配送中心的区域设计.docx
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配送中心的区域设计
实验报告
实验项目：
配送中心的区域设计
实验学时：
4学时
实验日期：
2013年11月7日~2013年11月21日。
实验要求：
为了防止互相抄袭，要求每组同学在已经给出的配送中心空间规划资料的基础上，必须进行数据截取，即在给出的3000多组数据中，每组至少选出100组数据进行分析。
要求每组同学每人负责一部分的设计，最终整合成一个完整的报告。
规划方案中必须包括通道的设计、收货暂存作业空间的设计、仓储作业空间的设计、拣货区作业空间的设计、集货区的设计等内容，其中应包含动线的设计、设备的选择，作业时序的安排等细节内容，最终形成一个完整的规划设计方案。
本设计涉及到课程的第二章、第四章、第五章、第六章的内容，是一个综合性比较强的规划设计方案。
实验内容：
本次实验主要包括通道的设计、收货暂存作业空间的设计、仓储作业空间的设计、拣货区作业空间的设计、集货区的设计等内容，其中应包含动线的设计、设备的选择，作业时序的安排等细节内容。
一、配送中心区域设计目的
（1）有效地利用空间、设备、人员和能源；
（2）最大限度地减少物料搬运； （3）简化作业流程； （4）缩短配送周期； （5）力求投资最低；
（6）为职工提供方便、舒适、安全和卫生的工作环境。
二、配送中心区域设计的原则
（1）根据系统的概念、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）以流动的观点作为设施规划的出发点，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）从宏观（总体方案）到微观（每个仓库、进货区、存货区、发货区），又从微观到宏观的过程。
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，这是提高企业配送效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，空间上少占有面积，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投人的资金最少、生产成本最低； （5）重视人的因素。
作业地点的设计，实际是人一机一环境的综合设计。
要考虑创造一个良好、舒适的工作环境。
三、根据功能进行区域划分
根据配送中心的作业流程，规划出各个流程作业相应的功能区域，主要的功能区域包括收货区、存储区、拣货区、集货区、发货区、暂存区、退货区、办公区等。
（1）装卸货平台：
进发货口是否共用或相邻；装卸货车进出频率；商品装载特性；装卸设备设施选用；平均装卸货时间；进货时段；配送时段等。
（2）进货暂存区：
每日进货数量；容器使用规格；容器流通频率；进货等待入库时间；进货点收作业内容等。
（3）库存区：
最大库存量需求；商品特性基本资料；储区划分原则；储位指派原则；存货管理方法；商品周转情况；盘点作业方式等。
（4）拣货区：
订单处理原则；拣货信息传递方式；拣货方式；配送品项分析等。
（5）集货区：
当物品经过拣选分拣作业，就被搬运到发货区，由于拣货方式和装载容器不同，发货区要有待发货物品的暂存和发货准备空间，以便进行货物的清点、检查和准备装车等作业，这一区域被称为集货区。
（6）发货区：
将配好的商品按到达点或到达路线进行送货。
运输车辆可借用社会运输车辆，也可自配专业运输队。
5、各区域的设计
（一）进出货区的设计（石焕焕）
进出货区的设计主要是进出货品台的设计。
进出货平台也称为月台，有时又称为码头。
进货平台是物流配送中心的货物入口，出货平台是物流配送中心的货物出口，总之，是进出货的必经之地。
进出货平台设计通常包括进出货平台的位置关系、平台车为形式、停车遮挡形式以及平台宽度、长度和高度计算。
1.进出货平台（月台）的设计
根据订单上的资料，可以得出每天的进货量一共有2210箱，出货一共168箱，根据每一品项箱子的长、宽、高等尺寸，算出每天进货货物的体积为623.0364立方米，约为623立方米。
每天出货货物的体积为48.64944立方米，约为49立方米。
设备的选用:
叉车：
电动叉车
托盘：
