物流仓储中心优化设计课程设计.docx
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物流仓储中心优化设计课程设计
一汽国际物流仓储中心的优化设计
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年月
摘要
一汽汽车公司，起步于上世纪53年，第一汽车肩负中国汽车工业发展的重任，经历了建厂创业、产品换型和工厂改造、上轻型车和轿车三次大规模发展阶段，产品生产由单一卡车向轻型卡车和轿车方面发展。
仓库作为整个公司的核心，担负着存储、保管还有诸如分拣、包装等加工增值的工作。
公司既要追求多创利润的目标，增加收入，扩大库存量，又要千方百计地降低成本，节能降耗。
仓库已经发展成了围绕货物的以存储空间、储存设施设备、人员和作业及管理系统组成的仓储系统，功能也延伸到包括运输、仓储、包装、配送、联通加工和信息等一整套的物流环节。
本文就公司存在的问题对仓库进行优化设计，围绕仓库布局，物品摆放，货品保管，安全隐患等问题进行优化或重新设计。
通过设施布置设计计算分析其中问题，结合仓库管理办法提出方案。
关键词：
仓库设计；仓库管理；仓库安全；库存量
FAWinternationallogisticsandwarehousingcenteroptimizationdesign
Abstract
FAWCarCompany,startedinthelastcentury,53years,toshouldertheimportanttaskofChina'sautoindustrydevelopmentinthefirstcar,theexperiencefactoriesventure,productchangeoversandplanttransformation,onthreelarge-scaledevelopmentphaseofthelightvehiclesandcars,theproductsproducedbyasingletrucktothedevelopmentoflighttrucksandcars.Warehouseasthecoreoftheentirecompany,responsibleforthestorage,custody,thereissuchassorting,packagingandothervalue-addedprocessingwork.Companyseekingtopursuethegoaltocreatemoreprofitsandincreaserevenue,expandinventory,butalsodoeverythingpossibletoreducecosts,savingenergyandreducingconsumption.Warehousehasbeenturnedintogoodstofocusonstoragespace,storagefacilitiesandequipment,personnelandoperationandmanagementsystemconsistingofstoragesystems,featurealsoextendstoincludethetransportation,storage,packaging,distribution,Unicomcompletesetofinformationprocessingandlogisticslink.
Inthispaper,theproblemsthecompanytooptimizethedesignofwarehouse.Aroundthewarehouselayout,displayitems,goods,custody,securityissuessuchasoptimizationorre-design.Throughthefacilitieslayoutdesignprobleminwhichcalculationandanalysis,combinedwithwarehousemanagementproposals.
Keywords:
warehousedesign；warehousemanagement；storagesecurity；stock
第一章引言
☆问题的提出
两个月前的生产实习刚刚参观过一汽集团在长春的工厂，参观了长春的汽车部件的生产线以及仓储到装配流水线。
纵观个生产的整个过程，仓储的活动在任何领域都是客观存在，是不能被其他物流活动所轻易替代的；即使在各种企业大谈“零库存”、“JIT库存”和供应商管理库存的今天，仓库本身也是社会再生产的一个重要领域。
仓库建设代表一个企业在赢得时间与地点效益方面所做出的努力，在一定程度上还是企业实力的一个标志物。
更为重要的是，建设规划的合理性还将对仓库的设计、施工和运作、仓库作业的质量和安全，以及所处地区或企业的物流合理化产生直接和深远的影响。
☆课题的研究内容及方法
本文以一汽长春分公司暴露出来的问题作为研究对象，对仓库的布局，物品的堆放，安全隐患，货物积压等不合理的地方做出合理的优化和重新设计。
运用ABC管理法建立模型，使库存管理达到最佳，从而解决货物积压问题。
平面布置方案，关系表技术，平面流程图，flexsim仿真分析运筹学相结合来解决仓库布置不合理问题。
☆课题研究途径和工具
本文采用实地调查、查阅资料、案例分析、建立模型等途径对仓库进行情况的深入了解和提出问题的解决优化办法。
主要的研究工具有：
英文版
OfficeAccess2007
OfficeExcel2007
第二章仓库的现状
☆公司简介
中国第一汽车集团公司（原第一汽车制造厂）简称“第一汽车”，1953年7月15日破土动工，中国汽车工业从这里起步。
52年来，第一汽车肩负中国汽车工业发展重任，经历了建厂创业、产品换型和工厂改造、上轻型车和轿车三次大规模发展阶段，产品生产由单一卡车向轻型车和轿车方面发展。
1991年，与德国大众汽车公司合资建立15万辆轿车基地；2002年，与天津汽车工业（集团）有限公司联合重组；与日本丰田汽车公司实现合作。
目前，产品结构已形成以轿车为主的新格局。
第一汽车拥有全资子公司32家，控股子公司17家，其中包括一汽解放汽车有限公司、富奥汽车零部件有限公司等全资子公司和一汽轿车股份有限公司、天津一汽夏利汽车股份有限公司、一汽四环股份有限公司等上市公司及一汽-大众汽车有限公司、天津一汽丰田汽车有限公司等中外合资企业。
在东北、华北和胶东、西南形成布局合理的三大生产基地，以及在国内汽车行业具有产品开发和工艺材料开发领先水平的技术中心。
资产总额1058亿元，员工万人。
2005年实现销售入1183亿元亿美元），列“世界最大500家公司”第470位；“中国机械500强”第1位；“世界机械500强”第71位。
2006年公司品牌价值达到亿元。
☆仓库存在的问题
虽然历史悠久，但是仓库系统趋于陈旧，许多仓库里没有货架，货物随意堆放，中间只留有狭小过道，管理员在行走时很容易碰倒货物；货物积压情况严重；由于管理不当货物变质腐蚀情况严重；仓库布置不合理；安全隐患等问题。
仓库简易图如下图所示：
图2-1仓库简易图
☆仓库设计的意义和目的
（1）仓库设计优化的意义:
为了有效利用仓库的存货能力和周转货物的速度，使仓库的作业有条不紊地进行，必须对仓库进行合理使用规划，进行分区分类、专业化分工、储存和作业划分，提高仓库的效率和能力，促进仓库效率的提高。
仓库使用规划就是为了方便作业、提高库场利用率和作业效率、提高货物保管质量，依据专业化、规范化、效率化的原则对仓库的使用进行分工和分区，而确定的货位安排、作业路线布局。
合理地使用仓库，可以实现的高效率和促使效率提高。
仓库规划体现了实际的仓库设施特征和储存产品运动。
在规划过程中考虑两个因素，即设施、储藏利用空间以及作业流程。
（2）仓库设计优化的目标：
1.提高作业效率。
能基本达到自动化。
2.保管好货物。
在保质期内得到最佳的储存办法。
3节能，省力，省时。
4.提高库存管理水平。
第三章原有仓库的内部布局
由于一汽有很多仓库，有些布局不太合理，这里就选择其中的减速器仓库进行着重研究。
表3-1减速器仓库参数
长
宽
高
总面积
总容积
已用面积
25m
4m
310㎡
1240
200㎡
已用容积
出库频率
最大容量
日进货量
日出库量
年均库存
