第3章 倉庫的規(guī)劃與設計 2015年3月16

章倉庫的規(guī)劃與設計

5-1倉儲系統(tǒng)與規(guī)劃5-2自動化立體倉庫5-3物流配送中心規(guī)劃2021/6/271

倉庫規(guī)劃的內(nèi)容包括倉庫選址、確定倉庫的大小和數(shù)量和倉庫的布置與設計。但決定倉庫選址之前要考慮這樣的問題：需要建多少倉庫？每個倉庫建在什么地方規(guī)模大??？對于一些大企業(yè)，倉庫可能很多，但分散的倉庫使得每一個倉庫規(guī)模都很小，利用率和效率都難以保證，且難以達到物料搬運設備和自動化倉庫的經(jīng)濟應用規(guī)?！，F(xiàn)在的趨勢是集中。我們應當根據(jù)生產(chǎn)廠的地址、客戶服務基礎和要求、租用費用、建造費用等因素綜合考慮。5–1倉庫規(guī)劃2021/6/272一個好的倉庫規(guī)劃應當能夠增加產(chǎn)出、改善物流、降低成本、提高顧客服務水平和提供更好的工作條件?；蛘哒f達到空間利用、設備利用和勞動力利用的最大化、所有物料容易接近和所有物料得到最大保護的目標，這就要求有正確的規(guī)劃程序和方法。對倉庫的PQRST分析：P：倉庫要存放的物品有哪些，有多少類型、采用什么包裝、儲存有什么要求，這些數(shù)據(jù)確定了收發(fā)、儲存等作業(yè)區(qū)的總體類型；Q：倉庫總的吞吐量是多少，各物品有多少數(shù)量，這些數(shù)據(jù)確定了倉庫的大體面積；R：包括物品移動路徑，與P一起確定了搬運設備的選擇，和倉庫通道的設計。

S：輔助設施；

T：時間性更是倉庫設計要著重考慮的因素，例如現(xiàn)在競爭激烈和顧客服務的要求的快速反應使得倉庫必須采用自動化設施設備才能達到快和準的基本要求。2021/6/273倉庫布置由如下因素決定：存儲物品類型、可用空間、高度、庫存周轉(zhuǎn)周期、存取量、倉庫周圍交通布置等。

總體布置要根據(jù)倉庫的作業(yè)功能對作業(yè)區(qū)作出適當劃分，如分為收貨作業(yè)區(qū)、物料存儲區(qū)、分揀作業(yè)區(qū)、發(fā)貨作業(yè)區(qū)等，

分析這些作業(yè)單位的物流關系，以此來確定各作業(yè)區(qū)域相對位置。一、倉庫布置設計2021/6/274貨物在倉庫的存儲方式主要有以下三種：貨架儲存堆碼散放1.存儲方式與存儲空間1)存儲方式散放是最原始的方式，空間利用率低，且散放活性系數(shù)為0，極不便于搬運作業(yè)，是應當盡量避免的。但是如果倉庫進出貨采用人工搬運方式（這在我國還很常見），收發(fā)貨暫存區(qū)域就會存在散放，因此在人工搬運為主的倉庫中，確定暫存區(qū)大小時要予以考慮。這是現(xiàn)代倉庫儲存的主要方式，它很好地解決了空間利用和先進先出兩個問題。貨架和搬運設備結(jié)合就確定了面積要求，要根據(jù)具體物料特性和庫存出入量選擇合適的貨架，以及配套的搬運方式。倉庫存放的物品多種多樣，包裝材料及規(guī)格是多種多樣的，散裝物料形狀更是各異，因此堆碼有多種形式，如重疊式堆碼、交錯式堆碼、懸臂式堆碼、寶塔式堆碼和散裝物資的特殊堆碼方式堆碼的空間利用率也不高，而且不能滿足先進先出這一存儲的基本目標。2021/6/275

儲存貨物的空間叫儲存空間，儲存是倉庫的核心功能，儲存區(qū)域規(guī)劃的合理與否直接關系倉庫的作業(yè)效率和儲存能力。

在進行倉儲區(qū)域的空間規(guī)劃時，應先求出存貨所需的空間大小，并考慮貨物尺寸及數(shù)量、堆碼方式、托盤方式、托盤尺寸、貨架貨位等因素，然后進行區(qū)域的空間規(guī)劃。堆碼方式、托盤及貨架的關系直接影響到空間的利用。

2)存儲空間2021/6/276

分類堆碼時計算面積要考慮蜂窩損失。以圖所示的分類堆碼為例，圖a為一個通道各有一排貨物，每排貨物有若干列，而每一列堆碼四層。

如果在一列貨堆上取走一層或幾層，只要不被取盡，所產(chǎn)生的空缺不能被別的貨物填補，留下的空位有如蜂窩，故名蜂窩形空缺，它影響了庫容量的充分利用。2.存儲空間利用

1)蜂窩損失2021/6/277

蜂窩損失空缺系數(shù)的計算如下?？杖毕禂?shù)H的期望值為 式中：n—

一列貨位堆碼貨物件數(shù)；

i=0,1,2,…。2021/6/278例1：求左圖中的蜂窩損失空缺系數(shù)。

解：圖中一列貨物可能有四種狀態(tài)：只堆1、2、3或4層，因此相應的空缺數(shù)分別為3/4、2/4、1/4和0。設4種狀態(tài)的出現(xiàn)概率都是1/4，則空缺系數(shù)H的期望值為：同理對右圖中可算出為0.4375。2021/6/279通道損失則是由于通道占據(jù)了有效的堆放面積，無論分類堆碼，還是貨架儲存，都存在通道損失。若不考慮通道深度方向的情況，通道損失可用下式計算

