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第3章仓库规划与布局*案例：Fireside轮胎公司的仓库选址决策Fireside轮胎公司是一家制造运动型多功能径向轮胎的公司，在汽车零件市场上销售产品，在全美国分销产品。Fireside有三个轮胎生产工厂，分别位于宾夕法尼亚的阿伦镇、俄亥俄的托莱多和伊利诺伊的马科姆。一般情况下，Fireside将轮胎从工厂运送到配送中心，但整车购买通常会直接从工厂运往顾客所在地。一个地区的所有运货都接受最低重量357英担至400英担的整车费率。*Fireside的管理层非常关心配进中心的最经济位置，在亚特兰大的配送中心为北卡罗莱纳、南卡罗莱纳、佐治亚、佛罗里达、密西西比、阿拉巴马和东北田纳西组成的东北区域提供服务。但Fireside的管理人员担心亚特兰大不是物流上最为理想的选择。*为了通过使用坐标方格方法帮助物流部门对这一区域的配送中心位置进行分析，Fireside的运输部门找到了下列数据，见下表      2000年亚特兰大配送中心的有关数据      2000年运往亚特兰大      来自重量费用（美元/英担距离（mile）水平值垂直值      托莱多150002．264013601160      马科姆50002．437359801070      阿伦镇110002．5278018401150*      2000年发自亚特兰大      去往重量水平值垂直值      查塔努加27001360650      亚特兰大35001400600      坦帕43001570220      伯明翰28001260580      * 去往重量水平值垂直值        迈阿密5300174090      杰克逊维尔51001600450      哥伦比亚22001600650      夏洛特29001590740      罗利/达勒姆22001700800*运输部门同时也确定了亚特兰大配送中心在2001年的运费总支出，即217000美元，平均运送距离330mile。*第3章仓库规划与布局第1节仓库形式和建筑要求第2节仓库的选址及技术方法第3节仓库内部规划*案例：仓库规划配送中心建设对于连锁企业降低物流成本、提高经营效率起着至关重要的作用。但我国的一些连锁企业在进行配送中心规划设计时，尚存在很多问题，例如：我国一家著名的物流集团在苏州建物流中心时，缺乏细致的调查研究，把托盘设计成1.2×1米，其货架系统也全部据此规格建设，结果找来的客户是家电制造企业，其产品尺寸与托盘不匹配，如冰箱需要用1.4×1.4米的托盘，造成窄巷道叉车无法叉取托盘，使物流中心的操作非常被动。武汉和柳州的两家大型连锁超市建的配送中心，货架的通道中间有柱子，叉车很难进行操作，原因是在设计时没有考虑配送中心要用托盘式货架系统。*江苏某超市新建的大型配送中心在设计时忽略内部动线的规划，结果库内动线很长，平均长度达200多米。此外，一个配送中心内采用单一的拣货作业方式，在给不同业态的商场配货时效率受到影响。浙江杭州某超市公司请了物流咨询公司作配送中心规划。在进行物流量分析时，最初只考虑了日均物流量，没有考虑商场销售高峰与平日的销售额有时相差很大。其实，连锁超市配送中心整箱商品的出货情况的确存在峰值和均值相差几乎一倍的情况，但拆零商品在节假日和平日的出货量差异不大，远远没有达到2:1的份额。但修改后的方案中，拆零作业区面积过大，造成浪费。*案例：神户生协连锁超市鸣尾浜配送中心的规划神户生协是日本消费者合作社中规模最大的连锁商业企业。它拥有会员约123万户，年销售总额3840亿日元（折合人民币300亿元），销售商品以食品为主（占72%）。神户生协拥有超市连锁门店171个，每天购货达35万人次；对于那些会员少、尚不具备开设门店的地区，则建立无店铺销售网，设送货地点22万多个、服务对象近33万户家庭。面对供应面广、品种多、数量大的供配货需求，神户生协建造了鸣尾浜配送中心，承担了全部销售商品的配送任务。*在规划这座配送中心时，他们认为，首先应有利于提高对客户（商场）的服务水平，根据商品多品种、小批量、多批次要货的特点，做到能在指定的时间里，将需要的商品、按所需的数量送到客户的手中，以促进提高销售额、消减商场库存、提高商店作业效率，减少流通过程的物流成本，增强企业的竞争能力。*配送中心的选址是一项至关重要的工作。神户生协把配送中心选在神户西宫市鸣尾浜地区，其理由是：第一，日本关西商业经营的重心在大阪，配送中心必须能迅速调运商品；第二，根据神户生协连锁超市发展区域点多面广，尽可能利用附近的43号国道和大阪海岸公路；第三，大量车辆出入配送中心，产生较大的噪音，必须选择在准工业地域。*鸣尾浜地区全部都是填海造地而成，配送中心基地面积38000平方米，宽190米、长200米，呈长方形；四周为宽12米和20米的公路。配送中心建筑平面呈L形，大部分为两层建筑，紧南端生活办公用房为3层。总建筑面积33805平方米。其中，用于配送作业面积27907平方米。为了更合理组织车流，基地设两个出入大门，东门出、西门进，各宽15米。建筑中心两翼各有一条卡车坡道，宽6.5米（包括1米宽人行道），坡度为15度。