仓储、库存及其系统
● 引言
● 现代仓库的任务
● 仓储的功能和目标
● 进货与出货
● 仓库规划
● 自动化仓库
● 库存系统
引 言
关于仓储的两种观点：
1、它是一种资产，用来预防预测的误差、机床的
故障、供应商延期交货。库存是缓冲器，是保证连
续生产的重要环节。
2、它是生产过剩所引起的浪费的直接表现。库存
的存在掩盖了生产管理的许多问题，应尽一切努力
减少库存。
•库存是组织行为问题，分工和组织障碍是库存增加的
一个重要原因（有缝）。
•库存管理本质不是对物料管理，而是对业务过程的
管理。
问题：
该不该有库存？ （委托—代理机制不完善）
该有什么样的库存？ （仓储规划设计、仓储管理）
库存——是指企业所有资源的储备。
库存理论研究概况
● 欧美方面
● 日本方面
● 中国方面
1915年， 提出经济订购批量。
1931年，Raymond 提出生产批量模型；Magee 提出多品种单
一工序的破量优化模型；Maxwell 提出有能力限制条件下的最优批
量模型。
20世纪60年代，美国出现了物料需求计划MRP（Material
Requirement Planning）。
70年代末期，闭环MRP发展为制造资源计划
MRPⅡ（Manufacturing Resource Planning）.
1986年，美国提出 敏捷制造AM（Agile Manufacturing）。
进入90年代，出现了企业资源计划ERP（Enter Resource
Planning）。
20世纪70年代提出丰田生产方式TPS(Toyota Production System)
现代仓库的任务
一、仓库的作用要符合时代的要求
传统仓库是将物料储存几个月或几年，以便平抑
商品供应的不足和波动。
现代仓库最重要的是承担了物流功能的作用。
二、仓库的增值作用
1.持有库存可以平衡和缓冲生产计划和需求之间的
差别。
2.将一个或几个公司各制造部门的产品堆积和归放
在一起，装箱运给普通客户。
3.更快的响应客户要求
4.反向物流
三、库存成本
1. 储存成本；
2. 生产准备成本；
3. 订购成本；
4. 短缺成本——当存储供不应求时所引起的成本
四、仓库的分类
１.按领域分：生活领域 、生产领域 和流通领域
。
２.按性质分：剩余储备 、保险储备 和流转储备
。
3.按保管条件分：普通仓库、控温仓库、冷藏仓
库、冷冻仓库和特种仓库。
4.按机械化程度分：普通人力仓库、机械化仓库、
自动化仓库。
仓储的功能和目标
仓库的各项功能：
1.进货（Receiving）
2.预包装（Prepackaging）
3.入库（Put-away）
4.储存（Storage）
5.订单拣货（Order Picking）
6.包装和/或定价（Packing and / or Pricing）
7.分类整理（Sortation）
8.包装和出货（Packing and Shipping）
9.越货（Cross-Docking）
10.补货
进货与出货
一、接收货物和发出货物的活动
二、进货的主要原则和进货的先进作业方法
1.原则
使进货活动顺畅，进货过程的物流简化以及使进货工作
量少。
2.先进的作业方法
⑴直接出货 ⑵越库作业
⑶编排进货作业进度表 ⑷预先进货作业
⑸准备收货文件
三、出货的原则
1.选择由有效搬运集装单元
2.将商品损坏降低到最低限度
3.消除出货成堆，直接装上外运拖车
4.应用存储货架，减少地面堆货的场地
四、仓库中进出货场地的布置与装卸码头
1.进出货场地的布置形式
2.码头的布置
仓库规划
仓库的合理布局包含两方面的内容：一是企业仓库
的合理设置；二是各类仓库内部的合理布局。
一、仓库位置的确定
1.企业仓库地址合理设置的原则
★考虑企业生产和经营运行的需要
