2 配送中心的选址和内部规划
教学目的与要求
通过本章教学,了解配送中心的选址的基本因素、条件和分析方法;掌握配送中心规划的主要内容和分析方法;掌握配送中心设施布局原则,掌握配送中心作业区域布局和配送中心布局规划设计,了解配送中心设施规划、存储区空间规划、出入货码头设施设计、配送中心方案评估方法。
关键词汇
配送中心规划(Distribution Center Layout)
配送中心选址(Distribution Center Addressing)
EIQ分析(EntryItemQuantity Analysis)
PCB分析(PalletsCaseBara Analysis)
权值分析法(Value Analysis)
点评估法(Point Evaluation Method)
2 配送中心的选址和内部规划
配送中心的选址方法
配送中心的规划方法
配送中心布局规划设计
配送中心设施规划
配送中心方案评估
◎ 习题与思考题
配送中心的选址方法
配送中心的选址的基本因素、条件和数据
配送中心的选址的基本因素
配送中心选址,是指在一个具有若干个供应网点和若干需求网点的经济区域内,选定 一个地址设置配送中心的规划过程。科学合理的配送中心选址方案是使商品通过配送中心的汇集、中转、分发,直至输送到需求网点的全过程获得最好的经济效益。配送中心的建设,是一项长期投资,具有较高风险。配送中心选址和定位如同下棋布局,要着着皆慎,否则一步走错,全盘皆输。而选址是棋局的第一步,它对配送中心的经营有着举足轻重的作用,在一定意义上讲,正确的选址是经营成功的一半,它关系着项目未来发展的前途。因此必须有一个整体规划,就是从空间和时间上,对配送中心的新建、改建和扩建进行全面、系统的规划。规划得合理与否,对配送中心的建设、施工与运营,对其作业质量、安全、作业效率和供应保证,对节省投资和运营费用等,都会产生直接而深远的影响。
对于配送中心的选址,必须具有发展的眼光,不仅着眼于现状,还要正确地预测未来。选址是实现经营者确定经营目标和制定经营策略的重要依据。不同的地区有不同的社会环境、自然环境、人口状况、交通条件、市政等特点,分别制约着企业经 营策略的可实施性和目标的可实现性。
现代物流学原理已经证明,在城市现代物流体系规划过程中,配送中心的选址主要应考虑以下因素:
(1)自然环境因素
①气象条件
②地质条件
③水文条件
④地形条件
(2)经济环境因素
①经营环境
②商品特性
③物流费用
④服务水平
(3)基础设施状况
①交通条件
②公共设施状况
(4)其他因素
①国土资源利用
②环境保护要求
③周边状况
配送中心选址的基本条件
配送中心选址时,首先要明确建立配送中心的必要性、目的及方针,明确项目研究的范围。根据下面所论述的条件,可以大大缩小选址的范围。
(1)需求条件
配送中心选址时首先要考虑的就是所服务客户的分布,对于零售商型配送中心,其主要客户是超市和零售店,这些客户大部分是分布在人口密集的地方或大城市,为了提高服务水准及降低配送成本,配送中心多建在城市边缘、接近客户分布的地区。作为配送中心的服务对象,顾客的现在分布情况及未来分布情况的预测、货物作业量的增长率及配送区域的范围等内容要作全面分析。
(2)交通运输条件
交通条件是影响配送成本及效率的重要因素之一,交通运输的不便将直接影响车辆配送的进行。因此必须考虑对外交通的运输线路,以及未来交通与邻近地区的发展状况等因素。一般配送中心应尽量选择在交通方便的高速公路、国道及快速道路附近的地方,如果配送中心以铁路及轮船作为运输工具,应靠近铁路货运站、港口和公共卡车终点站等运输节点,同时也应靠近运输业者的办公地点。
(3)配送服务的条件
配送中心选址还应考虑向顾客报告的到货时间、发货频度以及根据供货时间计算的从 顾客到配送中心的距离和服务范围。
(4)用地条件
选址时要考虑是利用配送中心现有的土地还是再重新取得土地;若重新取得土地,就要考虑地价及地价允许范围内的用地分布情况。
(5)政策法制条件
选址时要了解指定地区的法律规定,有哪些地区不允许建设仓库和配送中心。政策环境条件也是配送选址评估的重点之一,政府政策的支持更有助于业者的发展。政策环境条件包括企业优惠措施(土地提供、减税)、城市规划(土地开发、通路建设计划)、地区产业政策等。
(6)管理与情报职能条件
配送中心是否要求靠近本公司的营业、管理等部门,也会影响选址决策。
(7)流通条件
此条件要求回答:商流职能与物流职能是否要分开?配送中心是否也附有流通加工的职能?如果需要,从保证职工人数和出勤的方便出发,要不要限定配送中心的选址范围?
(8)其他条件
不同的物流类别,有不同的特殊需要。如为了保证货物质量的冷冻和保温设施、防止公害设施或危险品保管等设施,对选址都有特殊要求,是否有能满足这些条件的地区?
配送中心的规划设计者,必须对上述各项条件进行充分详尽的研究。在某些条件下,设施的规模和选址决定不下来,就得不出结论。但是,配送中心的选址首先要选择合适的地理区域:对各地理区域进行审慎评估,选择一个适当范围作为考虑的区城,同时还须配合配送中心的物品特性、服务范围及企业的运营策略而定。确定配送中心的地理区域后,还需确定具体的建设地点。一般来讲,应以进货与出货产品类型特征及交通运输的复杂度为依据,来选择接近上游点或下游点的选址策略。这就要把各种条件排列对比,描绘在地图上,经过反复研究,再确定地址的范围和候选地址。通常在选择过程中如果已经有预定地点或区位方案,应于系统规划前先行提出,并成为规划过程的限制因素;如果没有预定的地点,则可于系统规划方案成形后,进行位置方案的选择。必要时可修正系统规划方案,以配合实际土地及区域面积的限制。
配送中心选址要掌握的数据
配送中心选址的方法,一般是通过成本核算,也就是将运输费用、配送费用及物流设施费用模型化,采用约束条件及目标函数建立数学公式。从中寻求费用最小的方案。
(1)业务量
选址时,应掌握的业务量包括如下内容:
①供应商至配送中心之间的运输量;
②向分店或顾客配送的货物数量;
③配送中心储存和周转的数量;
④不同配送路线的业务量。
(2)费用
配送中心选址时,应掌握的费用如下:
①供应商至配送中心之间的运输费;
②配送中心至分店或顾客间的配送费;
③与设施、土地有关的费用及人工费、业务费等。
由于前两项费用随着业务量和运送距离的变化而变动,所以,必须对每一吨公里的费用进行分析(成本分析)。第三项包括可变费用和固定费用,最好根据其总和进行成本分析。
(3)位置
选址时还需要用缩尺地图表示顾客的位置、现有设施的配置方位及工厂的位置,并整理各候选地址的配送路线及距离等资料。对必备的车辆数、作业人员数、装卸机械费用等要与成本分析结合起来确定。
配送中心选址分析方法
配送中心的选址方法概述
关于配送中心选址布局方法已有六十多年的历史,有单一配送中心和多中心选址问题。目前已形成许多种方法,又可分为连续模型与离散模型两类。连续模型认为流通中心的地点可在平面上取任意点,代表性的方法是重心法。离散模型则认为流通中心的地点是有限的几个可行点中的最优点,代表性模型有:
①Kuehn—Hamburger模型,其目标是使运费、发送费、仓库管理费、可变费、损失费等之和最小。
②鲍姆尔—沃尔夫(Baumol-Wolfe)模型,其目标是使费用、发送费、仓库可变费、固定费之和最小。
③Blson模型,该模型的目标是使运费、发送费、可变仓库费、建设费、扩建费总和与关闭仓库节省费之差最小。
解上述①、②、③模型常用的方法有解混合整数(Mixedinteger Linear Programming)问题的分支定界法、CFLP(Copacitated Facifity Location Problem)法、SAD法、GPSS模拟法等。另外,还有重心法模型(Centerofgravity Approach)、启发式方法(Heuristic Methods)等。
再有,选址的模糊评价法。
(1)解析法通常是指物流地理重心的方法。重心方法通常只考虑运输成本对配送中心的影响,而运输成本一般是运输的需求量、距离以及时间的函数。所以解析方法可依据距离、需求量、时间或三者的结合,显示在坐标上,以配送中心位置为因变量,用代数方法来求解配送中心的坐标。
解析法通常考虑的影响因素较少,模型简单,主要适用于单个配送中心,对于复杂的选址问题,通常要借助于其他方法。解析方法的特点是能获得精确的最优解,但问题是,对某些复杂问题难以建立恰当的模型,或者由于模型太复杂,使求解困难,或要付出相当大的代价。
(2)线性规划法被归类为一种最优化技巧,是一种最广泛使用的战略和战术的物流计划工具。线性规划在考虑特定的约束条件下,从许多可用的选择中挑选出最佳行动方案。最广泛使用的线性规划形式是网络最优化。网络最优化将分销渠道视为由节点(分销中心)和弧(运输联系)组成的,在成本发生点上装卸物品及在点之间移动物品。网络模型的目标是在给定的供给需求和能力的约束条件下,使生产、输入、输出运输可变成本最小化。
(3)静态仿真法是配送中心选址的一种新方法。“仿真”这一术语几乎可应用到任何试图复制一种情况的努力。它是指设计一种真实系统模型的程序,并在一系列系统准则的约束下,对以了解系统行为或评价各种战略为目的的行为进行实验。
(4)启发式方法是针对模拟的求解方法而言的,是一种逐次接近最优解的方法。这种方法对所求得的解,进行反复判断、实践修正直到满意为止。启发式方法的特点是模型简单,需要进行方案组合的个数少,因此便于寻求最终答案。具体步骤如下:
①定义一个计算总费用的方法;
②拟定判别准则;
③规定方案改选的途径;
④建立相应的模型;
⑤迭代求解。
配送中心的选址方法
(1)解析法
单一选址的解析法也即重心法。它是将物流配送系统的资源点与需求点看成是分布在某一平面范围内的物体系统,各资源点与需求点的物流量可分别看成是物体的重量,物体系统的重心将作为配送中心的最佳设置。具体过程如下:
重心法首先要在坐标系中标出各个地点的位置,如图所示。目的在于确定各点之间的相对距离。为了方便,我们也将各点的需求量(物流运作量)标注在点的旁边。坐标系可以随便建立,但必须反映各点的相对距离。在国外选址研究中,采用经度和纬度建立坐标是很有用的。
设在某经济区域内,有n个资源点或需求点,各点的资源量或需求量为wj(j=1,2,…,n),它们各自的坐标是(xj,yj)(j=1,2,…,n)。
现拟在该经济区域内设置一个配送中心,设该配送中心的坐标是(xd,yd),配送中心至资源点或需求点的运费率是aj。
根据求平面中物体重心的方法,可以得到:
(2-1)
图重心法选址分店的地理位置分布