卡车由西坡道下楼，单向行驶。*配送中心是现浇钢筋混凝土结构的建筑物，柱网尺寸为12米×9米，底层高7.5米，二层为6米；屋盖为钢结构，衍架梁、金属瓦楞屋面。建筑物底层为分拣系统及发货场地、站台、储存货架及拣货作业场。上下两层站台总长460米，拥有停靠车位147个，其中收货58个、发货89个。*精析：对于神户生协而言，构建自己的配送中心有利于其自身的发展，但如何构建一个有效的配送中心成为了一个关键问题。首先，他们明白构建配送中心的目的是什么，从规划的角度对配送中心进行合理的定位；其次，在选址上，充分考虑了配送中心选址规划的因素，有利于配送中心的运行；最后，对配送中心内部整个系统结构进行了有效的规划与建构，从整体上保证了配送中心的高效运转。*内部设计的主要目标有效地利用空间、设备、人员和能源；最大限度地减少物料搬运；简化作业；缩短作业周期；力求投资最低；为职工提供方便、舒适、安全和卫生的工作环境等。*内部设计的要领1）坚持系统观念根据系统观念，运用系统分析的方法求得整体优化。同时也要把定性分析、定量分析和个人经验结合起来。2）坚持流动观点以流动的观点作为内部设施规划的出发点，并贯穿在设施规划的始终，因为企业的有效运行依赖于人流、物流、信息流的合理化。*3）坚持宏观与微观相结合设计要从宏观（总体方案）到微观（每个部门、库房、车间），又从微观到宏观。例如布置设计、要先进行总体布置，再进行详细布置。而详细布置方案又要反馈到总体布置方案中去评价，再加以修正甚至从头做起。4）减少或消除不必要的作业流程这是提高企业生产率和减少消耗最有效的方法之一。只有在时间上缩短作业周期，空间上减少占有面积，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产成本最低。*5）重视人的因素作业地点的设计，实际是人—机—环境的综合设计。要考虑创造一个良好、舒适的工作环境。6）注重与外部的衔接配送中心的主要活动是物资的集散和进出，在进行内部设施规划设计时，与外部的衔接非常重要。中心内的道路、物流路线如何与相邻的道路交通、站点设置、港口和机场的位置等因素相衔接，形成内外一体、圆滑通畅的物流通道，这一点至关重要。*连锁配送中心的内部结构1）管理指挥区2）接货区3）储存区4）理货、备货区5）分放、配装区6）外运发货区7）加工区8）附属区域***学习目标1．应了解内容：仓库形式；什么是物流网络；*学习目标2:应理解的内容不同库房形式的特点；物流网络在现代物流中的重要性，物流中心位置选择的重要性；物流中心内部规划原则；*学习目标3:应掌握的内容：如何根据不同的商品流通需求，选择不同的库房形式；选择物流中心位置需要考虑的主要因素；物流中心内部规划步骤；如何综合考虑物流成本及战略因素确定合适的库房形式；如何根据供应链需求选择合适的物流中心位置；根据物流需求，合理规划物流中心内部设施及货位*第1节仓库形式和建筑要求*1.仓库按用途分类采购供应仓库批发仓库主要用于储存从供应商调进或在当地采购的商品。这类仓库贴近商品销售市场。零售仓库主要用于为商业零售业做短期存货，以供商店销售。储备仓库中转仓库处于货物运输系统的中间环节加工仓库、保税仓库*2.按保管货物的特性分类通用仓库储存一般没有特殊要求的物品专用仓库储存某一类物品的仓库特种仓库冷冻仓库化学危险品仓库*3.按仓库的建筑模式分类平面仓库建筑高度一般低于6-8米楼库仓库建筑为多层楼式结构立体库一般高度超过10米，库内安装立体货架的仓库*4.自动化立体仓库概念自动化立体仓库自动化立体仓库是指由计算机进行管理和控制，不需要人工搬运作业而实现入库和出库作业的立体高货架仓库。自动化立体仓库采用高货架以货箱或托盘为单位储存货物，用巷道堆垛起重机及其他机械进行作业.*自动化仓库的发展历程1963年美国建立了第一个计算机控制的自动化仓库1975年郑州纺织机械厂首次利用仓储技术建立我国第一座自动化模具仓库1977年北京起重运输机械研究所研究制造出北京汽车制造厂整体式自动化仓库2009年，我国已建成自动化仓库1200多座*海尔国际物流中心自动化立体仓库*5.自动化立体仓库的组成*主要组成部分高层货架托盘巷道堆垛机主要作用存储货物的钢结构用于承载货物的器具用于自动存取货物的设备输送机系统AGV系统自动控制系统负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。自动导向搬运工具驱动自动化立体库系统各设备的自动控制系统库存管理系统是全自动化立体库系统的核心5.自动化立体仓库的组成*1）按建筑物的形式分----整体式自动化仓库：一般高度>12m，货架与仓库建筑物构成一个整体结构，重量轻，整体性好，抗震性强----分离式自动化仓库：一般高度<12m，实工安装灵活方便6.自动化仓库分类*2）按仓库高度分----高层(>12m)----中层(5---12m)----低层(<5m)*3）按货架的形式分----贯通式货架仓库----旋转式货架仓库----移动式货架仓库----单元货格式货架仓库(应用最广泛，货物以集装单元存储)*4）按仓库的作业方式分----单元式仓库：出入库作业都以货物单元(托盘或货箱)为单位----拣选式仓库：根据货单要求从货物单元中拣选出库*案例：自动化仓库的困惑20世纪70年代，北京某汽车制造厂建造了一座高层货架仓库(即自动化仓库)作为中间仓库，存放装配汽车所需的各种零配件。