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1、第六章,仓库规划与设计,6.1 仓储管理,仓储系统的基本知识 概述 仓储系统的功能 仓库作业管理 仓库选址和规划设计 仓库管理决策,概述,仓库 (warehouse) ：仓库一般指以库房、货场、料棚及其他设施、装置为劳动手段，对商品、货物、物资进行收进、整理、储存、保管和分发等工作的场所。 仓储管理（warehouse management）通常是指对库存物品和仓库设施及其布局等进行规划、控制的活动。,仓库的组成,物料储存区 验收分发作业区 管理室及生活间 辅助设施,仓库的分类,按属性划分,自用仓库 营业仓库 公用仓库,按保管条件划分,普通仓库 冷藏仓库 恒温仓库 露天仓库 危险品仓库 散装仓
2、库 地下仓库,按其作用,储存仓库 集货仓库 中转仓库 配送仓库,按建筑结构,平房仓库 楼房仓库 立体仓库 罐式仓库,仓库的功能,储存和保管的功能； 调节供需和运输的功能； 集散和加工的功能； 配送和服务的功能。,仓库作业设计,作业标准设计：仓库的利用高度、层数以及货物存储和搬运流程。 搬运过程设计：货物搬运效率、搬运过程的流畅性和移动装运的经济性。 仓库布局设计：存储货物的流量、重量和体积等。,仓库作业管理,仓库选址,影响仓库选择的因素： ）符合生产力布局和物流优化的原则； ）交通方便； ）节省用地； ）环境适宜； ）水电供应； ）地质地形合适。,仓库设计和运作规划,1确定仓库规模 规模是指仓
3、库建筑的总容积（长、宽和高），根据产品产量和仓库库存周转率，可以估算出库存物料的数量，由此对仓库规模进行估算。 2 仓储方案的选择：租借（对外）、租赁（从外面租用）、自营三种方式 3设施结构（顶棚高度、仓库长度和宽度、空间布局、站台设计） 4 物料搬运系统设计 5 订单拣货操作（订单处理和分拣出库等）,仓库内部产品布局,存货布局：是指确定货物本身在仓库里的分布，以实现物料搬运费用最小化，库容利用率最大化，同时满足货物位置的限制条件。 方法：按字母顺序、按周转率、按订货频率和按拣货密度因子布局。 库存定位：货物储存的位置。 方法：固定定位法和随机定位法。,仓库管理决策,包括： 公共仓库 租赁仓库
4、：使用人工搬运 自营仓库：使用托盘叉车 自营仓库：自动化搬运,四种常见仓储系统的一般总成本曲线,6.2 库容量确定,一、库容量的确定 库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库的首先要确定的问题。库容量的大小： 首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要； 其次，仓库建设投资费用和建成后的经营费用，这是库容量经济性的评价指标； 第三，出入库频率（仓库另一主要参数），它与库容量密切相关，当出库与入库频率一致时，库容量可为极小值； 此外，库容量还与库内货物存放形式、装卸搬运机械类型及通道有关。,二、库容量的计算（以无货架仓库为例）,如图：通道两侧各有两排货物（即货堆深度为两个货位），每排货物有若干列，每列
5、堆码四层。,1、蜂窝型空缺系数的计算（概率论）： 无货架堆放时，必须将同一种物品存放在一堆，如果在一列货堆上取走一层或几层，所产生的空缺不能用别的货物填补，从而影响了库容量的充分利用，这就是蜂窝空缺。 空缺系数期望值： n表示一列货位堆码货物的件数。 例中：,2、通道损失计算（设叉车通道3米宽）： 总面积=1+1+3+1+1=7（以宽度计） 可利用面积=1+1+1+1=4 则：损失=3/7 3、空缺损失： 4、总损失：,5、库存容量计算（设实际需求库容量为1000个货位） 6、仓容利用率（库存评价）：,示例结论：说明仓库利用率很低。 一般地，货堆越深（本例中深度为两个货位），空缺损失越大，但总