尺寸1400mm*1200mm，高度150mm，托盘重量大约为30公斤，名义动态承载能力1000kg，名义静态承载能力4000kg。
货车：
由于该配送中心为大批量进货，小批量出货，所以进货时选用车辆的标准为载重：
10T尺寸：
9.6*2.3*2.3单位米车厢外部体积：
50立方米；出货时选用车辆的标准为载重：
2T尺寸：
4.2*1.7*1.7单位米车厢外部体积：
12立方米。
1）进出货平台的位置关系
为了方便这里选用进出货平台分开、不相邻、完全独立：
适用于物流规模大、厂房空间也大的仓库优缺点：
空间完全分开，设备利用率低
2）进出货平台车位形式
选用直线形车位，其优点在于占用仓库内部空间小，装卸货作业自由度较大，装卸货布置简单，相同的平台长度情况下，直线形车位布置较多；缺点是车辆旋转纵深较大，且需要较大的外部空间。
3）进出货平台停车遮挡形式
结合停车遮挡的三种形式选用齐平式：
平台与仓库侧边齐平优点：
整个平台在仓库内，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。
为此，在进出货平台上留有一定的空间作为缓冲区。
为了保证装卸货的顺利进行，进出货平台需要有如油压升降平台这样的连接设备相配合。
连接设备分为两种;
（1）活动连接设备，宽度S=1~2.5m。
（2）固定连接设备，宽度S=1.5m~3.5m。
为使车辆及人员进出顺畅，在暂存区与连接设备之间应有出入通道。
在所设计的配送中心中，采用人力搬运，通道宽度r=2.5~4m,则进出货平台宽度w=s+r
这里每个月台的宽度大约为4m。
（1）进出货车位数决定
在配送中心，进出货车位的数量主要有进货数量、货物的密集到达成度、不同类型数量装卸作业时间等因素确定。
设配送中心每天进出货时间为m小时，进出货峰值系数为k，有e种不同的装卸货车辆，每种车辆有
辆，装卸后时间为
小时。
所需的车位数为：
为了方便，只选用一种装卸货车辆，
根据上述选用的车辆规格，估计进货车辆有效装载体积为45立方米，所以进货时一共需要14辆车；出货车辆有效装载面积为10立方米，一共需要5辆车。
每天的进货工作时间为9点到11点，每天出货时间14点到15点，货物装卸时间为40分钟，一次进货货物的体积为623立方米，大约需要14车，一次出货货物的体积为49立方米，大约需要5车，设峰值系数为1.5.所以进货所需车位数为：
，
出货所需车位数为：
，
5）进出货平台高度
根据物流配送中的环境、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。
（1）车型基本不变的情况根据实际需要，物流配送中心如果只选定使用频率较高的几个厂家的几种车型来决定月台的高度时，可由主车型车辆基本参数中查出其车厢的高度，但此时高度为空载时的高度，承载时，大型车辆车厢高度将下降100~200mm。
此时月台的高度为空载时的高度减去车厢下降的高度。
（2）车型变化较大的情况由于车型变化较
大，其车厢高度变化范围也相应较大。
为适合各种车厢高度车辆装卸的需要，消除车厢与月台间的高度差和空隙给装卸工作带来的不便，就必须通过液压升降平台进行调整。
按照实际经验，月台高度H为最大车厢高度与最小车厢高度的平均值。
液压升降平台踏板的倾斜角根据叉车的性能略有差异。
通常按倾斜角不超过15度来设计液压升降平台踏板长度。
是满载时车厢的最低高度，单位为mm；
是空载时车厢最高高度，单位为mm；
是液压升降平台倾斜角。
月台的高度
液压升降平台踏板长度
根据配送中心出货特点，进货时时间间隔长、进货量大，运输车辆的吨位采用10吨大载货汽车，而出货时由于配送具有多批次、少批量化的特点，所以出货时采用运输车辆为2吨以下的车辆。
经过查取相关参数，10吨运输车车厢高度为1550mm，满载时车厢下降100~200mm，为了安全下降值采取100mm，所以进货月台的高度为H=（1550-100）mm=1450mm。
取1500mm
发货区的运输车辆采取2吨的车型，由车辆参数知，车厢最低高度为580mm，车厢最高高度为1150mm，在满载条件下，车厢将下降100mm，倾斜角
，根据公式可计算出货月台的高度。
满载时车厢最低高度：
=（580-100）mm=480mm
空载时车厢最高高度：
=1150mm
所以月台的高度H=（480+1150）mm/2=815mm取900mm.