此厂所需的零配件大多数是由其协作单位生产，然后运至自动化仓库。该厂是我国第一批发展自动化仓库的企业之一。*该仓库结构分高库和整理室两部分,高库是采用固定式高层货架与巷道堆垛机结构，从整理室到高库之间设有辊式输送机。当入库的货物包装规格不符合托盘或货箱时,则还需要对货物的包装进行重新整理，这项工作就是在整理室进行。由于当时各种物品的包装没有标准化，因此,整理工作的工作量相当大。*货物的出入库是运用电脑控制与人工操作相结合的人机系统。这套设备在当时来讲是相当先进的。该库建在该厂的东南角,距离装配车间较远,因此，在仓库与装配车间之间需要进行二次运输,即将所需的零配件先出库,装车运输到装配车间,然后才能进行组装。自动化仓库建成后，这个先进设施在企业的生产经营中所起的作用并不理想。因此其利用率也逐年下降,最后不得不拆除。*第2节仓库的选址及技术方法*建造自动化立体仓库应考虑的因素*气象条件地质条件水文条件地形条件自然环境因素政策环境背景商品特性物流费用服务水平经营环境因素交通条件公共设施状况基础设施状况国土资源利用环境保护要求地区周边状况其他因素1.仓库规模的确定(1)仓库面积仓库规模是指仓库能够容纳的货物的最大数量或总体积。通常情况下，仓库的规模以面积、容积和吞吐能力来表示。①仓库总面积仓库总面积指从仓库外墙线算起，整个围墙内所占的全部面积。若在墙外还有仓库的生活区、行政区或库外专用线，也应包括在总面积之内。②仓库建筑面积仓库建筑面积指仓库内所有建筑物所占平面面积之和。若有多层建筑，则还应加上各层面积的累计数。*仓库面积③仓库使用面积仓库使用面积指仓库内可以用来存放商品的面积之和，即库房、货棚、货场的使用面积之和。其中库房的使用面积为库房建筑面积减去外墙、内柱、间隔墙及固定设施等所占的面积。④仓库有效面积仓库有效面积指在库房、货棚、货场内用来存放商品的面积之和，即仓储作业占用面积，包括实用面积、通道、检验作业等场地面积之和。⑤仓库实用面积仓库实用面积指在仓库使用面积中，实际用来堆放商品所占的面积。即库使用面积减去必需的通道、垛距、墙距及进行收发、验收、备料等作业区后所剩余的面积。*合理确定规模的经济意义：设计的仓储大于实际需要，将降低仓储设施设备的利用率；反之，对于仓储的规模估计不足，仓储的建设就会小于实际进出货物需求，会严重影响商品的储存和仓储各项技术作业的正常进行。*(2)仓库面积计算①比较类推法比较类推法以现已建成的同级、同类、同种仓库面积为基准，根据储量增减比例关系，加以适当调整来推算新建库的有效面积。公式为：(5.1)其中：S——拟新建仓库的有效面积，m2；S0——参照仓库的有效面积，m2；Q——拟新建仓库的最高储备量，t；Q0——参照仓库的最高储备量，t；k——调整系数（当参照仓库的有效面积不足时，k＞1；当参照仓库的有效面积有余时，k＜1）。*仓库面积计算方法②系数法系数法是根据实用面积及仓库有效面积利用系数计算拟新建仓库的有效积。公式为：(5.2)其中：S——拟新建仓库的有效面积，m2；S实——实用面积，m2；α——仓库有效面积利用系数，即仓库实用面积占有效面积的比重。③直接计算法先计算出货垛、货架、通道、收发作业区、垛距、墙距等所占用的面积，然后将它们相加求和。*2.仓储选址仓储系统选址的意义仓储系统选址对商品流转速度和流通费用产生直接的影响，并关系到企业对顾客的服务水平和服务质量，最终影响企业的销售量和利润。一旦选择不当，将给企业带来很多不良后果，而且难以改变。因此，在进行仓储系统选址时，必须充分考虑到多方面因素的影响，慎重决策。*案例：地址的选择，不仅仅只是一个位置设施选址程序由于受到环境、方法和相关政治问题的影响而变的相对复杂。1993年，美国百货连锁店TARGET，在发展中的芝加哥地区的市场服务而建立一个9.3万平方米的分销中心的选址中，就遇到了这样的问题。TARGET使用室内模型软件分析了有55个团体提供的成本和税务鼓励，其中包括了诸多因素，如市场的接近度、运输成本、劳动力成本及其可用性。最初的分析将选址限于三个可能的地点，最后，选择了威斯康星OCONOMOROC的工业园。*TARGET完成了所有必要的法律程序为OCONOMOROC地址开工，并相信选地址程序已经完成了。然而，此时一个称作“银湖环境协会”的非营利性环境组织在威斯康星州收集了许多案例，要求进一步听证。该组织关心的问题集中于暴风雨的排水及其对地面水的影响和雇员交通而引起的空气污染影响，以及根据现行的法令是否会在任何方面伤害到环境。TARGET项目的反对者相信这个项目是政治上权衡的结果。STANRIFFLE说，银湖环境协会的律师这样讲，“我们已潜心于研究各个层次的许多不同的庭审案例。底线是这将要进行多年。我们理解TARGET想很快转移。所以我认为，他们会意识到，转移到更适合于其工作和设施的地方是明智的”。*从威斯康星州的角度看，规划一个进攻性的提倡商业的态度而非反发展的姿态是重要的。