★保证企业所建仓库各种设备的有效利用
★保证安全
2.库址选择方法
★数值分析法 ★重心实验法 ★逐次逼近法
3.考虑因素
1）地区选择
•自然条件（温度、湿度）
•经济条件（基础设施、已形成的物流格局）
•社会因素（政策、文化）
2）地点选择
•运输条件（仓库与生产单位运输距离及公路情况）
•环境条件（防辐、防尘、防风、防湿）
•公共设施条件（供电、供水）
•地理条件（场形平缓、留有发展余地）
•地质水文条件（地基承载力、古墓、地下水、滑坡）
二、仓库的规划目标和内部合理布置的要求
●目标：
1.空间利用最大化 2.设备利用最大化
3.劳动力利用最大化 4.所有物料最容易接近
5.所有物料得到最好的保护
●要求：
1.按仓库作业顺序布置
2.缩短货物与人员移动距离，节约仓库空间
3.便于仓库各种设施、搬运和储存设备等发挥效率
4.充分利用仓库空间
5.保证仓库安全
三、库容量计算
1.库容量的确定
库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库的
首先要确定的问题。
库容量的大小：
首先取决于仓库对生产经营缓冲平衡的需要；
其次，仓库建设投资费用和建成后的经营费用是
库容量经济性的评价指标；
第三，出入库频率（仓库另一主要参数）与库容
量密切相关，当出库与入库频率一致时，库容量可
为极小值；
此外，库容量还与库内货物存放形式、装卸搬
运机械类型及通道 有关。
二、库容量的计算（以无货架仓库为例）
示例如图：通道两侧各有两排货物（即货堆深度为两个货
位），每排货物有若干列，每列堆码四层。
1、蜂窝型空缺系数的计算（概率论）：
无货架堆放时，必须将同一种物品存放在一堆，
如果在一列货堆上取走一层或几层，所产生的空缺
不能用别的货物填补，从而影响了库容量的充分利
用，这就是蜂窝空缺。
空缺系数期望值：
n表示一列货位堆码货物的件数。
例中：
2、通道损失计算（设叉车通道3米）：
总面积=1+1+3+1+1=7
可利用面积=1+1+1+1=4
则：损失=3/7
3、空缺损失：
4、总损失：
×
5、库存容量计算（设实际需求库容量为1000个货位）
6、仓容利用率（库存评价）：
示例结论：
说明仓库利用率很低。更复杂的设计计算，需
要重新设计库存物资种类和堆码，装卸搬运设备和
出入库频率。但基本原理都是比较损失的大小。
一般地，货堆越深（例中深度为两个货位），
空缺损失越大，但总库存损失越小。
应该注意：不要一味追求存储效率（仓容利用率），
否则会造成货场混乱、作业混乱。
三、库房设计
1.库房设计的主要内容和原则：
库房设计主要是指仓库内部的合理布局，其具体要求有：
（1）要根据仓库作业程度，有利于提高作业效率；
（2）要尽可能减少储存物料及仓储人员的运动距离；
（3）要有利于仓库作业时间的有效利用，尽量减少人员、设
备窝工，防止物资堵塞；
（4）要充分利用仓库面积和建筑物空间，但需注意存储数量
要易于读取，便于检查；
（5）有利于物资、人员、设施安全，要符合“三防”（防水、
放火、防爆）。
库房设计的具体内容包括：确定仓库形式和作业形式；确
定货位尺寸和库房总体尺寸；物资堆码设计；通道设计；设备
配置；存取模式和管理模式；建筑和公用工程设计。主要设计
参数包括：静态的库容量、物品物理特征、库房辅助工具（托
盘）尺寸等，动态的出入库时间、批次、作业时间等。
库房系统形式框图：
入库货物 仓库设备 仓库操作 配置方式 物流控制 消息处理
单件货物 料垛存放 小车 按订货方式 手动 手动
箱子或集装
箱
块形存放
连续运输机 按货物分类 离线 批量处理过程
托盘
不到7m的货
架存放
叉式提升机
串行的 在线 实时过程
建筑物
自由仓库
平面仓库（常
规的）
平面仓库（空
气运输仓）
