物流分析設(shè)施規(guī)劃——倉庫規(guī)劃與設(shè)計(jì)

1、托盤存取系統(tǒng)托盤存取系統(tǒng)貨箱揀貨系統(tǒng)貨箱揀貨系統(tǒng)散箱揀貨系統(tǒng)散箱揀貨系統(tǒng)進(jìn)貨進(jìn)貨越庫作業(yè)越庫作業(yè)包裝與出貨包裝與出貨入庫入庫物料搬運(yùn)物料搬運(yùn)分類和集中分類和集中：物流路線合理，進(jìn)出口碼頭資源可以充分：物流路線合理，進(jìn)出口碼頭資源可以充分 利用，便于越庫作業(yè)，便于擴(kuò)展。利用，便于越庫作業(yè)，便于擴(kuò)展。進(jìn)進(jìn)貨貨儲(chǔ)儲(chǔ)存存揀揀貨貨出出貨貨：非常適合純粹的越庫作業(yè)，便于解決高峰：非常適合純粹的越庫作業(yè)，便于解決高峰 時(shí)同時(shí)進(jìn)出貨庫作業(yè)。時(shí)同時(shí)進(jìn)出貨庫作業(yè)。圖圖17 模塊化干線布置圖模塊化干線布置圖越庫模塊越庫模塊持續(xù)補(bǔ)貨直持續(xù)補(bǔ)貨直進(jìn)穿越模塊進(jìn)穿越模塊中速周轉(zhuǎn)中速周轉(zhuǎn)產(chǎn)品模塊產(chǎn)品模塊慢速周轉(zhuǎn)慢速周轉(zhuǎn)產(chǎn)品模

2、塊產(chǎn)品模塊長寬尺寸要符合長寬尺寸要符合gbj-2-86建筑物模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑物模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)如：庫房跨度如：庫房跨度18m，跨度為，跨度為6m的倍數(shù)，即的倍數(shù)，即6，12 ，18，24，30。 倉庫面積倉庫面積 500米米2 5001000米米2 10002000米米2寬度與長度寬度與長度 1:21:3 1:31:5 1:51:6 倉庫總面積，以此可作庫房設(shè)計(jì)。庫房的長度與寬度（跨度）倉庫總面積，以此可作庫房設(shè)計(jì)。庫房的長度與寬度（跨度）與庫房面積有關(guān)，在確定的面積下，長寬可以有無數(shù)種組合，與庫房面積有關(guān)，在確定的面積下，長寬可以有無數(shù)種組合，但設(shè)計(jì)要按優(yōu)先比例選取，一般如下表所示。但設(shè)

3、計(jì)要按優(yōu)先比例選取，一般如下表所示。收發(fā)站臺(tái)收發(fā)站臺(tái)(dock)主要用于貨物的裝卸暫放。而且因?yàn)閭}庫是一主要用于貨物的裝卸暫放。而且因?yàn)閭}庫是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)出頻繁，需要專門考慮系統(tǒng)進(jìn)出兩端，也即收個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)出頻繁，需要專門考慮系統(tǒng)進(jìn)出兩端，也即收發(fā)站臺(tái)的設(shè)計(jì)。發(fā)站臺(tái)的設(shè)計(jì)。某倉庫每年處理貨物某倉庫每年處理貨物6百萬箱，其中百萬箱，其中70%的進(jìn)貨是由卡車運(yùn)的進(jìn)貨是由卡車運(yùn)輸?shù)?，而輸?shù)?，?0%的出貨是由卡車運(yùn)輸?shù)摹５某鲐浭怯煽ㄜ囘\(yùn)輸?shù)摹?倉庫每周工作倉庫每周工作5天，天，每天每天2班。對(duì)于進(jìn)貨卡車，卸貨速度是每工人小時(shí)班。對(duì)于進(jìn)貨卡車，卸貨速度是每工人小時(shí)200箱，而箱，而出貨上貨的速度