威斯康星的发展部公共信息官员TONYHONZENY说，“这个社区的人民在发展建设方案之前就知道这个计划。现在为了保护这个地址，必须符合58项独立的条件，这不是一件好象今天你加入近来，明天你就得到允许的事情。在这里，我们试图避免官僚主义，所以在这里如果你能在90天内得到一个处理后的许可，那是个好消息。”*从TARGET的角度看，公司已经决定在未来的情况下，必须有足够的时间来准备“许可”程序（在这件事情上）及任何潜在政治上的动乱。不久以前，社区还很愿意接受像“TARGET”这样的大项目，但是由于环境、社会和基础设施问题受到损害，当地律师团体就将问题直接指向选址程序。在这些条件下，公司最佳的战略似乎是直接面对环境程序，因为这将有可能由此得到合法权。因而这个战略更能意味着一个更长、更慢的过程，结果可能是提供一个最终所有涉及方更容易接受和满意的解决方案。*仓库选址需要考虑的因素经济环境因素：货物量的大小、货物的流向、城市的扩张与发展、交通便利自然环境因素：地理因素、气候因素政策环境因素：企业优惠措施、城市规划、地区产业政策*案例：某医药物流公司仓库建设需要考虑的因素(一)A医药物流公司仓库选址的因素1.成本因素作为物流企业，A医药物流公司从医药链条中赚取的利润很低，并且节约的每一分钱都会成为公司的利润，因此成本因素是A医药物流公司要考虑的主要因素之一。*2.交通状况物流配送企业对交通状况的要求很高，这类企业所在的位置交通一般都很便利，有的位于铁路和公路的交叉处，有的位于主干公路的交汇处等一些交通枢纽。交通状况直接影响企业的运输成本的高低和配送时间的长短。*3.自然条件企业仓库选址时自然条件是重要的影响因素。天气的变化频率、湿度、温度等，以及洪涝、地震、台风等破坏性很大的灾难性自然环境状况发生情况。一般医药类的仓储要求是阴凉、干燥的环境。因此，在沿海等地的仓库选址建造时要注意防台风、防内涝，在沿江等地选址时要注意防洪涝，防湿热等。*4.人口状况作为医药物流企业，A医药物流公司的服务对象是区域内的医药销售店铺和医院等大批量需求客户，也服务个人客户。因此A医药物流公司的仓库要建设在人口密集度比较高的城市周边，以有充足的人口市场满足利润需求。作为顶尖物流企业，A医药物流公司对区域内的人才状况的考虑也是建设仓库的一个重要因素。*3.仓储系统选址的目标及原则选址目标设定：仓储系统选址与该仓库所属企业的类型有很大的关系。附属于工业企业的仓储其选址追求成本最小化；附属于物流企业的仓储其选址追求收益最大化或服务水平的最优化。定性分析时的原则：1）费用原则。经济效益对于任何类型的仓储都是重要的。2）接近客户原则。以降低运费、提高对客户需求的反映速度。3）长远发展原则。战略意识。选址工作要考虑到服务对象的分布状况及未来发展。*案例：某医药物流公司仓库位置的选择(一)成本因素武汉位于中国的中部地区，相比于南方等城市，劳动力较为廉价。汉阳区位于武昌的北部，靠近长江和汉江，城市化发展水平落后于武昌区和汉阳区。因此，相比于武昌区和汉口区，汉阳区的地价低。*(二)交通因素武汉作为华中地区的中转中心，京广铁路、高速等横穿而过。武汉市内建有武昌、汉口、汉阳等火车站，以及新建的青山火车站、天河国际机场等现代化的交通运输枢纽，方便货物运输。汉阳区内有汉阳火车站，方便铁路运输。从城市一体化开始实施到现在，已经建成了三环交通线等方便武汉三区以及汉阳和外部城市的联系。*(三)自然条件和人口因素武汉地处于大陆板块比较稳定的地区，历史上没有发生地震的记录。但是洪涝等自然灾害的威胁较大。气候湿润，方便药品的储存。武汉市是全国人口最多的城市之一，有充足的消费群体满足利润的需求。并且武汉市高校林立，武汉大学、华中科技大学等多所著名高校开设有物流、供应链等专业，为A医药物流公司提供了大批学术人才。也有利于A医药物流公司和高校开展合作，研究物流管理中遇到的疑难问题。*4.仓储系统选址的程序1）确定仓库选址的目标和原则。2）收集选址所需的基本条件。如明确仓库的业务类型、预测业务量、掌握费用及客户资料。3）初步确定可供选择的地点。4）评估分析后确定地点。*5.仓储系统的选址方法1）因素评分法：是一种对具有多个目标的决策方案进行综合评判的定性与定量相结合的方法。它通过把多个目标化为一个综合的单目标，据此评价、比较和选择决策方案。*因素评分法步骤①列出所有相关因素；②赋予每个因素以权重以反映它在决策中的相对重要性；③给每个因素的打分取值设定一个范围(1-10或1-100)；④用第3步设定的取值范围就各个因素给每个备选地址打分；⑤将每个因素的得分与其权重相乘，计算出每个备选地址的得分；⑥考虑以上计算结果也总分最高者为最优。*2）线性规划法找出物流网络中仓库的数量、规模和位置，目标是使得通过该网络运送所有产品的成本在以下约束条件下降至最低：*①不能超过每个工厂的供货能力。②所有产品的需求必须得到满足。③各个仓库的吞吐量不能超过其吞吐能力。④必须达到最低吞吐量，仓库才可以开始运营。⑤同一消费者需要的所有产品必须由同一仓库供给。*多设施选址混合整数规划法案例从实际应用来讲，多设施选址更具意义。因为影响设施选址的因素不只是运输费用，还应包括仓库数量、容量等因素。多设施选址问题是一类复杂的优化问题，也是多个领域研究的热点。