第四章物流搬運系統(tǒng)

第四章物流搬運系統(tǒng)第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三物流決策的三角形

客戶服務(wù)目標(biāo)

產(chǎn)品物流服務(wù)信息系統(tǒng)運輸戰(zhàn)略：運輸基礎(chǔ)知識運輸決策庫存戰(zhàn)略：預(yù)測倉儲基礎(chǔ)知識庫存決策采購和供應(yīng)決策倉儲決策選址戰(zhàn)略：選址決策網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程倉儲和物料搬運成本占企業(yè)物流總成本的26％。第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三第十二章存儲與搬運決策存儲與搬運活動雖然屬于輔助性物流活動，但它們會影響分銷渠道中客戶訂單的處理時間或供應(yīng)渠道中產(chǎn)品供應(yīng)所需的時間，而且這些活動屬于成本耗費型活動，因此，很值得進(jìn)行細(xì)致的管理。本章重點：倉庫的設(shè)計和運作設(shè)施設(shè)計的規(guī)劃：設(shè)施規(guī)模、融資類型、結(jié)構(gòu)、空間布局、站臺設(shè)計、物料搬運系統(tǒng)選擇和存貨布局。第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三第十二章存儲與搬運決策選址設(shè)計與運作規(guī)劃物料搬運系統(tǒng)設(shè)計訂單-揀貨操作第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三一、選址選址是選定將要建立設(shè)施的某一塊房地產(chǎn)。選址方法不僅是科學(xué)，也是一門藝術(shù)，需要對許多有形的或無形的因素進(jìn)行衡量。不同行業(yè)分撥中心選址的考慮因素：第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三不同行業(yè)分撥中心選址的考慮因素考慮因素全部制造業(yè)零售業(yè)分撥業(yè)運輸通道1121外向運輸2235與客戶的距離3366勞動力可得性4513勞動力成本5674內(nèi)向運輸6442工會環(huán)境7759稅收88107國家優(yōu)惠政策/法律910————土地成本10——88公用事業(yè)費————910適時管理要求——9————第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三二、設(shè)計與運作規(guī)劃確定設(shè)施規(guī)模庫容類型選擇的財務(wù)分析設(shè)施結(jié)構(gòu)站臺設(shè)計第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三1、確定設(shè)施規(guī)模設(shè)施規(guī)劃決策中最重要的部分，決定了未來倉庫運作的約束條件。規(guī)模規(guī)劃過小會導(dǎo)致倉庫的物料搬運費用過高，庫容過大則會導(dǎo)致有必要的空間費用。規(guī)模：倉庫建筑的總?cè)莘e——長、寬、高影響規(guī)模確定的決策因素：所用物料搬運系統(tǒng)的類型、對巷道的要求、存貨布局排列、對站臺的要求、當(dāng)?shù)亟ㄖ?guī)章、辦公區(qū)域和貨物吞吐量等。第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三1、確定設(shè)施規(guī)模無趨勢規(guī)模確定問題：空間需求沒有顯著變化，需求趨勢不可預(yù)測，但短期內(nèi)空間需求會發(fā)生季節(jié)性變動。有趨勢規(guī)模確定：預(yù)期平均庫存水平在數(shù)年內(nèi)將有變化——動態(tài)規(guī)模確定。第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三無趨勢規(guī)模確定如果庫容需求的波動很小，可只根據(jù)費用大小采用一種存儲類型：公共倉庫、租賃倉庫或自營倉庫。如果庫容需求的波動很大，采用混合策略更好：倉儲空間需求時期租用倉庫自營倉庫例子P393第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三有趨勢規(guī)模確定必須考慮：倉庫的規(guī)模何時會發(fā)生變化，變化多少。確定任何時點的最優(yōu)倉庫規(guī)模都需要對這一規(guī)模所能帶來的收益與改變倉庫規(guī)模的成本進(jìn)行權(quán)衡。第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三對規(guī)模確定方法的評價優(yōu)點：采用了混合策略而不是單一方式；考慮到了庫容需求的變化；對公共庫容空間需求的時間選擇和范圍進(jìn)行了規(guī)劃；對現(xiàn)期自營庫容需求的時間選擇和范圍進(jìn)行界定，從而為規(guī)劃庫容變化準(zhǔn)備了提前期。第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三對規(guī)模確定方法的評價局限性：將庫存水平作為庫容需求的主要決定因素，對影響庫容需求的其它因素如巷道、站臺、發(fā)貨區(qū)、揀貨區(qū)的空間需求沒有仔細(xì)測算，因此所提出的倉庫規(guī)模只能是估計數(shù)。由于預(yù)測不準(zhǔn)確可能導(dǎo)致規(guī)劃誤差，這可能帶來額外的成本。以主觀判斷為基礎(chǔ)選擇倉庫規(guī)模方案可能不會涉及所有的規(guī)模組合。第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三2、庫容類型選擇的財務(wù)分析庫容類型的選擇：租借、租賃還是自有庫容？