4、是出貨上貨的速度是175箱箱/人時(shí)。進(jìn)出貨卡車滿載都是人時(shí)。進(jìn)出貨卡車滿載都是500箱。箱。 考慮進(jìn)出貨并不均勻，設(shè)計(jì)加上考慮進(jìn)出貨并不均勻，設(shè)計(jì)加上25%的安全系數(shù)。試確定倉的安全系數(shù)。試確定倉庫收發(fā)貨門數(shù)。庫收發(fā)貨門數(shù)。(1) 確定進(jìn)貨需求確定進(jìn)貨需求a.年卡車進(jìn)貨量為卡車進(jìn)貨百分比乘總進(jìn)貨量，年卡車進(jìn)貨量為卡車進(jìn)貨百分比乘總進(jìn)貨量，即即70%6 000000=4200000箱箱 b. 則年進(jìn)貨卡車次數(shù)（滿載）為則年進(jìn)貨卡車次數(shù)（滿載）為4200000/500=8400次次 c. 每一卡車貨卸貨作業(yè)時(shí)間為每一卡車貨卸貨作業(yè)時(shí)間為500/200=2.5小時(shí)小時(shí) d. 年總進(jìn)貨卡車次數(shù)所需作業(yè)

5、時(shí)間為年總進(jìn)貨卡車次數(shù)所需作業(yè)時(shí)間為84002.5=21000h 2）確定出貨需求）確定出貨需求 a.年卡車出貨量為卡車出貨百分比乘總出貨量，年卡車出貨量為卡車出貨百分比乘總出貨量，即即90%6 000 000=5400000箱箱 b. 年出貨卡車次數(shù)（滿載）為年出貨卡車次數(shù)（滿載）為5400 000/500=10800次次 c. 每一卡車貨上貨作業(yè)時(shí)間為每一卡車貨上貨作業(yè)時(shí)間為500/175=2.85h d. 年總進(jìn)貨卡車次數(shù)所需作業(yè)時(shí)間為年總進(jìn)貨卡車次數(shù)所需作業(yè)時(shí)間為108002.85=30780h 庫房的通道主要包括庫房的通道主要包括和和3）計(jì)算總共作業(yè)時(shí)間）計(jì)算總共作業(yè)時(shí)間 進(jìn)、出貨合

6、計(jì)作業(yè)時(shí)間為進(jìn)、出貨合計(jì)作業(yè)時(shí)間為21000+30780=51780h， 加上加上25%安全系數(shù)為安全系數(shù)為51780(1+25%)=64725h 4）每年工作時(shí)數(shù)）每年工作時(shí)數(shù) 52周乘每周工作天數(shù)乘每天工作時(shí)數(shù)，周乘每周工作天數(shù)乘每天工作時(shí)數(shù)，即即52582=4 160小時(shí)小時(shí) 5）需要門數(shù)為總作業(yè)時(shí)間除年工作時(shí)數(shù)，）需要門數(shù)為總作業(yè)時(shí)間除年工作時(shí)數(shù)，即即 64725/4160=15.516 故倉庫需要故倉庫需要16個(gè)收發(fā)貨門。個(gè)收發(fā)貨門。在倉庫或物流中心平面布置圖上布置動(dòng)線，表示商品、設(shè)備在倉庫或物流中心平面布置圖上布置動(dòng)線，表示商品、設(shè)備（包括貨品箱、托盤、料箱等）、廢棄物和人員的移動(dòng)

7、路線（包括貨品箱、托盤、料箱等）、廢棄物和人員的移動(dòng)路線 。圖圖18 倉庫物流和人流動(dòng)線圖倉庫物流和人流動(dòng)線圖p自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)(automated storage and retrieval system，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱asrs)是指不用人工直接處理，能自動(dòng)存儲(chǔ)是指不用人工直接處理，能自動(dòng)存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)和取出物料的系統(tǒng) 。p自動(dòng)化倉儲(chǔ)有：自動(dòng)化倉儲(chǔ)有：、和和及及等組成。等組成。as-rs自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)施選址及其評(píng)價(jià)設(shè)施選址及其評(píng)價(jià) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院 自動(dòng)化倉庫的功能一般包括自動(dòng)化倉庫的功能一般包括、和和和和等。等。as/rs進(jìn)出庫進(jìn)出庫立體倉庫立體倉