用于选址问题的方法很多，其中应用最广的是混合整数线性规划法。【例3-2】某城市计划筹建包括生产基地在内的绿色食品专卖连锁超市网络，计划如下：*（1）受现有条件的限制，生产基地的数量限制在1～2个；（2）出于人口分布的考虑，计划建立3个大型专卖超市，专卖超市的地址选择受种种条件的约束，基本选定后，没有再选择的余地；（3）受专卖超市数量和位置的约束及可供选址的土地因素约束，考虑在市内建设1～2个大型中转仓库；（4）产品分为A、B两大类。*现在，需要对以下几个问题进行决策：（1）建设几个中转仓库？（2）如果建立一个中转仓库，应建哪一个？（3）如果建立两个中转仓库，如何分配超市卖场?（4）建立几个生产基地？*图3-4决策网络模型图（5）如果建立两个生产基地，怎样分配生产数量？怎样为中转仓库供货（在建立两个中转仓库的情况下）？要进行上述问题的决策，首先必须经过严密的市场调查和可行性分析，提出初步的可选方案。在此基础上，提出图3-4所示的决策网络模型。*根据上面对例3.2的分析，可用多设施选址的混合整数规划模型来解决问题。（1）变量说明①下标索引i——产品类别，i=1,2；j——生产基地编号，j=1,2；k——中转仓库编号，k=1,2；l——超市卖场编号，l=1,2,3。*②决策变量Sij——产品i在生产基地j的生产量；Dil——超市卖场l对产品i的需求量；Xijkl——由生产基地j生产、经中转仓库k中转、提供给超市卖场l的产品i的数量；Ykl——0-1变量，当中转仓库k向超市卖场l供货时取值1，否则取值0；Zk——0-1变量，当确定使用中转仓库k时取值1，否则取值0。*③参数Vk，V′——中转仓库的中转总量上下限；fk——中转仓库k年固定成本；uk——产品经中转仓库k中转的平均操作费（元/件）；Cijkl——产品的平均生产与运输费用（元/件）。*（2）目标函数目标函数以总成本最小作为优化的目标。这里，总成本TC由产品生产成本、仓库建设固定成本、仓库搬运成本、运输成本构成，即：*（3）约束条件约束条件包括生产基地生产能力的限制、仓库中转能力的限制、客户供货要求的约束。具体的约束式如下：①生产能力限制：∑klXijkl≤Sij；②满足卖场对产品的需求量：∑jXijkl=Dilykl；③一个客户只能由一家仓库供货：∑kykl=1；④仓库中转总量限制：Vkzk≤∑l(∑iDil)ykl≤V′kzk。*上述混合整数规划模型可以利用合适的优化算法和计算机软件来求解，其结果如下：①建设一个生产基地P2；②由P2生产所需的全部产品；③建设一个中转仓库W2向3个超市卖场供货；④运输总成本=122万元/年；⑤中转仓库维持成本=248万元/年；*⑥中转仓库固定成本=200万元/年；⑦生产成本=816万元/年；⑧中转及运输总成本=570万元/年；⑨总成本=1386万元/年。混合整数规划法的主要优点是，能够将固定成本以最优的方式考虑进去，能够提供数学上最优的选址方案，其代价是需要耗费很长的计算机运行时间才能求得数学上的最优的选址方案。*3）重心法（总运输成本最小）重心法是一种布置单个设施的方法，基本原理为：设有一系列点分别代表生产地和需求地，各自有一定量的货物需要以一定的运输费率运向待定的仓库，或从仓库运出，则仓库应建在总运输成本最小的点。**单设施选址重心法案例【例3.1】某企业有两个生产基地、三个地区物流中心，各设施点的位置坐标如表3-9所示。企业决定在生产基地仓库与物流中心之间建立一个中央仓库，由生产基地向中央仓库供货，中央仓库再向三个物流中心分拨供应货物。如何确定中央仓库的最佳位置呢？卖场序号（节点）货物量（t）运输费率（元/t·km）地理坐标（x,y）(km)P120000.4038P230000.4082P325000.6025P410000.6064P515000.6088表3-9各仓库的坐标、货运量及运输费率*解：利用公式确定中央仓库的初始选址方案（X，Y）。按照求解步骤中的第3步、第4步和第5步，循环计算各距离Di，再对坐标值进行修正，迭代结果如表311所示。分析表311中的数据及计算结果，迭代10次后，总成本及坐标值已趋于平稳，不再变化，已接近最优值了。事实上，在各节点的坐标与运输总量分布均匀，运输费率为线性的情况下，用重心法得到的初始值（X,Y）就是一个满意解。但对于节点数量少，各点间的运输量差异较大，且运输费率为非线性的情形，应当进行适当次数的迭代修正。*由计算例子可以看出重心法的优点主要是计算速度快，能很快找到使运输总成本最低的最优位置点，其缺点是得出的最佳位置也许在实际中并不可行。另外，从模型建立的假设条件及模型本身来看，还存在以下一些缺陷：（1）选址模型只考虑了可变的运输成本，没有考虑在不同地点建立仓库所需的固定投资不同，也没有考虑不同地点的设施运营费用（例如人力成本、公共事业费用、库存持有成本等）的差异。（2）模型假设运输成本与运距呈线性关系，而实际上运输费用由两部分构成，一部分是不随运输距离变化的固定部分，另一部分是随距离变化的可变部分，且呈非线性关系。*（3）模型将待选设施点与各仓库之间的线路假设为一条直线，实际上，运输总是在固有的道路网中进行，两设施点之间不可能总是直线距离。一般可根据实际地形，选择一个大于1的折线因子，将计算出的直线距离放大相应的倍数，作近似处理。