通常使用資金的時間價值（凈現(xiàn)值）進(jìn)行比較：PV：第0期的凈現(xiàn)值i：折扣率或基礎(chǔ)利率，是該投資的預(yù)期年收益率若PV為正，投資可行，PV為負(fù)則投資不可行。也可計算PV為0時的貼現(xiàn)率（內(nèi)含報酬率IRR），然后將其與基礎(chǔ)利率比較，若大于基礎(chǔ)利率，則投資可行。租賃費用例子P396第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三3、設(shè)施結(jié)構(gòu)倉庫的最優(yōu)結(jié)構(gòu)：頂棚高度長度與寬度空間布局第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三頂棚高度取決于建筑成本、物料搬運成本和貨物堆碼特性：頂棚高度增加一倍，倉容增加一倍，建筑成本不會翻番，但貨物堆碼和揀選的時間變長，物料搬運成本上升。儲存貨物的特性會影響頂棚高度，貨物堆碼或托盤的穩(wěn)定性決定了頂棚高度的上限。貨架的使用會克服產(chǎn)品自身的限制，提高倉庫頂棚高度的利用率，因此儲存和搬運設(shè)備的特征就成為頂棚高度設(shè)計的限制因素。在貨物和頂棚的有效高度之間還應(yīng)該保持一個額外的最小間隔。第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三取決于在庫內(nèi)移動產(chǎn)品的物料搬運成本和倉庫的建筑成本。弗朗西斯：站臺位于X點的倉庫最優(yōu)寬度和長度：C：某種貨物出入庫的每英尺總成本之和乘以每年該種貨物出入庫的預(yù)期數(shù)量k：每英尺的年周長成本S：所需的倉庫地面面積S面積X長度與寬度WLY第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三S面積長度與寬度站臺位于Y點的倉庫最優(yōu)寬度和長度：XWLY第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三長度與寬度將站臺設(shè)置在X點的總相關(guān)成本：將站臺設(shè)置在Y點的總相關(guān)成本：例子P400第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三決定倉庫長度與寬度的其它因素使用傳送帶搬運系統(tǒng)會弱化站臺位置和倉庫結(jié)構(gòu)與可變搬運成本之間的關(guān)系；倉庫的長度可能由火車或卡車的站臺要求決定：零擔(dān)運輸卡車的場站要求狹長型結(jié)構(gòu)交叉理貨、中轉(zhuǎn)倉庫等高吞吐量設(shè)施的空間布局最好是長而窄的矩形；庫房的形狀還取決于所需的出入口的數(shù)量：中小型庫房的形狀：長方形出入口150~250個：“T”形250個以上：“H”形第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三空間布局貨位、貨架和巷道的布局決策：各貨架上的貨位數(shù)量、所用貨架的數(shù)量以及貨架的放置方向，是與庫房的長平行還是垂直。兩種貨架布局及最優(yōu)設(shè)計：P401第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三縱向貨架排列第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三橫向貨架排列第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三4、站臺設(shè)計火車站臺站臺的長度：L=DS/QNL：所需的火車站長度D：每天的訂單總需求量S：所使用的車廂平均長度Q：車廂的平均載貨量N：每天完成的車廂變換次數(shù)例子P404第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三站臺設(shè)計還需考慮的其它因素是否應(yīng)花額外的費用封閉站臺？封閉式站臺可保護(hù)貨物不受惡劣氣候影響，防盜并提高裝卸效率。站臺的深度站臺與車廂底板的水平高度第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三4、站臺設(shè)計卡車站臺卡車站臺一般不計算站臺長度，而是計算所需站門或車位的數(shù)目：N=DH/CSN：站門總數(shù)D：站臺的日平均貨運量H：裝/卸一卡車貨物所需時間C：卡車載貨量S：每天可進(jìn)行卡車裝卸的時間例子P404第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三三、物料搬運系統(tǒng)設(shè)計物料搬運系統(tǒng)設(shè)計的五個發(fā)展階段：以大量人力活動為特征的人工物料搬運；用傳送帶和工業(yè)叉車等機(jī)械裝置來運送物料，利用多層貨架、堆碼機(jī)和旋轉(zhuǎn)貨架進(jìn)行物料存儲，利用開關(guān)和電磁裝置進(jìn)行設(shè)備管理；以使用自動導(dǎo)向車輛、自動托盤叉車、自動存取設(shè)備以及自動化物料識別系統(tǒng)為特征的自動化物料搬運；綜合各種自動化方式，實現(xiàn)各種自動化物料搬運活動的一體化；——目前還沒有很好地實施通過使用人工智能和相關(guān)的專家系統(tǒng)進(jìn)行的智能物料搬運?！磥淼哪繕?biāo)第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三三、物料搬運系統(tǒng)設(shè)計降低物料搬運成本的方法：縮短運送距離提高單位搬運規(guī)模揀貨和確定存儲路線時，創(chuàng)造雙程搬運機(jī)會提高空間利用率關(guān)鍵性物料搬運決策：1、物料搬運系統(tǒng)選擇2、產(chǎn)品布局決策第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三1、物料搬運系統(tǒng)選擇物料搬運系統(tǒng)選擇時應(yīng)考慮的因素：外部的物料搬運系統(tǒng)是否會限制系統(tǒng)的選擇？