400m3
每天
不定
不定
图3-1洗衣粉仓库简图
存在问题：
（1）货物任意堆放没有固定货架，货物互相摩擦挤压。
（2）该仓库采用将存储区与拣货区混合使用的布局方法，给仓管员及该厂的生产带来了诸多问题和不便。
（3）该厂在确定所需要的仓库空间类型的时候，对于本厂整体工作流程的需要并未充分考虑。
该厂仓库的库存始终处于不断的变化之中，由于不同品种生产的速度不同，导致置于每个堆垛区的高度参差不齐。
（4）仓库仅仅留了狭小过道行走不便。
（5）仓库的搬运员工数量大，过于臃肿。
在搬运过程中容易产生无规律性，混乱的现象，影响搬运效率。
（6）空间利用率仅32%，效率极低。
第四章公司仓库内部设计
☆仓库内部主要功能区的分配
（一）主要功能区域设定
一汽公司运作层面主要有如下三大作业内容：
（1）入库作业。
具体内容包括卸货进库、入库验收、入库搬运等。
（2）在库作业。
具体内容有移位搬运、货物储存、产品整理与包装等。
（3）出库作业。
包括货物捆扎、出库搬运、出库装载等。
但令人遗憾的是该公司并未对不同作业内容进行严格的分区处理，现场作业混乱不堪。
结合现状，可以按作业性质整理出如下中心功能区域划分：
（二）区域布置规划
1、物流分析与物流相关表
上述是对一汽公司物流中心的静态分析，但是由于物品进出是一个流动过程，是需要利用机械或人力来执行的一项物品移动过程，所以，还必须需要通过动态分析才能更直观地阐述现有整个物流过程。
虽然一汽公司物流中心业务的主要对象是汽车配件的存储与配送，但由于供应商、产品及服务客户等的差异，通过统计分析发现可以将这些配件产品按其所需经历的物流作业类型及顺序大致分为如下六类（见表1~6）。
表1不同物品的主要物流过程图
过程
分类
作业类别
A类
B类
C类
D类
E类
F类
进货
1
1
1
--
1
1
理货
2
2
2
2
2
--
保管
3
--
3
3
--
--
分拣
4
--
--
4
--
--
出货
5
3
4
5
--
--
退货
--
--
--
1
3
2
年物流量（万件）
276
61
198
74
9
12
表2搬运总量从至表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
合计（万件）
1
544
12
556
2
198
350
3
551
3
548
61
9
4
0
5
74
6
350
350
7
0
8
0
9
0
合计
0
548
618
609
21
350
0
0
表3物流强度汇总表
序号
作业单位对
物流强度
1
进货区-理货区（1-3）
544
2
进货区-退货区（1-5
12
3
仓储区-出货区（2-4）
198
4
仓储区-拣选区（2-6）
350
5
仓储区-废弃物区（2-9）
3
6
理货区-仓储区（3-2）
548
7
理货区-出货区（3-4）
61
8
理货区-退货区（3-5）
83
9
理货区-废弃物区（3-9）
10
退货区-废弃物区（5-9）
11
拣选区-出货区（6-4）
350
表4各作业单位对按物流强度大小排序表
序号
作业单位对
物流强度
1
理货区-仓储区（3-2）
548
2
进货区-理货区（1-3）
544
3
仓储区-拣选区（2-6）
350
4
拣选区-出货区（6-4）
350
5
仓储区-出货区（2-4）
198
6
退货区-理货区（3-5）
83
7
理货区-出货区（3-4）
61
8
进货区-退货区（1-5）
12
9
退货区-废弃物区（5-9）
10
仓储区-废弃物区（2-9）
3
11
理货区-废弃物区（3-9）
表5物流强度分析表
序号
作业单位对
比例
物流强度等级
1
理货区-仓储区（3-2）
A
2
进货区-理货区（1-3）
A
3
仓储区-拣选区（2-6）
E
4
拣选区-出货区（6-4）
E
5
仓储区-出货区（2-4）
I
6
退货区-理货区（5-3）
I
7
理货区-出货区（3-4）
I
8
进货区-退货区（1-5）
O
9
退货区-废弃物区（5-9）
O
10
仓储区-废弃物区（2-9）
O
11
理货区-废弃物区（3-9）
O
表6作业单位物流相关表
2、作业相互关系分析（见表7-8）
表7其作业单位间的相互关系等级说明表
