第八章 仓库规划与管理

FP&D第八章仓库规划与管理8.1仓库功能8.2仓库规划8.3仓库操作——存储与提取系统8.4实例分析FP&D8.1仓库功能11）库存——应对需求的不确定性；2）保护货物——避免货物丢失、烧毁、雨淋及水泡或其他气候的影响；3）隔离危险和污染源——仓库是隔离危险和污染源的理想地方。FP&D8.1仓库功能2从时间上，仓库起到存储货物的作用；从空间上，仓库在整合运输、分发货物等方面发挥着重要作用。这也是传统仓储向配送中心发展的功能。1）整合——2）分发——3）交叉发运——仓库具有分拣装运功能FP&D8.1仓库功能3因为仓库要将货物送到顾客手中，所以就要与顾客接触。一个仓库可以成为一个顾客服务设施，可以更换破损或过期的货物、进行市场调查，甚至提供售后服务。FP&D8.2仓库规划需要建立多少个仓库每一个仓库建立在哪儿每一个仓库的规模多大选址仓库仓库仓库生产厂家的地址客户服务基础预计的客户服务水平租用费用出租费用建造费用税收及保险FP&D8.2仓库规划仓库总体布局存储物品类型可用空间高度库存周转周期存取量仓库周围公路铁路的布局其他因素FP&D8.2仓库规划直达式站台站台表面无缝站台站台表面天篷站台设计与选址是否允许零售消费者直接提货？运货车辆是统一规格，还是有不同吨位与尺寸？S/R是独立的还是在同一地点进行？公路和铁路运输系统的设计布局如何？是否有足够空间调遣车辆和控制仓库的入口和通道？装卸站台的数量？站台数量S/R的时间分配日装卸处理量的峰值和均值每宗订单的装卸量的峰值和均值季节性装卸的波峰值和波谷值处理货物的种类，各种货物的尺寸、形状及其存储方式装卸时对天气状况的要求卡车齿形站台站台表面FP&D8.2仓库规划仓库尺寸设计一、货架方式仓库的长度和宽度由需要存储的物品数量、存储空间、货架的排数和列数以及高度决定。Askin和Standridge在1993年提出了求解该问题的数学方法，这种方法由货架信息来确定仓库的长度和宽度。假设需要存储n件物品，只要知道通道参数，就可以很容易地获得仓库的长度和宽度。不失一般性，假设货架较长的方向在水平方向。分别用x、y表示货架的列和行，a、b表示通道系数（通道长度占货架长度的比例），则仓库的长和宽分别为ybyxax,FP&D8.2仓库规划仓库尺寸设计为了使顾客平均单次移动距离最小，有：为整数yxnxyztsbyax,..2)1()1(min令nxyz则yznx)1()1()1()1(212)1(2)1(/)1(2azbnxbzanybzyanbyyzanFP&D8.2仓库规划例题：假设仓库布局如下图所示，且假设入口在左下方，已知合适的系数a和b，且要求放3000件物品，5层堆放，请按照Askin和Standridge的方法确定该仓库的尺寸。仓库尺寸设计xyFP&D8.2仓库规划仓库尺寸设计二、直接堆放方式物品不易损坏，包装足够承受2～3层的压力，可采用直接堆放方式。仓库存取一般要求先入先出（FirstIn,FirstOut，FIFO）。如果物品周转速度不快或每次S/R量不足一个货堆时，空出的位置不能被其他物品所利用。这种空间损失称之为蜂窝损失。所谓蜂窝损失，就是由于无效利用存储空间而使存储区域能力损失的百分比。存储区域中没有补占用的空间称为蜂窝损失空间。蜂窝结构可能是水平的和垂直的。FP&D8.2仓库规划仓库尺寸设计FP&D8.2仓库规划仓库尺寸设计当通道宽度、堆放层数和每堆的总数确定时，物品堆放该有多深，以便最大程度利用空间？Kind（1975）提出一个简单的公式求得近似结果，其前提条件为：（1）物品摆放满足任意摆放规则；（2）补充立即完成，且只有在库存完全耗尽时进行；（3）物品按照先进先出顺序周转；（4）物品平均提取；（5）空的货位可立刻使用。设Q，w和z表示每堆物体总数、通道宽度和分层数，则货堆的深度如下：2wzQwdFP&D8.2仓库规划仓库存储原则仓库的存储原则有五个：（1）随机存储原则：即将运入的物品放到任意可放的位置。如果有不止一个位置可放，理论上来说，物品放到哪儿是随意的。然而实际上，物品会被放在最近的地点。随机存储和提取的原则在实际中并不是真正随机的，操作人员倾向于优先使用最近的空间。（2）分类存储原则：物体按照分类不同，存放到预先制定的区域。（3）COI原则：某种物品的COI是该物品的S/R数量和其存储空间的比值。按照COI原则，仓库管理者将各物品的COI值算出，然后按递减顺序排列。管理者按照排列顺序安排存储位置，COI值越高的物品，越靠近I/O口布置。（4）分级存储原则：物品按照ABC法分级，A类物品放在离I/O口最近的地方，B类其次，依此类推。如果在分级原则中，所有物品级别相同，就成了随机存储原则；相反，如果我们分的级别和物品数目相同的话，就成了分类原则。（5）混合存储原则：实际中有应用，理论研究较少。FP&D8.2仓库规划仓库分类存储原则一、基于分类存储原则的仓库布置FP&D8.2仓库规划仓库分类存储原则一、基于分类存储原则的仓库布置模型：njmixnjxmiSxtsxSdfCijmiijinjijminjijipkkjikik,2,1;,2,11,0,2,11,2,1..min11111FP&D8.2仓库规划仓库分类存储原则njmixnjxmiSxtsxωthenSdfCωifijmiijinjijminjijijipkkjikikij,2,1;,2,11,0,2,11,2,1..min11111Si的确定：minffSmipkikpkiki,,2,1,111FP&D8.2仓库规划例2如下图所示的仓库布局，4种货物通过3个进出点出入该仓库，3个I/O口都处在该仓库的边缘上。