尽管有上述局限性，由于重心法计算简便，能快速得到一个理论上的最优点，管理者和决策者可以此计算结果为依据，确定一个相邻近的位置，作为初始布局方案。因此，重心法仍然得到广泛的应用。*4）德尔菲分析模型使用该模型的步骤如下：①成立两个小组。②识别存在的威胁和机遇。③确定组织的战略方向和战略目标。④提出备选方案。⑤优化备选方案。*第3节仓库内部规划/仓储系统设计*仓库平面布局的要求是什么？（1）要适应仓储企业生产流程。①单一的物流方向。②最短的运距。③最少的装卸环节。④最大的利用空间。（2）有利于提高仓储经济效益；①因地制宜，保证仓库充分利用。②平面布局应与竖向布置相适应。③能充分使用机械化设备。（3）有利于保证安全生产和文明生产。防火规范；符合卫生、环境要求*1.仓库的典型布置（1）U型布置托盘存取系统货箱拣货系统散箱拣货系统进货越库作业包装与出货入库物料搬运分类和集中U型布置特点：仓库设计首选（1）物流路线合理，进出口码头资源可以充分利用，便于越库作业，方便在出入库区之间设置Cross－Dock。如果有大量的产品，一入库马上就进行出库操作，可以先考虑U型（2）存储区靠里布置，比较集中，好利用（3）易于控制和安全防范（4）可以在建筑物三个方向进行空间扩张*L型：*（2）直进穿越式布置（I型）进货储存拣货出货直型布置特点：（1）非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰时同时进出货库作业。（2）常用于接受相邻加工厂的货物，或不同类型车辆来出货和发货。（3）不方便使用ABC分级储备模式*S型*（3）模块化干线布置越库模块持续补货直进穿越模块中速周转产品模块慢速周转产品模块（4）多层楼房仓库布置多层楼房搬运困难，适合与用地比较昂贵的国家和地区，如日本和西欧等模块化干线布置特点：非常适合大型仓库和物流中心中多类物资存储拣选的情况*库区布置形式垂直布置倾斜布置横列式纵列式纵横式货架倾斜通道倾斜*优点：运输通道长，作业通道短，对库存物资的收发和查验方便，有利于机械化作业，通风采光良好；缺点：运输通道占用面积较多，影响仓库面积利用率●垂直布置之横列式：货垛或货架的长度方向与仓库的侧墙互相垂直*●垂直布置之纵列式：货垛或货架的长度方向与仓库侧墙平行优点：运输通道较短，占用面积少，仓库面积利用率较高；缺点：作业通道长，对存取物资不方便，对通风采光不利。*●垂直布置之纵横式布局：是指在同一保管场所内，横列式布局和纵列式布局兼而有之，可以综合利用两种布局的优点。*●倾斜布置之货垛倾斜主要是便于叉车操作，缩小叉车的回转角度*倾斜布置之通道倾斜优点：可以通过通道进行仓库分区，便于物品分类管理。缺点：仓库内布局较为复杂出入口出入口出入口出入口*库内非保管场所布置（1）通道库房内的通道，分为运输通道（主通道）、作业通道（副通道）和检查通道。（2）墙间距墙间距一般宽度为0.5米左右，当兼作作业通道时，其宽度需增加一倍。*（3）收发货区收发货区面积的大小，则应根据一次收发批量的大小、物品规格品种的多少、供货方和用户的数量、收发作业效率的高低、仓库的设备情况、收发货的均衡性、发货方式等情况确定。（4）保管员办公室：可在库内或库外，但危险品库的保管员办公室一律设在库外。**分区分类规划按照库存物品的性质（理化性质或使用方向）划分出类别，根据各类物品储存量的计划任务，结合各种库房、货场、起重运输设备的具体条件，确定出各库房和货场的分类储存方案。库房分区与货位编号规划*分区分类规划的方法（1）按商品的种类和性能进行分区、分类（2）按商品发往地区进行分区分类（3）按商品的危险性质进行分区分类（4）按方便作业和安全作业进行分区分类（5）按不同货主的储存商品进行分区分类*分区分类规划的原则存放在同一货区的物品必须具有互容性保管条件不同的物品不应混存作业手段不同的物品不应混存灭火措施不同的物品决不能混存*库房商品堆垛设计商品堆码操作要求货垛合理牢固整齐定量节省*整齐的货垛倾斜的货垛*货垛“五距”要求货垛的“五距”指的是垛距、墙距、柱距、顶距和灯距。*平台垛*平台垛*梯形垛*梯形垛—卷钢**行列垛*梅花垛*梅花型垛*重叠式堆码物品堆码存放的基本方法1．散堆法2．堆垛法（1）重叠式*纵横交错式（2）纵横交错式仰伏相间式（3）仰伏相间式对上下两面有大小差别或凹凸的物品，如槽钢、钢轨等，将物品仰放一层，在反一面伏放一层，仰伏相向相扣。*压缝式压缝式（4）压缝式*通风式堆码（6）栽柱式栽柱式堆码（5）通风式*案例：某医药物流公司仓库作业布局的AEIOU分析*2.存储方式及货架选择货物存储方式*常用货架(1)重力式货架。重力式货架的特点是每一个货格就是一个具有一定坡度的滑道，适宜于少品种、大批量货物的存储。*(2)托盘货架托盘货架是最常用的选取式货架，可以自由选取存放在货架任意位置的托盘货物。目前这类货架都采用自行组合方式，易于拆卸和移动，可按物品堆码的高度，任意调整横梁位置，故又称为可调式托盘货架。*(3)贯通式货架“贯通式货架”又称“驶入式货架”或“通廊式货架”，它具有在相同的空间内比通常的托盘货架几乎多一倍贯通式货架存储高密度，货架高度可达10m，适于存储少品种多批量的货物，出入库存取货物受先后顺序的限制，不适合太长或太重货物。