La=Wa

/(Wa+2d)式中：Wa—Widthofasile，通道寬度，

d—depth，貨堆深度。3）通道損失2021/6/2710如下圖a，托盤深度為1m，叉車作業(yè)通道寬度為3m，則通道損失為3/5，即60%?？梢娡ǖ罁p失之多。

為降低此損失，可以增加貨位深度，如圖b堆兩排，通道損失降到0.429，但此時增加了蜂窩損失。2021/6/2711對于常見的選擇式貨架來說，堆垛深度最多兩排，即雙深式貨架，此時可配用帶伸縮叉的叉車。但出入庫和裝卸搬運等操作不太方便，需要全面考慮，具體參見后面案例。通過上述典型計算，在貨物不同深度時的通道損失、蜂窩損失及總空間損失見下表?？梢姡浂言缴?，通道的損失越小，雖然蜂窩形的空缺損失增大，但總的庫容量損失有所減少。平面損失率很大，要提高空間利用率，只有往高度發(fā)展和降低通道寬度，這也是高層自動化立體倉庫發(fā)展的一個原因。2021/6/2712例2：某種貨物C為木箱包裝形式，尺寸（長×寬×高）為1000×600×700mm，箱底部平行寬度方向有兩根墊木，可用叉車搬運，在倉庫中堆垛放置，最高可堆4層。C貨物最大庫存量為600件，請考慮通道損失（設叉車直角堆垛最小通道寬度為3.6m）和蜂窩損失確定其需要的存儲面積。2021/6/27132021/6/2714解：貨物堆垛4層，實際占地面積為1.0×0.6×600/4=90m2。一般叉車貨叉長達900～1000mm，因此堆碼時一次可以叉兩件C貨物。則通道分類堆垛方式為每通道兩邊至少各有兩排貨物。若按貨堆深度兩排計算，此時通道損失：

La=3.6/(3.6+2×(0.6×2))=0.6，但取出貨物時一般是一件一件取，則蜂窩損失為一列8件計，蜂窩損失空缺系數(shù)：E(H)=7/16=0.4375，折合后的蜂窩損失為：0.4375×(1-0.6)=0.175，合計損失為：0.6+0.175=0.775，故需要的存儲面積為：90/(1-0.775)=400m22021/6/2715若貨堆深度更多，如4排，則：

La=3.6/(3.6+2×(0.6×4))=0.429，蜂窩損失為一列16件計，蜂窩損失空缺系數(shù)：

E(H)=15/32=0.46875，合計損失為：0.429+0.46875×(1-0.429)=0.697，故需要的存儲面積為：90/(1-0.697)=297m22021/6/2716空間的保持?？臻g的保持包括最大限度地將空間集中和立體空間的利用，以及將蜂窩損失降到最低空間的限制?？臻g利用受到結(jié)構(gòu)鋼架、噴水消防裝置、頂棚高度、地面載荷強度（對多層貨架特別重要）、立柱以及物料安全堆放高度的限制。易接近性。過分強調(diào)空間利用可能會導致不易接近物料。通道的設計必須足夠?qū)挘?/p>

以便于物料搬運。而且每一個存儲孤島的接觸面都應有能進入的通道。所有主要通道都應是直的，可通向門；通道的方向應能使大多數(shù)物料沿存儲區(qū)的最長軸線存放；且通道應考慮兩面作業(yè)，不應沿墻設置，除非這面墻有門。儲存策略，即安排貨物在倉庫儲存區(qū)域存放位置的方法和原則，它影響倉庫存儲區(qū)的設計。常見儲存策略有定位儲存、隨機儲存、分類儲存.根據(jù)貨物的特性選擇儲區(qū)，大批量選大儲區(qū)，小批量選小儲區(qū)，體積大、笨重的儲于重型貨架并接近發(fā)貨區(qū)；輕量貨物儲于上層貨架；相同或相似的貨物盡可能靠近儲存等。良好的儲存策略可以減少出入庫移動距離，縮短作業(yè)時間，充分利用儲存空間。

3)充分利用空間的因素2021/6/2717倉庫規(guī)模主要取決于擬存貨物的平均庫存量。貨物平均庫存量是一個動態(tài)指標，它隨貨物的收發(fā)經(jīng)常發(fā)生變化。作為制造企業(yè)內(nèi)倉庫，可根據(jù)歷史資料和生產(chǎn)的發(fā)展，大體估算出平均庫存量，一般應考慮5-10年后預計達到的數(shù)量。庫存量以實物形態(tài)的重量表示。作為流通領域的經(jīng)營性倉庫，其庫存量難以計算，但可以確定一個最大吞吐量指標；

在庫存量大體確定后，還要根據(jù)擬存貨物的規(guī)格品種、體積、單位重量、形狀和包裝等確定每一個貨物單元的尺寸和重量，以此作為倉庫的存儲單元(StockKeepingUnit,SKU)。倉庫存儲單元一般以托盤或貨箱為載體，每個貨物單元的重量多為200～500kg，單元尺寸最好采用標準托盤尺寸。對托盤貨架倉庫以托盤為單位的庫存量就是庫容量，它可用來確定庫房面積。二、庫容量與倉庫面積計算2021/6/2718

