.1問題描述………………………….…………………………263.2EIQ分析法…………………………………………………..283.2.1何謂EIQ………………………………………………283.2.2EIQ分析法符號說明………………………………….283.2.3EIQ分析步驟………………………………………….293.2.4EIQ分析範例………………………………………….303.2.5ABC分析………………………………………………343.3倉儲系統架構設定………………………………………….353.3.1倉儲佈置說明…………………………………………353.3.2儲位指派規劃…………………………………………373.3.3揀貨路徑規劃…………………………………………393.3.4揀貨密度及時間計算…………………………………423.4倉儲設計模式之系統作業流程…………………………….463.5模擬法應用說明…………………………………………….48第4章模擬結果分析…………….……………………………………514.1EIQ分析…………..………………………………………….51vii4.2模擬實驗分析…...………………………………………….544.2.1模擬結果分析—總揀貨時間的績效指標………………554.2.2模擬結果分析—總揀貨距離的績效指標………………574.3實驗綜合說明…...………………………………………….594.4實驗結果驗證…...………………………………………….624.4.1模擬結果驗證—總揀貨時間的績效指標………………634.4.2模擬結果驗證—總揀貨距離的績效指標………………65第5章結論與建議….………….……………………………………685.1研究結論…….…...………………………………………….685.2未來研究建議…...………………………………………….69參考文獻………………………………………………………………70中文文獻…………………………………………………………….70英文文獻…………………………………………………………...71viii表目錄表2-1儲位指派相關文獻整理………………………………………13表2-2儲區通道相關文獻整理………………………………………15表2-3揀貨因子組合相關文獻整理…………………………………20表3-1EIQ分析表………………………………………………….31表3-2EQ分析表……………………………………………..…….32表3-3IQ分析表…………………………………………..………..33表3-4ABC分類百分比…………………………………….………34表3-5IQ分佈表之ABC分類……………………………….…….35表3-6參數設定表…………….……………………………….……49表4-1EIQ分析表……………………………………………..…….51表4-2ABC分類百分比…………………………………….………52表4-3IQ與IK之交叉分析表…………………………….………53表4-4EIQ分析結果彙整…………….…………………….………53表4-5ABC分類品項數量表……………………………….………54表4-6揀貨因子代號表……………….……………………….………54表4-7總揀貨時間-所有模式結果…….…………………….………55表4-8總揀貨時間-依各實驗因子彙整…….……………….………57ix表4-9總揀貨距離-所有模式結果…….…………………….………58表4-10總揀貨距離-依各實驗因子彙整…….……………….………59表4-11各實驗因子在不同指標下的平均值彙整….…...……………60表4-12不同訂單適用的揀貨策略組合–總揀貨時間…..….………62表4-13不同訂單適用的揀貨策略組合–總揀貨距離.…….………62表4-14總揀貨時間-所有模式結果…….…………………….………63表4-15總揀貨時間-依各實驗因子彙整…….……………….………64表4-16總揀貨距離-所有模式結果…….…………………….………65表4-17總揀貨距離-依各實驗因子彙整…….……………….………67x圖目錄圖1-1倉儲營運各項成本比例……………………………………..…3圖1-2研究架構流程圖……………………………………..…………6圖2-1文獻回顧架構……………………………………..……………8圖2-2三種不同儲區配置圖…………………………………..……..10圖2-3穿越式路徑策略，搭配ABC儲位指派……………..………17圖2-4迴轉式路徑策略，搭配ABC儲位指派………………..……17圖3-1EQ分析圖………………………………………..………….…32圖3-2IQ分析圖…………………………………………………...….33圖3-3料架正視及側視圖………………………………….……..….36圖3-4倉儲佈置圖………………………………………….…….…..36圖3-5隨機指派法儲區示意圖………………………………………38圖3-6ABC分類水平存放指派法儲區示意圖……..………………38圖3-7ABC分類垂直存放指派法儲區示意圖……….………..……39圖3-8多層料架不同定點之揀取順序示意圖………………….……40圖3-9穿越式揀貨路徑示意圖………………………………………41圖3-10迴轉式揀貨路徑示意圖………………………………………41圖3