液压升降平台踏板长度
=1488.89mm取1500mm.
2.收发货区停车面积计算
设每个车位宽度为m米，收发货区有n个车位，则收发货区的长度为L=m*n米，设收发货区的宽度为b米，则收发区停车面积为：
M=m*n*b.
在该配送中心中，收货区车位数为7，车位宽度为4米，进货区的宽度k为10米。
则收货区停车面积为：
M=7*4*10=280平方米。
发货区的车位数为5，车位宽度为4米，出货区的宽度k为5米。
则收货区停车面积为：
M=5*4*5=100平方米。
二、收发货暂存区（石焕焕）
1.收货暂存区
在这个作业区内，工作人员须完成接收货物的任务和货物入库之前的准备工作，如卸货，检验等工作。
因货物在收货区，停留的时间不太长，并处于流动状态，因此收货区的面积相对来说都不算太大，主要设施验货用的电脑和卸货工具。
每日进货数量，容器使用规格，容器流通频率，进货等待入库时间，进货点收作业内容。
1）选用的设备
托盘：
尺寸1400mm*1200mm，高度150mm，托盘重量大约为30公斤，名义动态承载能力1000kg，名义静态承载能力4000kg。
叉车：
电动叉车
2）面积的计算
由上面计算可知收货区的车位数为7，一共需要14车，所以分两次运输。
每次运输货物的体积为312立方米，考虑到货物的性质，货物的最大堆放高度为2米，所以可以算出货物的占地面积为312/2=156平方米，所以收货暂存区的面积大约为156平方米。
2.发货暂存区
由于种种原因，有些分拣出来并配备好的货物不能立即发送，而是需要集中在某一场所等待统一发货，这种放置和处理待发货物的场所就是暂存区。
在暂存区内，工作人员要
根据每个门店的位置、货物数量进行分放、配车，并确定单独装运还是混载同运。
因货物在配装区内停留的时间不长，货物所占的面积不大。
这个作业区配装计算工具和小型装卸机械、运输工具。
暂存区可以设置在发货区旁边，并在发货区域里。
1）选用的设备
托盘：
尺寸1400mm*1200mm，高度150mm，托盘重量大约为30公斤，名义动态承载能力1000kg，名义静态承载能力4000kg。
叉车：
电动叉车
2）发货暂存区的面积
由上面计算可知发货区的车位为5个，根据发货货物的体积49立方米，一共需要5辆车，为了发货时方便，设货物的最大堆放高度为1米，所以货物的占地面积约为49平方米，即发货暂存区的面积为49平方米。
（三）库存区（陈志洁）
1.仓库设计原则
在设计时的总原则是在保证仓库各通道及必要空间的前提下，尽可能的增大存储区空间，充分利用仓库的有效面积。
在仓库设计时应遵循以下原则：
（1）充分利用仓库的有效面积，提高仓储空间利用率；
（2）按物资的入库→验收→储存→分拣→出库的大致作业工艺流程安排货位，做到作业方便，物流合理；
（3）按货物的品种、规格、数量等，设计不同类货物在存储时的堆货位置。
2.设备的选择
根据需要选择如下设备：
平托盘（1400mm*1200mm）*841
托盘货架（4层10列）*12
插腿式叉车*3
托盘货架：
托盘货架大多为装配式结构，具有刚性好，自重轻，层高可调节，运输安装便利，存取方便等优点，是目前各类货架的主流。
由于我们采用的是1400mm*1200mm的标准托盘，因此相应的设计每个货位的长度为3m,宽度为1.2m，高度为1.5m，每个货位可存放2个托盘，每层共有10个货位，共有4层。
通过相关计算可得到托盘货架的尺寸和需求量，结果如下（货架柱宽忽略不计）：
托盘货架的长度为30m，宽0.8m,高6m,共4层，每层可放20个托盘。
每个货架可放的托盘数为20*4=80个。
所需的货架数为841/80=10.5个，由于货架为整数且考虑到仓库富余量，因此取12个货架。