庫房面積包括有效面積和輔助面積，有效面積指貨架、料垛實際占用面積；輔助面積指收發(fā)、分揀作業(yè)場地、通道、辦公室和衛(wèi)生間等需要的面積。

面積計算方法一般有兩種：直接計算法和荷重計算法。直接計算法是直接計算出貨架、堆垛所占的面積和輔助面積等，然后相加求出總面積。

直接計算法面積的計算與庫內(nèi)貨物存儲方式、存取策略、空間利用、裝卸搬運機械的類型以及通道等有關，在設計時應根據(jù)實際情況具體計算。荷重計算法是一種經(jīng)驗算法，它根據(jù)庫存量、儲備期和單位面積的荷重能力來確定倉庫面積，在我國計劃經(jīng)濟時代應用較多，但因為現(xiàn)在儲備期時間大為縮短和采用貨架、托盤后貨物的單位面積荷重能力數(shù)據(jù)大為改變，應用較少

面積較難計算時，還可以比較同類倉庫面積，類推所需面積。2021/6/2719例3：某材料倉庫庫存量為500噸，全部采用行車搬運集中堆垛存儲，垛長6m，垛寬2m，垛高1.5m，考慮蜂窩損失后，空間利用率為0.7，材料比重為7.8t/m3。求面積。

解：計算料垛所占用的總面積為：

S=500/(1.5×0.7×7.8)=61m2在同一庫內(nèi)的不同物料應分別計算，分類堆垛，求和后，再考慮通道損失，得最后面積。2021/6/2720若采用貨架存儲的直接計算以托盤為單位，要確定貨架貨格尺寸，貨架排列和層數(shù)，再確定面積。例4：

某倉庫擬存儲A、B兩類貨物，包裝尺寸（長×寬×高）分別為500×280×180mm和400×300×205mm，采用在1200×1000×150mm的標準托盤上堆垛，高度不超過900mm，兩類貨物最高庫存量分別是19200和7500件，采用選取式重型貨架堆垛，貨架每一貨格存放兩個托盤貨物。作業(yè)叉車為電動堆垛叉車，提升高度為3524mm，直角堆垛最小通道寬度為2235mm。試確定貨架長寬高、層數(shù)和排數(shù)，并計算貨架區(qū)面積。2021/6/2721

解：1）計算A、B兩類貨物所需的托盤存儲單元數(shù)。采用1200×1000標準托盤。對A類貨物，每層可放8件（不超出托盤尺寸），可堆層數(shù)：(900-150)/180=4.17，取整即4層，即一托盤可堆垛32件。庫存量：折合SKU=19200/32=600托盤。

同理：對B類貨物，每托盤可堆垛30件，共需250托盤。A、B共需850托盤。

2）確定貨格尺寸

因每貨格放2托盤，確定貨格尺寸為2750mm（含立柱寬度50）長，1000mm深，1100mm高（含橫梁高度）。

3）確定貨架層數(shù)

由叉車的提升高度3524mm確定貨架層數(shù)為4層，含地上層。2021/6/2722

4）叉車貨架作業(yè)單元確定

由于叉車兩面作業(yè)，故可以確定叉車貨架作業(yè)單元，見圖。該單元共有16個托盤，長度為2.75m，深度為兩排貨架深度+背靠背間隙100mm+叉車直角堆垛最小通道寬度

即：D=2×1m+0.1m+2.235m=4.335m，取4.4m面積S0=2.75×4.4=12.1m2。

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5）確定面積

由總SKU數(shù)除以叉車貨架作業(yè)單元得所需單元數(shù)，再乘單元面積即可得貨架區(qū)面積（包括作業(yè)通道面積），即

單元數(shù)=850/16=53.125，取不小于的整數(shù)得54個

故面積S=54×S0=54×12=648m2。

6）確定貨架排數(shù)

貨架總長和排數(shù)與具體的面積形狀有關。對新建倉庫則可以此作為確定倉庫大體形狀的基礎。本例54個單元，按6×9得貨架長9個單元，即長9×2.7=24.3m，共6個巷道，12排貨架，深6×4.4=26.4m。深度比長度大，不符合貨架沿長方向布置的原則。可考慮用4巷道，取4×14=56，此時長度為37.8m，深度為17.6m，如下圖所示。設計時還要進一步放為整數(shù)，如39m×18m。2021/6/27242021/6/27251．庫房設計由上述直接計算法得出存儲的有效面積后，加上必要的輔助面積，就可得倉庫總面積，以此可作庫房設計。庫房的長度與寬度（跨度）與庫房面積有關，在確定的面積下，長寬可以有無數(shù)種組合，但設計要按優(yōu)先比例選取，一般如下表所示。三、庫房布置設計2021/6/2726確定了寬長比后，選定寬度，再定長度。如庫房需要面積800m2，取寬長比1:4，則算出寬度取14m，長56m。

長寬尺寸還要符合建筑標準GBJ-2-86《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標準》，該標準規(guī)定了基本模數(shù)M0=100mm，倍模、分模優(yōu)選M0/10，

M0/5，M0/2，1M0

，3M0

，6M0

，15M0

，30M0

，60M0

。如庫房柱距應采用6m，當庫房跨度≤18m時，跨度應為3m的倍數(shù)，當庫房跨度>18m時，跨度應為6m的倍數(shù)。故常用庫房跨度6m,9m,12m,15m,18m,24m,30m。

如上例，按建筑模數(shù)修正為15m×54m或15m×60m，總面積超出一點是可以的，因為還有許多其他因素沒有考慮，應留有余地。2021/6/2727

收發(fā)站臺(dock)主要用于貨物的裝卸暫放。而且因為倉庫是一個動態(tài)系統(tǒng)，進出頻繁，需要專門考慮系統(tǒng)進出兩端，也即收發(fā)站臺的設計。