式(21)代入数值,实际求得的(x,y)值,即为所求的配送中心位置的坐标(xd,yd)。
但重心法有如下假设条件:①需求集中于某一点;②不同地点物流设施的建设费用、营运费用相同;③运输费用与运输距离成正比;④运输路线为空间直线距离。
(2)数值分析法
必须指出的是,通过上述方法求得的配送中心坐标还不是最优的,因为求的是地理坐标加权平均值,它没有考虑设置一个配送中心后现有资源点和需求点之间将不再直接联系而要通过该配送中心中转,运输距离将发生变化,从而运输成本也将发生变化。所以必须再利用数值分析法将以上方法加以如下优化。
数值分析法的基本思路是按运输费用最小原则来选址,并对候选位置不加限制,因此具有比较大的灵活性。
现设dj为配送中心和各处j的直线运输距离,则
(2-2)
由此可得配送中心到j处的运输费用
cj=ajwjdj (2-3)
故配送中心到各处总运输费用为:
(2-4)
现在要求出(xd,yd)为何值时T(总运输费用)为最小。
显然,求偏导数,能使 成立的(x*d,y*d)即为所求的配送中心的最佳位置。
(2-5)
(2-6)
由此可求xd和yd的解为
(2-7)
(2-8)
由于上述x*d,y*d中含有dj,而dj中仍然含有未知数xd和yd,因此无法一次求出x*d和y*d。实际上,从确定初始值开始,一直到求出T最小为止,其间需要多次迭代计算。
迭代计算步骤如下:
①确定配送中心初始位置 ;
②利用式(2-4)计算出与 相应的总运输费用T (0);
③将 分别代入式(2-2)、式(2-7)和式(2-8)中,计算出配送中心的改
进位置 ;
④利用式(2-4)计算出与 相应的总运输费用T (1);
⑤将T (1)与T (0)进行比较,若T (1)<T (0),则返回步骤③的计算,将
代入式(2-2)、式(2-7)和式(2-8)中,计算出配送中心的第二次改进位置
。若T (1)≥T (0),说明初始位置 便是最优解。
如此反复迭代计算,直至T (k+1)≥T (k),求出 这一最优解为止。
上述研究表明,用迭代方法进行配送中心选址的关键是给出物流配送中心的初始位置,本文中将各个资源供应点或者需求点的地理重心作为初始地点。在实际应用中,也可以选用任意初始地点的方法,还可以根据各供应点或者需求点的位置和物资的需求、供应量的分布状况选取初始地点。初始地点的确定方法是可以完全不同的,没有一般的确定初始地点的统一规则,但根据地理位置中心来确定初始地点的方法还是比较可取的,它可以减少计算量,降低盲目性。
(3)线性规划法
对于多个供应、多个需求点和供应点(仓库、工厂、配送中心和销售点)的问题,通常用线性规划法求解更为方便。可以同时确定多个设施的位置,其目的也是使所有设施的生产(仓储)运输费用最小。在相应约束条件下令所求目标函数为最小,公式如下:
约束条件
(2-9)
目标函数
(2-10)
式中 m——供货点数量;
n——需求点数;
ai——供货点i的货物供应能力;
bj——需求点j的货物需求量;
Gij——供货点i生产(或储存)单位产品并运到需求点j的生产(仓储)加运输总费用;
wij——从供货点i运到需求点j的货物数量。
(4)分级加权评分法
此方法是一种综合因素的评价方法。由于配送设施选址时经常要考虑诸多因素,包括成本因素及许多非成本因素,这些非成本因素难于用货币和成本来衡量。当非成本因素在选址中占有重要地位时,就要用综合因素的评价方法。
此方法适合于比较各种非经济性因素,由于各种因素的重要程度不同,需要采取加权方法,并按以下步骤实施:
①针对地址选择的基本要求和特点列出要考虑的各种因素。
②按照各因素相对的重要程度,分别规定各因素相应的权重。通过征询专家意见或其他方法来决定各因素的权重。
③对各因素分级定分,即将每个因素由优到劣分成等级,如最佳、较好、一般、最差,并相应规定各等级的分数为4、3、2、1等。
④将每个因素中各方案的排队等级系数乘以该因素的相应权数,最后比较各方案所得总分,总分数最高者为入选方案。
(5)因次分析法
这是一种将各候选方案的成本因素和非成本因素同时加权并加以比较的方法,其实施步骤如下:
①研究要考虑的各种因素,从中确定哪些因素是必要的。如某一选址无法满足一项必要因素,应将其删除。如饮料厂必须依赖水源,就不能考虑一个缺乏水源的选址。确定必要因素的目的是将不适宜的选址排除在外。
②将各种必要因素分为客观因素(成本因素)和主观因素(非成本因素)两大类。客观因素能用货币来评价,主观因素是定性的,不能用货币表示。同时要决定主观因素和客观因素的比重,用以反映主观因素与客观因素的相对重要性。如主观因素和客观因素同样重要,则比重均为。即X=主观因素的比重值,1-X=客观因素的比重值,0≤X≤1。如果X接近1,主观因素比客观因素更重要,反之亦然。X值可通过征询专家意见决定。
③确定客观量度值。对每一可行选址可以找到一个客观量度值OMi,此值大小受选址的各项成本的影响。其计算式可表示为:
(2-11)
式中,i项选址方案总成本Ci为各项成本Cij之和,即:
(2-12)
式中 Cij——i选址方案的第j项成本;
Ci——第i选址方案的总成本;
——各选址方案总成本的倒数之和;
OMi——第i选址方案的客观量度值;
M——客观因素数目;
N——选址方案数目。
若将各选址方案的量度值相加,总和必等于1,即∑Ni=0OMi=1。
④确定主观评比值。各主观因素因为没有量化值作为比较,所以用强迫选择法作为衡量各选址优劣的比较。强迫选择法是将每一选址方案和其他选址方案分别作出成对的比较。令较佳的比重值为1,较差的比重值则为0。此后,根据各选址方案所得到的比重与总比重的比值来计算该选址的主观评比值Sik。用公式表示则为:
(2-13)
式中 Sik——i选址方案对k因素的主观评比值;
Wik——i选址方案中k因素占的比重;
——k因素的总比重值。
主观评比值为一量化的比较值。可以利用此数值来比较各选址方案的优劣。此数值的变化在0~1之间,越接近1,则代表该选址方案比其他选址方案优越。
⑤确定主观量度值。主观因素常常不止一个,同时各主观因素间的重要性也各不相同。所以我们首先对各主观因素配上一个重要性指数Ik。Ik的分配方法可用步骤 ④中所述的强迫选择法来确定,然后再以每因素的主观评比值与该因素的重要性指数Ik相乘,分别计算每一选址方案的主观量度值SMi。可用下式表示:
(2-14)
式中 Ik——主观因素的重要性指数;
Sik——i选址方案对于k因素的主观评比值;
M——主观因素的数目。
⑥确定位置量度值。位置量度值LMi为选址方案的整体评估值,其计算式为:
(2-15)
式中 X——主观比重值;
(1-X)——客观比重值;
SMi——i选址的主观量度值;
OMi——i选址的客观量度值。
计算结果得到的位置量度值最大者为最佳选择方案。
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配送中心的规划方法
配送中心规划资料分析
配送中心的规划要素
配送中心的规划要素就是影响配送中心系统规划的基础数据和背景资料。有配送的对象或客户订单(Entry)、商品的种类(Item)、商品的数量或库存量(Quantity),物流路径(Route)、服务(Service)水平或内部服务单位划分、交货时间(Time)、物流配送成本(Cost)等,简称为E、I、Q、R、S、T、C。主要 包括以下几个方面:
(1)E(Entry)——配送的对象或客户
配送中心的服务对象或客户不同,配送中心的订单和出货形态就会有很大的区别。往往客户对象不同,其订货要求就不一样。
(2)I(Item)——配送物品的种类
配送中心所处理的物品的品项数差异性很大,多则上万种,如书籍、医药及汽车零配件等配送中心,少则数百种甚至数十种,如制造商型的配送中心,由于品项数的不同,其复杂性与难度也有所不同。
(3)Q(Quantity)——物品的配送数量或库存量
这里的Q有两方面的含义:一是配送中心的出货量,二是配送中心的库存量。物品出货数量的多少和随时间变化趋势会直接影响配送中心的作业能力和设备配置,此外,配送中心的库存量和库存周期将影响到配送中心面积和空间的需求。
(4)S(Service)——物流的服务水平
一般来说,企业建设配送中心的一个重要目的就是提高企业物流的服务水平,但根据“效益背反”理论,物流服务水平的提高却导致了成本的增加。
(5)R(Route)——物流通路
物流通路可从两方面理解:一是供应链物流渠道,因配送中心在供应链(物流通道)中的位置不一样,其服务的对象就不一样,也就是说其功能就不一样。二是指货物在物流中心根据作业流程安排在作业区域间的流转路线,它反映货物在物流中心内的流向和距离,它的合理性影响到物流中心的作业效率与作业成本,特别是商品搬运的效率、分拣配货的效率。
(6)C(Cost)——配送中心的价值或建造成本
(7)T(Time)——交货时间
在物流服务质量中,物流的交货时间非常重要,因为交货时间太长或不准时都会严重影响物流服务水平,可以说交货时间是物流服务水平高低的反映。
在配送中心规划时除了考虑上述因素外。还应注意研究配送物品的价值和建造预算。首先,配送物品的价值与物流成本有密切关系;其次,配送中心的建造预算也会影响到配送中心的规模和自动化水平,没有足够的资金,任何理想的规划都无法成为现实。
配送中心规划资料分析
(1)订单变动趋势分析
配送中心配送功能的规划目标,是利用过去的经验值来估计未来趋势的变化。因此,在配送中心规划时,首先需针对历史销售资料或出货资料进行分析,以了解出货量的基本变化特征与规律。在物流配送中心的规划过程中,利用历史数据来推算未来的订单趋势或周期性变化,以规划配送中心的作业能力规模。
分析数据的收集时间范围和单位取决于决策目的和分析工作量,若分析时间比较紧迫,可以找出特定的单月、单周或单日平均及最大、最小的出货数据来分析。变动趋势分析常用的方法包括时间序列分析、回归分析等,以下是时间序列分析的说明。
①长期趋势
长期内呈现渐增或渐减的趋向,必须在时间序列上清除其他可能的影响变动的因素。
②季节变动
以一年为周期的循环变动,发生变化的原因通常是气候、文化传统、商业习惯等因素。了解季节变动的趋势通常以月为单位。
③循环变动
以固定周期(如月、周)为单位的变动趋势。部分长期的循环(如景气循环),有时长达数年以上。分析月或周的变动趋势,则必须将期限展开至上下旬、周或日等时间单位。
④偶然变动
为一种不规则的变动趋势,可能为多项变动因素的混合结果。
对于订单变动趋势以各年度月份为横轴,进行时间序列分析,常可得到表中的变动形态,包括具长期趋势的变动、季节变动、循环变动及不规则的变动。在不同的变动趋势下,可调整规划运作能力、规划政策及规划设置的规模。