*(4)悬臂式货架悬臂式货架又称树枝形货架，由中间立柱向单侧或双侧伸出悬臂而成。悬臂式货架具有结构稳定，载重能力好、空间利用率高等特点。*(5)阁楼式货架阁楼式货架可充分利用仓储空间，适用于库房较高、货物较轻、人工存取且储货量大的情况，特别适用于通过对现有旧仓库进行技术改造，提高仓库的空间利用率。*(6)水平移动式货架水平移动式货架在进行存取作业时，需不断移动货架，所以存取货时间要比一般货架长，故常用于出入库作业频率很低的轻小货物的存储。*(7)垂直旋转货架垂直旋转式货架类似垂直提升机，在两端悬挂有成排的货格，货架可正转也可以反转，垂直旋转货架属于拣选型货架，占地空间小，存放的品种多，这样可以灵活地存储各种尺寸的货物。*(8)水平旋转货架水平旋转货架旋转时动力消耗大，不适于拣选频率高的作业，所放置货物主要是各种包装单位的货物。水平旋转货架规模越大、长度越长，其拣选功能越向分货功能转化，适用于作为小型分货式货架使用。*2.仓库的规划仓库的规划主要任务：保证货品储存要求的前提下如何合理地利用库房面积。仓库内部规划就是根据库区场地条件、仓库的作业性质和规模、商品储存要求以及技术设备的性能和使用特点等因素。*3.仓库的总平面规划总平面功能主要建筑物和构筑物仓储作业区仓储作业区是仓库的主体。仓库的主要业务和商品保管、检验、包装、分类、整理等都在这个区域里进行。库房、货场、站台，以及加工、整理、包装场所等辅助作业区在辅助作业区内进行的活动是为主要业务提供各项服务。维修加工以及动力车间、车库、工具设备库、物料库等行政区行政生活区由办公室和生活场所组成。办公楼、警卫室、化验室、宿舍和食堂等院内道路在仓库总面积中需要有库内运输道路。商品出入库和库内搬运要求库内、外交通运输线相互衔接，并与库内各个区域有效连接。道路停车场绿化区在规划各区域时，要遵照相应的法律法规并使不同区域所占面积与仓库总面积保持适当的比例。停车场、绿化区域等***4.仓库储存区域空间规划储存区域空间规划的影响因素：(1)存储方式。一般存储方式有散放、堆码、货架储存三种(2)货品尺寸、数量。(3)托盘尺寸、货架空间。(4)进出货及搬运位置。(5)通道宽度、位置及需求空间。*(6)库内柱距。(7)库作业原则：动作经济原则、单元化负载、货品不落地原则、减少搬运次数及距离、空间利用原则等。(8)补货或服务设施的位置(防火墙、灭火器、排水口)(9)使用的机械设备(型号/式样、尺寸、产能、回转半径式样)(10)建筑尺寸与形式。*储存区域面积的计算仓库面积含储存区域面积和辅助设施面积两部分储存区域面积指货架、料垛实际占用面积辅助设施面积指验收、分类、分发作业场地、通道、办公室及生活间等需要的面积*(1)荷重计算法荷重计算法是根据仓库有效面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积的方法*例:某建材公司计算建造一座建筑材料仓库，年入库量为20000吨，一年中工作300天，物料平均储备期50天,有效面积上平均货重0.7吨/平方米,仓库利用系数为0.4,试用荷重计算法求仓库面积。(平方米)*(2)托盘尺寸计算法若货物储存量较大，并以托盘为单位进行储存，则可先计算出存货实际占用面积，再考虑叉车存取作业所需通道面积，就可计算出储存区域的面积需求。*a.托盘平置堆码*假设托盘尺寸为PXP平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品，若仓库平均存货量为Q，则存货面积需求D为：储存区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积，若通道占全部面积的30%---35%，则储存区域面积为：A=D/(1-35%)注意对托盘数量取整*例:某配送中心的平均货物存储量达7000箱，货物存储均采用标准托盘存储，托盘尺寸为1.2m*1.2m，每个托盘可存放货物8箱，配送中心储存区内通道面积占总储存面积的30%，则该配送中心的储存区域面积应规划多大？*b.托盘多层叠堆假设托盘尺寸为PXP平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可堆码L层，若仓库平均存货量为Q，则存货面积需求D为：储存区域面积再需考虑叉车存取作业所需通道面积即可注意对托盘数量取整*c.托盘货架储存计算法假设货架为L层，每托盘占用一个货格，每货格放入货物后的左右间隙尺寸为P’，前后间隙尺寸为P”，每托盘约可码放N箱货品，若公司平均存货量为Q，存货需占的面积为D，则存货面积D为：注意对托盘数量取整**案例：某医药物流公司仓库内部布局时需要考虑的因素1.中草药和西药串味中成药的气味很重，而西药则要求储存在空气清新的地方，这样有利于药性的保持。中药和西药储存在一起会造成中西药的串味，对西药造成污染，影响西药的质量。因此中药和西药不能靠在一起存储。在设计时要要把中药和西药放在不同的地方储存。*2.搬运的方便度物流企业的货物出库和入库的作业量大，因此在设计仓库时一定要考虑方便装卸、搬运等作业。充分有效的利用货物的物流属性，减少不必要的工作量。