8、庫-箱式全自動(dòng)立體倉庫作業(yè)演箱式全自動(dòng)立體倉庫作業(yè)演示示p立體倉庫能大幅度地增加倉庫高度，充分利用倉庫面積與空間，立體倉庫能大幅度地增加倉庫高度，充分利用倉庫面積與空間，減少占地面積。減少占地面積。p實(shí)現(xiàn)倉庫的機(jī)械化、自動(dòng)化，從而提高出、入庫效率，降低物實(shí)現(xiàn)倉庫的機(jī)械化、自動(dòng)化，從而提高出、入庫效率，降低物流成本。流成本。p由于采用貨架儲(chǔ)存及計(jì)算機(jī)管理，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出的出入庫原則，由于采用貨架儲(chǔ)存及計(jì)算機(jī)管理，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出的出入庫原則，防止儲(chǔ)存原因造成的貨物損失。防止儲(chǔ)存原因造成的貨物損失。p采用自動(dòng)化技術(shù)后，立體倉庫能適應(yīng)黑暗、有毒、低溫等特殊采用自動(dòng)化技術(shù)后，立體倉庫能適應(yīng)黑暗、有毒、低溫等

9、特殊場(chǎng)合的需要。場(chǎng)合的需要。p倉儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)倉儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)wms，數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確，便于掌握庫存情況，數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確，便于掌握庫存情況，提高了生產(chǎn)的應(yīng)變能力和決策能力，提高倉庫管理水平。提高了生產(chǎn)的應(yīng)變能力和決策能力，提高倉庫管理水平。p自動(dòng)化程度不斷提高。自動(dòng)化程度不斷提高。p與生產(chǎn)企業(yè)的工藝流程結(jié)合更為緊密。與生產(chǎn)企業(yè)的工藝流程結(jié)合更為緊密。 p儲(chǔ)存貨物品種多樣化。儲(chǔ)存貨物品種多樣化。p 提高倉庫出入庫周轉(zhuǎn)率。提高倉庫出入庫周轉(zhuǎn)率。p提高倉庫運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與安全性及降低噪聲。提高倉庫運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與安全性及降低噪聲。 p開發(fā)可供實(shí)用的揀選自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)。開發(fā)可供實(shí)用的揀選自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)。貨架

10、貨架巷道機(jī)巷道機(jī)周邊搬運(yùn)系統(tǒng)周邊搬運(yùn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)p運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)p載貨臺(tái)及取貨機(jī)構(gòu)載貨臺(tái)及取貨機(jī)構(gòu)p提升機(jī)構(gòu)提升機(jī)構(gòu)p機(jī)架機(jī)架p電氣設(shè)備電氣設(shè)備圖圖19 巷道堆垛機(jī)主要機(jī)構(gòu)圖巷道堆垛機(jī)主要機(jī)構(gòu)圖p運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)p載貨臺(tái)及取貨機(jī)構(gòu)載貨臺(tái)及取貨機(jī)構(gòu)p提升機(jī)構(gòu)提升機(jī)構(gòu)p機(jī)架機(jī)架p電氣設(shè)備電氣設(shè)備圖圖20 巷道堆垛機(jī)主要機(jī)構(gòu)圖巷道堆垛機(jī)主要機(jī)構(gòu)圖按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)構(gòu)形式分類p單立柱型單立柱型p雙立柱型雙立柱型圖圖21 單、雙柱式巷道堆垛機(jī)單、雙柱式巷道堆垛機(jī)圖圖22 雙柱式巷道堆垛機(jī)雙柱式巷道堆垛機(jī)圖圖23 單柱式巷道堆垛機(jī)單柱式巷道堆垛機(jī)按支承方式分類按支承方式分類（支承在地面軌道上，用

11、下部車輪支承和驅(qū)動(dòng)）（支承在地面軌道上，用下部車輪支承和驅(qū)動(dòng)）支承在屋架軌道上，驅(qū)動(dòng)在上部）支承在屋架軌道上，驅(qū)動(dòng)在上部）支承在貨架軌道上，驅(qū)動(dòng)在上部支承在貨架軌道上，驅(qū)動(dòng)在上部按作業(yè)方式分類按作業(yè)方式分類以整個(gè)貨物單元出、入庫；起重機(jī)載貨臺(tái)須備有叉取貨物的裝以整個(gè)貨物單元出、入庫；起重機(jī)載貨臺(tái)須備有叉取貨物的裝置；適用于整個(gè)貨物單元出入庫的作業(yè)，或者置；適用于整個(gè)貨物單元出入庫的作業(yè)，或者“貨到人貨到人”的揀的揀選作業(yè)。選作業(yè)。 堆垛機(jī)上設(shè)司機(jī)室，由司機(jī)從貨物單元中揀選一部分貨物出庫；堆垛機(jī)上設(shè)司機(jī)室，由司機(jī)從貨物單元中揀選一部分貨物出庫；載貨臺(tái)上可以不設(shè)叉取裝置，直接由司機(jī)手工操作取貨；適

