第11章现代仓储设施设备与技术

1第11章现代仓储设施设备与技术第一节仓库第二节货架、货箱与托盘第三节库存管理技术概述2第一节仓库一、仓库的功能、分类与布局二、自动化仓库3一、仓库的功能、分类与布局1.仓库的功能2.仓库的分类3.仓储作业4.仓库的平面布置41.仓库的功能仓库是储藏保管物品的场所的总称。1）科学储备，提高物品调节水平。2）有效地衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本。3）适当加工，衔接产需，合理利用资源，提高效益。4）为企业的生产指挥和决策提供有效的依据。52.仓库的分类1）按在社会中所处的领域分类（1）生产仓库（2）流通仓库。又分为：①成品仓库②储运仓库③储备仓库2）按保管的物品分类（1）原材料、产品仓库（2）商品、物资仓库。又称“商品物资综合仓库”。（3）农副产品仓库（4）一般专用仓库（5）特种危险品仓库（6）冷藏冷冻仓库（7）恒温恒湿仓库（8）战略物资仓库62.仓库的分类3）按建筑类型分类（1）平房仓库。又称“平库”。（2）楼房仓库。又称“楼库”。（3）筒式仓库。又称“罐式仓库”。（4）高层货架仓库。（5）简易仓库。4）按储存物资种类的多少分类（1）综合仓库（2）专业仓库5）按仓库的产权归属分类（1）自建仓库（2）租用仓库。73.仓储作业仓储作业一般包括收货、存货、取货、发货等环节。84.仓库的平面布置仓库的功能区一般包括进货区、入库办理区、储存区、拣选区、分类区、流通加工区、发货储存区、发货区、发货办理区、计算机控制中心等。布置时要考虑区与区之间以及区内的空间关系，即考虑商品、资材（货品箱、托盘、料箱）、废弃物和人员之间的移动路线（简称动线）。动线设计必须合理、完整，不能发生迂回、绕远、相互干扰等现象。如图3-1示。9图3-1仓库平面布置示意图10二、自动化仓库11第二节货架、货箱与托盘一、货架二、货箱与托盘12一、货架1）货架的形式①悬臂货架。多用于存储长料，如金属棒、管等。②流动货架。适合于存储数量多、品种少、移动快的物品。③货格式货架。多用于容量较大的仓库。如以货箱为单位存储的立体仓库。④旋转式货架。它适合于存储体积小、重量轻的物品。⑤悬挂输送存储货架。整个存储系统是在不断低速运动的。⑥被动辊式货架。机场多采用这种形式的货架。13悬臂货架14货格式货架15流动货架16通廊式货架17重力式货架18横梁式货架19压入式货架20自滑式货架2122图3-2货架与货箱关系图图中：A为货箱宽度，a为托盘立柱距，b为货叉宽度，c为货叉—牛腿距，d为牛腿间距，e为牛腿宽度，h为牛腿货箱高度差：a=25mm～60mm（大货箱取大值）；b=0.7A；c=（0.075～0.1）A（大货箱取大值）；d=（0.85～0.9）A；e=60mm～125mm（大货箱取大值）；h=70mm～150mm（大货箱取大值）。23一、货架2.货架的材料高层货架一般用钢材或钢筋混凝土制作。24一、货架3.货架的尺寸对于给定尺寸的货物单元，货格尺寸取决于单元四周需留出的空隙大小。25一、货架4.货架的刚度和精度作为一种正常承重结构，货架必须具有足够的强度和稳定性。在正常工作条件下和在特殊的非工作条件下，都不至于破坏。同时，作为一种设备，高层货架还必须有一定的精度和在最大工作载荷下的有限弹性变形。26二、货箱与托盘1.货物的载体可以是托盘、托板、滑板、专用集装箱、专用堆放架、硬纸板箱等。2.货箱或托盘的基本功能是装载物料，同时便于叉车和堆垛机的叉取和存放。3.货箱尺寸是货架设计的基础数据。托盘多为钢制、木制；托板一般由金属制成；滑板是由波状纤维或塑料制成；专用集装箱多由钢板制成；专用盛放架由钢材或木料制成，可盛放专用件或特殊形状的物品；硬纸板箱盛放比重较小的物品；盛放洗衣机和电冰箱一类的物品可利用其自身的包装箱。