現(xiàn)代倉庫和物流中心進出貨頻繁，收發(fā)貨作業(yè)離不開門，庫門也是站臺設計布置時必須考慮的問題。為滿足收發(fā)作業(yè)要求，我們還要考慮門的數(shù)量，請見下例。2．收發(fā)站臺設計2021/6/2728例5：某倉庫每年處理貨物6百萬箱，其中70%的進貨是由卡車運輸?shù)模?0%的出貨是由卡車運輸?shù)?。倉庫每周工作5天，每天2班。對于進貨卡車，卸貨速度是每工人小時200箱，而出貨上貨的速度是175箱/人時。進出貨卡車滿載都是500箱?？紤]進出貨并不均勻，設計加上25%的安全系數(shù)。試確定倉庫收發(fā)貨門數(shù)。2021/6/2729解：1）確定進貨需求

a.年卡車進貨量：卡車進貨百分比乘總進貨量，即70%×6000000=4200000箱

b.則年進貨卡車次數(shù)（假定滿載）：4200000/500=8400次

c.每一卡車貨卸貨作業(yè)時間為500/200=2.5小時

d.則年總進貨卡車次數(shù)所需作業(yè)時間為8400×2.5=21000小時

2）確定出貨需求

a.年卡車出貨量：卡車出貨百分比乘總出貨量，即90%×6000000=5400000箱

b.則年出貨卡車次數(shù)（假定滿載）為5400000/500=10800次c.每一卡車貨上貨作業(yè)時間為500/175=2.85小時

d.則年總進貨卡車次數(shù)所需作業(yè)時間為10800×2.85=30780小時3）計算總共作業(yè)時間

進、出貨合計作業(yè)時間為21000+30780=51780小時，

加上25%安全系數(shù)為51780×(1+25%)=64725小時

4）每年工作時數(shù)52周乘每周工作天數(shù)乘每天工作時數(shù)，即52×5×8×2=4160小時

5）需要門數(shù)為總作業(yè)時間除年工作時數(shù)，即

64725/4160=15.5≈16故倉庫需要16個收發(fā)貨門。2021/6/2730

通道設計也是倉庫規(guī)劃的重要內(nèi)容。通道布置的合理與否，將影響倉庫作業(yè)和物流合理化，以及生產(chǎn)率的提高。通道設計不合理，會造成作業(yè)場地的擁擠、阻塞、生產(chǎn)不安全、甚至影響機械作業(yè)率。

出入庫通道連接倉庫收發(fā)站臺和外部道路，是倉庫的出入口。根據(jù)運輸方式不同，對有鐵路專用線的入庫區(qū)，鐵路專線的長度應根據(jù)出入庫物料的數(shù)量和頻度來確定，線路的寬度及兩邊的留量應根據(jù)鐵路有關規(guī)定執(zhí)行。對一般的汽車通道，應根據(jù)運輸量、日出入庫的車輛數(shù)量、機動車輛的載重量、型號等來設計道路的寬度、地面承載能力等。庫區(qū)的出入口，即站臺，應按作業(yè)流程設計，做到物流合理化。

庫房通道。一般庫房通道應設有縱向或橫向的進出庫通道，大型庫房還應同時設縱向和橫向進出庫通道。

庫房內(nèi)各作業(yè)區(qū)之間還應留有作業(yè)通道，通道的寬窄應根據(jù)裝卸搬運機械的類型確定。3．通道設計2021/6/2731

倉庫布置要考慮物流模式，我們以前所介紹的直線型、L型、U型和S型還適用。

為更好地表示倉庫作業(yè)時物料、設備和人員移動的方式，我們用動線表示商品、設備（包括貨品箱、托盤、料箱等）、廢棄物和人員的移動路線。

布置要求全部動線完整、合理，物料、設備和人員等不能發(fā)生阻斷、迂回、繞遠和相互干擾等現(xiàn)象。

根據(jù)這一要求，可以在倉庫或物流中心平面布置圖上布置動線，就成為下圖所示的動線圖。4．物流動線2021/6/27322021/6/27335–2自動化立體倉庫

20世紀50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的倉庫，50年代末到60年代初出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機。

1963年美國首先在倉庫業(yè)務中采用計算機控制，建立了第一座計算機控制的立體倉庫。

目前，全美投入運營的自動庫約有30萬個。

1980年我國自行研制了第一座自動化立體倉庫投入使用。之后，立體倉庫在我國得到了迅速的發(fā)展。

這些倉庫使用在機器制造業(yè)、電器制造業(yè)、航空港、輕工和化工企業(yè)、商儲業(yè)、軍需部門等。目前國內(nèi)對立體倉庫的需求正不斷增加。2021/6/2734一、立體化倉庫定義立體化倉庫又稱高層貨架倉庫、自動存取系統(tǒng)AS/RS(AutomaticStorage&RetrievalSystem)。它一般采用幾層、十幾層甚至幾十層高的貨架，用自動化物料搬運設備進行貨物出庫和入庫作業(yè)的倉庫。由于這類倉庫能充分利用空間進行儲存，故形象地稱為立體倉庫。2021/6/2735二、自動化倉庫的優(yōu)點和功能優(yōu)點：1.高層貨架存儲，節(jié)省庫存占地面積，提高空間利用率。目前世界上最高的立體倉庫高度已達50m，單位面積存儲量可達7.5t/m2，是普通倉庫的5-6倍。2.自動存取，運行和處理速度快，同時，能方便地納入企業(yè)的物料系統(tǒng)。3.計算機控制，便于清點和盤庫，合理減少庫存。功能：1.收貨。倉庫從供應商或生產(chǎn)車間接受各種材料、半成品或成品，供生產(chǎn)或加工裝配之用。2.存貨。將卸下的貨物存放到自動化系統(tǒng)規(guī)定的位置。3.取貨。根據(jù)需求情況從庫房取得客戶所需的貨物。通常采取先入先出（FIFO）方式。4.發(fā)貨。將取出的貨物按嚴格要求發(fā)往客戶。5.信息查詢。能隨時查詢倉庫的有關信息，包括庫存信息、作業(yè)信息及其他信息。2021/6/2736