12、用載貨臺(tái)上可以不設(shè)叉取裝置，直接由司機(jī)手工操作取貨；適用于于“人到貨人到貨”的揀選作業(yè)。的揀選作業(yè)。 1）需求分析（）需求分析（pqrst，abc分類，物料特性）。分類，物料特性）。 2）確定貨物單元形式及規(guī)格）確定貨物單元形式及規(guī)格(sku)。3）作業(yè)方式及機(jī)械設(shè)備選擇。）作業(yè)方式及機(jī)械設(shè)備選擇。單元型還是揀選型。是否要揀選？（揀選設(shè)備、輸送設(shè)備）單元型還是揀選型。是否要揀選？（揀選設(shè)備、輸送設(shè)備）1）確定貨位尺寸和倉庫總體尺寸。）確定貨位尺寸和倉庫總體尺寸。2）確定倉庫的整體布置。）確定倉庫的整體布置。每排貨架在水平方向的列數(shù)每排貨架在水平方向的列數(shù)c： c=n/(2as)其中：其中：n

13、庫存量（貨物單元）庫存量（貨物單元） a 巷道數(shù)巷道數(shù) （兩排貨架為一巷道）（兩排貨架為一巷道） s 貨架的層數(shù)貨架的層數(shù)1列列c列列貨架長度貨架長度l=cx貨架橫向尺寸貨架橫向尺寸巷道巷道1巷道巷道2巷道巷道3巷道巷道a2列列一般情況下，一般情況下，as/rs的總體布置形式如表所示。的總體布置形式如表所示。 圖圖24 自動(dòng)化立體倉庫圖示自動(dòng)化立體倉庫圖示高架倉庫中貨物存取周期，即堆垛機(jī)完成一高架倉庫中貨物存取周期，即堆垛機(jī)完成一項(xiàng)作業(yè)后，再回到原地所需要的時(shí)間。項(xiàng)作業(yè)后，再回到原地所需要的時(shí)間。1）單一作業(yè)方式）單一作業(yè)方式堆垛機(jī)從巷道口入庫臺(tái)，取一個(gè)單元貨物送到選定的堆垛機(jī)從巷道口入庫臺(tái)，

14、取一個(gè)單元貨物送到選定的貨位，然后返回巷道口的出入庫臺(tái)。貨位，然后返回巷道口的出入庫臺(tái)。 堆垛機(jī)從巷道口出發(fā)到某一指定的貨位取一個(gè)單元貨堆垛機(jī)從巷道口出發(fā)到某一指定的貨位取一個(gè)單元貨物送到出入庫臺(tái)。物送到出入庫臺(tái)。 2）復(fù)合作業(yè)方式）復(fù)合作業(yè)方式堆垛機(jī)從出入庫臺(tái)取一件單元貨物送到選定的貨位，然后直接堆垛機(jī)從出入庫臺(tái)取一件單元貨物送到選定的貨位，然后直接轉(zhuǎn)移到另一個(gè)給定貨位，取出其中的貨物單元，再回到出入庫轉(zhuǎn)移到另一個(gè)給定貨位，取出其中的貨物單元，再回到出入庫臺(tái)出庫。臺(tái)出庫。圖圖25 堆垛機(jī)的作業(yè)方式堆垛機(jī)的作業(yè)方式單作業(yè)周期單作業(yè)周期復(fù)合作業(yè)周期復(fù)合作業(yè)周期當(dāng)兩機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)間相等，有：當(dāng)兩機(jī)構(gòu)運(yùn)