27图3-3托盘的结构形式示意图28图3-4各种货箱示意图图中：（ａ）为木质和塑料托盘；（ｂ）为钢质格栅货箱；（ｃ）为钢质箱形托盘；（ｄ）为具有可折护板的托盘；（ｅ）为工具搬运托盘；（ｆ）为小型塑料货箱；（ｇ）为液体容器型托盘；（ｈ）为套托盘；（ｉ）为ISO货箱柜。29第三节库存管理技术概述一、库存及库存成本二、独立需求库存管理三、相关需求的库存管理30一、库存及库存成本1.库存的涵义和分类1）库存的涵义库存是指处于储存状态的商品。2）库存的分类（1）经常库存。（2）安全库存。（3）加工和运输过程的库存。（4）季节性库存。（5）促销库存。（6）投机库存。（7）积压库存。312.库存成本库存成本是和库存系统的经营活动有关的成本，主要由以下几部分组成：1）购入成本。指单位购入价格，包括购价和运费。2）订货成本。指向外部供应商发出采购订单的成本，包括提出请购单、分析供应商、填写采购订货单、来料验收、跟踪订货以及完成交易所必须的各项业务费用。3）储存成本。也叫持有成本，是指为保持存货而发生的成本，可分为固定成本和变动成本。固定成本与库存数量的多少无关，如仓库折旧、仓库职工的固定月工资等；变动成本与库存数量的多少有关，主要包括以下四项：资本占用成本、存储空间成本、存货服务成本和存货风险成本。4）缺货成本。也叫亏空成本，是指由于库存供应中断所造成的损失。包括延期交货成本、当前利润损失（潜在销售量的损失）和未来利润损失等。32二、独立需求库存管理1.独立需求库存订货模型2.独立需求库存控制系统3.随机需求型库存控制模型331.独立需求库存订货模型1）经济订货批量模型2）经济订货周期模型3）数量折扣的经济订货、批量模型341）经济订货批量模型经济订货批量模型是最基本的订货模型，它是按照库存总费用最小的原则来决定订货量。为此需要下列基本假设：①需求率固定；②交货提前期固定；③订货费用与批量无关；④不允许缺货；⑤一次性交货；⑥存储成本是存储量的线性函数；⑦产品的价格固定。351）经济订货批量模型定货点R订货提前期安全库存时间Q图3-14经济订货模型示意图361）经济订货批量模型因为：库存总费用=货物成本+订货成本+存储成本即：式中，TC为一定时期（年或月）物资库存总费用；C为物资的购买成本或单位生产成本；D为库存物资的一定时期（年或月）的需求；Q为订货批量；H为单位物资的一定时期存储成本；C0为订货成本。02CDQTDCCHQ订货成本存储成本总成本Tc成本Q*订货批量图3-15库存成本曲线示意图371）经济订货批量模型（1）订货量经济订货批量就是使总库存成本最低的批量，如图3-15。将上式对Ｑ进行求导，得经济订货批量的基本公式：全年订货次数为：N=D/Q*每次订货之间的间隔时间为：HDCEOQQ0*2365/tN381）经济订货批量模型（2）订货点该模型中假设需求与交货提前期是固定的，而且不允许缺货。因此，订货点就是提前期内的需求，即：R=Ld式中，L为交货提前期，d为物资的需求率（月或日）。39例3-1：长城公司是生产某机械器具的制造企业，依计划每年需采购A零件10000个，每次订货成本是100元，每个A零件每年的保管仓储成本是8元。求A零件的经济订货批量，每年的订货次数和每次的订货之间的间隔时间。解：经济批量02210000100*500(8DCQEOQH个）每年的订货次数N=D/Q*=10000/500=20（次/年）每次订货的时间间隔=365/20=18.25（天）402）经济订货周期模型按照库存总费用最小的方法确定的订货间隔期称为经济订货周期（EOI）。这种方法与通过EOQ来确定每年平均订货间隔期的方法不同，这种方法适用于独立需求的库存控制。EOI的计算过程如下：总费用20DFCttCDCTc式中：F为单件库存保管费与单件库存购买费用之比。通过求极值，可得EOI为：DFCCEOIt0*2412）经济订货周期模型根据以上公式确定的天数在实际操作中一般都转化为周、旬、月、季等易于管理的整数期。在确定型需求假设条件下，定期控制法的订货量也是均衡的，为：式中：m为每年订货的次数，m*为每年最佳订货次数。