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第四章物流搬运系第四章物流搬运系统统本讲稿第一页，共四十五页物流决策的三角形物流决策的三角形 客户服务目标n 产品n 物流服务n 信息系统运输战略：运输战略：n运输基础知识运输基础知识n运输决策运输决策库存战略：库存战略：n预测预测n仓储基础知识仓储基础知识n库存决策库存决策n采购和供应决策采购和供应决策n仓储决策仓储决策选址战略：选址战略：n选址决策选址决策n网络规划流程网络规划流程仓储和物料搬运成本占企业物流总成本的26。本讲稿第二页，共四十五页第十二章第十二章 存储与搬运决策存储与搬运决策n存储与搬运活动虽然属于存储与搬运活动虽然属于辅助性辅助性物流活动，但它们物流活动，但它们会影响分销渠道中客户订单的处理时间或供应渠道会影响分销渠道中客户订单的处理时间或供应渠道中产品供应所需的中产品供应所需的时间时间，而且这些活动属于，而且这些活动属于成本耗成本耗费费型活动，因此，很值得进行细致的管理。型活动，因此，很值得进行细致的管理。n本章重点：仓库的设计和运作本章重点：仓库的设计和运作设施设计的规划：设施规模、融资类型、结构、设施设计的规划：设施规模、融资类型、结构、空间布局、站台设计、物料搬运系统选择和存货空间布局、站台设计、物料搬运系统选择和存货布局。布局。本讲稿第三页，共四十五页第十二章第十二章 存储与搬运决策存储与搬运决策n选址选址n设计与运作规划设计与运作规划n物料搬运系统设计物料搬运系统设计n订单订单-拣货操作拣货操作本讲稿第四页，共四十五页一、选址一、选址n选址是选定将要建立设施的某一块选址是选定将要建立设施的某一块房地产房地产。n选址方法不仅是选址方法不仅是科学科学，也是一门，也是一门艺术艺术，需要对许多，需要对许多有形的或无形的因素进行衡量。有形的或无形的因素进行衡量。n不同行业不同行业分拨中心选址的考虑因素：分拨中心选址的考虑因素：本讲稿第五页，共四十五页不同行业分拨中心选址的考虑因素不同行业分拨中心选址的考虑因素考虑因素全部制造业零售业分拨业运输通道1121外向运输2235与客户的距离3366劳动力可得性4513劳动力成本5674内向运输6442工会环境7759税收88107国家优惠政策/法律910土地成本1088公用事业费910适时管理要求9本讲稿第六页，共四十五页二、设计与运作规划二、设计与运作规划n确定设施规模确定设施规模n库容类型选择的财务分析库容类型选择的财务分析n设施结构设施结构n站台设计站台设计本讲稿第七页，共四十五页1、确定设施规模、确定设施规模n设施规划决策中设施规划决策中最重要最重要的部分，决定了未来仓库运的部分，决定了未来仓库运作的作的约束条件约束条件。n规模规划过小会导致仓库的物料搬运费用过高，库规模规划过小会导致仓库的物料搬运费用过高，库容过大则会导致有必要的空间费用。容过大则会导致有必要的空间费用。n规模：规模：仓库建筑的仓库建筑的总容积总容积长、宽、高长、宽、高n影响规模确定的决策因素：影响规模确定的决策因素：所用物料搬运系统的类型、对巷道的要求、存货所用物料搬运系统的类型、对巷道的要求、存货布局排列、对站台的要求、当地建筑规章、办公布局排列、对站台的要求、当地建筑规章、办公区域和货物吞吐量等。区域和货物吞吐量等。本讲稿第八页，共四十五页1、确定设施规模、确定设施规模n无趋势无趋势规模确定问题：规模确定问题：空间需求没有显著变化，需求趋势不可预测，但空间需求没有显著变化，需求趋势不可预测，但短期内空间需求会发生季节性变动。