(2)物品特性分析
物品的特性是物品分类的参考因素,如按储存保管特性可分为干货区和生鲜区;按储存温度可分为常温区、冷冻区、冷藏区等。因此,配送中心规划前首先要对货物的特性进行分析,以规划不同的储存和作业区。
(3)订单品项与数量分析
日本铃木震先生发明的EIQ方法是从客户订单的品项、数量与订购次数这三个物流关键要素的角度出发,进行出货特性的分析。这是一种以需求为导向的规划分析方法,以便为配送中心提供规划依据。在配送中心规划中是简明有效的分析工具。
在进行订单品项数量分析时,首先确定时间范围与统计单位。将主要的订单出货资料分解成为下表的格式,并由此展开EQ、EN、IQ、IK四个类别的分析。必须注意分析过程使用统一的数量单位,否则分析将失去意义,通常使用体积量、重量、箱、个或金额等单位。因为体积与重量等单位与物流作业系统密切相关;金额的单位与商品的价值有关,常应用于商品的分类和存储区的管理。
对数据和图形的分析
EIQ分析就是利用“E”、“I”、“Q”,来研究配送中心的需求特性,还可进一步作如下内容的分析:
(1)订单量(EQ)分析
单张订单与出货量的关系分析。
EQ分析(见表):主要了解单张订单订购量的分布情形,可用于决定订单处理的原则、拣货系统的规划,并将影响出货方式和发货区的规划。EQ分析通常以单一营业日为主,各种EQ图表的类型分析如表所示。
可以就主要订单量分布范围进行规划,少数差异较大者可作为特例处理,但需注意规范特例处理模式
大部分订单量相近,仅少部分有特大量及特小量
规划时可将订单分类,少数而量大的订单可作重点管理,相关拣货设备的使用也可分级
为—般配送中心常见模式,由于订单数量分布呈两极化,可利用ABC作进一步分类
应用
分析
EQ分布图的类型
表 EQ分布图的类型分析
续表 EQ分布图的类型分析
可区分成两种类型,部分少量订单可以采用批处理方式或以零星拣货方式进行规划
订单量分布相近,仅少数订单量较少
可采用较大单元负载单位规划,而不考虑零星出货
订单量集中于特定数量而非连续性递减,可能为整数(箱)出货,或为大型货物的少量出货
系统较难规划,宜采用泛用型的设备,以增加运用的弹性,货位也以容易调者为宜
订单量分布呈逐次递减趋势,无特别集中于某些订单的范围
应用
分析
EQ分布图的类型
EQ图形分布,可作为决定储区规划及拣货方式的参考,当订单量分布趋势越明显时,分区规划的原则越易运用,否则应以弹性化较高的设备为主。当EQ量很小的订单数所占比例很高时(大于50%),应将该类订单另行分类,以提高拣货效率;如果以订单别拣取则需设立零星拣货区,如果采取批量拣取则需视单日订单数及物性是否具有相似性,综合考虑物品分类的可行性,以决定是否于拣取时分类或于物品拣出后于分货区进行分类。
(2)品项数量(IQ)分析
每单一品项出货总数量的分析。
IQ分析(见表):主要了解各类物品出货量的分布状况,分析物品的重要程度与运量规模。可用于仓储系统的规划选用,储位空间的估算,并将影响拣货方式和拣货区的规划。各种IQ图形类型分析如表所示。
表 IQ分布图的类型分析
规划时可将产品分类以划分储区方式储存,各类产品储存单位、存货水平可设定不同水平
为一般配送中心常见模式,由于量分布趋两极化,可利用ABC作进一步分类
应用
分析
IQ分布图类型
续表 IQ分布图的类型分析
可区分成两种类型,部分小、少量产品可用轻量型储存设备存放
各产品出货量相近,仅部分品项出货量较少
可以较大单元负载单位规划,或以重量型储存设备规划,但仍需配合物性加以考虑
产品出货量集中于特定数量而非连续递减,可能为整数(箱)出货或为大型对象但出货量较小
系统较难规划,宜规划泛用型的设备,以增加运用的弹性,货位也以容易调者为宜
各产品出货量分布呈逐次递减趋势,无特别集中于某些订单的范围
可以同一规格的储存系统及寻址型储位进行规划,少数差异较大者可作为特例处理
大部分产品出货量相近,仅少部分有特大量及特小量
应用
分析
IQ分布图类型
在规划储区时应以一时间周期的IQ分析为主(通常为一年),若配合进行拣货区的规划时,则需参考单日的IQ分析。另外单日IQ量与全年IQ量是否对称也是分析观察的重点,因为结合出货量与出货频率进行关联性的分析时,整个仓储与拣货系统的规划将更趋于实际,因此可进行单日IQ量与全年IQ量的交叉分析。
若将单日及全年的IQ图以ABC分析,将品项依据出货量分为A、B、C(大、中、小)三类,并产生对照组合后进行交叉分析,则将其物流特性分成以下几类,如表所示。
Ⅳ
Ⅲ
Ⅲ
C
Ⅴ
Ⅴ
Ⅰ
B
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
A
C
B
A
全年
单日
表 ABC交叉分析
Ⅰ:年出货量及单日出货量均很大,为出货量最大的主力产品群,仓储与拣货系统的规划应以此类为主。仓储区以固定储位为较佳,进货周期宜缩短而存货水平较高,以应付单日可能出现的大量出货,通常为厂商型配送中心或工厂发货中心。
Ⅱ:年出货量大但单日出货量较小,通常出货天数多且出货频繁,而使累积的年出货量放大。可考虑以零星出货方式规划,仓储区可以固定储位规划,进货周期宜缩短并采取中等存货水平。
Ⅲ:年出货量小但单日出货量大,虽总出货量很少,但是可能集中于少数几天内出货,是容易造成拣货系统混乱的可能因素。若以单日量为基础规划易造成空间浪费及多余库存,宜以弹性储位规划,基本上平时不进货,于接到订单后再行进货,但前提是必须缩短进货前置时间。
Ⅳ:年出货量小且单日出货量也小,虽出货量不高,但是所占品项数通常较多,是容易造成占用仓储空间使周转率降低的主要产品群。因此,仓储区可以弹性储位规划,以便于调整货位大小的储存设施为宜,通常拣货区可与仓储区合并规划以减少多余库存,进货周期宜缩短并降低存货水平。
Ⅴ:年出货量中等但单日出货量较小,为分类意义较不突出的产品群,可视实际产品分类特性再归纳入相关的分类中。
(3)订货单项数(EN)分析
单张订单出货品项数的分析。
订单品项数(EN)分析主要了解不同订单订购品项数的分布,对于订单处理的原则及拣货系统的规划有很大的影响,并将影响出货方式和出货区的规划,通常需配合总出货品项数、订单出货品项累计数及总品项数三项指标进行综合考虑。
分析订单别订购品项数的分布,对于订单处理原则及拣货系统的规划有很大的影响,并将影响出货方式及出货区的规划。通常配合总出货品项数、订单出货品项累计数、总品项数三项指标综合参考。
以Qei表示单一订单订购某品项的数量,则分析各指标的意义如下:
Ni表示单一订单出货品项数:计算单一订单中出货量大于0的品项数,就个别订 单来看,可视为各订单拣取作业的拣货次数。
Ni=COUNT(Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,…)>0
N.表示总出货品项数:计算所有订单中出货量大于0或出货次数大于0的品项数。
N.=COUNT(Q1,Q2,Q3,Q4,Q5…)>0
或 COUNT(K1,K2,K3,K4,K5…)>0
且 N.≥Ne
(总出货品项数必定大于或等于单一订单的出货品项数)
此值表示实际出货的品项总数,其最大值即为物流中心内的所有品项数。若采用订单批次拣取策略,则最少的拣取次数即为总出货品项数。
GN表示订单出货品项累计次数:将所有订单出货品项数加总所得数值,即以EN绘制柏拉图累计值的极值。
GN=N1+N2+N3+N4+N5…
GN≥N.
(个别订单的品项重复率越高,则N.越小)
此值可能会大于总出货品项数,甚至所有产品的品项数。若采用订单别拣取作业,则拣取次数即为订单出货品项累计次数。
由以上分析说明,针对EN图与总出货品项数、订单出货品项累计次数两项指标,及配送中心内总品项数的相对量加以比较,可整理成如表所示的模式。基本上,图中各判断指标的大小,须视配送中心产品特性、品项数、出货品项数的相对大小及订单品项的重复率来决定,并配合其他因素综合考虑。
可以订单个别拣取方式作业,并将拣货区分区规划,由于各订单品项少,可将订单以区域别排序并以分区拣货
单一订单的出货项数较小,EN=1的比例较高,由于总品项数很多,总出货项数及累计出货项数均仅占总品项数的小部分
可以订单个别拣取方式作业,但由于拣货区路线可能很长,可以订单分割方式分区拣货再集中,或以接力方式拣取
单一订单的出货项数较大,EN≥10,总出货项数及累计出货项数均仅占总品项数的小部分,通常为经营品项数很多的配送中心
订单出货品项重复率不高,可考虑订单个别拣取方式作业,或采取批量拣取,配合边拣边分类作业
单一订单的出货项数较小,EN=1的比例很高,总品项数不大而与总出货项数差距不大
应用
分析
EN分布图类型
表 EN分布图的类型分析
可考虑以批量拣取方式作业,但是若单张订单品项数多且重复率不高,需考虑分类的困难度,否则以订单分割方式拣货为宜
单一订单的出货项数较大,而产品品项数也多,累计出货品项数较总出货品项大出数倍,并较总品项数多
订单出货品项重复率高,可以批量拣取方式作业,另需参考物性及物流量大小决定于是拣取时分类还是拣出后再分类
单一订单的出货项较大,而产品总品项数不多,累计出货品项数较总出货品项大出数倍,并较总品项数多
应用
分析
EN分布图类型
续表 EN分布图的类型分析
(4)品项受订次数(IK)分析
每单一品项出货次数的分析。
品项受订次数(IK)分析主要分析各类物品出货次数的分布,对于了解不同物品的出货频率有很大的帮助,主要功能是可配合IQ分析决定仓储与拣货系统的选择。
另外,当储存、拣货方式已决定后,有关储存区的划分及储位配置,均可利用IK分析的结果作为规划参考的依据,基本上仍以ABC分析为主,并决定储位配置的原则。各类型分析如表所示。
大部分品项出货次数相同,因此储位配置需依物性决定,少部分特异量仍可依ABC分类方法决定配置位置,或以特别储区规划
大部分产品出货次数相近,仅少部分有特大量及特小量
规划时可依产品分类划分储区及储位配置,A类可接近出入口或便于作业的位置及楼层,以缩短行走距离,若品项多时可考虑作为订单分割的依据来分别拣货
为一般配送中心常见模式,由于量分布趋两极化,可利用ABC作进一步分类
应用
分析
IK分布图类型
表 IK分布图的类型分析
(5)IQ及IK交叉分析
将IQ及IK以ABC分析分类后,可为拣货策略的决定提供参考依据,如图所示。将IQ及IK以ABC分析分类后,所得交叉分析的分类整理如表所示。依其品项分布的特性,可将配送中心规划为以订单别拣取或批量拣取的作业形态,或者以分区混合处理方式运作。实际上拣货策略的决定,仍需视品项数与出货量的相对量来作为判断依据。