高平面仓库
金属结构的高
架仓库
水泥结构的高
架仓库
多层仓库
并行的
集中交付
分散交付
铁轨引向的配
置
前叉车
位移叉车
高架叉车
卷道堆垛机
不到12m的货
架存放
超过12m的高
架仓库
可移动式货架
存放
旋转式货架存
放
可通过式货架
存放
流动的存放
自动小件
货架
自由操作配置
2.仓库及作业形式的确定
1)需求分析——提出问题（如需建立适合什么情况下的库房），
确定目标；通过调研找出各种限制条件；研究实施工作的可
行性、组织措施等。
2)确定货物单元形式和规格——这一步不一定花很多时间，却
是企业库房设计中不易控制和容易忽略的一步。一些企业由
于缺乏对企业产品自身的长远了解，因此只注重了眼前的货
物形式。
3)确定库房和作业形式——在上述工作基础上可以确定库房形
式。一般多采用单元货格式仓库。对品种不多且批量较大的
仓库，也可以采用重力式货架（流动式）仓库。同时，根据
入出库的工艺要求（整单元或零散货入出库）来决定是否需
要拣选作业等作业活动。
3.货位和堆码的确定
1)货位尺寸的确定——货位尺寸是库房设计中易项极其重要
的内容，它直接关系到仓库面积和空间利用率，也关系到能
否顺利地存取货物。货位尺寸取决于在货物单元四周需留出
的净空尺寸。对自动化仓库而言，这些净空尺寸的确定应考
虑货架、起重设备轨道施工精度和停车精度。
2)货位布局——一般应按入库、验收、储存、分拣、出库流
程安排；根据作业频率确定堆垛机数量（一般一个巷道配备
一台堆垛机）；确定高层货架和作业区的衔接方式。
★常见错误：不注重流程中的货品流量（吞吐量大的应
置于移动距离最短的位置（主通道、低货位））。
3)堆码——按物资性质、品种、重量、外形尺寸设计堆码位
置。堆码形式有平面堆码、立体堆码和悬挂堆码，常用立体
堆码。
接收区
订货提取区
包装组合区
装运组合区
散
货
区
散
货
区
典
型
仓
库
设
计
图
4.通道设计
通道有两类：a、仓库通道，包括：入库区通道、各库
房间通道； b、库房通道：出入库通道、货位间通道。
通道设计的主要指标有通道的方向、宽度和数量，一
般按国家标准设计。例如：汽车通道应不小于4米，叉车通
道应不小于米。
★常见错误：主通道交叉。
5.建筑和公用工程设计
库房的工艺设计要对仓库的土建和公用工程的设计提出
要求，内容包括：确定货架的工艺载荷；提出对货架的精度
要求；提出对基础的承载力要求；确定采暖、通风、照明、
放火等要求，其建筑主要项目如下。
6.存取和管理模式
1)存取模式：有两种基本模式。
单作业模式——堆垛机从通道口取一个货物单元送到选
定的货位，然后返回通道口。
复合作业模式——堆垛机从通道口取一个货物单元送到选
定的货位A，然后直接转移到另一个给定货位B，取出其中
的货物单元，送到通道口出库。
2)管理模式——大中型仓库普遍采用计算机管理，并在线调
度运输设备。
3)评价指标——
四、仓库的典型布置
形布置
2.直进穿越式布置
一、独立需求与相关需求
独立需求是指企业自身不能控制，而是由市场需
求、订货合同等决定的需求。
相关需求是指与最终产品的品种、数量相关的，由最终产品
所决定的需求。
二、独立需求库存模型
1. 基本库存模型——定量模型和定期订货模型
定量模型是当达到规定再订货水平的事件发生后，即进行订
货。是“事件驱动”。
定量订货模型是当库存量减低到再订购点时，进行订货，是
“时间驱动”。
t0
Q0
T
Q
T
t0
Q0
Q
订货日
t0—订货周期
库
存
系
统
库
存
系
统
2. 三种简单的库存系统
● 任意补充系统(Optional Replenishment System)
需求
订购成本
短缺损失
最高库存水平M
时间和资金
最小订购批量Q
M-I=q≥Q，则订购q；否则不订购。
