制造企業(yè)成品倉庫規(guī)劃設計探討論文
1意義
從社會經濟發(fā)展的歷史軌跡來看，原材料資源領域依靠科技進步，節(jié)約消耗、代用、綜合利用、回收利用，乃至大量人工合成而獲取高額利潤，被稱為“第一利潤源”。人力資源領域依靠科技進步，提高勞動生產率，降低人力資源消耗；或采用機械化、自動化設備來降低勞動耗用，從而降低成本；或通過提高勞動力訓練程度來提高勞動生產率，從而增加利潤，被稱為“第二利潤源”。在前兩個利潤源潛力越來越小、利潤開拓越來越困難的情況下，日本早稻田大學教授、權威物流成本研究學者西澤修先生提出“第三利潤源”，既對物流潛力及效益的描述：合理組織產供銷環(huán)節(jié)，將貨物按必要的數(shù)量以必要的方式，在要求的時間內送到必要的地點，讓每一個要素、每一個環(huán)節(jié)都做到最好。隨著經濟全球化進程的加快與信息技術的高速發(fā)展，制造企業(yè)獲取生產資料與產品市場營銷的范圍日益擴大，其社會生產、物資流通、商品交易及管理方式正在或即將發(fā)生翻天覆地的改革。現(xiàn)代物流作為一種先進的組織方式、管理技術，通過合理布置、設計物流系統(tǒng)，可以大幅度減少工作量，減輕工人勞動強度，減少勞動力數(shù)量；可以大幅度縮短生產周期和交貨期，提高資金周轉率；可以降低物流費用以降低生產成本，減少流動資金占用率；通過優(yōu)化生產、儲存過程中的搬運手段，可以防止磕碰，提高產品質量；通過物流過程的改造，促進新工藝、新設備的使用，達到文明生產、安全生產。因此，現(xiàn)代物流可以提高制造企業(yè)管理水平，促進生產系統(tǒng)盡可能多地發(fā)揮生產能力，提高企業(yè)經濟效益，提高企業(yè)競爭力。物流系統(tǒng)的功能要素一般包括運輸，儲存保管、裝卸搬運、包裝、流通加工、配送和信息處理7部分。其中，運輸和儲存保管共同構成了物流系統(tǒng)的兩大支柱，在物流活動中處于中心地位。而大多數(shù)制造企業(yè)將運輸外包給經銷商。因此，儲存保管就成為了制造企業(yè)獲取“第三利潤源”的重點。隨著經濟的發(fā)展，消費者的需求方式出現(xiàn)了個性化、多樣化的改變；制造企業(yè)的生產方式也隨之變成了多品種、小批量的柔性生產方式；物流的特征也由少品種、大批量變成多品種、小批量；儲存保管的功能也從重視保管效率變成重視實現(xiàn)流通功能。儲存保管功能主要是通過倉庫來實現(xiàn)的，因此倉庫的規(guī)劃設計也要適應這種變化。
2綜述
盧平平（2007）[1]在《現(xiàn)代倉庫規(guī)劃設計應考慮的幾大問題》中結合現(xiàn)有倉庫實際,提出了現(xiàn)代倉庫規(guī)劃設計應考慮的三大問題:自然因素、社會因素以及倉庫內部構成。李新宇（2013）[2]在《我國現(xiàn)代化倉儲管理的發(fā)展方向》中通過分析我國倉儲管理的現(xiàn)狀和存在的問題，重點闡述了現(xiàn)代化倉儲管理的發(fā)展方向。馬東博（2005）[3]在《制造企業(yè)的倉庫設計》中從生產企業(yè)的實際出發(fā),結合業(yè)務模式和具體運作,對產成品倉庫空間的需要和使用效率進行討論。劉穎、孔慶麗、王睿（2008）[4]在《倉庫規(guī)劃問題的研究》中提出我國倉儲業(yè)的發(fā)展明顯滯后，管理落后、設備陳舊，倉庫利用率低，已經無法適應市場經濟發(fā)展的要求，為了能夠順應流通體制改革的不斷深化，以及不斷擴大開放和對外貿易的發(fā)展，對現(xiàn)有的倉庫進行重新規(guī)劃。張娜、李輝（2012）[5]在《多品種跨批量制造企業(yè)精益?zhèn)}儲研究與應用》中針對多品種跨批量制造企業(yè)倉儲管理中儲區(qū)規(guī)劃及貨位分配存在的問題，從精益生產思想出發(fā)，提出精益?zhèn)}儲的理論，建立基于精益思想的倉儲優(yōu)化模型，并結合ABC法對某企業(yè)的倉庫儲區(qū)進行優(yōu)化，提出具體應用方案。研究結果表明，優(yōu)化方案極大地提高了庫房的空間利用率，縮短了物資出入庫時間。于占泉、魯曉春、付近近（2013）[6]在《基于排隊論的入庫理貨區(qū)規(guī)劃研究》中把排隊論的原理應用于倉庫入庫理貨區(qū)規(guī)劃研究，建立了入庫理貨區(qū)規(guī)劃模型；用蒙特卡洛模擬來進行大量的數(shù)據(jù)分析，減弱隨機性對結果造成的影響。結果顯示利用排隊論原理來規(guī)劃倉庫入庫理貨區(qū)面積，可以使得理貨區(qū)的'利用率達到71.2%，證明該種方法是合理有效的。目前學術界對自動化立體倉庫的研究比較集中，自動化立體倉庫是物流倉儲中出現(xiàn)的新概念，利用立體倉庫設備實現(xiàn)倉庫高層合理化，存取自動化，操作簡便化。