以订单别拣取为宜,可考虑分割为零星拣货区
以订单别拣取为宜
以订单别拣取为宜,并集中于接近出入口位置处
低
以订单别拣取为宜
以订单别拣取为宜
以订单别拣取为宜
中
可采用批量拣货方式,并以拣取时分类方式处理
可采用批量拣货方式,视出货量及品项数是否便于拣取时分类来决定
可采用批量拣货方式,再配合分类作业处理
高
低
中
高
IQ
IK
表 IQ及IK交叉类型分析
在进行EQ、IQ、EN、IK等ABC分析后,除可就订单资料个别分析外,也可以就其ABC的分类进行组合式的交叉分析。如以单日别及年别的资料进行组合分析,或其他如EQ与EN、IQ与IK等项目,均可分别进行交叉汇编分析,以找出有利的分析信息,如图所示。其分析过程先将两组分析资料经ABC分类后分为三个等级,经由交叉汇编后,产生3×3的九组资料分类,再逐一就各资料分类进行分析探讨,找出分组资料中的意义及其代表的产品组。在后续的规划中,如结合订单出货与物性资料,也可产生有用的交叉分析数据。
图 IQ及IK交叉分析图
物品特性与储运单位分析
(1)PCB分析
储运单位是指物流搬运时的物理单位。它对实际物流作业效率和使用的搬运及拣选设备有重要的影响。由于储运单位的不同,相对使用的储运设备就不同,储存设施也不一样。例如,托盘料架适用于托盘储放,而箱料架则适合箱品使用,若外形尺寸特别则有一些特殊的储放设备可选用,而货品本身的材料物性,如易腐性或易燃性等货品,在储放设备上就必须做防护考虑。
在考察配送中心的各个作业(进货、拣货、出货)环节时,可看出这些作业均是以各种包装单位(P—托盘、C—箱子、B—单品)作为作业的基础,如图27所示。从图中可看出,每一个作业环节都需要人员、设备的参与,即每移动一种包装单位或转换一种包装单位都需使用到设备、人力资源。而且不同的包装单位可能有不同的设备、人力需求。因此掌握物流过程中的单位转换相当重要,因此也要将这些包装单位(P、C、B)要素加入EIQ分析。
图 物流作业时商品包装单位的变化
所谓PCB分析,即以配送中心的各种接受订货的单位来进行分析,对各种包装单位进行分析,以得知物流包装单位特性。
在进行EIQ分析时,如能配合相关物品特性、包装规格及其特性、储运单位等因素,进行关联及交叉分析,则更易于对仓储及拣货区域进行规划。结合订单出货资料与物品包装储运单位进行分析,可将订单资料以PCB的单位加以分类,再按照各商品类别分别进行分析。
一般企业的订单资料中同时含有各种商品的出货形态,如订单中包括整箱与单品两种类型同时出货。为合理规划储存与拣货区,必须将订单资料依出货单位类型加以区分,以正确计算各作业区域的实际需求。常见于配送中心的储运单位组合形式如表所示。
B
C、B
C、B
C、B
P、C、B
P、C
C
P、C
P、C
P、C、B
P、C、B
P
P、C
P、C
P
P
P
P
拣 货 单 位
储 存 单 位
入 库 单 位
表 常见的储运单位组合形式
注:P—托盘;C—箱;B—单品
(2)物品特性分析
商品的包装和物品特性资料也是物品分类的参考因素,包括物品的尺寸大小、外形包装等将会影响储存单位的选用。如依物品的储存保管特性可分为干货区、冷冻区及冷藏区,或依物品重量可分为重物区、轻物区,也有依产品价值区分出贵重物品区及一般物品区等。
由于零售业配送中心的储运单位较为复杂,因此可以根据实际分解的作业流程中的不同环节的储运单位,对物品的出入库包装单位的形态的转换及其各自的数量进行统计分析,以便给配送中心的区域划分和设施的选择提供依据。
(3)物流作业与单据流程分析
配送中心的作业流程分析可将配送中心的作业活动按常规和非常规加以分类,并整理出现有的作业流程,分析其必要性与合理性,再建立改进的作业流程规划。
(4)作业时序分析
对配送中心作业时间顺序的排列描述,是研究作业时间管理的重要工具,通过对作业的实际工作时间和系统总时间的测量,分析停滞时间的比例。
流程效率的测量指标是通流效率指标,可测量主要流程中无增值时间的比例,通流效率对订单前置期等指标有较大影响。
通流效率=(工作占用效率/系统总时间)×100%
①作业时序分析的必要性
②作业时序分析的目的
③基本方法——ESIA方法
(5)确定基本储运单位
经EIQ—PCB的物性分析,应可决定配送中心内基本储运的单元负载单位,其目标是使储运单位易于量化及转换,并且使不同作业阶段的装载单位逐一确认。
(6)配送中心自动化程度的规划
配合自动化程度的分析、作业时序分析及基本运作能力的规划,对配送中心各作业阶段应采取的设备自动化程度需作出决策和计划,作为其后物流系统设备的选用依据。
通常将自动化设备作为现代化配送中心的标志的想法,是不正确和缺乏专业性的观点。因为经合理化分析及改善后视实际需求及改善效益而导入的自动化设备,才可发挥自动化整合的效果。而若只是根据供应商的要求和经营者的主观意志,片面要求使用自动化设备,往往因缺乏规模经济效益或弹性不足而导致失败。因此在确定未来配送中心的自动化水平时,规划者应该考虑以下几个因素:
①业务的发展速度和规模;
②设备投资和运作成本的权衡;
③土地、建筑、劳动力工资水平;
④业务的发展趋势和弹性需求;
⑤商品特性;
⑥信息系统与作业工艺的匹配程度。
表主要介绍了配送中心具有代表性的各种自动化设备和作业方式。在配送中心的自动化作业中,可将人员、设备与作业互动的关系分成五个等级。
自动输送机
电脑辅助
分拣,分拣
到输送带
高架库存
储和堆高
机出货
人员经由简易的操作、键入动作,通过自动化机械设备完成作业,但无任何控管作业
半自动
三
堆高机叉取货物/输送机
流力货架+
分拣堆高机
分拣到小车
托盘货架/
堆高机存放
机械化设备辅助以完成作业
手动+机械
二
人工小车+
托盘堆高机
手工分拣
低层货架/
地面托盘
完全人力作业方式
人工
一
装卸搬运方式
分拣模式
储存模式
说明
自动化水平
级别
表 自动化水平分析
续表 自动化水平分析
AGV
自动分拣机
自动仓库
由自动化设备
完成相关作
业,自动核对
修正、自动收
集资料、自动
回馈与监控
全自动
五
自动分拣机
自动仓库
虽由机械设备自动完成相关作业,但需人员进行监视及核对
全自动+
人工监控
四
装卸搬运方式
分拣模式
储存模式
说明
自动化水平
级别
由于我国的土地资源和劳动力资源比较丰富,加上市场竞争对零售企业的低成本运作的要求越来越高,结合零售物流的多品种、小数量的特点,比较适合零售业配送中心的自动化水平是“手动+机械”和“半自动”两种。
作业区域布局的明细规划
作业区域是连锁配送中心的重点,所以配送中心区域规划的重点是存储区及拣货区,然后再根据存储区和拣货区规划的运转能力对前后作业的设施进行规划。
具体包括管理区、进货区、理货区、存储区、加工区、分拣配货区、发货区、退货处理区、废弃物处理区、设备存放维修处,如图所示。其功能见第1章。
图 配送中心区域规划模拟图
要确定作业区域的面积需求,必须确定物流储运单位以及作业量。对存储区和拣选区而言,就是计算配送中心运作后,进货、存储、拣选和出货等作业所需要的物流储运能力。
配送中心作业区域因其功能要求不同,其作业能力需求就有差异。仓储及拣货区是两个核心的作业区域,其作业能力是配送中心物流能力的具体体现,下面主要介绍仓储及拣货区的作业能力的确定方法。
仓储区的储运量规划
仓储区的储运能力的估算方法有两种:
(1)周转率估计法
利用周转率来对储存区储存量进行估计,是一种简便而快速的初估方法,可适用于初步规划或储量概算。其计算公式为:
规划库容量(估算)=年仓储运转量/周转次数×安全系数
其计算步骤如下:
①年运转量计算
将配送中心的各项进出产品依单元负载单位换算成相同单位的储存总量(如托盘或标准箱等单位),此单位为现况或预期规划使用的仓储作业的基本单位,经加总各品项全年的总量后,可得到配送中心的年运转量。实际计算时如果产品物性差异很大(如干货与冷冻品)或基本储运单位不同(如箱出货与单品出货),可以分别加总计算。
②估计周转率
定出未来配送中心仓储存量周转率目标,目前一般食品零售业年周转次数约为20~25次,制造业约为12~15次。企业在设立配送中心时,可针对经营品项的特性、产品价值、附加利润、缺货成本等因素,决定仓储区的周转次数。
③估算库容量
以年仓储运转量除以周转次数计算库容量。
④估计安全系数
估计仓储运转的变动弹性,以估算的库容量乘以安全系数,求出规划库容量,以满足高峰时期的高运转量,如增加安全系数10%~25%。如果配送中心商品进出货有周期性或季节性的明显趋势时,则需探讨整个仓储营运策略是否需涵盖最大需
求,或者可经由采购或接单流程的改善,来达到需求平稳化的程度,以避免安全系数过高增加仓储空间过剩的投资浪费。
(2)商品送货频率估计法
在缺乏足够的分析信息时,可利用周转率来进行储存区储量的估计,如果能收集产品别的年储运量及工作天数,针对上游厂商商品送货频率进行分析,或进一步制定送货间隔天数的上限,则可以此估算仓储量的需求。计算公式为:
规划库容量=平均单日储运量×送货频率×安全系数
=(年仓储运转量/年出货天数)×送货频率×安全系数
其计算步骤如下:
①年运转量计算
将各类产品依单元负载单位换算成相同单位的年储运总量。
②估计年出货天数
即为工作天数,依各类产品别估计年出货天数。
③计算平均出货单日的储运量
将各产品年运转量除以年出货天数。
④估计送货频率
依产品别估计厂商的送货频率。
⑤估算库容量
以平均单日储运量乘以送货频率,即
库容量=平均单日储运量×送货频率
⑥估计安全系数
估计仓储运转的变动弹性,以估算的库容量乘以安全系数,求出规划库容量,以满足高峰时期的高运转需求。
拣货区的储运量规划
配送中心拣货区的运转量估算方法与仓储区估算方法类似,但要注意,仓储区的容量是维持一定期间(厂商送货期间)内的出货量需求的,因此对进出货的特性及出货量均需加以考虑;而拣货区则以单日出货货品所需的拣货作业空间为主,故以品项数及作业面为主要考虑因素,一般拣货区的规划不需包含当日所有货品的出货量,在拣货区货品不足时则由仓储区进行补货。拣货区的储运量规划步骤如下:
(1)品项别单日出货规模计算
拣货区品项别单日出货量公式为:
平均单日拣货规模(量)=年出货量出货天数
①年出货量
将配送中心的各项进出产品换算成相同拣货单位的拣货量,并估计各产品别的年出货量,如果产品物性差异很大(如干货与冷冻品)或基本储运单位不同(如箱出货与单品出货),可以分别加总计算。
②出货天数
出货天数是依各类产品别估计年出货天数。
(2)ABC分析