短期内空间需求会发生季节性变动。n有趋势有趋势规模确定：规模确定：预期平均库存水平在数年内将有变化预期平均库存水平在数年内将有变化动态动态规规模确定。模确定。本讲稿第九页，共四十五页无趋势规模确定无趋势规模确定n如果库容需求的波动很小，可只根据如果库容需求的波动很小，可只根据费用费用大小采用大小采用一种存储类型：公共仓库、租赁仓库或自营仓库。一种存储类型：公共仓库、租赁仓库或自营仓库。n如果库容需求的波动很大，采用如果库容需求的波动很大，采用混合混合策略更好：策略更好：仓储空间仓储空间需求需求时期时期租用仓库租用仓库自营仓库自营仓库例子例子P393本讲稿第十页，共四十五页有趋势规模确定有趋势规模确定n必须考虑：必须考虑：仓库的规模仓库的规模何时何时会发生变化，变化会发生变化，变化多少多少。n确定任何时点的最优仓库规模都需要对这一规模所确定任何时点的最优仓库规模都需要对这一规模所能带来的能带来的收益收益与改变仓库规模的与改变仓库规模的成本成本进行权衡。进行权衡。本讲稿第十一页，共四十五页对规模确定方法的评价对规模确定方法的评价n优点：优点：采用了混合策略而不是单一方式；采用了混合策略而不是单一方式；考虑到了库容需求的变化；考虑到了库容需求的变化；对公共库容空间需求的时间选择和范围进行了规对公共库容空间需求的时间选择和范围进行了规划；划；对现期自营库容需求的时间选择和范围进行界定，对现期自营库容需求的时间选择和范围进行界定，从而为规划库容变化准备了提前期。从而为规划库容变化准备了提前期。本讲稿第十二页，共四十五页对规模确定方法的评价对规模确定方法的评价n局限性：局限性：将库存水平作为库容需求的主要决定因素，对影将库存水平作为库容需求的主要决定因素，对影响库容需求的其它因素如巷道、站台、发货区、响库容需求的其它因素如巷道、站台、发货区、拣货区的空间需求没有仔细测算，因此所提出的拣货区的空间需求没有仔细测算，因此所提出的仓库规模只能是估计数。仓库规模只能是估计数。由于预测不准确可能导致规划误差，这可能带来由于预测不准确可能导致规划误差，这可能带来额外的成本。额外的成本。以主观判断为基础选择仓库规模方案可能不会涉以主观判断为基础选择仓库规模方案可能不会涉及所有的规模组合。及所有的规模组合。本讲稿第十三页，共四十五页2、库容类型选择的财务分析、库容类型选择的财务分析n库容类型的选择：租借、租赁还是自有库容？库容类型的选择：租借、租赁还是自有库容？n通常使用资金的时间价值（净现值）进行比较：通常使用资金的时间价值（净现值）进行比较：PV：第：第0期的净现值期的净现值i：折扣率或基础利率，是该投资的预期年收益率：折扣率或基础利率，是该投资的预期年收益率n若若PV为正，投资可行，为正，投资可行，PV为负则投资不可行。为负则投资不可行。n也可计算也可计算PV为为0时的贴现率（时的贴现率（内含报酬率内含报酬率IRR），然后将其与基础），然后将其与基础利率比较，若大于基础利率，则投资可行。利率比较，若大于基础利率，则投资可行。租赁费用例子例子P396本讲稿第十四页，共四十五页3、设施结构、设施结构n仓库的最优结构：仓库的最优结构：顶棚高度顶棚高度长度与宽度长度与宽度空间布局空间布局本讲稿第十五页，共四十五页顶棚高度顶棚高度n取决于建筑成本、物料搬运成本和货物堆码特性：取决于建筑成本、物料搬运成本和货物堆码特性：顶棚高度增加一倍，仓容增加一倍，建筑成本不会翻番，但货物顶棚高度增加一倍，仓容增加一倍，建筑成本不会翻番，但货物堆码和拣选的时间变长，物料搬运成本堆码和拣选的时间变长，物料搬运成本上升上升。