制造企業成品倉庫規劃設計探討

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1意義

從社會經濟發展的歷史軌跡來看，原材料資源領域依靠科技進步，節約消耗、代用、綜合利用、回收利用，乃至大量人工合成而獲取高額利潤，被稱為“第一利潤源”。人力資源領域依靠科技進步，提高勞動生產率，降低人力資源消耗；或采用機械化、自動化設備來降低勞動耗用，從而降低成本；或通過提高勞動力訓練程度來提高勞動生產率，從而增加利潤，被稱為“第二利潤源”。在前兩個利潤源潛力越來越小、利潤開拓越來越困難的情況下，日本早稻田大學教授、權威物流成本研究學者西澤修先生提出“第三利潤源”，既對物流潛力及效益的描述：合理組織產供銷環節，將貨物按必要的數量以必要的方式，在要求的時間內送到必要的地點，讓每一個要素、每一個環節都做到最好。隨著經濟全球化進程的加快與信息技術的高速發展，制造企業獲取生產資料與產品市場營銷的范圍日益擴大，其社會生產、物資流通、商品交易及管理方式正在或即將發生翻天覆地的改革?，F代物流作為一種先進的組織方式、管理技術，通過合理布置、設計物流系統，可以大幅度減少工作量，減輕工人勞動強度，減少勞動力數量；可以大幅度縮短生產周期和交貨期，提高資金周轉率；可以降低物流費用以降低生產成本，減少流動資金占用率；通過優化生產、儲存過程中的搬運手段，可以防止磕碰，提高產品質量；通過物流過程的改造，促進新工藝、新設備的使用，達到文明生產、安全生產。因此，現代物流可以提高制造企業管理水平，促進生產系統盡可能多地發揮生產能力，提高企業經濟效益，提高企業競爭力。物流系統的功能要素一般包括運輸，儲存保管、裝卸搬運、包裝、流通加工、配送和信息處理7部分。其中，運輸和儲存保管共同構成了物流系統的兩大支柱，在物流活動中處于中心地位。而大多數制造企業將運輸外包給經銷商。因此，儲存保管就成為了制造企業獲取“第三利潤源”的重點。隨著經濟的發展，消費者的需求方式出現了個性化、多樣化的改變；制造企業的生產方式也隨之變成了多品種、小批量的柔性生產方式；物流的特征也由少品種、大批量變成多品種、小批量；儲存保管的功能也從重視保管效率變成重視實現流通功能。儲存保管功能主要是通過倉庫來實現的，因此倉庫的規劃設計也要適應這種變化。

2綜述

盧平平（2007）[1]在《現代倉庫規劃設計應考慮的幾大問題》中結合現有倉庫實際,提出了現代倉庫規劃設計應考慮的三大問題:自然因素、社會因素以及倉庫內部構成。李新宇（2013）[2]在《我國現代化倉儲管理的發展方向》中通過分析我國倉儲管理的現狀和存在的問題，重點闡述了現代化倉儲管理的發展方向。馬東博（2005）[3]在《制造企業的倉庫設計》中從生產企業的實際出發,結合業務模式和具體運作,對產成品倉庫空間的需要和使用效率進行討論。劉穎、孔慶麗、王睿（2008）[4]在《倉庫規劃問題的研究》中提出我國倉儲業的發展明顯滯后，管理落后、設備陳舊，倉庫利用率低，已經無法適應市場經濟發展的要求，為了能夠順應流通體制改革的不斷深化，以及不斷擴大開放和對外貿易的發展，對現有的倉庫進行重新規劃。張娜、李輝（2012）[5]在《多品種跨批量制造企業精益倉儲研究與應用》中針對多品種跨批量制造企業倉儲管理中儲區規劃及貨位分配存在的問題，從精益生產思想出發，提出精益倉儲的理論，建立基于精益思想的倉儲優化模型，并結合ABC法對某企業的倉庫儲區進行優化，提出具體應用方案。研究結果表明，優化方案極大地提高了庫房的空間利用率，縮短了物資出入庫時間。于占泉、魯曉春、付近近（2013）[6]在《基于排隊論的入庫理貨區規劃研究》中把排隊論的原理應用于倉庫入庫理貨區規劃研究，建立了入庫理貨區規劃模型；用蒙特卡洛模擬來進行大量的數據分析，減弱隨機性對結果造成的影響。結果顯示利用排隊論原理來規劃倉庫入庫理貨區面積，可以使得理貨區的利用率達到71.2%，證明該種方法是合理有效的。目前學術界對自動化立體倉庫的研究比較集中，自動化立體倉庫是物流倉儲中出現的新概念，利用立體倉庫設備實現倉庫高層合理化，存取自動化，操作簡便化。自動化立體倉庫固然擁有倉庫作業全部實現機械化和自動化，便于控制與管理，尤其是配合計算機，不但能夠實現作業過程的自動控制，而且能夠進行信息處理；采用高層貨架、立體儲存，能有效地利用空間，減少占地面積，降低土地購置費用；采用托盤或貨箱儲存貨物，貨物的破損率顯著降低等優點，但是結構復雜，配套設備多，需要的基建和設備投資高；貨架安裝精度要求高，施工困難，周期長；設備的養護要求高，系統出現故障時，必須依賴供應商提供及時技術援助；儲存貨物的品種受到—定限制，對長、大貨物以及要求特殊保管條件的貨物，必須單獨設立儲存系統；存儲彈性小，難以應付高峰的需求；對倉庫管理和技術人員要求高，必須經過專門培訓才能勝任等。因此，自動化立體倉庫主要應用于醫藥生產、汽車制造、電子制造、煙草制造等高利潤精工藝制造企業，并不適合運用于大多數制造企業。綜合考慮成本與收益的平衡，高層貨架倉庫通用于大多數制造企業。本文從理論角度介紹成品倉庫所需貨位數量的計算；雙面貨架最佳貨位、貨架數量，高層貨架存儲區長、寬度的計算；理貨區面積的計算三個問題。