依产品别进行年出货量及平均出货天数的出货量ABC分析,并定出出货量高、中、低的等级及范围,在后续规划设计阶段,可针对高、中、低类的产品组作进一步的物性分析,以得到适当的分类及分组。可依照出货高、中、低类别,制定不同类别产品的存量水平,再乘以各类别的产品品项数,即可求得拣货区储运量的初估值。
(3)ABC交叉分析
如需进一步考虑产品出货的实际情形,需将年出货量配合单日出货量加以分析。针对年出货量及平均出货天数出货量的高、中、低分类,进行组合交叉分析,则可得
到九组出货类型组,依其出货特性作适当的归并,再作不同存量水平的规划,其程序与IQ分析的交叉分析相同,所得出的货量分类表如表所示。由该五种产品分类建议采用的储位规划、存量水平及补货频率如表所示。
D
C
C
低
E
E
A
中
B
B
A
高
低
中
高
平均出货天数
出货量
年出货量
表 出货量特性分类表
中
中
固定储位
E
低
低
弹性储位
D
低
低
弹性储位
C
高
高
固定储位
B
高
高
固定储位
A
补货频率
存量水平
拣货区储位规划
规划项目
出货类型
表 拣货区按出货类型分类的规划原则
(4)ABC组合交叉分析
出货特性的分析过程,如有足够的分析数据并配合计算机化的作业进行,可建议将各类产品出货天数加入平均单日出货量及年出货量,三项因素综合考虑,进行交叉分析与综合判断,以更有效地掌握产品出货特性,见表。针对各类产品出货天数进行高、中、低群的分类,再与上述年出货量及平均出货日出货量的五种产品群进行组合交叉分析,依其出货特性的不同作适当的归并后,再作不同存量水平的规划。
分类7
分类8
分类4
E.年出货量中等但平均出货日出货量较小
分类6
分类8
分类3
D.年出货量小且平均出货日出货量也小
分类6
-
-
C.年出货量小但平均出货日出货量大
-
分类8
分类2
B.年出货量大但平均出货日出货量较小
分类5
分类1
分类1
A.年出货量及平均出货日出货量均很大
低
(<30天)
中
(30~200天)
高
(>200天)
出货天数
出货类型
表 综合出货天数的产品出货量分类
假设一般配送中心年工作天数为300天,则定义出货天数范围有200天以上、30~200天及30天以下三个等级,将各类产品依出货天数区分为高、中、低三类,实际上天数分类范围需视企业现况出货天数的分布范围而定。建议其出货分类的产品分组性质说明如下:
①分类1:年出货量及平均出货日出货量均很大,且出货天数很高,为出货最多的主力产品群,仓储拣货系统的规划应有固定储位,并有较大的存量水平。
②分类2:年出货量大、平均出货日出货量较小,但是出货天数却很多,因此虽然单日出货量不大,但出货天数频繁仍需妥善规划,以固定储位方式为主,但存量水平可较低。
③分类3:年出货量小且平均出货日出货量也小,虽出货量不高,但是出货天数超过200天,是处理最繁琐的少量产品,通常可能为单品出货。
④分类4:年出货量中等,平均出货日出货量较小,但是出货天数却很多,与第3类相似,处理上较繁琐。
⑤分类5:年出货量及平均出货日出货量均很大,但出货天数很少,可能集中于少数几天内出货,可视为出货特例,应以临时储位方式处理,避免全年占据储位。
⑥分类6:年出货量小而出货天数也很少,通常品项数很多,可以临时储位或弹性储位方式处理,避免占据过多储位。
⑦分类7:年出货量中等,平均出货日出货量较小,出货天数也很少,可视为特例以临时储位方式处理,避免全年占据储位。
⑧分类8:出货天数在30~200天之间,出货量也为中等,以固定储位方式为主,存量水平也为中等。
以上所述分类为一参考性的指标,实际规划过程仍需视企业经营及出货特性,来调整分类范围及类型的分组,以掌握实际出货的动态特性。
作业需求能力平衡分析
在完成相关作业程序、需求功能及其需求能力的规划后,可依照作业流程的顺序,整理各环节的作业量大小,将配送中心内由进货到出货各阶段的物品动态特性、数量及单位表示出来。因作业时序安排、批次作业的处理周期等因素,可能产生作业高峰及瓶颈,因此需调整原先规划的需求量,以适应实际可能发生的高峰需求,而由于主要物流作业均具有程序性的关系,因此也需考虑前后作业的平衡性,以避免因需求能力规划不当而产生作业的瓶颈。因此原先整理的物流量资料应进一步进行物流量平衡分析,确定各作业的调整值,来修正实际的合理需求量,在此确定的调整值的参数为频率高峰系数。
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配送中心布局规划设计
配送中心设施规划的设计原则
(1)仓库平面布局设计基本原则和工具
①集成化的作业系统原则
②减少行走频率
③减少行走距离
④简化行走路径
⑤通过作业规划减少行走次数
⑥无固定的储存区域
⑦通用搬运
⑧减少搬运次数
⑨业务流程和搬运策略
(2)通过对商品按周转率分类,将高周转和低周转货品分类存储
①高频率的作业活动沿主通道,低出货频率存储作业区域即可。
②按高/低频率对作业分类管理,按高/低频率对作业分类,并设置不同的作业区域,使用不同的设备工具和作业方法。在高频率作业区使用直线作业,以提高作业效率。
高/低频率作业区域比较如表所示。
表 高/低频率作业区域比较表
贴标签、包装
商品储存维护
商品隔离
装车出货
处理剩余商品
货物分拣
处理退货或调拨商品回储存区
货物拣取
处理空托盘
收货和货物上架
低频率作业区
高频率作业区
(3)优化行走路径
①避免出现作业动线瓶颈;
②宽阔的主通道;
③明亮的照明;
④存储区和拣选区必须标识明确,容易识别。
(4)非固定的储存区域
①装载尺寸和重量;
②防火能力。
(5)作业标准化
①使用标准化托盘;
②使用标准堆高机;
③通过作业程序标准化减少搬运次数。
主要作业区的规划步骤
主要作业区的规划步骤
作业区的规划步骤如表所示。
确定储存方法和副通道
确定主通道位置
处理空托盘、处理退货或调拨商品回储存区、处理剩余商品、商品隔离、商品储存维护、贴标签、包装
定义低频率作业区域
进行收货上架、货物分拣等作业
定义高频率作业区域
确定仓库的扩展方向,预留扩展区域
确定扩展方向
确定主要的作业动线
定义主要动线
说明
主要工作步骤
表 作业区规划步骤表
定义主要的业务流程
(1)配送中心主要的作业模式
主要作业模式:
①拣选和装车出货
作业包括验收入库、储存、订单拣取和出货。
②混合作业与装车
作业包括验收入库、储存、订单拣取、分拣和出货。
③越库转运
作业包括验收入库、分拣和出货。
④拣选与出库
作业包括验收、装车出货。
⑤直接储存
作业包括验收。
⑥分拣与储存
作业包括验收、分拣、储存。
(2)主要的作业模式流程
配送中心的作业模式主要有如下几类:
①拣选和装车出货(图);
②混合作业与装车(图);
③直接装车(图);
④越库转运(图);
⑤直接储存(图);
⑥分拣与储存(图)。
作业区规划设计的展开
在实际的配送中心规划设计中,存在大量需要实际运作和规划经验去判断具体的规划是否可行的情况,掌握正确和行之有效的规划方法和原则是其中的关键。
(1)设施确认
首先需要对与设计规划相关的要素进行确认,以确定设施规划的约束条件。
(2)确定入货口和出货口
由于入货口和出货口的位置决定了配送中心的主要作业动线,对整体的作业有 重要的影响,所以应首先确定入货口和出货口的位置。
(3)确定固定区域和固定设施
由于固定设施和固定区域一旦确定后难以改变,所以应合理地设置固定区域的位置和面积。
(4)确定仓库扩张方向
随着业务量的增加,配送中心的能力需求增大,如果在规划时没有考虑扩建方向和预留扩建的空间,则会给配送中心的扩建带来障碍或留下不利因素,造成浪费和损失。
确定仓库扩张方向,须考虑配送中心的建筑和设施条件,并预测将来的业务量和可能的作业方式。
随着业务量的发展,配送中心扩建后仓库的进出口、作业区位置、设备都可能需要调整,因此在调整现有配送中心时,需要对将来的扩展方案预先作出规划,以便在现有的规划中做好将来扩建的过渡准备。
图 主要作业模式类型
(5)确定主要作业动线模式
动线是货物、托盘、周转箱、废弃物和人员的移动路线。为实现物流的高效流动,要求全体动线符合完整性和合理性的要求,使配送中心的物流、人流和器材流不发生阻断、迂回、绕行和平面交叉等现象。
根据作业流程,设计主要作业动线,选择物流动线模式,以确定主要的作业区域和设备区域。配送中心作业区域间的物流动线模式有图所示的几种基本类型,可根据具体情况选择使用。
图 作业区域间的物流动线模式
①直线形
适用于出入口在配送中心厂房两侧,作业流程简单、规模较小的物流作业,无论订单大小与检货品项多少,均需通过配送中心厂房全程。
②双直线形
适用于出入口在配送中心厂房两侧,作业流程相似但是有两种不同进出货形态或作业需求的物流作业(如整箱区与零星区、A客户与B客户等)。
③锯齿形(或S形)
通常适用于多排并列的库存料架区内。
④U形
适用于出入口在配送中心厂房同侧,可依进出货频率大小安排接近进出口端的储区,缩短拣货搬运路线。
⑤分流型
因批量拣取而作分流作业。
⑥集中形
因储区的特性将订单分割在不同区域拣取后作集货的作业。
区域布置阶段,各项设备的详细规格并未订出,但是在进行物流动线的分析过程中,仍需按设备规划与选用的形式作概略性地配置规划,标示各项设施的预定位置及物流动线的形式,逐一分析各区域间及区域内的物流动线是否顺畅,确认有无改进的必要。物流动线图如图所示。
图 物流动线图
(6)定义高频率作业区域
收货和货物上架、货物拣取、货物分拣、装车出货等高频率作业区通常设置在与收货和出货口相邻的位置,并且与储存区比较接近。
(7)定义低频率作业区域
处理空托盘、处理退货或调拨商品回储存区、处理剩余商品、商品隔离、商品储存维护、贴标签、包装、休息室等一般属于低频率作业区域。通常低频率作业区与出货区距离较远。
(8)确定主通道位置
确定主通道位置,主要考虑作业的主要动线和搬运设备的最小转弯半径。将作业动线直线化和最短化。
(9)确定储存方法和副通道
根据商品的物理特性,确定所需要的储存方法,包括托盘储存和货架储存。副通道的位置和宽度主要取决于储存作业的工具。
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配送中心设施规划
设施规划设计及原则
配送中心设施规划是综合考虑相关因素,对配送系统或服务系统进行分析、构思、规划、论证、设计,作出全面安排,使资源得到合理配置,使系统能够有效运行,以达到预期的目标。设施规划就是决定如何将作业的实体固定资产以最有效的方式来达成作业目标。设施规划包括设施位置选择和设施设计,其设计目的和原则如图所示。
图 配送中心设计目的和原则