插腿式叉车：
插腿式叉车具有结构简单，外形尺寸小等特点，适用于狭窄的通道和仓库作运输和堆垛工作，从而减少了通道占用，提高库容利用率。
同时，叉车的引进可以适当的增高货架的高度，进一步扩大可存储的容量，提高仓库利用率。
3.仓库内通道设计
通道的正确安排及尺寸是影响仓库效率的一个关键。
作为储区与进出货区的通路，通道的设计应能提供存货的正确存取、装卸设备的进去及必需的服务区间。
因此，良好的通道设计应考虑以下几点：
（1）流向原则在厂房通道内，人员与物品的移动方向要形成固定的流通线。
（2）安全原则通道必须保持畅通，遇到紧急情况时便于人员撤离和逃生
（3）交通互利原则各类通道不能相互干扰。
（4）空间经济原则以功能与流量为设计依据，提高空间利用率，使通道的效益最大化。
具体设计如下:
主要通道：
主要通道设定为双向通道，允许双向通行。
选用插腿式叉车,假定叉车侧面余量尺寸C0:
300mm
会车时两车最小间距CM:
500mm
保管货物之间距离余量尺寸CP:
100mm
叉车宽度WP:
1070mm
双行道直线叉车通道宽度计算公式：
W=2WB+2CO+CM=2*1200mm+2*300mm+500mm=3500mm
次要通道：
次要通道设定为单行通道
单行道直线叉车通道宽度计算公式：
W=WB+2CO=1200mm+2*300mm=1800mm
注：
WB为托盘宽度主要通道设定为1条，次要通道设定为6条
其他各种性质的通道：
主要是为公共设施、防火设备等所配备的进出通道，尽可能限制，宽度能满足工作需求即可。
货架排列如下图所示：
4.总面积的计算
我们依据上面对货架需求的分析结果，来统筹规划仓储区空间设计。
我们设计把两排货架放在一起，由上面的计算和分析结果可以知道，每个货架的长为30m，宽为0.8m。
另外设计叉车直角存取通道宽为W2=3.5m,区块侧向通道宽W1=1.8m。
所以可以得到存货所需的占地托盘数：
P=12*20=240个
每一区块占地面积：
A=（30+3.5）*（0.8*2+1.8）=113.9m2
仓储区的区块数：
B=240/（2*20）=6个
故仓储区的总面积为：
S=A*B=113.9*6m2=683.4m2
5.其他
（1）货位规划
确定商品在仓库中具体存放的位置应注意以下几项原则：
1）为了避免商品在储存过程中相互影响，性质相同或所要求保管条件相近的商品应集中存放；
2）根据商品周转情况和作业要求合理选择货位。
对于出入库频繁的商品应尽可能安排在靠近出入口位置；
3）应当根据商品储存量的多少，比较准确地确定每种商品所需的货位数量；
4）在规划货位时应注意保留一定的机动货位，以便当商品大量入库时可以调剂货位的使用，避免打乱货位安排。
（2）条形码自动识别技术
件进入储位的货品都是有条形码的，通过条形码阅读器设备读取后，可以迅速、正确地把商品信息自动输入计算机，实现自动登录、控制、传递的目的。
识别过程是载有物流信息的条形码被条形码自动阅读器阅读后，其信息被送到中央处理器进行分析、处理和判断，之后发出命令，指挥执行机构动作，从而把货物送到指定货位。
条形码自动识别技术配合储位管理技术使用的优点有：
1）精度高、使用方便、节省人力；
2）提高物流作业效率、降低成本；
3）提高作业质量、减少错误率；
4）精确控制储位指派和货物拣取；
（5）以后存取货物时只需通过对条形码进行扫描即可。
（四）拣货区（孙雅雅）
1.拣货区域设计
（1）设备选择
根据库存区的设计标准，拣货区所选用的设备如下：
平托盘（1400mm*1200mm）
托盘货架（4层10列）
电子标签拣货系统
且各个设备的选用尺寸以及数量都按照库存区的标准，即：