储存货物的特性会影响顶棚高度，货物堆码或托盘的稳定储存货物的特性会影响顶棚高度，货物堆码或托盘的稳定性决定了顶棚高度的性决定了顶棚高度的上限上限。货架货架的使用会克服产品自身的限制，提高仓库顶棚高度的利用率，的使用会克服产品自身的限制，提高仓库顶棚高度的利用率，因此储存和搬运设备的特征就成为顶棚高度设计的限制因素。因此储存和搬运设备的特征就成为顶棚高度设计的限制因素。n在货物和顶棚的有效高度之间还应该保持一个额外的在货物和顶棚的有效高度之间还应该保持一个额外的最小间隔最小间隔。本讲稿第十六页，共四十五页n取决于在库内移动产品的取决于在库内移动产品的物料搬运成本物料搬运成本和仓库的和仓库的建筑成本建筑成本。n弗朗西斯：弗朗西斯：站台位于站台位于X点点的仓库最优宽度和长度：的仓库最优宽度和长度：nC：某种货物出入库的每英尺总成本之和乘以每年该种货物：某种货物出入库的每英尺总成本之和乘以每年该种货物出入库的预期数量出入库的预期数量nk：每英尺的年周长成本：每英尺的年周长成本nS：所需的仓库地面面积：所需的仓库地面面积S面积面积X长度与宽度长度与宽度WLY本讲稿第十七页，共四十五页S面积面积长度与宽度长度与宽度n站台位于站台位于Y点的仓库最优宽度和长度：点的仓库最优宽度和长度：XWLY本讲稿第十八页，共四十五页长度与宽度长度与宽度n将站台设置在将站台设置在X点点的总相关成本：的总相关成本：n将站台设置在将站台设置在Y点点的总相关成本：的总相关成本：n例子例子P400本讲稿第十九页，共四十五页决定仓库长度与宽度的其它因素决定仓库长度与宽度的其它因素n使用使用传送带搬运系统传送带搬运系统会弱化站台位置和仓库结构与可变搬运成本之会弱化站台位置和仓库结构与可变搬运成本之间的关系；间的关系；n仓库的长度可能由火车或卡车的仓库的长度可能由火车或卡车的站台要求站台要求决定：决定：零担运输卡车的场站要求狭长型结构零担运输卡车的场站要求狭长型结构n交叉理货、中转仓库等交叉理货、中转仓库等高吞吐量高吞吐量设施的空间布局最好是长而窄设施的空间布局最好是长而窄的矩形；的矩形；n库房的形状还取决于所需的库房的形状还取决于所需的出入口的数量出入口的数量：中小型库房的形状：长方形中小型库房的形状：长方形出入口出入口150250个：个：“T”形形250个以上：个以上：“H”形形本讲稿第二十页，共四十五页空间布局空间布局n货位、货架和巷道的布局决策：货位、货架和巷道的布局决策：各货架上的货位数量、所用货架的数量以及货架各货架上的货位数量、所用货架的数量以及货架的放置方向，是与库房的长平行还是垂直。的放置方向，是与库房的长平行还是垂直。两种货架布局及最优设计：两种货架布局及最优设计：P401本讲稿第二十一页，共四十五页纵向货架排列纵向货架排列本讲稿第二十二页，共四十五页横向货架排列横向货架排列本讲稿第二十三页，共四十五页4、站台设计、站台设计n火车站台火车站台站台的长度：站台的长度：nL=DS/QNL：所需的火车站长度：所需的火车站长度D：每天的订单总需求量：每天的订单总需求量S：所使用的车厢平均长度：所使用的车厢平均长度Q：车厢的平均载货量：车厢的平均载货量N：每天完成的车厢变换次数：每天完成的车厢变换次数例子例子P404本讲稿第二十四页，共四十五页站台设计还需考虑的其它因素站台设计还需考虑的其它因素n是否应花额外的费用封闭站台？是否应花额外的费用封闭站台？封闭式站台可保护货物不受恶劣气候影响，防盗封闭式站台可保护货物不受恶劣气候影响，防盗并提高装卸效率。并提高装卸效率。