建筑物形式及其结构
当前配送中心设施建筑物形式主要有钢筋混凝土结构和轻钢结构两种。钢筋混凝土结构建筑成本较低,但施工工期较长,柱子较多,空间使用率较低,不利于自然采光和设施安装,当仓库需要调整时,扩展性较差。
轻钢结构,立柱较少,空间利用率高,作业动线流畅,需要定期维修,容易做夹层结构。
仓库楼层净高
天花板净高是指储存区域从地面向上至障碍物的距离。主要的障碍物有建筑照明、喷淋系统、空调与排风管等设施。天花板净高限制储存货架的高度以及堆高机的举升高度。
表为各种类型仓库的天花板净高。通常单层的配送中心天花板净高标准为10m,但在不同的地区,政府发布的消防、环保和安全法规有不同的规定,这将直接影响天花板净高。
~5m
三层
~5m
四层
~6m
一层
多层仓库
8~10m
单层仓库
天花板净高
仓库类型
表 仓库楼层净高表
地面负荷能力
地面负荷能力是仓库地面的平整度和承载能力的指标。对地面负荷能力的测量,目的是保证设备安全使用和作业的正常运作。地面负荷能力由保管货物的种类、比重、货物码垛高度和使用的装卸机械决定。主要的测量指标单位为英制和公制。
通常仓库地面负荷强度要求在4000lb/in2或280kg/cm2以上。表为地面负荷强度。
表地面负荷强度表
~2
三层
2~
二层
~3
一层
地面负荷强度(t/m2)
楼层/地面负荷
(1)地面负荷强度的计算
①货架和货物载重;
②堆高机轮压。
堆高机轮压=安全系数×(堆高机自重+货物载重)/4
安全系数是考虑到堆高机作业时对地面的冲击力而预留的~倍的负荷能力。
(2)地面的平整度
通常由堆高机作业对货物的稳定性要求和速度限制以及货架高度等因素决定。通常仓库地面水平精确度为1%。直线测量每10ft±1/8in的水平误差,或每3m±3cm的水平误差。通过表面处理可以维持较清洁的环境并给堆高机作业带来方便。
柱跨度
柱跨度的测量是从一根柱子的中线到另一根柱子的中线之间的距离。柱跨度规划是否合理对物流中心的运作成本和运作效率有重大影响。优化柱跨度有利于提高物流中心的储存效率和运作效率。决定柱跨度必须考虑存储设备和托盘尺寸。
(1)关于进出货码头相邻的柱子跨度
对于进出货码头的柱位有以下基本的规划原则:
因为每个码头的标准间隔是4m,面向码头的柱跨度应该是4m的倍数(8m、12m、16m);与码头垂直正交第一个柱位的理想柱跨度是8m,作为理货区;其余与码头垂直正交的柱位柱跨度不小于12m;柱子直径尺寸应该在30~40cm之间,柱子的尺寸以较小为好;通道里应无柱子,以免成为障碍物。
(2)不规则的柱跨度的缺点
①形成高风险区;
②增加搬运设备的损耗;
③面积利用率的损失;
④作业效率的损失。
通道设计
通道虽不直接属于任一作业区域,但是通道的合理设置与宽度设计是影响物流效率的关键。作为储区与进出货区的通路,一般厂房布置规划必先划定通道的位置,而后分配各作业区域。通道的设计应能方便货物的存取、装卸设备的进出及有必要的服务区间。通道的设计直接影响作业的效率。影响通道的因素有:
(1)通道空间规划的影响因素
影响通道位置及宽度的因素包括:
①通道形式;
②搬运设备(形式、尺寸、产能、回转半径);
③储存货品的尺寸;
④与进出口及装卸区的距离;
⑤储存货物的批量、尺寸;
⑥防火墙的位置;
⑦行列空间;
⑧服务区及设备的位置;
⑨地板承载能力;
⑩电梯及坡道位置。
(2)通道的类型
配送中心的通道可分为厂区通道及厂内通道。厂区通道将影响车辆、人员的进出,车辆回转、上卸货等动线。
配送中心厂房内通道一般有下列几种类型:
①工作通道物流仓储作业及出入厂房作业的通道。又包括主通道及辅助通道,主通道通常连接厂房的进出门口至各作业区域,道路也最宽;辅助通道为连接主通道至
各作业区域内的通道,通常垂直或平行于主通道。
②人行通道只适用于员工进出特殊区域的场合,应维持最小数目。
③电梯通道提供出入电梯的通道,不应受任何通道阻碍。通常此通道宽度至少 与电梯相同,距离主要工作通道3~。
其他各种性质的通道为公共设施、防火设备和紧急逃生所需的进出通道。
(3)通道的设计要点
通道空间分配最重要的因素是通道的设置及宽度大小,因此,良好通道的设计要点包括:
①流量经济让所有厂房通道的人、物移动都形成路径。
②空间经济通道通常需占据不少厂房空间,因此需谨慎地设计以发挥空间运用的效益。
③设计的顺序应先以主要通道配合出入厂门的位置进行设计,其次为出入部门 及作业区间的通道设计,而后才是服务设施、参观走道等通道的设计。
④大规模厂房的空间经济在一个6m宽的厂房内仍需有一个宽约~2m的通道,约占有效地板空间的25%~30%;而一个180m宽的厂房可能有3个宽的通道,只占所有空间的6%,即使再加上次要通道,也只占10%~12%左右。因此,大厂房在通道设计上可达到大规模空间经济性。
⑤危险条件必须要求通道足够空旷,以适应危险时尽快逃生的目的。
⑥楼层间的交通电梯是通道的特例,其目的在于将主要通道的物品运至其他楼层,但又要避免阻碍到主要通道的交通。
不同的储区布置形式有不同的通道空间比例,图表示在15m×60m及30m×30m的区域下,通道与厂房空间的比率关系。
图 通道空间形式相对于厂房空间的比率
配送中心常采用中枢通道,如图所示,其主要通道经厂房中央,且尽可能直穿,使开始及结束在厂房出入口,且连接主要交叉通道,以有效运用作业空间。
图 中枢通道的布置形式
通道宽度的设计,需视不同作业区域、人员或车辆行走速率、单位时间通行人数、搬运物品体积等因素而异。
储存区域空间规划的影响因素
进行储存区域空间规划时,首先需了解所有影响储存区域空间规划的要素,对其进行认真分析和考核。主要影响因素包括:
①储存方式。一般储存方式有散放、堆码、货架储存三种。
②货品尺寸、数量。
③托盘尺寸、货架空间。
④使用的机械设备(型号/式样、尺寸、产能、回转半径)。
⑤通道宽度、位置及需求空间。
⑤库内柱距。
⑦建筑尺寸与形式。
⑧进出货及搬运位置。
⑨补货或服务设施的位置(防火墙、灭火器、排水口等)。
⑩作业原则。包括动作经济原则、单元化负载、货品不落地原则、减少搬运次数及距离、空间利用原则等。另外可采用COI原则,所谓COI是指某种物品的S/R数量和其存储空间的比值。按照这个理论,要将各物品的COI算出,然后按递减顺序排列。最后,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。这样,COI原则将单次S/R量大、储存空间要求较少的物品放在I/O口附近。
储存方式
地面储存系统分为地面堆放、单层托盘存储、累叠托盘和货架存储四种方式:
(1)地面堆放荷重计算法
地面堆放荷重计算法是一种常用的计算方法,是根据仓库有效面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积的方法。
用公式符号表示为
式中 S——储存区域面积(m2);
Q——全年物料入库量(t);
T——物料平均储备天数;
q——单位有效面积的平均承重能力(t/m2);
a——储存区域面积利用系数;
T0——年有效工作日数。
(2)托盘尺寸计算法
若货物储存量较大,并以托盘为单位进行储存,则可先计算出存货实际占用面积,再考虑叉车存取作业所需的通道面积,就可计算出储存区域的面积需求。
①托盘平置堆码
若货物以托盘为单位置于地面上平置堆码的方式储存,则计算储存区域面积所需考虑到的因素有货物数量、托盘尺寸、通道等。假设托盘尺寸为P×P m2,由货品尺寸及托盘尺寸计算出每托盘平均可码放N箱货品,若仓库平均存货量为Q,则存货面 积需求D为:
储存区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积,若通道占全部面积的30%~35%,则储存区域面积为:
A=D/(1-35%)
②托盘多层叠堆
若货物以托盘多层叠堆于地面上,则计算储存区域面积需考虑货品尺寸及数量、托盘尺寸、堆码层数及高度、通道等因素。
假设托盘尺寸为P×P m2,由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品,托盘在仓库内可堆码L层,若仓库平均存货量约为Q,则存货面积需求D为:
储存区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积。
③托盘货架储存计算法
若使用托盘货架来储存货品,则存货占地面积与空间的计算除了考虑货品的尺寸和数量、托盘尺寸、货架形式、货格尺寸及货架层数外,还需考虑所需的巷道空间面积。
假设货架为L层,每托盘占用一个货格,每货格放入货物后的左右间隙尺寸为P′,前后间隙尺寸为P″,每托盘约可码放N箱,若公司平均存货量为Q,存货需占的面积为D,则存货面积D为:
(3)计算储存的面积需求
①预测地面储存系统的面积需求
计算公式:
深度=1/2通道宽度+托盘长度×托盘行数
宽度=托盘宽度+托盘间距
每个托盘的面积=(深度×宽度)/总托盘数
②地面存储系统面积与利用率计算表
多层高托盘地面存储系统面积需求,如表所示。
4个深
3个深
2个深
1个深
4层高
3层高
2层高
1层高
表 储存面积矩阵 单位:m2/托盘
(4)使用托盘货架储放
若使用托盘货架来存储货品,则计算存货空间的因素除了考虑货品尺寸和数量、托盘尺寸、货架形式及货架层数外,托盘货架因存取所需的通道空间需一并计入,因为该通道已非部门间通道,而是属于仓储区的作业通道。因此,存货所需的基本托盘地坪空间为:
由于货架储存系统具有分区特性,每区由两排货架及存取通道组成,因此由基本托盘占地面积再加上存取通道空间,才是实际储存区域面积,其中存取通道空间需视叉车是否作直角存取或仅是通行而异。而在各储存货架位内的空间计算,应以一个货格为计算基准,一般的货格通常可存放两个托盘。图为储存区域面积的计算方法。
图 以托盘货架储存的储存区域面积计算
在图中:
P1——货格宽度;
P2——货格长度;
Z——每货架区的货格数(每格位含2个托盘空间);
W1——叉车直角存取的通道宽度;
W2——货架区侧向通道宽度;
A——货架使用平面面积;
B——储区内货架总存货面积;
S——储存区总平面面积;
Q——平均存货需求量;
L——货架层数;
N——平均每托盘码放货品箱数;
D——存货所需的基本托盘地面空间。
货架使用总面积:
B=货架使用平面面积×货架层数=A×L
储存区总平面面积:
S=货架使用平面面积+叉车通道+侧通道
=A+[W1×(5P2+W2)]+(2P1×2×W2)
(5)货架储存区域的货架排列