總之，自動化立體倉庫的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)的倉儲觀念發(fā)生了根本性的變化。原來那種固定貨位，人工搬運和碼放，人工管理，以儲存為主的倉儲作業(yè)已改變?yōu)樽杂蛇x擇貨位，按需要實現(xiàn)先進先出的機械化、自動化倉儲作業(yè)。在提高儲存效率的同時，借助自動庫系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)對貨物進行自動揀選、組配；自動化立體倉庫的出貨管理可以實現(xiàn)按實際需求，將庫存貨物按指定的數(shù)量和時間要求自動送到合適的地點，滿足均衡生產(chǎn)的需要?？梢哉f，立體倉庫的出現(xiàn)使“靜態(tài)倉庫”變成了“動態(tài)倉庫”。2021/6/2737l．貨架。一般為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成儲存商品的單元格，單元格內(nèi)存放托盤裝貨物。一個貨位的地址由其所在的貨架的排數(shù)、列數(shù)及層數(shù)來唯一確定，自動出入庫系統(tǒng)據(jù)此對所有貨位進行管理。2．巷道機。在二排高層貨架之間一般留有1～1.5m寬的巷道，巷道機在巷道內(nèi)作來回運動，巷道機上的升降平臺可作上下運動，升降平臺上的存取貨裝置可對巷道機和升降機確定的某一個貨位進行貨物存取作業(yè)。3.周邊搬運系統(tǒng)。一般為輸送機，用于配合巷道機完成貨物的輸送、轉(zhuǎn)移，在高架倉庫內(nèi)主要搬運系統(tǒng)因故障停止工作時使用，使自動存取系統(tǒng)繼續(xù)工作。4.控制系統(tǒng)。自動存取系統(tǒng)的計算機中心或中央控制室接收到出庫或入庫信息后，由管理人員通過計算機發(fā)出出庫或入庫指令，巷道機、自動分揀機及其它周邊搬運設備按指令啟動，共同完成出庫或入庫作業(yè)，管理人員對此過程進行全程監(jiān)控和管理，保證存取作業(yè)按最優(yōu)方案進行。三、系統(tǒng)組成2021/6/2738四、倉儲作業(yè)的目標(1)空間的最大利用。(2)人力與設備的有效利用。(3)有計劃的存貨置放系統(tǒng)及加速物品流通。(4)要經(jīng)濟、有效、安全的物品搬運系統(tǒng)。(5)物品的最佳保護，避免損壞或遺失。(6)良好的環(huán)境維護與管理。2021/6/2739自動化倉庫是隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展和進步而變化的。物流系統(tǒng)的多樣性，決定了立體倉庫的多樣性。作為一種特定的倉庫形式，一般有以下幾種分類方式。