15、行時(shí)間相等，有：定義貨架參數(shù)定義貨架參數(shù)w:xzzxhvlhvlvvw 圖圖26 堆垛機(jī)作業(yè)周期計(jì)算參數(shù)堆垛機(jī)作業(yè)周期計(jì)算參數(shù)xvvzxz等時(shí)線：在該線位置的各貨位作業(yè)時(shí)間相等，即等時(shí)線：在該線位置的各貨位作業(yè)時(shí)間相等，即txtz。圖圖27 等時(shí)線等時(shí)線堆垛機(jī)行走和載荷臺(tái)的升降時(shí)間外，還應(yīng)考慮貨叉的升縮作業(yè)堆垛機(jī)行走和載荷臺(tái)的升降時(shí)間外，還應(yīng)考慮貨叉的升縮作業(yè)時(shí)間以及貨叉與托盤對(duì)位所需要的微動(dòng)時(shí)間。時(shí)間以及貨叉與托盤對(duì)位所需要的微動(dòng)時(shí)間。貨叉伸縮的作業(yè)時(shí)間貨叉伸縮的作業(yè)時(shí)間包括貨叉伸出時(shí)間和貨叉縮回時(shí)間。包括貨叉伸出時(shí)間和貨叉縮回時(shí)間。在單作業(yè)時(shí)，貨叉伸、縮各一次；在單作業(yè)時(shí)，貨叉伸、縮各一次

16、；雙作業(yè)時(shí)，貨叉要伸、縮各兩次。雙作業(yè)時(shí)，貨叉要伸、縮各兩次。p假設(shè)假設(shè)80%的作業(yè)是復(fù)合作業(yè)方式，的作業(yè)是復(fù)合作業(yè)方式，20%是單作業(yè)方式。是單作業(yè)方式。p摒棄運(yùn)行距離特別近和特別遠(yuǎn)的兩種極端情況，取貨架長度摒棄運(yùn)行距離特別近和特別遠(yuǎn)的兩種極端情況，取貨架長度和高度的和高度的20%80%之間的范圍作為經(jīng)常運(yùn)行的范圍。之間的范圍作為經(jīng)常運(yùn)行的范圍。p取四個(gè)復(fù)合作業(yè)和一個(gè)單作業(yè)為一組進(jìn)行驗(yàn)算取四個(gè)復(fù)合作業(yè)和一個(gè)單作業(yè)為一組進(jìn)行驗(yàn)算。圖圖28 計(jì)算平均作業(yè)周期的路線圖計(jì)算平均作業(yè)周期的路線圖是單作業(yè)是單作業(yè)是復(fù)合是復(fù)合作業(yè)作業(yè)p分別計(jì)算各次作業(yè)周期分別計(jì)算各次作業(yè)周期 、 、 、 、 。p 按下式

17、計(jì)算一次入庫或出庫的平均作業(yè)周期按下式計(jì)算一次入庫或出庫的平均作業(yè)周期t（s）：）：p計(jì)算每小時(shí)平均入庫或出庫貨物單元數(shù)為計(jì)算每小時(shí)平均入庫或出庫貨物單元數(shù)為：ttttt1()2tttttt平均153600nt平均單作業(yè)周期：堆垛機(jī)完成一次單入庫或單出庫作業(yè)所需要的時(shí)單作業(yè)周期：堆垛機(jī)完成一次單入庫或單出庫作業(yè)所需要的時(shí)間。間。圖圖29 單作業(yè)周期的等效貨位單作業(yè)周期的等效貨位復(fù)合作業(yè)周期：堆垛機(jī)從入庫臺(tái)取出貨物送到指定的貨位，然復(fù)合作業(yè)周期：堆垛機(jī)從入庫臺(tái)取出貨物送到指定的貨位，然后轉(zhuǎn)移到另一個(gè)指定的貨位，取出其中的貨物單元，再回到出后轉(zhuǎn)移到另一個(gè)指定的貨位，取出其中的貨物單元，再回到出入庫臺(tái)所需的時(shí)間。入庫臺(tái)所需的時(shí)間。圖圖30 復(fù)合作業(yè)周期的等效貨位復(fù)合作業(yè)周期的等效貨位有軌巷道式高層貨架倉庫設(shè)計(jì)規(guī)范有軌巷道式高層貨架倉庫設(shè)計(jì)規(guī)范jb/t9018-1999存存哪些物資哪些物資、存量多少存量多少、什么情況下應(yīng)補(bǔ)充存量什么情況下應(yīng)補(bǔ)充存量等一類復(fù)雜等一類復(fù)雜問題，用計(jì)算機(jī)仿真會(huì)得到比較符合實(shí)際情況的結(jié)果。問題，用計(jì)算機(jī)仿真會(huì)得到比較符合實(shí)際情況的結(jié)果。前面的計(jì)算假設(shè)的條件比較多，導(dǎo)致計(jì)算