规划钢筋混凝土结构的配送中心由于有较多的柱子,因此要通过货架的排列方向和通道宽度设置,尽量提高空间利用率。以下是可能出现的具体情况:
①当货架沿柱子列数较少和较短的方向排列时,储存面积损失为2%~3%;
②当货架沿柱子列数较多和较长的方向排列时,储存面积损失为5%~9%;
③当仓库的柱子只有1列时,储存面积损失为1%~2%。
进出货区的规划
在配送中心的各项作业中,进出货是重要的作业项目,而码头的吞吐能力将是影响此项作业的最大关键。因此,完善的码头规划及设施兴建,可大幅提升进出货作业的顺畅性。
码头设计的基本原则
由于进出货是配送中心的主要作业,因此,进出货码头配置成为配送中心规划的关键决策之一。码头是货车装卸货物的场所,码头设施的设计规划,必须考虑到货物搬运的每一过程。从货车进入码头开始至货物搬运至码头上,一直到货车离开码头,设计者必须使车辆及货物有效率且安全地移动。为使搬运作业达到安全高效的目的,须遵循以下设计原则。
①码头设施位置能使车辆快速安全地进出配送中心,不产生交叉会车。
②码头尺寸须尽可能兼顾主要车辆规格。
③选用码头设备使作业员能安全地装卸货物。
④规划码头内部暂存区使货物能有效地在码头与储存区之间移动。
进出货站台的规划
(1)进出货站台区域位置
货品在进货时可能需拆装、理货、检验或暂存以等待入库储存,同样的,在出货前也需包装、检查或暂存以等待卡车装载配送,因此在进出货站台上需留空间以作为缓冲区。
另外,进出货站台常需衔接设备,以便站台与车辆的高度不同时能顺利地装货及卸货,因而在作进出货规划时,也需考虑到这些衔接设备的需求空间,通常若使用可拆装式的衔接设备只需保留1~的空间;但若使用固定式衔接设备,则需保留~的空间,实际尺寸需视衔接设备大小而定。
为使搬运车辆及人员能顺畅进出,在暂存区与衔接设备之间还需规划出入通道,以避免动线受到货阻碍。而进出货暂存区的规划则需视每日进出货车辆数、进出货量及时段的分布来决定。对于暂存区、衔接设备及出入通道的布置形式可参照图所示。
图 出入货平台所需的空间
(使用可拆装式的衔接设备,S=1~使用固定式衔接设备,S=~)(
(2)进出货站台配置形式的规划
有关出入货站台的设计可根据公司作业性质及厂房形式来考虑,以仓库内物流的动线来决定进出货站台的安排方式。为使物料能顺畅地进出仓库,进货站台与出货站台的相对位置安排非常重要,很容易影响进出货的效率及品质。一般来说,两者间的布置方式有四种,如图所示。
图 进出货站台配置形式
(a)进货及出货共享站台;(b)进出货区相邻,但分别使用站台;
(c)进出货区分别使用站台,两者不相邻;(d)数个进货、出货站台
①进货及出货共享站台。此种设计可提高空间及设备的使用率,但有时较难管理,尤其在进出货高峰时刻,容易造成进出货相互干扰的不良效果。所以此安排较适合进出货时间得以规划错开的仓库。
②进出货区分别使用站台,但两者相邻以便管理。此安排设备仍可共享,但进货及出货作业空间分隔,可解决上一方式进出货互相干扰的困扰;然而进出货作业空间不能弹性互用,使空间效益变低。此方式的安排较适合厂房空间适中,且进出货容易互相干扰的仓库。
③进出货区分别使用站台,两者不相邻。此种站台安排方式进出货作业等于完全独立的两部分,不仅空间分开,设备的使用也作划分,可使进出货更为迅速顺畅,但空间及设备的使用率较前者降低。对于厂房空间不足者较不适宜。
④数个进货、出货站台。若厂房空间足够且货品进出频繁复杂,则可规划多个站台以适应及时进出货需求的管理方式。
(3)站台形式的设计
出入库站台的高度一般在~之间,其宽度要保证两人带货能相向通行和保证库门打开时,不碰到车辆,一般不小于,站台作业的设备的宽度也不要大于。由于载重汽车车厢底板高度没有统一标准,所以一般都把出入库月台沿其长度方向修成一定坡度,利用仓库站台高度沿其长度方向的变化来适应不同的车辆或是装备等来协调仓库站台与载货车装载平面的高差,使装卸工通过它将货物直接送到车上。站台形式如图所示,其形式一般有锯齿形仓库站台(图)、垂直停靠仓库站台(图)、平行停靠仓库站台(图)和港池型仓库站台(图)四种,其中锯齿形站台的倾角有15°、20°、25°三种。而此四种形式设计的优缺点如下:
①锯齿式:其车辆回旋纵深较浅,但其缺点为占用仓库内部空间较大。
②垂直式:其优点在于占用仓库内部空间较小,缺点是车辆回旋纵深较深,外部空间需求较大。
③平行式:其车辆回旋纵深较浅,优点为占用仓库内部空间较小。
④港池式:其车辆回旋纵深较浅,但缺点为占用仓库内部空间较大。
由以上优缺点比较可得知,所需内部空间小则外部空间就大,因而经营者在作决策时可考虑土地及建筑物的价格,如果土地价格与仓库的造价差距不大时,以直线式为佳。
图 进出货站台类型
(a)锯齿型;(b)垂直型;(c)平行型;(d)港池型
(4)进出货站台与厂区的配合
进出货站台与厂区的配合方式主要有内围式、齐平式、开放式三种。
①内围式
如图(a)所示,将站台围在厂房内,进出货车辆可直接开进厂房装卸货,此形式的设计针对上述因素最为安全,不怕风吹雨打,也不用担心冷暖气外泄。
②齐平式
如图(b)所示,站台与仓库外缘刚好齐平,此种形式虽没有上一种形式安全,但至少整个站台仍在仓库内受保护,较能避免能源浪费的情况。此形式因造价较为便宜,是目前最广为采用的形式。
③开放式
如图(c)所示,站台全部突出于厂房外的形式,此形式在站台上的货品等于完全不受遮掩保护,且库内冷暖气更容易外泄。
图 进出货站台与厂区配合的形式
(a)内围式;(b)齐平式;(c)开放式
(5)站台数量计算
要准确地估算站台数量,需掌握以下资料:
①有关进出货的历史资料;
②高峰时段的车数;
③每车装卸货所需时间。
此外还需考虑未来厂房扩大或变更的可能性,使其具有较好的弹性。为容许必要的设备在站台与车辆之间进出,需估计每一停车站台门的尺寸,物流配送中心站台门的高度一般为左右,门宽约为,此尺寸可允许将货柜尾端开入站台。
(6)站台装卸系统
站台装卸系统一般为半自动模式,即装卸过程中要辅以必要的人工操作,但操作量控制在一个合理的范围之内。一个快速的装卸系统对于减少昂贵的缓冲区的大小,具有十分重要的意义。常见的站台装卸系统如图、图、图、图所示。
图 伸缩皮带装卸系统 图 移动的辊子输送机装卸系统
图 移动的链条输送机装卸系统 图 侧面停靠时的叉车装卸系统
行政劳务区的空间规划
行政劳务区包括非直接从事生产、物流、仓储或流通加工作业的行政作业区域,如办公室、会议室、福利、休息设施等。
(1)办公室
办公室分为一般办公室和现场办公区,按作业人数及内部设备来决定其面积,其一般规划参考值如表所示。
1~
桌与档案柜之间通道
9~18m2
管理人员办公室面积
~
两桌椅之间距离
14~28m2
单位主管办公室面积
~7m2
每人办公空间
28~38m2
行政主管办公室面积
90cm以上
办公室通道
空间需求
项目
空间需求
项目
表 办公室空间规划参考
(2)档案室
档案室的主要用途是储存保管文件,除档案架或档案柜空间外,需预留通道及档案存取空间,有抽屉取出端需留宽为~的通道以便利作业。
(3)会客室
会客室以接近主管办公室为宜。
(4)会议室
会议室需考虑会议桌椅、放映器材等的空间需求。
(5)休息室
休息室应按人员数及作息时间确定,如人员较多可另行设置茶水间及吸烟室,以提供不同的使用需求。在配送中心工作应禁止于仓库、工作区域内吸烟,但考虑一般作业人员的吸烟习惯,故有专门设置吸烟室的必要。
(6)司机休息室
为配合车辆司机作业习惯及库存区管制要求,可在出入库作业区附近另设司机休息区,以便利司机上、卸货或等待相关业务作业。
(7)盥洗室
良好的卫生设施使员工心情愉快,有利于工作。
(8)衣帽间
为满足员工个人物品的保管需求,可在库存区外另行设置员工个人衣帽间,每个员工一个格位并配给门锁,方便员工放置个人物品。
(9)膳食区
膳食区需考虑厨房、餐厅等,餐厅部分按高峰时段人数与台位面积计算,每人约~,厨房面积约为餐厅区域的20%~35%。
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配送中心方案评估
各种设施规划方案经过周详的系统规划程序后,会产生几个可行的布置方案,规划设计者应提供完整客观的方案评估报告,用以辅助决策者进行方案的选择。因此,方案评估方法的客观性对规划结果的影响极为深远,表为配送中心布置方案汇总比较表。以下介绍常见的方案评估方法。
基本需求
面积
C方案布置
补货区
6
拣货区
5
库存区
4
理货区
3
进货暂存区
2
装卸货平台
1
规划布置
面积
规划布置
面积
基本需求
面积
规划布置
面积
基本要求
面积
B方案布置
A方案布置
作业区域
项
次
表 配送中心布置方案汇总比较表
续表 配送中心布置方案汇总比较表
基本需求
面积
C方案布置
合计
…
…
集货区
9
分类区
8
散装拣贷区
7
规划布置
面积
规划布置
面积
基本需求
面积
规划布置
面积
基本要求
面积
B方案布置
A方案布置
作业区域
项
次
优缺点列举法
优缺点列举法是将每个方案的配置图、物流动线、搬运距离、扩充弹性等相关优缺点分别列举进行比较。这种方法简单且不太费时,但不太具说服力,常用于概略方案初步选择阶段。有时为了使本方法更准确,可对优点的重要性及缺点的严重性作进一步讨论,甚至以数值表示,如表所示。
作业安全性
营运成本
建设成本
管理程序需求
扩充弹性
搬运距离
物流动线顺畅
空间使用效率
评
估
项
目
布
置
图
C方案
B方案
A方案
方案
表 配送中心布置方案优缺点评估表
因素分析法
因素分析法是将规划方案所欲完成的重要目标因素,由规划者与决策者共同讨论列出,并设定各因素的重要程度,权数比重可采用百分比值或分数数值,其他每个因素再与这个因素作比较,而分别决定其权重。接着,再逐一用每一个因素来评估比较各个方案,并决定每一方案各因素的评分数值。当其他各评估因素逐一评估完成后,再将因素权重与评估数值相乘合计,选出可被接受的方案。
点评估法
点评估法与因素分析法类似,都是考虑各种评估因素并计算各方案的得分高低,作为方案取舍的依据。本方法主要包括两大步骤:
步骤一:评估因素权重的分析,其程序如表所示。
①经由小组讨论,决定各项评估因素。
②各项评估因素两两比较,若 A>B ,权重值=1; A=B ,权重值=; A<B ,权重值=0为原则,建立评估矩阵,并分别统计其得分,计算权重及排序。
3
1
1
—
1
0
0
E
自动化程度
1
1
0
—
1
1
D
人力需求
4
0
1
0
—
1
0
C
弹性
5
2
1
0
0
—
0
B
扩充性
1
1
1
1
1
1
—
A
面积需求
排序
权重%