3成品倉庫所需貨位數量的計算

3.1確定倉庫儲存不平衡系數kk=SmaxS式中k———倉庫儲存不平衡系數Smax———倉庫月最大產品儲存件天數（件×天）S———倉庫月平均產品儲存件天數（件×天）3.2確定倉庫存儲容量cc=ktTQ式中c———倉庫存儲容量（件）k———倉庫儲存不平衡系數t———產品在庫平均儲存期（天）T———倉庫年運營天數（天）Q———倉庫年儲存量（件）3.3確定倉庫所需貨位數KK=cp式中K———倉庫所需貨位數（個）c———倉庫存儲容量（件）p———每個貨位所能存儲產品件數（個/件）

4雙面貨架最佳貨位、貨架數量，高層貨架存儲區長、寬度的計算

某企業欲建倉庫，貨架布局如圖1所示，已知貨位長（既兩個托盤長度）2.7米，單面貨架寬1.2米，雙面貨架寬2.4米，貨架層數h層，倉庫總貨位數K個，道路寬度a米（所有道路寬度相等），倉庫年吞吐量（用托盤表示）d個，每個托盤的物料搬運成本Ch元/個，每平方米倉庫的年水、電、維護成本Cs元/平方米，每米外墻的年成本Cp元/米。

4.1確定每列貨架最佳貨位數量m個4.2確定雙面貨架最佳數量n列（兩個單面貨架視為一個雙面貨架）4.3高層貨架存儲區長度u米u=n（2.7+a）4.4高層貨架存儲區寬度v米v=2a+2.7m

5理貨區面積的計算

產品入庫時堆垛形式如圖2所示。綜合考慮產品的耐壓強度、托盤的穩定性以及貨架的高度，倉庫工作人員要將產品如圖3重新堆垛。由于入庫需求速度和理貨服務速度不一致，產生了庫存，倉庫內就需要一定面積的理貨區。5.1確定產品入庫率λts=W伊DB式中ts———平均入庫時間間隔（小時/單）W———倉庫每天收貨工作時間（小時）D———倉庫每月收貨工作天數（天）B———每月產品入庫單數（單）λ=1ts式中λ——產品入庫率(單/小時)ts———平均入庫時間間隔（小時/單）5.2確定倉庫理貨速率μμ=1tn式中μ———倉庫理貨速率μ(單/小時)th———倉庫處理每單入庫所需時間（小時）5.3確定理貨區等待單數lb=λμ-λ式中b———理貨區等待單數（單）λ———產品入庫率(單/小時)μ———倉庫理貨速率μ(單/小時)5.4確定理貨區面積SS=TBSTb式中S———理貨區面積（平方米）T———每月產品入庫托盤數量（個）B———每月產品入庫單數（單）ST———托盤面積（平方米）b———理貨區等待單數（單）另外還需要留出叉車作業通道。

6總結

倉庫的設計和布局對企業的服務成本和服務質量有重要并且長久的影響，一旦規劃不當，所帶來的不良后果不是建成后能夠通過加強管理、完善制度等措施可以彌補的。因此，倉庫的設計和布局一定要綜合考慮多方面影響因素。本文僅從理論角度提供制造企業成品倉庫的規劃設計一些計算方法，希望起到拋磚引玉的作用，具體問題還需具體分析。

作者:季硯農 單位:天津天女化工集團股份有限公司

參考文獻

[1]盧平平.現代倉庫規劃設計應考慮的幾大問題[J].物流技術,2007,26(2):122-123.

[2]李新宇.我國現代化倉儲管理的發展方向[J].物流管理,2013,35(12):36-37.

[3]馬東博.制造企業的倉庫設計[J].物流科技,2005,28(124):25-27.

[4]劉穎,孔慶麗,王睿.倉庫規劃問題的研究[J].文化商業,2008(12):264.

[5]張娜,李輝.多品種跨批量制造企業精益倉儲研究與應用[J].現代管理技術,2012,39(8):52-55.

[6]于占泉,魯曉春,付近近.基于排隊論的入庫理貨區規劃研究[J].物流技術,2013,32(9):398-401.