*3.成本造价仓库的规模、布局、设施等都会影响仓库的造价。因此在设计时既要满足当前一段时间内的仓储需求，又要为未来长远的发展留有改进的余地。*4.仓库容量仓库的容量和药品的需求量是密切联系的，在仓库建造之前就要对药品的需求历史记录、历史出入库量、需求增长率等做统计分析。利用回归等方法预测需求量，并根据预测的需求量来合理设计仓库的容量。*5.自动化立体仓库规划设计1）自动化立体仓库规划设计的影响因素自动化立体仓库规划设计是在一定区域或库区内，对仓库的规模、地理位置和仓库设施、道路等各要素进行科学规划和总体设计。*2）出入库输送系统(1)叉车——出入库台方式采用这种方式时，在高层货架的端部设立入库台和出库台。入库时，用叉车将货物单元从入库作业区运到入库台，由高架区内的堆垛机取走送入货格。出库时，由堆垛机从货格内取出货物单元，放到出库台上，由叉车取走，送到出库作业区，如图5.18所示。*(2)自动导向车——出入库台方式这种出入库系统的最大优点是系统柔性好，可根据需要增加AGV的数量，也是一种全自动的输送系统。*(3)连续输送机方式这种衔接方式是一些大型自动化立体仓库和流水线立体库中最常采用的方式，整个出入库系统可根据需要设计成各种形式。*(4)穿梭车方式这种衔接方式是由巷内输送机、穿棱车和出入库输送机构成的出入库系统，由于穿梭车动作敏捷、容易更换的特点，因此也被广泛地应用在自动化仓库系统中。*3）货物单元出入高层货架的形式货物在立体仓库的流动形式有三种，即同端出入式，贯通式和旁流式，如图5.22所示。*4）高架区的布置一般的自动化仓库为单元货格式，其主要作业设备是有轨巷道堆垛机，简称堆垛机。有轨巷道堆垛机的布置有三种方式，如图5.24所示。*5）自动化立体仓库的优缺点优点：*缺点结构复杂，配套设备多，建筑和设备投资较高货架安装精度要求高，施工比较困难，而且施工周期长储存货物的品种受到一定限制，不适于储存超长和重量较大的货物对仓库管理和技术人员要求较高，须经过专门变化困难，仓库一旦建成，很难根据货品及储存特性进行调整设备的保养和维护要求高*6）立体仓库设计步骤*1）规划准备阶段*2）规划设计阶段*3）自动化立体仓库的总体布置自动化立体仓库的总体物流模式a.同端出入式货物的入库和出库在巷道同一端的布置，包括同层同端出入式和多层同端出入式两种b.贯通式货物从巷道的一端入库，从另一端出库c.旁流式货物从仓库的一端或侧面入库，从侧面或另一端出库*高架区的布置在单元货格式自动化仓库中，其主要作业设备是有轨巷道式堆垛机，简称堆垛机。自动化仓库中堆垛机的布置方式----直线式：每个巷道配备一台堆垛机----U型轨道式：每台堆垛机可服务于多条巷道，通过U型轨道实现堆垛机的换巷道作业----转轨车式：堆垛机通过转轨车服务于多条巷道*出入库输送系统高层货架区与作业区的衔接方式叉车----出入货台方式：最简单连续输送机方式：大型自动化库最常用AGV方式：系统柔性最好穿梭车方式：最经济高效*叉车----出入货台方式：最简单特点：结构简单、效率低、投资小适用于手动或单机自动的立体库配置：叉车+出入库台*连续输送机方式：大型自动化库最常用配置：巷内输送机+进出货输送机+辊子升降台/辊子回转台特点:连续输送、自动控制和检测、投资中等*穿梭车方式：最经济高效配置：有轨小车+巷输送机+进出货输送机/出入货台特点：柔性好、自动控制和管理、投资中等*自动化仓库的总体布置方案根据前面讨论的物流模式类型、高架区方案、出入库区域输送方案可以组成多种布置方式*标准化自动仓库布置的流程***案例：中储(石家庄)公司的数码仓库应用石家庄中储物流中心是中储物流集团内实施数码仓储管理的首批试点单位。为配合计算机管理，石家庄中储物流中心对现场近2000个垛位进行了全部数字化标识，并将客户的基础数据全部录入计算机系统，同时实现与总公司联网运行。过去开一张清单，最熟练的工人也要花费5分钟以上的时间，而使用电脑管理后只需要一分钟左右的时间，一些大客户所要求的日报、周报、月报也能够快速实现。*中储数码仓库不仅注重结果管理，也注重过程管理。对一批货物进行检索，不仅可以了解进货、发货、结存数量，而且可以清楚地了解到货物现在的保管状况，如：垛位、堆码层数等。*数码仓库的实施，大大提高了信息的透明度，加强了各个环节间的衔接。过去，信息在各环节间基本是封闭的，即便可以相互提供也会有一定的滞后性。如某个客户来查询送货车辆是否到达或是哪车货物是否出发，他们就需去现场找相关人员了解，耽误时间，如果恰巧主管人员不在，就无法回答客户查询，能提供满意的服务。现在只要在软件中输入相关信息，就可以在最短时间内准确地回答客户的查询。*同时，还能够实时地掌握种类物资的情况与客户资料，有效地减少业务差错。以前，一个码单刚配出去，还未来得及下帐，而另一个客户又来提货，业务员只能是凭记忆或翻帐，也未必能掌握实际结存，导致出错。现在只要打开电子码单，就可以清楚地知道现在正在发着多少货，可以验证库存量是否足够。过去业务受理要掌握各个货主的收货情况，同样的货物有的货主要收18元/吨，有的则要收20元/吨，单靠人工记忆很难掌握，每次查又延误时间，而现在只需要将原始合同数据录入到系统中，就不会出现上述问题。*