每个货位的长度为3m,宽度为1.2m，高度为1.5m，每个货位可存放2个托盘，每层共有10个货位，共有4层。
托盘货架的长度为30m，宽0.8m,高6m,共4层，每层可放20个托盘。
每个货架可放的托盘数为20*4=80个。
根据仓库的平均出库量，可设定拣货区所需的托盘货架数为6个。
（2）拣货区域面积
每个货架的长为30m，宽为0.8m。
另外设计叉车直角存取通道宽为W2=3.5m,区块侧向通道宽W1=1.8m。
所以可以得到存货所需的占地托盘数：
P=6*20=120个
每一区块占地面积：
A=（30+3.5）*（0.8*2+1.8）=113.9m2
拣货区的区块数：
B=120/（2*20）=3个
故拣货区的总面积为：
S=A*B=113.9*3m2=341.7m2
2.拣选系统规划
拣货作业就是将用户所订的货物从保管处取出，按用户分类集中、处理放置。
配送中心整体规划过程中，拣选作业系统的规划是其中最重要的部分。
因此，拣选作业系统规划是配送中心总体规划过程的重心，并且主导其它规划环节的进行。
拣货系统的规划程序见下图所示。
1、订单资料分析
订单资料主要有传票、拣选单、拣选标签、电子信息等。
在给出的数据中，涉及的订
单信息包括顾客订单号、订单品项编号以及订单品项名，所以在进行货品拣选时的订单资料为电子信息。
电子信息处理一般由电脑拣选信息处理程序将指令传给控制器，接着由控制器传出控
制信号使设备动作，所以在电子信息的处理中偏重于软硬件的结合。
一般所常见的电子标签系统或电脑辅助拣选系统以及RF拣选系统即属于这种类型的应用。
2、拣货单位决定
拣选单位基本上可分为托盘、箱、单品三种。
一般以托盘为拣选单位的货品体积和重量最大，其次为箱，最小者为单品。
表1基本拣选模式
拣选模式编号
储存单位
拣选单位
记号
1
托盘
托盘
P→P
2
托盘
托盘＋箱
P→P＋C
3
托盘
箱
P→C
4
箱
箱
C→C
5
箱
单品
C→B
6
箱
箱＋单品
C→C＋B
7
单品
单品
B→B
配送中心规划时必须先决定拣选单位、储存单位，同时协调外部供应商确定货品的入库单位，所有单位的决定都来自客户的订单。
也就是说客户的订单决定拣选单位，拣选单位决定储存单位，再由储存单位要求供应商的入库单位。
表中订单的订货量以箱为单位，所以拣选时所采用的拣货单位为箱。
3、拣货策略运用
拣选作业系统规划中最重要的环节就是拣选策略的运用，图2是拣选策略运用的组合
图，从左至右是拣选系统规划时所考虑的一般次序，可以相互配合的策略方式用箭头连接，所以任何一条由左至右可通的组合链就表示一种可行的拣选策略。
在本案例中所有的货品都是以箱为拣货单位，且在存储区的托盘规格相同，拣选时的订单资料为电子信息，所以可以不采用以上拣选策略，直接按单拣选。
4、拣货资讯设计
拣货信息是拣货作业的原动力，主要目的在指示拣货的进行。
常见拣选信息传送方式有传票拣选、拣选单拣选、电子标签辅助拣选、RF辅助拣选、IC卡拣选与自动拣选等方式。
由于订单采用的是电子信息，在拣货时的信息传递方式可以采取一种无纸化的电子标签辅助拣选。
其原理是在每一个货位安装数字显示器，利用电脑的控制将订单信息传输到数字显示器，拣货人员根据数字显示器所显示的数字拣货，拣完货之后按确认钮即完成拣货工作，也叫做电子标签拣货。
5、设备选用及布置
拣货系统是由仓储设备、搬运设备及信息传送设备所组成的，根据自动化程度的不同，可分为全自动方式、半自动方式及人工方式等几种模式。
根据拣货单位的不同又可以分为整盘拣货（P→P）、整箱拣货（P→C）、拆箱拣货（C→B）或单品拣货（B→B）等几种模式。
在本例中，我们可以采用人工方式的电子标签拣货系统。