编码
考虑的理由
1
工作流程的连续性
2
管理方便
3
安全及污染
4
共用相同的人员
5
方便运输
6
信息传递
表8作业单位非物流相互关系表
3、作业单位间综合相互关系分析
结合物流与非物流各自对布置的影响因素，以加权值为1:
1来综合考虑本公司的综合相互关系（见表9-10）
表9综合相互关系表
表10综合相互关系等级表
序号
作业单位对
强度
比例（%）
综合关系
1
进货区-理货区（1-3）
7
A
2
仓储区-理货区（2-3）
7
A
3
仓储区-拣选区（2-6）
7
A
4
出货区-拣选区（4-6）
6
E
5
理货区-拣选区（3-6）
4
E
6
进货区-办公区（1-7）
3
E
7
仓储区-废弃物区（2-9）
3
E
8
退货区-废弃物区（5-9）
3
E
9
仓储区-出货区（2-4）
2
I
10
仓储区-维护区（2-8）
2
I
11
理货区-出货区（3-4）
2
I
12
理货区-退货区（3-5）
2
I
13
理货区-废弃物区（3-9）
2
I
14
退货区-办公区（5-7）
2
I
15
办公区-废弃物区（7-9）
2
I
16
维护区-废弃物区（8-9）
2
I
17
进货区-退货区（1-5）
1
O
18
仓储区-办公区（2-7）
1
O
19
拣选区-维护区（6-8）
1
O
4、作业单位位置相关
利用综合接近程度排序，量化综合相互关系等级，并计算出各作业单位综合接近程度，按综合接近程度分数由高到低排序（见表11及图1-3）
表11综合接近程度排序表
作业单位
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1、进货区
U
A
U
O
U
E
U
U
2、仓储区
U
A
I
U
A
O
I
E
3、理货区
A
A
I
I
E
U
U
I
4、出货区
U
I
I
U
E
U
U
U
5、退货区
O
U
I
U
U
I
U
E
6、拣选区
U
A
E
E
U
U
O
U
7、办公区
E
O
U
U
I
U
U
I
8、维护区
U
I
U
U
U
O
U
I
9、废弃物区
U
E
I
U
E
U
I
I
综合接近程度
7
13
17
7
8
11
8
5
12
排序
7
2
1
7
5
4
5
9
3
图1绘制作业单位位置相关
图2绘制作业单位面积相关
图3绘制平面布置
☆通道设计
通道的设计顺序，首先设计主要通道和出入厂们得位置，然后设计作业区间的辅助通道，最后设计其他通道。
（1）主要通道。
沿仓库纵向贯通，以直线或尽可能少的折线来连接出入口，提供叉车、手推车和人员双向通行，一般宽度为。
（2）辅助通道。
一般沿仓库横向，与主要通道垂直，以叉车通行为主，人员通行为辅。
这里以最大载荷为500kg-3000kg的叉车为研究对象，来设计叉车通道宽度。
设计时，余量尺寸以以下数据为参考。
叉车侧面余量尺寸C0：
150mm-300mm。
对面来车时叉车侧面余量尺寸Cm：
300mm-500mm。
保管货物之间距离余量尺寸Cp：
100mm。
直线叉车双通道宽度。
托盘宽度为Wp=1100mm，起重能力为1t的叉车宽度Wb=1070mm，叉车侧面余量尺寸C0=300mm，对面来车时叉车侧面余量尺寸Cm=400mm
直线双通道宽度W=2Wp+2C0+Cm=2*1100+2*300+400=3200mm
丁字形通道宽度。
W1是丁字形通道宽度，R是叉车最小转弯半径，X是旋转中心到托盘距离，Lp是托盘长度，C0是叉车侧面余量尺寸。
W1=R+X+Lp+C0=1750+390+1100+300=3540mm
最小直角通道宽度。
托盘宽度Wp=1100mm，叉车最小旋转半径Rp=1750，旋转中心道车体中心距离B=635mm，叉车侧面余量C0=300mm。
Wd=Rf-B-Wp/2）/
+C0
=[1750-（635-1100/2）/+300]
=1990mm
取Wd=2000mm。
（1）人行道。
人行通道车了正常情况下员工通行外，还用于人工作业、维修和紧急逃生等。
其宽度主要由人流量来决定。
（2）设两人行走时需要的前后最短距离d=，平均人身宽度w=，一般人行走速度v=50m/min，每分钟通过80人，这些数据代入式，有