权重和
G
F
E
D
C
B
A
评估因素
表 点评估法评估因素权重分析
100
21
合计
6
2
—
0
0
1
0
G
先进先出
7
1
—
0
0
0
0
F
整体性
排序
权重%
权重和
G
F
E
D
C
B
A
评估因素
续表 点评估法评估因素权重分析
步骤二:进行方案评估,其计算如表所示。
①制定评估给分标准:如非常满意—5分、佳—4分、满意—3分、可—2分、尚可—1分、差—0分。
②以规划评估小组表决的方式,就各项评估因素,依据方案评估资料给予适当分数。
③分数×权重=乘积数。
④各方案统计其乘积和,排出方案的优先级。
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
优先顺序
338
100
A
合计
19
2
5
3
G
先进先出
1
24
5
1
F
整体性
2
4
4
E
自动化程度
2
2
3
D
人力需求
2
2
4
C
弹性
5
3
5
B
扩充性
131
5
131
5
3
A
面积需求
乘积
分数
乘积
分数
乘积
分数
方案3
方案2
方案1
权重%
评估因素
表 点评估法方案选择例
权值分析法
权值分析法是一种更细化、更准确的评估方法,它是将各个评估因素分成不同的组别和层次,然后分别进行评估和比较的方法。其步骤如下:
①设定评估因素项目;
②将评估因素适当分组及分层,建立评估指标及详细评估因素;
③将各组的指标因素给予适当的百分比权重后,再对各评估指标所属的因素分配权重;
④评估确定各方案各评估因素的得分数;
⑤计算各方案各项因素的权重与分数乘积的总和;
⑥选择最合适的方案。
AHP评估法
AHP评估法是以层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)为基础构建的布置方案评估模式。AHP评估法是于1971年研究出来的一套决策方法,主要应用在不确定情况下及具有多个评估要素的决策问题上。其目的是将复杂的问题系统化,进行层次分解,并通过量化的判断觅得脉络后再加以综合评估,为决策者提供决策的依据。利用AHP进行方案评估的流程如图所示,大致可分为以下步骤:
图 AHP层次结构分析流程图
(1)系统描述
对于所要评估的系统,充分考虑其目标与功能,同时成立规划评估小组,对系统的范围加以界定。
(2)决定评估要素
评估小组成员根据自己的知识和经验找出影响系统方案的评估要素,将此初步结果提交给决策者审定,然后再区分数量化与非数量化的因素。对于可数量化的因素,转变为以基准货币为单位,并以现值为基础计算总投资成本;非量化的因素则需进一步定义各因素的内容、意义与包含范围。
(3)建立评估要素层次结构
决定主要评估要素,并将这些要素进行层次和组别的划分,构建层次结构图,如图所示。一般每一层次的要素不宜超过7个,且假设各要素均具有独立性。
图 AHP评估层次结构示意图
(4)问卷设计与调查
评估委员会召开会议,说明并讨论各项主要评估要素的内容,以取得委员会成员对各项要素的了解。一般可在上一层要素的评价标准下,对下一层次的要素进行成对比较。因此需设计问卷让决策者与规划群体填写,以决定各要素的相对重要性。AHP一般将评估尺度划分为五个等级,即同等重要、稍重要、颇重要、极重要及绝对重要,并相应赋予1、3、5、7、9的分值,另有四项介于五个基本尺度之间的,赋予2、4、6、8的分值。其意义如表所示。
需折中处理的中间值
相邻等级的中间值
2,4,6,8
有足够的理由与证据肯定绝对偏向于某一因素
绝对重要
9
经验与判断上,非常强烈倾向于某一因素
极重要
7
经验与判断上,强烈倾向某一因素
很重要
5
经验与判断上,稍微倾向某一因素
稍为重要
3
比较因素间具有相同的重要性
同等重要
1
说明
定义
评估对比系数
表 AHP权数等级特性
(5)各层次要素间权重的计算
由于各要素之间的重要程度为两两比较的相对值,因此各项要素的权重需通过累加计算求得。
(6)层次一致性的检定
分析各成员填表内容是否具有一致性,若其一致性指标在接受范围内,则其评比结果可以采用。否则,将要求重新填写要素权重的问卷分析表。
(7)决定要素权重值
收集采购委员会成员的问卷分析结果,加总平均后求得要素平均权数。
成本比较法
成本比较法是以投入成本比较或经济效益分析等量化数据进行分析评估的一种方法,是最实用和最具参考价值的方案评估方法。
配送中心各种物流设施经过详细的系统规划程序后,一般会产生几个可选方案,对每个方案首先要进行经济效益的财务评价,淘汰那些在经济上不可行或风险性过大的方案,为决策者进行方案选择提供参考。
成本分析比较的方法很多,常用的分析方法及评估指标包括投资回收期法、年成本法、净现值法、投资收益率法、内部收益率法等。
静态评价指标与动态评价指标的主要区别表现在后者考虑了资金的时间价值,因而比前者更为科学。它是反映项目在财务上偿还总投资真实能力和资金周转速度的重要指标,主要用于衡量项目的经济效益和风险程度。一般情况下,投资回收期越短越好,尤其是在某些投资金额少、规模小、计算期短的配送中心项目和方案,由于外部经济环境的变化对它们的影响和干扰相对较低,因此可以应用静态评价指标对其进行经济效益方面的考察。静态评价指标同时也适用于数据不完备和精确度要求不高的投资方案初选阶段,如投资项目的机会研究和初步可行性研究阶段。
静态评价指标的优点是简单、计算量小、费用低、使用方便。但是静态评价指标没有考虑资金的时间价值,分析比较粗糙,因此必然会存在一定程度的误差。经济效益静态评价指标主要包括投资回收期、投资收益率和借款偿还期等。
(1)投资回收期(Payback Period,PP)
投资回收期是指回收初始投资所需要的时间,一般以年为单位,是一种使用很广泛的投资决策指标。投资回收期的计算,因每年的营业净现金流量是否相等而有所不同。
如果每年的营业净现金流量(NCF)相等,则投资回收期可按下列公式计算:
投资回收期=原始投资额/每年营业净现金流量
如果每年的营业净现金流量(NCF)不相等,应采用先减后除法。根据每年年末尚未回收的投资额加以确定。
(2)投资平均报酬率
投资平均报酬率(Average Rate of Return,ARR)是投资项目寿命周期内平均的年投资报酬率,也称平均投资报酬率。平均投资报酬率有多种计算方法,其最常见的计算公式为:
平均投资报酬率=平均净现金流量/初始投资额×100%
投资利润率=年平均利润/平均投资额
(3)净现值
净现值是折现现金流量的指标,它是指考虑了资金时间价值的指标。投资项目投入使用后的净现金流量,按资本成本或企业要求达到的报酬率折算为现值,减去初始投资以后的余额,叫净现值(Net Present Value,NPV)。其计算公式为:
式中 NPV——净现值;
NCFt——第t年的净现金流量;
k——折现率(资本成本或企业要求的报酬率);
n——项目预计使用年限;
C——初始投资额。
净现值还有另外一种表达方法,即净现值是从投资开始至项目寿命终结时所有一切现金流量(包括现金流出和现金流入)的现值之和。其计算公式为:
式中 n——开始投资至项目寿命终结时的年数;
CFATt——第t年的现金流量;
k——贴现率(资本成本或企业要求的报酬率)。
①净现值的计算过程
第一步,计算每年的营业净现金流量;
第二步,计算未来报酬的总现值。这又可分成三步:
●将每年的营业净现金流量折算成现值。如果每年的净现金流量相等,则按年金法折成现值;如果每年的净现金流量不相等,则先对每年的净现金流量进行折现,然后加以合计。
●将终结现金流量折算成现值。
●计算未来报酬的总现值。
第三步,计算净现值。
净现值=未来报酬的总现值-初始投资
②净现值法的决策规则
在只有一个备选方案的采纳与否决策中,净现值为正者则采纳,净现值为负者不采纳。在有多个备选方案的互斥选择决策中,应选用净现值是正值中的最大者。
(4)内部报酬率
内部报酬率(Internal Rage of Return,IRR)是使投资项目的净现值等于零的折现率。
内部报酬率实际上反映了投资项目的真实报酬,目前越来越多的企业使用该项指标对投资项目进行评价。内部报酬率的计算公式为:
即
式中 NCFt——第t年的净现金流量;
r——内部报酬率;
n——项目使用年限;
C——初始投资额。
内部报酬率的计算过程如下。
①如果每年的NCF相等,则按下列步骤计算:
第一步,计算年金现值系数。
年金现值系数=初始投资额/每年净现金流量
第二,查年金现值系数表。在相同的期数内,找出与上述年金现值系数相邻近的较大和较小的两个折现率。
第三步,根据上述两个邻近的折现率和已求得的年金现值系数,采用插值法计算出该投资方案的内部报酬率。
②如果每年的净现金流量不相等,则需要按下列步骤计算:
第一步,先预估一个折现率,并按此折现率计算净现值。如果计算出的净现值为正数,则表示预估的折现率小于该项目的实际内部报酬率,应提高折现率,再进行测算;如果计算出的净现值为负数,则表示预估的折现率大于该方案的实际内部报酬率,应降低折现率,再进行测算。经过如此反复测算,找到净现值由正到负并且比较接近于零的两个折现率。
第二步,根据上述两个邻近的折现率再来用插值法,计算出方案的实际内部报酬率。
内部报酬率法的决策规则。
在只有一个备选方案的采纳与否决策中,如果计算出的内部报酬率大于或等于企业的资本成本或必要报酬率就采纳;反之,则拒绝。在有多个备选方案的互斥选择决策中,应选用内部报酬率超过资本或必要报酬率最多的投资项目。
(5)净现值率
净现值率,又称利润指数、获利指数(Profitability Index,PI),是投资项目未来报酬的总现值与初始投资额之比。其计算公式为:
即
①净现值率的计算过程
第一步,计算未来报酬的总现值,这与计算净现值所采用的方法相同;
第二步,计算净现值率,即根据未来的报酬总现值和初始投资额之比计算净现值率。
②净现值率法的决策规则
在只有一个备选方案的采纳与否决策中,净现值率大于或等于1,则采纳,否则就拒绝。在有多个方案的互斥选择决策中,应采用净现值率超过1最多的投资项目。
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习题与思考题
简述配送中心合理选址的基本因素、条件和数据。
试述配送中心选址的各种分析方法。
简述配送中心规划的基本要素和资料分析方法。
试述配送中心设施规划的设计原则及方法。
配送中心有哪几个区域?各自的规划方法和要点是什么?
试述配送中心方案评价的方法。
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