按建筑形式分類：整體式和分離式。

按貨物存取形式分類：單元貨架式、揀選貨架式。按貨架的形式分類：單元貨格式貨架倉庫貫通式貨架倉庫旋轉(zhuǎn)式貨架倉庫移動式貨架倉庫。

按單元大小分：托盤式立體倉庫(Pallet-loadAS/RS)小件立體倉庫(Mini-loadAS/RS)。五、自動化倉庫的分類2021/6/27401．自動化程度不斷提高。2．與工藝流程結(jié)合更為緊密。3．儲存貨物品種多樣化。4．提高倉庫出入庫周轉(zhuǎn)率。5．提高倉庫運轉(zhuǎn)的可靠性與安全性及降低噪聲。6．開發(fā)可供實用的揀選自動化設備和系統(tǒng)。五、自動化倉庫發(fā)展趨勢2021/6/2741(1)調(diào)查貨物的名稱、特征、外形尺寸、平均庫存量、最大庫存量、每日出庫數(shù)量、出入庫頻率等。(2)了解建庫現(xiàn)場的地形、地質(zhì)條件及其他環(huán)境條件。(3)調(diào)查倉庫的物流情況，如入庫貨物的來源、包裝形式、搬運方式、出入庫貨物的去向、及運輸工具等。多數(shù)情況下采用單元貨格式倉庫，對大批量少品種的倉庫可采用重力式貨架倉庫或其他形式的貫通式倉庫。根據(jù)出庫作業(yè)要求決定是否采用揀選作業(yè)及揀選方式。確定貨物單元的形式、尺寸和質(zhì)量。需要對所有入庫品種進行ABC分析，選擇最經(jīng)濟合理的方案，根據(jù)單元的參數(shù)進一步確定貨格的尺寸和倉庫的總體容量。根據(jù)庫存量、品種、貨物的特征確定貨架。根據(jù)貨物單元特點、倉庫規(guī)模、出入庫頻率等要求選擇合適的設備，并確定其主要參數(shù)。同時還要計算機械設備的效率和需求量。在自動化倉庫中，貨位管理與自動認址是實現(xiàn)自動存取的關鍵，可采用紅外光電開關。在倉庫的每一個環(huán)節(jié)都要配備為出入庫運輸工具和物流提供服務的機械，如：倉庫用的裝卸機、自動打捆機、自動包裝機等。倉庫系統(tǒng)的仿真包括物流系統(tǒng)規(guī)劃與設計、物料控制、物料運輸調(diào)度和物流成本估算。通過仿真，對不合理的設計進行修正。六、自動化立體倉庫的設計規(guī)程1.設計內(nèi)容及步驟2021/6/27421.物料處理次數(shù)最少并保持物料向前移動且物料和設備的移動距離最短；2.減少人工處理，選用合適的物流設備并盡量提高設備的利用率，最大限度的自動化控制進行操作；3.物流系統(tǒng)的安全性設計，考慮倉庫的防護措施；4.簡化操作流程，盡量采用復合操作；5.倉庫本體、物流設備、產(chǎn)品、貨物單元采用標準化設計；6.盡量使用以低成本能完成工作的最簡單的系統(tǒng)；7.倉庫容量設計有一定的富余，有效利用倉庫空間；8.考慮系統(tǒng)中人的安全、舒適、操作方便和不易犯錯誤。9.設計的系統(tǒng)應當容易管理和易于掌握，系統(tǒng)要能有效維護，并且維護費用低廉；10.充分利用能量（如重力庫）；2.設計的技術(shù)經(jīng)濟原則2021/6/2743物品儲存位置是依據(jù)物品的流動性高低及倉庫出入口位置來決定的：物品是從相同的地點進入和移出儲存部門或倉庫時，流動性高的物品盡可能接近入口處。物品進出倉庫的出入口位置不同時，則依該項物品接收次數(shù)及連送次數(shù)的比值大小來決定儲存位置。根據(jù)物品流動性決定物料儲存位置3.總體布局設計1)存儲位置確定2021/6/2744物料接收次數(shù)及接送次數(shù)的比值與儲存位置接收與運送次數(shù)相同(η≈1.0)，最常用的物品應沿著連接入口與出口的直線上加以儲存，但搬運次數(shù)愈高者，應愈接近通道。接收與運送的比值小于1.0者，應儲存在連接入口與出口的直線但靠近出口處。接收/運送的比值大于l.0者，應儲存在連接入口與出口的直線但靠近入口之處。2021/6/2745儲存位置的決定的舉例說明物品每次接收數(shù)量接收的運動次數(shù)平均每次顧客訂購數(shù)量運送的運動次數(shù)接收/運送次數(shù)的比值ABCDEFGH40紙箱100紙箱800紙箱30紙箱10紙箱200紙箱1000紙箱1000紙箱401002003010672502501.0托板0.4托板2.0托板0.7托板0.1托板3.0托板8.0托板4.0托板4025040043100671252501.00.40.50.70.11.02.01.0η自大到?。篏、H、F、A、D、C、B、E運送量作為次要排序2021/6/2746倉庫平面圖與儲存位置配置方式的示例倉庫平面圖儲存位置配置方式2021/6/27472)存儲區(qū)域整體布局一般情況下，每二排貨架為一個巷道，根據(jù)場地條件可以確定巷道數(shù)。如果庫存量為N個貨物單元，巷道數(shù)為A，貨架高度方向可設S層，若每排設有同樣的列數(shù)，則每排貨架在水平方向應具有的列數(shù)C為：C=N/(2AS)。根據(jù)每排貨架的列數(shù)C及貨格橫向尺寸可確定貨架總長度L根據(jù)作業(yè)頻率的要求確定堆垛機的數(shù)量和工作形式，多數(shù)情況下每巷道配備一臺堆垛機。確定高層貨架區(qū)和作業(yè)區(qū)的銜接方式，可以選擇采用叉車、運輸小車或者輸送機等運輸設備。按照倉庫作業(yè)的特點選擇出入口的位置。2021/6/2748一般情況下，AS/RS的總體布置形式2021/6/27493）確定作業(yè)方式及各作業(yè)功能模塊2021/6/27504）倉庫各功能區(qū)域布局1.決定倉庫對外的聯(lián)外道路類型，以決定出入口位置及庫區(qū)配置類型；2.決定倉庫空間范圍、大小及長寬比例；3.決定倉庫由進貨到出貨的動態(tài)類型;4.依作業(yè)流程順序配置各作業(yè)區(qū)位置，首先安排面積較大且長寬比例不易變動的區(qū)域，如儲存區(qū)域或輸送機等作業(yè)區(qū)，之后再插入面積較小且長寬比例易調(diào)整的區(qū)域，如理貨區(qū)和暫存區(qū)；5.決定行政管理辦公區(qū)的位置；6.進行各作業(yè)流程與活動關聯(lián)的布局組合并分析各種可能的布局組合，使得活動區(qū)域配置與區(qū)域間關聯(lián)性一致。2021/6/2751倉庫區(qū)域布局例1）進貨月臺2）進貨暫存區(qū)3）棧板貨架區(qū)4）流力架區(qū)5）分類輸送區(qū)8）出貨暫存區(qū)9）出貨月臺11）出貨辦公室10）進貨辦公室7）流通加工區(qū)6）集貨區(qū)決定各區(qū)域的模板面積大小與長寬比例進貨月臺出貨月臺直線型布局決進出月臺布局及庫區(qū)物流動態(tài)各2021/6/2752布局面積較大且長寬比例不易變更的區(qū)域進貨月臺出貨月臺棧板貨架區(qū)分類輸送區(qū)進貨月臺出貨月臺棧板貨架區(qū)分類輸送區(qū)流力架區(qū)集貨區(qū)布局面積較大但長寬比例可變更調(diào)整的區(qū)域2021/6/2753進貨月臺出貨月臺棧板貨架區(qū)分類輸送區(qū)流力架區(qū)集貨區(qū)布局面積較小且長寬比例可調(diào)整的區(qū)域流通加工區(qū)出貨暫存區(qū)進貨暫存區(qū)區(qū)布局行政管理與辦公區(qū)域進貨月臺出貨月臺棧板貨架區(qū)分類輸送區(qū)流力架區(qū)集貨區(qū)流通加工區(qū)出貨暫存區(qū)進貨暫存區(qū)區(qū)進貨辦公室出貨辦公室2021/6/27545）各作業(yè)設備選用2021/6/27556）參數(shù)計算1.倉庫面積估算面積：式中：A——立體倉庫所需總面積（m2）；k——立體倉庫面積利用率，即存貨面積與總面積之比；——立體倉庫貨物的庫存量（t）；q——立體倉庫單位面積上的庫存量（t/m2）；或者：A=A1+A2+A3+A4式中：A1——貨物有效存放面積（m2），A2——入庫驗貨場地面積（m2）；A3——出庫發(fā)貨場地面積（m2）；A4——通道面積（m2）。2021/6/27562.倉庫庫存量和通過能力估算庫存量：其中：E——立體倉庫的月最大貨物存取量（t）；K——設計最大入庫百分數(shù)；t——貨物在倉庫中平均庫存期（天）。單位面積庫存量：q＝rm通過能力：