n站台的深度站台的深度n站台与车厢底板的水平高度站台与车厢底板的水平高度本讲稿第二十五页，共四十五页4、站台设计、站台设计n卡车站台卡车站台卡车站台一般不计算站台长度，而是计算所需站卡车站台一般不计算站台长度，而是计算所需站门或车位的数目：门或车位的数目：nN=DH/CSN：站门总数：站门总数D：站台的日平均货运量：站台的日平均货运量H：装：装/卸一卡车货物所需时间卸一卡车货物所需时间C：卡车载货量：卡车载货量S：每天可进行卡车装卸的时间：每天可进行卡车装卸的时间例子例子P404本讲稿第二十六页，共四十五页三、物料搬运系统设计三、物料搬运系统设计n物料搬运系统设计的五个发展阶段：物料搬运系统设计的五个发展阶段：以大量人力活动为特征的以大量人力活动为特征的人工物料搬运人工物料搬运；用传送带和工业叉车等用传送带和工业叉车等机械机械装置来运送物料，利用多层货架、装置来运送物料，利用多层货架、堆码机和旋转货架进行物料存储，利用开关和电磁装置进堆码机和旋转货架进行物料存储，利用开关和电磁装置进行设备管理；行设备管理；以使用自动导向车辆、自动托盘叉车、自动存取设备以及自以使用自动导向车辆、自动托盘叉车、自动存取设备以及自动化物料识别系统为特征的动化物料识别系统为特征的自动化物料搬运自动化物料搬运；综合各种自动化方式，实现各种自动化物料搬运活动的综合各种自动化方式，实现各种自动化物料搬运活动的一体化一体化；目前还没有很好地实施目前还没有很好地实施通过使用人工智能和相关的专家系统进行的通过使用人工智能和相关的专家系统进行的智能物料搬运智能物料搬运。未来的目标未来的目标本讲稿第二十七页，共四十五页三、物料搬运系统设计三、物料搬运系统设计n降低物料搬运成本的方法：降低物料搬运成本的方法：缩短缩短运送距离运送距离提高单位搬运提高单位搬运规模规模拣货和确定存储路线时，创造拣货和确定存储路线时，创造双程双程搬运机会搬运机会提高空间提高空间利用率利用率n关键性物料搬运决策：关键性物料搬运决策：1、物料搬运系统选择、物料搬运系统选择2、产品布局决策、产品布局决策本讲稿第二十八页，共四十五页1、物料搬运系统选择、物料搬运系统选择n物料搬运系统选择时应考虑的因素：物料搬运系统选择时应考虑的因素：外部的外部的物料搬运系统是否会限制系统的选择？物料搬运系统是否会限制系统的选择？仓库设计仓库设计是否会限制设备的选择？是否会限制设备的选择？系统内系统内货物的性质和规模货物的性质和规模对设备的选择影响很大。对设备的选择影响很大。n人工系统人工系统投资成本低，具有高度灵活性，能适应外界环投资成本低，具有高度灵活性，能适应外界环境变化。境变化。货物的特性货物的特性是系统选择的决定性因素。是系统选择的决定性因素。为应付意外情况而留出的为应付意外情况而留出的余地余地也会影响系统设计。也会影响系统设计。本讲稿第二十九页，共四十五页1、物料搬运系统选择、物料搬运系统选择n更详细的设计问题：更详细的设计问题：系统类型系统类型设备更新方案的选择设备更新方案的选择本讲稿第三十页，共四十五页系统类型系统类型人工系统人工系统叉车叉车-托盘系统托盘系统传送带系统传送带系统自动存取系统自动存取系统混合系统混合系统n对上述系统的选择，首先要进行对上述系统的选择，首先要进行财务分析财务分析。例子。例子P407n进行最终决策时，还要考虑进行最终决策时，还要考虑风险、灵活性和时效性风险、灵活性和时效性等主观因素。等主观因素。