倉庫設(shè)計是否會限制設(shè)備的選擇？系統(tǒng)內(nèi)貨物的性質(zhì)和規(guī)模對設(shè)備的選擇影響很大。人工系統(tǒng)投資成本低，具有高度靈活性，能適應(yīng)外界環(huán)境變化。貨物的特性是系統(tǒng)選擇的決定性因素。為應(yīng)付意外情況而留出的余地也會影響系統(tǒng)設(shè)計。第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三1、物料搬運系統(tǒng)選擇更詳細(xì)的設(shè)計問題：系統(tǒng)類型設(shè)備更新方案的選擇第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三系統(tǒng)類型人工系統(tǒng)叉車-托盤系統(tǒng)傳送帶系統(tǒng)自動存取系統(tǒng)混合系統(tǒng)對上述系統(tǒng)的選擇，首先要進(jìn)行財務(wù)分析。例子P407進(jìn)行最終決策時，還要考慮風(fēng)險、靈活性和時效性等主觀因素。第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)備更新由于物料搬運設(shè)備的使用壽命較短，因此需要制定設(shè)備更新的政策方案：依照經(jīng)驗原則制定設(shè)備更新方案，如叉車每5年進(jìn)行更新。等值年成本現(xiàn)值分析法：P410例子第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三2、產(chǎn)品布局決策確定存貨在倉庫中的放置位置，如何擺放及如何查找存貨：存貨布局存貨排列庫存定位法第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三存貨布局確定貨物本身在倉庫里的分布，以實現(xiàn)物料搬運費用最小化，庫容利用率最大化，同時滿足貨物位置的限制條件，如安全、防火、產(chǎn)品相容性以及揀貨要求等。揀貨方法：往返揀貨法揀貨員制定路徑指定每位工作人員的揀貨區(qū)第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三存貨布局的方法直覺方法運輸路徑法線性規(guī)劃模型活動刻畫法第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三直覺方法布局根據(jù)四條標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：互補性：將經(jīng)常一起訂購的物品放置在相互接近的位置。相容性：有關(guān)物品相鄰放置是否可行。流動性：根據(jù)貨物不同的周轉(zhuǎn)次數(shù)，將流轉(zhuǎn)較快的貨物放置在靠近出貨點或出貨等待區(qū)的位置。按貨物規(guī)格布局：將較小的物品放置在靠近出貨點的位置。按流動性或規(guī)格進(jìn)行布局可能都不是最佳的，因此可以將兩者綜合起來考慮，使用體積-訂單指數(shù)（COI），體積-訂單指數(shù)低的貨物盡可能靠近出貨點放置?！狢OI指數(shù)法第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三COI指數(shù)法體積-訂單指數(shù)（COI）：貨物所需的平均空間與該貨物的日平均訂單數(shù)量的比值。例子P413第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三四種直覺布局方法按字母順序布局：所有的貨物嚴(yán)格按照文字順序進(jìn)行布局按流轉(zhuǎn)快慢布局：按頻率布局：流轉(zhuǎn)最快的貨物盡可能最靠近揀貨員的工作區(qū)放置。按揀貨密度因子布局：貨物的年揀貨量與所需庫容的比值越高，盡可能靠近揀貨員的工作區(qū)放置。注意：揀貨密度因子（SDF）與體積-訂單指數(shù)相反第38頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三運輸路徑法適用于揀貨員制定路徑時第39頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三線性規(guī)劃模型理論上最好的選擇但計算量大第40頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三活動刻畫法通過實際銷售數(shù)據(jù)找出訂單組合、每訂單產(chǎn)品線數(shù)量、每訂單的體積數(shù)和每訂單產(chǎn)品線及體積的統(tǒng)計分布，將這些數(shù)據(jù)用于庫存定位?；顒涌坍嫹ú襟E：P416適用于搬運成本高，庫存產(chǎn)品品類眾多，產(chǎn)品特性差異巨大的倉庫。第41頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三存貨排列進(jìn)行托盤化儲存時要考慮存貨位置。存貨位置：托盤相對于巷道的擺放角度。直角或00布局斜角排列：00~600最佳爭議：會產(chǎn)生閑置庫容空間？叉車所需的轉(zhuǎn)彎小于900？提高運作效率？VS第42頁，共45頁，2023年，2月20日，星期三庫存定位法用來查找貨物儲存位置的方法：固定定位法給每一種產(chǎn)品分配一定數(shù)量的貨位或貨架。缺陷是庫容利用率低。隨機(jī)定位法貨物入庫后，被送到任何可用的空間。能較好地利用存儲空間，但需要對