其中：b——貨物的不平衡系數(shù)。2021/6/2757（1)確定貨架高度高架立體倉庫的主要參數(shù)是貨架的高度，其他參數(shù)如占地面積、長度、寬度、起重運輸機械的裝卸效率及其他技術(shù)經(jīng)濟指標都要依高度而定。

影響貨架的高度選擇的因素有：1）貨物的儲存量2）貨物的周轉(zhuǎn)率3）訂貨發(fā)送時的配套方式

6）參數(shù)計算2021/6/2758貨架高度H：貨架最佳高度取決于容量，通常在15－20m之間，當容量為1000－1500t時，高度H為12.6m，當容量為6000t或以上時，高度H為16.2m。貨架長度L：若倉庫作業(yè)由堆垛機上、下貨，則貨架的最佳通道長度L在80－120m之間。為保證堆垛機的托架垂直和水平移動操作并行不悖，則H/L應保持均衡，一般推薦采用下列比值：2021/6/2759（2)確定貨格尺寸貨格尺寸＝單元貨物的尺寸＋間隙尺寸（＋托盤尺寸）各間隙尺寸的選取原則如下：1.側(cè)面間隙：測向間隙a3一般取50－100mm，對橫梁式貨架，一般a5＞a3，對牛腿式貨架，要求a4≥a3

2.垂直間隙：上部間隙h3應保證貨叉叉取貨物過程中微起升時不與上部構(gòu)件發(fā)生干涉。一般h2≥

（貨叉厚度＋貨叉下浮動行程＋各種誤差）2021/6/27603.寬度方向間隙：貨物單元前面間隙的選擇應根據(jù)實際情況確定，對牛腿式貨架，應使其盡量小，對橫梁式貨架，則應使貨物不致因各種誤差兒掉下橫梁，后面間隙的誤差應以貨叉作業(yè)時不與后面拉桿發(fā)生干涉。2021/6/2761（3)確定貨架尺寸1.靜態(tài)貨架尺寸：根據(jù)倉庫最大規(guī)劃儲存量確定貨架尺寸。以由以下4個參數(shù)中的3個來確定貨架尺寸。倉庫長度（或貨架列數(shù)）倉庫寬度（或巷道數(shù)）倉庫高度（或貨架層數(shù)）倉庫容量（或總貨位數(shù)）貨架尺寸的計算是根據(jù)以上約束即貨格尺寸、庫頂間隙、庫內(nèi)設施與墻體的安全距離以及前區(qū)尺寸確定的。一般分離式貨架頂面至屋頂下弦的距離應滿足要求，但不得小于200mm。2021/6/27622.動態(tài)貨架尺寸：根據(jù)所要求的出入庫頻率和所選堆垛機的速度參數(shù)確定貨架尺寸。