本讲稿第三十一页，共四十五页设备更新设备更新n由于物料搬运设备的使用寿命较短，因此需要制定由于物料搬运设备的使用寿命较短，因此需要制定设备更新的政策方案：设备更新的政策方案：依照依照经验经验原则制定设备更新方案，如叉车每原则制定设备更新方案，如叉车每5年年进行更新。进行更新。等值年成本现值等值年成本现值分析法：分析法：P410例子例子本讲稿第三十二页，共四十五页2、产品布局决策、产品布局决策n确定存货在仓库中的确定存货在仓库中的放置位置放置位置，如何摆放及如何查，如何摆放及如何查找存货：找存货：存货布局存货布局存货排列存货排列库存定位法库存定位法本讲稿第三十三页，共四十五页存货布局存货布局n确定货物本身在仓库里的确定货物本身在仓库里的分布分布，以实现物料搬运费，以实现物料搬运费用最小化，库容利用率最大化，同时满足货物位置用最小化，库容利用率最大化，同时满足货物位置的限制条件，如安全、防火、产品相容性以及拣货的限制条件，如安全、防火、产品相容性以及拣货要求等。要求等。n拣货方法：拣货方法：往返拣货法往返拣货法拣货员制定路径拣货员制定路径指定每位工作人员的拣货区指定每位工作人员的拣货区本讲稿第三十四页，共四十五页存货布局的方法存货布局的方法n直觉方法直觉方法n运输路径法运输路径法n线性规划模型线性规划模型n活动刻画法活动刻画法本讲稿第三十五页，共四十五页直觉方法直觉方法n布局根据四条标准进行：布局根据四条标准进行：互补性：互补性：将经常一起订购的物品放置在相互接近的位置。将经常一起订购的物品放置在相互接近的位置。相容性：相容性：有关物品相邻放置是否可行。有关物品相邻放置是否可行。流动性：流动性：根据货物不同的周转次数，将流转较快的货物放置在根据货物不同的周转次数，将流转较快的货物放置在靠近出货点或出货等待区的位置。靠近出货点或出货等待区的位置。按货物规格布局：按货物规格布局：将较小的物品放置在靠近出货点的位置。将较小的物品放置在靠近出货点的位置。n按流动性或规格进行布局可能都不是最佳的，因此可以将两者综合起按流动性或规格进行布局可能都不是最佳的，因此可以将两者综合起来考虑，使用来考虑，使用体积体积-订单指数（订单指数（COI），体积体积-订单指数订单指数低低的货物尽的货物尽可能靠近出货点放置。可能靠近出货点放置。COI指数法指数法本讲稿第三十六页，共四十五页COI指数法指数法n体积体积-订单指数（订单指数（COI）：）：货物所需的平均空间与该货物的日平均订单数量货物所需的平均空间与该货物的日平均订单数量的比值。的比值。n例子例子P413本讲稿第三十七页，共四十五页四种直觉布局方法四种直觉布局方法n按按字母顺序字母顺序布局：所有的货物严格按照文字顺序进布局：所有的货物严格按照文字顺序进行布局行布局n按按流转快慢流转快慢布局：布局：n按按频率频率布局：流转最快的货物尽可能最靠近拣货员布局：流转最快的货物尽可能最靠近拣货员的工作区放置。的工作区放置。n按按拣货密度因子拣货密度因子布局：货物的年拣货量与所需库容布局：货物的年拣货量与所需库容的比值越高，尽可能靠近拣货员的工作区放置。的比值越高，尽可能靠近拣货员的工作区放置。注意：拣货密度因子（注意：拣货密度因子（SDF）与体积）与体积-订单指数订单指数相反相反本讲稿第三十八页，共四十五页运输路径法运输路径法n适用于拣货员制定路径时适用于拣货员制定路径时本讲稿第三十九页，共四十五页线性规划模型线性规划模型n理论上最好的选择但计算量大理论上最好的选择但计算量大本讲稿第四十页，共四十五页活动刻画法活动刻画法n通过通过实际销售数据实际销售数据找出订单组合、每订单产品线数找出订单组合、每订单产品线数量、每订单的体积数和每订单产品线及体积的统计量、每订单的体积数和每订单产品线及体积的统计分布，将这些数据用于库存定位。