操作步骤
1无需打印出库单，出/入库信息通过中央计算机直接下载到 对应的电子标签；
2电子标签发出光、声音指示信号，指导拣货员完成拣货；
3拣货员完成作业后，按动电子标签按键，取消光、声音指示 信号，将完成信息反馈给中央计算机；
4拣货员按照其它电子标签指示继续进行拣货。
（五）集货区（祁彩凤）
当物品经过拣货区分拣后，会被搬运到发货区。
由于拣货方式和装载内容不同，发货区要有待发物品的暂存区和发货准备空间，以便进行货物的清点、检查、和准备装车等作业，这一区域就是集货区。
集货区设计主要考虑发货物品的订单数、时序安排、车次、区域、路线等因素。
其发货单元可能有托盘、储运箱、笼车、台车等。
集货区区域分以单排为主、按列排队为原则，随机应变。
由于此次定货批量不大，所以应用批次拣货，区域发货的模式，此种模式为多张订单批量拣去的集货方式，在拣区后进行分拣作业。
集货区货位设计以发往地区为货区单位进行堆放，主要客户和次要客户区别，考虑发货装载顺序和动线畅通性，以单排堆放。
下面对集货区进行简单的空间布局，空间布局是指库存物品在仓库立体空间上布局，其目的在于充分有效地利用仓库空间。
空间布局的主要形式有：
就地堆码、上货架存放、加上平台、空中悬挂等。
然后对集货区进行实质的布局区域细分：
这102个订单并非一次性发货，所以给此次订货安排的面积规格如下计算，定托盘尺寸为1400mmX1200mm，货架有N（5）个，n（5）列，H（4）层。
暂存区货架占地面积：
A=（10m+1.35mn）x3.75Mn
=315m^2
其中1.35m为一个货位的宽度，3.75m为两排货位与一个巷道宽度之和。
下图为自动立体仓库的安排布局，货架与道路占地宽度为3.75m，长度为11.35m。
2、发货存储区
在这个作业区里分类存储着验货后的货物。
在存储区一般都建有专用的存储设施，并配有各种设施，其中包括：
货架、叉车、起堆机、等取货设备。
由于货物需要在这个区域
内停留一段时间，并要占据一定位置，因此相对而言，存储区所占的面积比较大。
发货暂存区中货架和货垛所占的面积为保管面积或使用面积，其他则为非保管面积。
应尽量扩大保管面积，缩小非保管面积。
非保管面积包括通道、墙间距、收发货区、仓库人员办公地点等。
（1）、通道。
大厅的通道，分为运输通道（主通道）、作业通道（副通道）和检查通道。
运输通道供装卸搬运设备在库内行走，其宽度主要取决于装卸搬运设备的外形尺寸和单元装载的大小。
运输通道的宽度为3米。
A=P+D+L+C
式中：
A——通道宽度
P——叉车外侧转向半径
D——货物至叉车驱动轴中心线的间距
L——货物长度
C——转向轮滑行的操作余量
（2）、作业通道。
作业通道是供作业人员存取搬运物品的走行通道。
其宽度取决于作业方式和货物的大小。
当通道内只有一人作业时，其宽度可按下式计算：
a=b+l+2c
式中：
a——作业通道的宽度
b——作业人员身体的厚度
l——货物的最大长度
c——作业人员活动余量
经过计算，作业通道的宽度为1米。
检查通道是供仓库管理人员检查库存物品的数量及质量走行的通道，其宽度只要能使检查人员自由通行即可，所以设定为0.5米。
（3）收发货区。
收发货区是供收货、发货时临时存放物品的作业用地。
收发货区的位置应靠近库门和运输通道，可设在库房的两端或适中的位置，并要考虑到收货发货互不干扰。
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。
每天发货方面数为10，一个方面宽度为1
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