6、库存损失越小。 应该注意：不要一味追求存储效率（仓容利用率），否则会造成货场混乱、作业混乱。,6.3 库房设计,一、库房设计的主要内容和原则： 库房设计主要是指仓库内部的合理布局，其具体要求有： （1）要根据仓库作业程序，有利于提高作业效率； （2）要尽可能减少储存物料及仓储人员的运动距离； （3）要有利于仓库作业时间的有效利用，尽量减少人员、设备窝工，防止物资堵塞； （4）要充分利用仓库面积和建筑物空间，但需注意存储数量要易于读取，便于检查； （5）有利于物资、人员、设施安全，要符合“三防”（防水、放火、防爆）。,库房设计的具体内容包括： 确定仓库形式和作业形式； 确定货位尺寸和库房总体尺寸
7、； 物资堆码设计； 通道设计； 设备配置； 存取模式和管理模式； 建筑和公用工程设计。,主要设计参数包括： 静态的库容量、物品物理特征、库房辅助工具（托盘）尺寸等； 动态的出入库时间、批次、作业时间等。,二、仓库及作业形式的确定,1、需求分析提出问题（如需建立适合什么情况下的库房），确定目标；通过调研找出各种限制条件；研究实施工作的可行性、组织措施等。 2、确定货物单元形式和规格这一步是企业库房设计中不易控制和容易忽略的一步。不能只注重了眼前的货物形式。 3、确定库房和作业形式在上述工作基础上可以确定库房形式。一般多采用单元货格式仓库。对品种不多且批量较大的仓库，也可以采用重力式货架（流动式）
8、仓库。同时，根据入出库的工艺要求（整单元或零散货入出库）来决定是否需要拣选作业等作业活动。,三、货位和堆码的确定,1、货位尺寸的确定货位尺寸关系到仓库面积和空间利用率，也关系到能否顺利地存取货物。货位尺寸取决于在货物单元四周需留出的净空尺寸。对自动化仓库而言，这些净空尺寸的确定应考虑货架、起重设备轨道施工精度和停车精度。 2、货位布局一般应按入库、验收、储存、分拣、出库流程安排；根据作业频率确定堆垛机数量（一般一个巷道配备一台堆垛机）；确定高层货架和作业区的衔接方式。 常见错误：不注重流程中的货品流量（吞吐量大的应置于移动距离最短的位置（主通道、低货位）。 3、堆码按物资性质、品种、重量、外形
9、尺寸设计堆码位置。堆码形式有平面堆码、立体堆码和悬挂堆码，常用立体堆码。,四、通道设计,通道类型：入库区通道、各库房间（货位 间）通道。 通道设计的主要指标有通道的方向、宽度和数量，一般按国家标准设计。例如：汽车通道应不小于4米，叉车通道应不小于3.6米。,五、建筑和公用工程设计,内容包括：确定货架的工艺载荷；提出对货架的精度要求；提出对基础的承载力要求；确定采暖、通风、照明、防火等要求，其建筑主要项目如下。,六、存取和管理模式,1、存取模式：有两种基本模式。 单作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位，然后返回通道口。 复合作业模式堆垛机从通道口取一个货物单元送到选定的货位A，然后
10、直接转移到另一个给定货位B，取出其中的货物单元，送到通道口出库。 2、管理模式大中型仓库普遍采用计算机管理，并在线调度运输设备。,6.4 仓库的规划与设计,1、仓库面积指标 2、仓库总平面布置 3、单层仓库规划特点 4、多层仓库平面布置特点,一、仓库面积指标,仓库面积含有效面积和辅助面积两部分 有效面积-货垛、货架实际占用面积 辅助面积-其它区域占用面积，如验收、分类、分发作业场地、通道、办公室及生活间等面积。,仓库面积计算方法： 1）荷重计算法：根据有效面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积的方法 2）堆垛计算法：根据各种物料的外形尺寸或包装尺寸分别堆放在地面上、托盘上或货架上得到的实际占地
11、面积,荷重计算法,例题,某企业欲建仓库，预计年入库量6000吨，年作业天数360天，平均储存期30天，面积利用系数为0.4,有效面积货重0.8，试用荷重计算法求所需仓库面积。,解：SQ =6000 303600.80.4 =1563(m2),堆垛计算法,把各种物料实际占地面积加起来，除以面积利用系数，即得仓库总面积。,面积利用系数可按如下数值选取：,货架为 0.25-0.30 堆存为 0.45-0.6 托盘堆存为 0.4-0.5 混合贮存为 0.35-0.40,例题,某仓库储存某种货物6000件，每件占地面积0.6m2,货物直接在地面堆垛3层,面积利用系数为0.6，试用堆垛计算法计算所需的仓库