它与EOQ模型所的Q*一致。同时，定期控制法中的最大（目标）库存量E，由于要考虑到能够满足订货周期T的订货提前期L期间内的库存需求，故E=D（t*+L）/3650022*/*DCDCQDmFCH423）数量折扣的经济订货、批量模型在物资采购与供应过程中，供方为了鼓励采购方多订货，通常会采取某些激励措施诱导采购方订货。其中最常用的措施是按批量大小进行价格折扣，即随着订货批量增加，给予一定订货价格优惠。C1C2C3Q1Q2Q3订货批量价格图3-16按批量订货的价格曲线示意图433）数量折扣的经济订货、批量模型由于价格随着批量的变化而改变，这样存储成本、订货成本随着价格和数量的变化而变化，因此必须对经济批量模型进行必要的修正。其计算步骤为：第一步，整理资料，分清区段。要把各个区段的上下界点、区段价格认真整理，最好画成数轴示意图，界点值都是落在高区段中。0Q1Q2Q3Q图3-17区段数轴示意图443）数量折扣的经济订货、批量模型第二步，求各区段的经济订货批量。第三步，从最高区段n开始，比较Qi*和Qi-1，如果Qi*Qi-1，则i=i-1，即转入较低区段（i-1）的比较；如在某个区段i的比较中有：Qi*≥Qi-1，则取Qi*,Qi,Qi+1,…,Qn各点中总费用Tc(Qi*)、Tc(Qi)、…、Tc(Qn)，最小的点对应的数量作为订货批量。例3-2：某公司准备向某供应商采购一批商品，需求量为30000件，每次订货费25元，年保管费率20%。为激励采购，供应商采用了一定的价格优惠条件，如表3-1所示，试选择合适的订货批量。),,3,2,1(2200*niFCDCHDCQiiii453）数量折扣的经济订货、批量模型表3-1采购价格表解：a.求出各个区段的经济订货批量。序号订货量单位价格19001以上0.13527001—90000.15535001—70000.1743001—50000.1951—30000.21463）数量折扣的经济订货、批量模型各个区段的经济订货批量的计算公式如下：Q1*=5976，Q2*=6283，Q3*=6642，Q4*=6956，Q5*=7454b.从最高区段i=5开始，比较Qi*Qi-1时，转第i-1段，直到Qi*Qi-1时为止。这时比较Qi*，Qi，Qi+1，…Qn各点中总费用Tc（Qi*），Tc（Qi），Tc（Qi+1），……，Tc（Qn），其中最小者所对应的数量为订货批量。在本题中，由于Q5*Q4，Q4*Q3，Q3*Q2，所以比较Tc（Q3*），Tc（Q3），Tc（Q4）：)5,4,3,2,1(20*iFCDCQiii473）数量折扣的经济订货、批量模型Tc(Q3*)=DC2+C0D/Q3*+Q3*FC/2=30000·0.17+25·30000/6646+6646·20%·0.17=5326Tc(Q3)=DC3+C0D/Q3+Q3FC/2=30000·0.155+25·30000/7001+7001·20%·0.155=4866Tc(Q4)=DC4+C0D/Q4+Q4FC/2=30000·0.135+25·30000/9001+9001·20%·0.135=4376因为Tc（Q4）最小，所以采取Q4=9001作为最佳订货量。482.独立需求库存控制系统1）定量控制系统2）定期控制方式491）定量控制系统该系统的工作原理是：连续不断地监视库存余量的变化，当库存余量下降到重新订货点B时，就要向供货商提出订货，经过一段备运时间，新订货到达，补存库存。为了实现这种补充过程，需要为系统事先确定两个参量：（1）重新订货点B，它需要考虑备运时间中的库存消耗量；（2）订货量Q，可以根据上述的经济批量模型（EOQ）模型来确定。时间库存量QB0abcdef图3-18定量控制系统示意图502）定期控制方式定期控制系统，是一种以定期检查和订货为基础的库存控制方法。在该方式中，按规定周期T检查库存量并随即提出订货，将库存补