例：已知庫容量Q，出入庫頻率P0，貨架最大高度H，貨格尺寸和堆垛機速度參數(shù)（V運、V起、V叉），確定貨架尺寸。試算法步驟：1）假定巷道數(shù)NB＝1，則貨架列數(shù)NL＝Q/NBNH；2)根據(jù)層數(shù)NH列數(shù)NL以及堆垛機的速度參數(shù)，計算每臺堆垛機的平均作業(yè)周期；3）計算整個倉庫的出入庫能力，P=3600NB/TS;4）比較P和P0。若P<P0，則所設計貨架達不到出入庫頻率的要求，試算NB＝2的情況，重復以上步驟，直到P≥P0為止，此時的巷道數(shù)為最佳巷道數(shù)。2021/6/2763（4)堆垛機存取作業(yè)周期計算高架倉庫中貨物存取周期，即堆垛機完成一項作業(yè)后，再回到原地所需要的時間。貨物的存取作業(yè)是倉儲工作中很重要的一環(huán)，此時間的長短決定了倉庫的出入庫頻率，是評價倉儲作業(yè)效率和倉儲系統(tǒng)的一項很重要的參數(shù)。存取作業(yè)周期的長短，不僅與堆垛機的行走、起升和貨叉伸縮的時間有關，還與貨種、貨架的長度和高度、控制信號的獲取與轉(zhuǎn)換時間、庫內(nèi)的物流是否流暢等有關。2021/6/2764高架倉庫的存取作業(yè)有兩種基本方式，即單一作業(yè)方式和復合作業(yè)方式。單一作業(yè)方式即堆垛機從巷道口出入庫臺，取一個單元貨物送到選定的貨位，然后返回巷道口的出入庫臺(單入庫)；或者從巷道口出發(fā)到某一給定貨位取出一個單元貨物送到出入庫臺(單出庫)。復合作業(yè)方式即堆垛機從出入庫臺取一件單元貨物送到選定的貨位，然后直接轉(zhuǎn)移到另一個給定貨位，取出其中的貨物單元，再回到出入庫臺出庫。為了提高作業(yè)效率，應盡量采用復合作業(yè)方式。堆垛機作業(yè)周期的計算除了要考慮堆垛機行走和載荷臺的升降時間外，還應考慮貨叉的升縮作業(yè)時間。貨叉伸縮的作業(yè)時間包括貨叉伸出時間和貨叉縮回時間，還要考慮貨叉與托盤對位所需要的微動時間。在單作業(yè)時，貨叉伸、縮各一次；雙作業(yè)時，貨叉要伸、縮各兩次。2021/6/27651.平均單一作業(yè)循環(huán)時間：堆垛機從某一出入庫站開始向所有貨格進行入庫作業(yè)循環(huán)（或出庫作業(yè)循環(huán)）的平均時間。對于單貨叉、單伸長式的堆垛機，當貨架為m列，n行時，作業(yè)時間為：式中：TS—平均單一循環(huán)作業(yè)時間（s）；tjk—從入庫開始到j列k層單程移動時間（s）；tf—叉貨時間，在出入庫站或貨格處貨物移動時間（s）；ti—停機時間，控制延遲時間等（s）；2021/6/2766

2.平均復合作業(yè)循環(huán)時間：入庫作業(yè)后進行出庫作業(yè)時的循環(huán)的時間。計算方法：隨機確定入庫和出庫貨格，計算適當次數(shù)的貨格間移動時間，把起平均值加在平均單一作循環(huán)時間里，在入庫站和出庫站的位置不同時，還應加上他們之間的移動時間。單貨叉、單伸長式的堆垛機，當貨架為m列，n行時，作業(yè)時間為：2021/6/2767式中：TD—平均復合循環(huán)作業(yè)時間（s）；tjk—從入庫開始到j列k層單程移動時間（s）；tf—叉貨時間，在出入庫站或貨格處，貨物移動時間（s）；ti—停機時間，控制延遲時間等（s）；tt—平均貨格移動時間，隨機確定入庫貨格和出庫貨格，作適當次數(shù)貨格移動求得所需時間的平均值（s）；ts—出入庫站間移動時間（s）；2021/6/2768（5)堆垛機基準出入庫能力計算堆垛機基準出入庫能力用每小時內(nèi)入庫或出庫的存儲單元數(shù)表示。平均單一作業(yè)循環(huán)時間基準出入庫能力

NS=3600/TS

平均復合作業(yè)循環(huán)時間基準出入庫能力ND=3600/TD其中：NS、ND為每小時的入庫或出庫的存儲單元數(shù)2021/6/2769配送中心系統(tǒng)規(guī)劃包括多方面的內(nèi)容，應從物流系統(tǒng)規(guī)劃、信息系統(tǒng)規(guī)劃和運營系統(tǒng)規(guī)劃三個方面入手。物流系統(tǒng)規(guī)劃包括設施布置設計、物流設備規(guī)劃和作業(yè)方法設計。信息系統(tǒng)規(guī)劃也就是對配送中心信息管理與決策支持系統(tǒng)的規(guī)劃，包括功能規(guī)劃、流程規(guī)劃和信息系統(tǒng)設計。運營系統(tǒng)規(guī)劃包括組織機構(gòu)、人員配備、作業(yè)標準和規(guī)范的設計。通過系統(tǒng)規(guī)劃實現(xiàn)配送中心的高效化、信息化、標準化和制度化。5–3物流配送中心規(guī)劃設計2021/6/2770配送中心作為一種特殊設施，它的規(guī)劃在普通設施SLP法的PQRST要素上增加為EIQRSTC。影響配送中心系統(tǒng)規(guī)劃的基礎數(shù)據(jù)和背景資料，主要包括：

E——Entry：指配送的對象或客戶。配送中心的服務對象或客戶不同，配送中心的訂單形態(tài)和出貨形態(tài)就會有很大不同。

I——Item：指配送貨品的種類。在配送中心所處理的貨品品項數(shù)不同，則其復雜性與困難性也有所不同；其貨品儲放的儲位安排也完全不同。另外在配送中心所處理的貨品種類不同，其特性也完全不同。

Q——Quantity：指配送貨品的數(shù)量或庫存量。這里Q包含三個方面的含義：一是配送中心的出貨數(shù)量，二是配送中心的庫存量。貨品的出貨數(shù)量的多少和隨時間的變化趨勢會直接影響到配送中心的作業(yè)能力和設備的配置。配送中心的庫存量和庫存周期將影響到配送中心的面積和空間的需求。一、配送中心規(guī)劃的要素分析2021/6/277172

R——Route：指配送的通路。物流通路與配送中心的規(guī)劃也有很大的關系。規(guī)劃配送中心之前首先必須了解物流通路的類型，然后根據(jù)配送中心在物流通路中的位置和上下游客戶的特點進行規(guī)劃，才不會造成失敗的案例。S——Service：指物流服務水平。物流服務水平包括訂貨交貨時間、貨品缺貨率、增值服務能力等，應該是合理的物流成本的下的