12、面积。,二、仓库总平面布置,仓库总平面布置原则： 位于服务中心，或靠近主要服务部门。 靠近铁路、公路或码头，并设有站台 性质相同的仓库应尽量合并，组建较大的单层仓库、多层仓库、高架仓库，以充分利用装卸设备和节约用地。 应满足防火及环保卫生要求，以保证生产安全。,仓库常用设备选择,仓库通道宽度,决定因素： 货物周转量 物料外形尺寸 运输设备 货物堆存方式 通行形式,托盘尺寸（标准化） 货物单元尺寸 搬运车辆型号 转弯半径,物料周转量大，收发较频繁的仓库，应按双向运行的原则： 车辆双向通道最小宽度：B=2b+C B最小通道宽度（m） C安全间隙，一般采用0.9m b运输设备宽度（含搬运物料宽度）（
13、m）,通道宽度一般为：,手推车2-2.5m 小型叉车2.4-3.0m 汽车单行通道3.6-4.2m 人工0.9-1.0m 货垛间过道1m,仓库站台参数,站台货位数量：考虑卡车数量、卡车停靠时间 N（站台数量）TR（每小时停靠车数）t（停留时间） 站台高度：应与车底板齐平,三、单层仓库规划特点,单层仓库货物储存方式:,1）货架储存适用品种繁多数量少的小件物品，或品种多有一定批量的，需随时取出所要的单元化货物。前者用人工存取，后者用叉车和无轨堆垛机存取。,2）堆垛储存适用于大批量品种少和不怕压的包装货物，以及不规则件和长大件，一般用吊车或叉车存取。,3）平托盘堆叠储存适用品种少批量大和不怕压的规则
14、货物，为加速出入库时所采用。一般用叉车存取。,4）柱式托盘堆叠储存适用品种少批量大和怕压的货物，为加速出入库时所采用。一般用叉车存取。,四、多层仓库平面布置特点,多层仓库除必须符合单层仓库平面布置原则要求以外，还必须满足以下要求： 最大占地面积、防火阁间面积、层数，根据储存物品类别和建筑耐火等级遵循现行建筑设计防火规范确定 占地面积小于300平方米，可设一个疏散楼梯，面积小于100平方米的防火阁间，可设置一个门 多层仓库建筑高度超过24米时，按高层库房处理 物料分布原则：上轻下重，周转快在下层 地下室高度不宜小于2.2米 楼板荷重控制在2吨/平方米左右为宜,6.5 自动化仓库的规划设计,立体仓
15、库概况 立体仓库布置 高层货架 立体仓库总体规划 单元式立体仓库的设计,一、立体仓库概况,立体仓库 自动化立体仓库是通过仓库管理计算机对存储物资进行编码、入库、出库、分拣管理，并自动完成物资的存取及输送。 也称高架仓库，一般采用几层、十几层至几十层高的货架储存货物，并且用专门的仓储作业设备进行货物出库或入库作业的仓库。 这种仓库多采用计算机管理和自动化作业，故称为自动化仓库。,基本组成,立体仓库平面布置图,物料出入库管理,图2 出库物料作业流程图,图1 入库物料作业流程图,一般情况下，AS/RS的总体布置形式如表所示。,1货架 2堆垛起重机 3进出库站 4转车台 5输送机,自动化仓库的分类,按
16、建筑结构分类：,分离式,整体式,高度,特点,优点,12m以上,12m以下,货架和建筑物构成不 可分割的整体，货架 不仅承载货物，还承 受屋顶和墙的载荷。,货架与建筑物相互 独立。,仓库结构重量轻、 整体性好，抗震。,可先建库房后立 货架，施工安全， 灵活方便。,按仓库高度分类： 高层自动化仓库 (12m) 中层自动化仓库 (5-12m) 低层自动化仓库 (5m),按货架形式分类： 单元货格式货架仓库（在我国，占90） 贯通式货架仓库 旋转式货架仓库 移动式货架仓库,自动化仓储实例1 该库体现了物流系统的完美组合，整个货架系统采用全组合式结构，高25米，将货架和库房钢结构合二为一，完成整个系统的整和。 和常规仓库相比较，具有安装周期短，节省投资的特点。,自动化仓储实例2 山东凤凰医药厂自动立体化仓库 ，实现五个巷道公用一台堆垛机。,按仓库的作业方式分类 单元作业方式：出入库作业都是以货物单元（托盘或货箱）为单位，中途不拆散。 拣选作业方式：出库是根据提货单的要求从货物单元（或货格）中拣选一部分出库。拣选方式可分为两种：