仓库分类存储原则123456781314151691011121236)12(90)8(135)15(17542)9(85)7(15)4(9635)6(150)3(200)7(6023)5(88)5(25)5(1501321)]([iikikSCf54454334322321123543243214321543222112322343345445116151413121110987654321][kjdFP&D8.2仓库规划仓库分类存储原则model:data:m=4;n=16;p=3;enddatasets:goods/1..m/:s;warehouse/1..n/;io/1..p/;goods_io(goods,io):c,f;goods_warehouse(goods,warehouse):x,w;io_warehouse(io,warehouse):d;endsetsmin=@sum(goods_warehouse(i,j):x(i,j)*w(i,j));@for(goods_warehouse(i,j):w(i,j)=@sum(io(k):c(i,k)*f(i,k)*d(k,j))/s(i));@for(goods(i):@sum(warehouse(j):x(i,j))=s(i));@for(warehouse(j):@sum(goods(i):x(i,j))=1);@for(goods_warehouse(i,j):@bin(x(i,j)));data:s=3526;f=15025886020015096158517513590;c=55573647915812;d=544543343223211223451234123423452112322343345445;enddataendFP&D8.2仓库规划仓库分类存储原则FP&D8.2仓库规划仓库分类存储原则X(1,1)0.0000001626.667X(1,2)0.0000001271.667X(1,3)0.0000001313.333X(1,4)0.0000001751.667X(1,5)0.0000001481.667X(1,6)0.0000001126.667X(1,7)1.0000001168.333X(1,8)0.0000001606.667X(1,9)0.0000001378.333X(1,10)0.0000001023.333X(1,11)0.0000001065.000X(1,12)1.0000001503.333X(1,13)0.0000001316.667X(1,14)0.000000961.6667X(1,15)0.0000001003.333X(1,16)1.0000001441.667X(2,1)1.0000001020.000X(2,2)0.000000876.0000X(2,3)0.000000996.0000X(2,4)1.0000001380.000X(2,5)1.000000996.0000X(2,6)1.000000852.0000X(2,7)0.000000972.0000X(2,8)1.0000001356.000X(2,9)0.0000001092.000X(2,10)0.000000948.0000X(2,11)0.0000001068.000X(2,12)0.0000001452.000X(2,13)0.0000001308.000X(2,14)0.0000001164.000X(2,15)0.0000001284.000X(2,16)0.0000001668.000X(3,1)0.0000001830.000X(3,2)1.0000001308.000X(3,3)1.0000001360.500X(3,4)0.0000001987.500X(3,5)0.0000001968.000X(3,6)0.0000001446.000X(3,7)0.0000001498.500X(3,8)0.0000002125.500X(3,9)0.0000002158.500X(3,10)0.0000001636.500X(3,11)0.0000001689.000X(3,12)0.0000002316.000X(3,13)0.0000002401.500X(3,14)0.0000001879.500X(3,15)0.0000001932.000X(3,16)0.0000002559.000X(4,1)0.0000002907.500X(4,2)0.0000002470.000X(4,3)0.0000002650.000X(4,4)0.0000003447.500X(4,5)0.0000002470.000X(4,6)0.0000002032.500X(4,7)0.0000002212.500X(4,8)0.0000003010.000X(4,9)1.0000002212.500X(4,10)1.0000001775.000X(4,11)1.0000001955.000X(4,12)0.0000002752.500X(4,13)1.0000002135.000X(4,14)1.0000001697.500X(4,15)1.0000001877.500X(4,16)0.0000002675.000FP&D8.2仓库规划特定条件下COI原则布置二、特定条件下COI原则布置njmixnjxmiSxtsxSdfCijmiijinjijminjijipkkjikik,2,1;,2,11,0,2,11,2,1..min11111njmixnjxmiSxtsxSdpfCijmiijinjijminjijipkkjkii,2,1;,2,11,0,2,11,2,1..min11111FP&D8.2仓库规划特定条件下COI原则布置二、