● 双箱系统(TWO—Bin System)——采用定量订货模型
● 单箱系统(One—Bin System)——采用定量订货模型
在双箱系统中，物资从一箱获得，另一箱的库存数量刚好等
于再订购点的库存数量。
3. 订货定量系统
⑴ 基本模型
现有库存
R
Q
时间L
① 产品需求固定，且在整个
时间内保持一定；
② 提前期固定；
③ 单位产品的价格固定； ④ 存储成本以平均库存为计算依据；
⑤ 订购或生产准备成本固定； ⑥ 所有产品的需求都能满足；
☆ 库存模型建立过程：
① 确定成本公式
总成本TC
存储成本
采购成本
订购成本
成本
批量Qopt② 确定订购批量Qopt
⑵ 边生产边使用的定量订货模型
对Q求导，使其等于零，可得
:
P-d
d
R
T
d<p
t1 Lt2
Q
4. 定期订货系统
现有库存
安全
库存 时间
L L
T T T
缺货
安全库存 =
订货量
三、相关需求库存系统
1. 物料需求计划（MRP）
● MRP的提出
● MRP的原理
① 从最终产品的生产计划导出对各种物料的需求量。
② 根据各种物料的需要时间和订货生产周期来确定其订货单
发出的是或开始加工时间。
● MRP系统的逻辑流程
预测 合同
主生产计划（MPS）
物料需求计划（MRP）
需求报告（计划订单）
采购 加工
物料清单（BOM） 库存信息
需求
①要生产什么
？②要用到什么？
③已经有什么？
④还缺什么？何时生产或订购？
2. MRP系统中的订购批量
5560759560706050
87654321
每周净需求量
%
每周库存保管费率订货或准备成本（元）每项成本（元）
净需求量数值
⑴ 按需确定批量法
周 净需求量 订货量 期末库存 保管费（元）准备费（元）总成本（元）
1 50 50 0 0
2 60 60 0 0
3 70 70 0 0
4 60 60 0 0
5 95 95 0 0
6 75 75 0 0
7 60 60 0 0
8 55 55 0 0
⑵ 经济订购批量法
根据8周确定年需求量 D=525÷8×52= 单位
年保管费 H=%×10×52= 元
准备费用 S=47 元
所以
周 净需求量 订货量 期末库存 保管费（元）准备费（元）总成本（元）
1 50 351 301
2 60 0 241
3 70 0 171
4 60 0 111
5 95 0 16
6 75 351 292
7 60 0 232
8 55 0 177
⑶ 最小总费用法
周 订货量 保管费（元） 订货费（元） 总费用（元）
1 50
1~2 110
1~3 180
1~4 240
1~5 335
1~6 410
1~7 470
1~8 525
6 75
6~7 135
6~8 190
周 净需求量 订货量 期末库存 保管费（元）准备费（元） 总成本（元）
1
2
3
4
5
6
7
8
50
60
70
60
95
75
60
55
335
0
0
0
0
190
0
0
285
225
155
95
0
115
55
0
⑷ 最小单位费用法
周 订货量 保管费（元） 订货费（元） 总费用（元） 单位费用（元）
1 50
1~2 110
1~3 180
1~4 240
1~5 335
1~6 410
1~7 470
1~8 525
7 60
7~8 115
周 净需求量 订货量 期末库存 保管费（元） 准备费（元） 总成本（元）
1
2
3
4
5
6
7
8
50
60
70
60
95
75
60
55
410
0
0
0
0
0
115
0
360
300
230
170
75
0
55
0
3. 闭环MRP、MRPⅡ及ERP
● 闭环MRP
预测 合同
主生产计划（MPS）
物料需求计划（MRP）
执行物料计划（采购、加工）