W=d*w*n/v=**80/50=
（3）手推车通道。
手推车通道宽度为：
车体宽加上二倍的侧面余量尺寸。
即单行道时，W=；
双行道时，W=。
这种通道宽度足够在货架之间用手推车作业的要求。
☆进出货区设计
（1）进货与出货平台的位置关系
采用装卸载作业区域相邻与厂房的同侧，但是不共用。
出入口位置配合联外道路的物流动线形式：
图4
这种设计方案使进出货空间分开，不会使进出货互相影响，虽然空间利用率低，但可以相互借用。
这种设计适用于厂房空间较大，进出货容易相互影响的仓库。
（2）进出货平台车位形式
土地没有特殊要求，同时，从有利于物流作业和进出货安排的角度来考虑，选用直线形式。
如下图：
直线形优点在于占用仓库内部空间小，装卸货作业自由度较大，装卸布置简单，相同的平台长度情况下，直线形车位布置较多。
（3）停车遮挡形式
考虑到防止大风吹入和雨水飘入仓库，以及避免库内空调的冷暖气外溢和能源损失，采用齐平式停车遮挡。
如下图：
平台与仓库侧边齐平，优点是整个月台仍在仓库内，可避免能源浪费。
此种形式造价低，目前广泛被采用。
（4）进出货平台的宽度
进货时的物品一般要经过拆装、理货、检查与暂存等工序，才能进入后续作业。
为了保证装卸货的顺利进行，进出货平台需要有油压升降平台这样的连接设备相配合。
选择活动连接设备，宽度S=1m—。
若使用人力搬运，通道宽度r=—4m。
由此可见，进出货平台宽度w应为：
w=s+r=2+3=5m
暂存区、连接设备和出入通道的布置形式及宽度设计图如下图：
（5）进出货车位数和平台长度
进货时间每天按两小时计算。
根据物流配送中心的规模，设进货车台数N和卸货时间如下表：
进货车台数
卸货时间/min
车吨位
货态
11t车
4t车
2t车
车吨位
货态
11t车
4t车
2t车
托盘进货
N1
N2
—
托盘进货
20
10
—
散装进货
N3
N4
N5
散装进货
60
30
20
设进货峰值系数为，要求在两小时内必须将进火车卸货完毕，设所需车位数为n，则
n=
=
=个
取整为n=12个
若每个车位宽度为4m，进货大厅共有n个车位，则进货大厅长度L=n*4。
设进货大厅宽度为，则进货大厅总面积为：
A=L*。
进货大厅长度L即为进货平台长度。
L=4*12=48m。
（6）进出货平台高度
考虑到物流配送中心的环境、进出货的空间、运输车辆的种类和装卸作业的方法。
选择高月台。
高月台高度主要取决于运输车辆的车厢高度。
进出货所用车辆为6t以下全部车型，可由车辆参数知，车厢最低高度为660mm，车厢最高高度为1215mm，在满载条件下，车厢将下降100mm，则：
满载时车厢最低高度H1=660-100=560mm
空载时车厢最高高度H2=1215mm
月台高度：
H=（560+1215）/2mm=
☆立体仓库的设计
在进行货架设计的前提是装箱形式的确定。
它不仅影响仓库的投资，而且对于仓库物流系统设备、设施的配置以及有关因素都有极为重要的影响。
因此确定货物装箱的尺寸形状和重量，必须先对入库前的货物经行测量和数据分析，然后决定货架的设计。
测量得装箱尺寸为570x330x370mm，每箱重量50kg。
表3-1货态尺寸
长
宽
高
单位重量
570mm
330mm
370mm
50kg
（1）货格尺寸
货格是货架内存储货物的单位空间，货位是货格内存放一个单元货物的位置。
每个货格内可有一个货位或多个货位。
货物单元尺寸确定好以后，就可确定货格尺寸。
在立库设计中，货格尺寸是一项极其重要的内容，因为它直接关系到仓库面积和空间利用率，也关系到仓库能否顺利地存取货物。
对于给定尺寸的货物单元，货格尺寸主要取决于货物单元四周需留的间隙的大小和货架构件的有关尺寸。
四周间隙留得太大或太小，都不合理。
若间隙太大的话，会造成空间浪费，使得空间利用率下降，进而影响仓库的库容量。
若间隙太小的话，未留出足够的空隙容纳由于货架的制造安装误差、堆垛机运行轨道误差、堆垛机的制造误差及重复定位误差、货箱在巷道口的位置误差、认址片的误差等等所引起的尺寸偏移，而影响堆垛机的存取作
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