自動化立體倉庫固然擁有倉庫作業(yè)全部實現(xiàn)機械化和自動化，便于控制與管理，尤其是配合計算機，不但能夠實現(xiàn)作業(yè)過程的自動控制，而且能夠進行信息處理；采用高層貨架、立體儲存，能有效地利用空間，減少占地面積，降低土地購置費用；采用托盤或貨箱儲存貨物，貨物的破損率顯著降低等優(yōu)點，但是結構復雜，配套設備多，需要的基建和設備投資高；貨架安裝精度要求高，施工困難，周期長；設備的養(yǎng)護要求高，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，必須依賴供應商提供及時技術援助；儲存貨物的品種受到—定限制，對長、大貨物以及要求特殊保管條件的貨物，必須單獨設立儲存系統(tǒng)；存儲彈性小，難以應付高峰的需求；對倉庫管理和技術人員要求高，必須經過專門培訓才能勝任等。因此，自動化立體倉庫主要應用于醫(yī)藥生產、汽車制造、電子制造、煙草制造等高利潤精工藝制造企業(yè)，并不適合運用于大多數(shù)制造企業(yè)。綜合考慮成本與收益的平衡，高層貨架倉庫通用于大多數(shù)制造企業(yè)。本文從理論角度介紹成品倉庫所需貨位數(shù)量的計算；雙面貨架最佳貨位、貨架數(shù)量，高層貨架存儲區(qū)長、寬度的計算；理貨區(qū)面積的計算三個問題。
3成品倉庫所需貨位數(shù)量的計算
3.1確定倉庫儲存不平衡系數(shù)kk=SmaxS式中k———倉庫儲存不平衡系數(shù)Smax———倉庫月最大產品儲存件天數(shù)（件×天）S———倉庫月平均產品儲存件天數(shù)（件×天）3.2確定倉庫存儲容量cc=ktTQ式中c———倉庫存儲容量（件）k———倉庫儲存不平衡系數(shù)t———產品在庫平均儲存期（天）T———倉庫年運營天數(shù)（天）Q———倉庫年儲存量（件）3.3確定倉庫所需貨位數(shù)KK=cp式中K———倉庫所需貨位數(shù)（個）c———倉庫存儲容量（件）p———每個貨位所能存儲產品件數(shù)（個/件）
4雙面貨架最佳貨位、貨架數(shù)量，高層貨架存儲區(qū)長、寬度的計算
某企業(yè)欲建倉庫，貨架布局如圖1所示，已知貨位長（既兩個托盤長度）2.7米，單面貨架寬1.2米，雙面貨架寬2.4米，貨架層數(shù)h層，倉庫總貨位數(shù)K個，道路寬度a米（所有道路寬度相等），倉庫年吞吐量（用托盤表示）d個，每個托盤的物料搬運成本Ch元/個，每平方米倉庫的年水、電、維護成本Cs元/平方米，每米外墻的年成本Cp元/米。
4.1確定每列貨架最佳貨位數(shù)量m個4.2確定雙面貨架最佳數(shù)量n列（兩個單面貨架視為一個雙面貨架）4.3高層貨架存儲區(qū)長度u米u=n（2.7+a）4.4高層貨架存儲區(qū)寬度v米v=2a+2.7m
5理貨區(qū)面積的計算
產品入庫時堆垛形式如圖2所示。綜合考慮產品的耐壓強度、托盤的穩(wěn)定性以及貨架的高度，倉庫工作人員要將產品如圖3重新堆垛。由于入庫需求速度和理貨服務速度不一致，產生了庫存，倉庫內就需要一定面積的理貨區(qū)。5.1確定產品入庫率λts=W伊DB式中ts———平均入庫時間間隔（小時/單）W———倉庫每天收貨工作時間（小時）D———倉庫每月收貨工作天數(shù)（天）B———每月產品入庫單數(shù)（單）λ=1ts式中λ——產品入庫率(單/小時)ts———平均入庫時間間隔（小時/單）5.2確定倉庫理貨速率μμ=1tn式中μ———倉庫理貨速率μ(單/小時)th———倉庫處理每單入庫所需時間（小時）5.3確定理貨區(qū)等待單數(shù)lb=λμ-λ式中b———理貨區(qū)等待單數(shù)（單）λ———產品入庫率(單/小時)μ———倉庫理貨速率μ(單/小時)5.4確定理貨區(qū)面積SS=TBSTb式中S———理貨區(qū)面積（平方米）T———每月產品入庫托盤數(shù)量（個）B———每月產品入庫單數(shù)（單）ST———托盤面積（平方米）b———理貨區(qū)等待單數(shù)（單）另外還需要留出叉車作業(yè)通道。
6總結
倉庫的設計和布局對企業(yè)的服務成本和服務質量有重要并且長久的影響，一旦規(guī)劃不當，所帶來的不良后果不是建成后能夠通過加強管理、完善制度等措施可以彌補的。因此，倉庫的設計和布局一定要綜合考慮多方面影響因素。本文僅從理論角度提供制造企業(yè)成品倉庫的規(guī)劃設計一些計算方法，希望起到拋磚引玉的作用，具體問題還需具體分析。
參考文獻
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[2]李新宇.我國現(xiàn)代化倉儲管理的發(fā)展方向[J].物流管理,2013,35(12):36-37.
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[6]于占泉,魯曉春,付近近.基于排隊論的入庫理貨區(qū)規(guī)劃研究[J].物流技術,2013,32(9):398-401.
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