物料清单（BOM）
工艺路线
需求
能力需求计划（CRP）
可行？
执行能力计划（投入/产出控制）
是
否
库存信息
工作中心
①编制能力需求计划
②扩大与延伸了MRP功能
③加强对计划执行情况的监控
● MRPⅡ
主生产计划MPS
物料需求计划MRP
产品结构文件
生产工艺文件
经营规划BP
销售规划SP市场预测 订货合同
产品生产大纲 关键资源需求计划RRP上期在制品结存
粗能力需求计划RCCP
能力需求计划CRP
作业计划期量标准
车间作业管理 外购、外协计划 库存管理最终
装配
计划 生产作业统计 外购、外协到货信息
成本核算
● ERP
ERP的新特点：面向供应链、基于时间、顾客驱动面向供应链、基于时间、顾客驱动
ERP的功能特点：
① 对MRPⅡ功能的扩展
② 支持混合方式的制造环境
③ 能动功能的加强
④ 支持开放的客户机/服务器计算环境
一、自动化仓库定义
自动化仓库系统（AS/RS—Automated Storage
and Retrieval System）是指在不直接进行人工处理
的情况下能自动地存储和取出物料的系统。
二、自动化仓库的优点
1. 高层货架存储 2. 自动存取
3. 计算机控制
三、自动化仓库的分类
1. 按建筑形式—— 整体式和分离式
2. 按货物存取形式—— 单元货架式、移动货架式和拣选货架式
3. 按货架构造形式—— 单元货格式、贯通式、水平循环式和拣
选货架式
4. 按所起的作用—— 生产性仓库和流通性仓库
5. 按与生产连接的紧密程度—— 独立型、半紧密型和紧密型
自
动
化
仓
库
自
动
化
仓
库
四、自动化仓库物流线路及设备布置
物流路线及设备布置的原则：
⑴ 最小移动原则 ⑵ 直线前进原则
⑶ 充分利用空间、场地原则 ⑷ 生产力均衡原则
⑸ 适宜库内运输原则 ⑹ 顺利进行原则
⑺ 保持“再布置”的弹性原则 ⑻ 整体原则
五、仓库自动化系统的设计
该系统一般分为管理级、监控级、控制级和设备级
1. 系统设计原则
2. 系统设计过程
⑴ 需求分析 ⑵ 确定货物单元形式及规格
⑶ 确定自动化仓库的形式 ⑷ 建立模型
⑸ 确定工艺流程 ⑹ 提出对土建及公用工程的设计要求
⑺ 选定控制方式和仓库管理方式
⑻ 提出自动化设备的技术参数和配置
3. 系统功能
⑴ 收货 ⑵ 存货 ⑶ 取货
⑷ 发货 ⑸ 信息查询
4. 两种典型的自动化系统结构
⑴ 集中控制方式
⑵ 分层分布控制方式
举例：自动化立体仓库的规划设计
（一）仓库系统简介
自动化立体仓库是通过仓库管理计算机对存储物资
进行编码、入库、出库、分拣管理，并自动完成物
资的存取及输送。
立体货架立体货架 自动存取设备自动存取设备 分拣系统分拣系统 输送设备输送设备
计算机管理与控制计算机管理与控制
自动化立体仓库系统自动化立体仓库系统
立体仓库平面布置图
自动化仓储实例1
山东凤凰医药厂
自动立体化仓库
，实现五个巷道
公用一台堆垛机。
自
动
化
仓
储
实
例
2
自动化仓储实例 2
该库体现了物流系统的完美组合，整个
货架系统采用全组合式结构，高25米，将
货架和库房钢结构合二为一，完成整个系
统的整和。
和常规仓库相比较，具有安装周期短，节
省投资的特点。
（二）系统结构
整个仓库分为入库区、货物存放区、输送系统、自
动分拣系统，而货物存放区又分为固定货架区和旋
转货架区。
立立
体体
仓仓
库库
平平
面面
布布
置置
图图
（三）物资管理
图图2 2 出库物资作业流程图出库物资作业流程图
巷道入口
指定货位
旋转货架
入货台
入库台
输送系统
订货的货物
巷道堆垛机
货架旋转
分拣装箱自动分拣
输送系统 自动分拣系统
出货台
巷道口
旋转货架
固定货架
巷道堆垛机
货架旋转到位
图图1 1 入库物资作业流程图入库物资作业流程图