分布，将这些数据用于库存定位。n活动刻画法步骤：活动刻画法步骤：P416n适用于适用于搬运成本高，库存产品品类众多，产品特性搬运成本高，库存产品品类众多，产品特性差异巨大差异巨大的仓库。的仓库。本讲稿第四十一页，共四十五页存货排列存货排列n进行托盘化储存时要考虑存货位置。进行托盘化储存时要考虑存货位置。n存货位置存货位置：托盘相对于巷道的摆放角度。：托盘相对于巷道的摆放角度。直角或直角或00布局布局斜角排列：斜角排列：00600最佳最佳争议：会产生闲置库容空间？叉车所需的转弯小于900？提高运作效率？本讲稿第四十二页，共四十五页库存定位法库存定位法n用来用来查找查找货物储存位置的方法：货物储存位置的方法：固定定位法固定定位法n给每一种产品分配一定数量的货位或货架。缺陷是库容利用给每一种产品分配一定数量的货位或货架。缺陷是库容利用率低。率低。随机定位法随机定位法n货物入库后，被送到任何可用的空间。能较好地利用存货物入库后，被送到任何可用的空间。能较好地利用存储空间，但需要对货物进行储空间，但需要对货物进行追踪追踪，需要一个有效的条形码，需要一个有效的条形码系统来支持随机定位操作。系统来支持随机定位操作。n在高容量、托盘化的搬运系统中，两种方法在高容量、托盘化的搬运系统中，两种方法混合混合使用比较可行：将货使用比较可行：将货物限定在指定的区域，在该区域内，货物可以在现有的库容空间内物限定在指定的区域，在该区域内，货物可以在现有的库容空间内随处储存。随处储存。本讲稿第四十三页，共四十五页四、订单四、订单-拣货操作拣货操作n订单处理订单处理根据销售订单制定根据销售订单制定拣货清单拣货清单能够降低成本：能够降低成本：n产品排序：对货物的产品排序：对货物的拣货路径拣货路径进行安排进行安排n拣货员分区：一个订单拣货员只在拣货员分区：一个订单拣货员只在指定的指定的区域内拣取存货区域内拣取存货n订单分割订单分割n货物批处理：每次经过货位时，拣取货物批处理：每次经过货位时，拣取至少至少两件存货两件存货n交叉出库：在相同起讫点之间的同一路径上，交叉出库：在相同起讫点之间的同一路径上，同时同时进行储存和拣货，进行储存和拣货，自动存取系统中很常见。自动存取系统中很常见。n标准制定：作业标准的制定为标准制定：作业标准的制定为合理地分配合理地分配各项存储工作人员提供了各项存储工作人员提供了准则，为评价员工和制定激励机制提供了基准。准则，为评价员工和制定激励机制提供了基准。本讲稿第四十四页，共四十五页思考与讨论思考与讨论n一个自有仓库的年吞吐量为一个自有仓库的年吞吐量为1万件货物，平均每件万件货物，平均每件货物的搬运费用为货物的搬运费用为0.10元元/米。仓库的规模为米。仓库的规模为10万平万平方米，以仓库周长计算的年建造和维护费用为方米，以仓库周长计算的年建造和维护费用为210元元/米。装卸站台位于仓库的一角，请问该仓库最佳米。装卸站台位于仓库的一角，请问该仓库最佳的长度和宽度是多少？该设计的总相关成本是多少的长度和宽度是多少？该设计的总相关成本是多少？n你所在企业是如何进行存储与搬运决策的？管理人你所在企业是如何进行存储与搬运决策的？管理人员如何确定库容空间、设施布局、物料搬运设备的员如何确定库容空间、设施布局、物料搬运设备的选择？你认为是否能很好地管理存储与搬运活动？选择？你认为是否能很好地管理存储与搬运活动？如果不能，你将采用何种方法进行改进？如果不能，你将采用何种方法进行改进？本讲稿第四十五页，共四十五页