引言尽管人们往往希望物料到货后就能立即使用,但有时仍需将其存放一段时间,哪怕时间很短。仓储场所可以是小型医院药房里的药品柜,也可以是面积达数万平方米、为全国门店供货的大型仓库。在制造业,仓库存放原材料、生产辅料、在制品和成品;在商业和分销领域,主要仓库通常称为配送中心(CD)。上一课介绍了仓库的收货、保管、管控、盘点和单据。本课则从物流网络节点的角度看仓库:它有什么作用、有哪些类型,越库配送和订单拣选如何运作,以及仓库应设在哪里。物料的入库、库内搬运和出库是一个整体:管理仓储,也就是管理实物流动。为什么需要仓储仓储要占用空间、人力和设备,还会使资金积压。为什么不直接生产、直接交货?因为生产与消费并不同步,仓储可以缓冲两者之间的时间差,从而实现:降低运输成本:通过整合货物提高装载率。工厂用满载货车向配送中心送货,再由配送中心短途配送到门店,通常比工厂多次派出半空载货车长途直送各店更省钱。降低生产成本:即使需求波动,也能保持稳定的物料供应,并按经济批量生产。快速响应:让商品靠近客户,缩短交货时间。获得批量采购折扣(参见经济订货批量一课)。应对不确定性:防范需求和交货时间的波动(参见交货提前期一课中的安全库存)。仓库的作业仓储和实物流动管理涵盖以下工作:接收物料;视合同约定,还包括车辆卸货。识别物料。将物料从收货区搬运到储存区。存放物料。记录并管理每件物品的实际库位。按订单拣货,并整合待发运货物。发运:复核、装车和交运。日常管理:人员、设施、设备及设备维护。运行信息系统,记录每一次入库和出库。要降低成本,仓库规模应符合实际储存需求,布局则要让货物在收货、储存和发运环节之间快速流转。影响生产率的三个主要因素是:高效使用搬运和运输设备。配备经过培训的合格人员。充分利用立体空间,不仅利用地面面积,也利用仓库高度。这三个因素又取决于另外三点:完善的库位管理体系(即仓库管理一课介绍的库位编码)、适合搬运和储存的包装,以及收发货形式(散装、托盘化或集装箱化)。一家公司有5家工厂和300家门店,目前每家工厂都直接向各门店送货,货车几乎总是半空载。在工厂与门店之间设立配送中心,最直接的好处是什么?答案:整合货物以降低运输成本:满载运往配送中心,再从那里短途配送。题目描述的正是货物零散、运输距离长的情况。配送中心不会消除安全库存;相反,安全库存会转移到那里。仓库的类型Lambert 和 Stock 从实体供货的角度,将仓库分为三大类:生产配套仓库:储存来自多个供应商的原材料和生产辅料,供工厂使用。混合型仓库:既储存原材料和生产辅料,也储存准备交付客户的成品。这类仓库常见于工业企业。集货仓库:接收多个供应商的产品,再按各客户订单组合发货。大型批发商就是典型例子:它从数百家制造商收货,再为每位客户配齐包含多种产品的货物。选择哪种仓库,取决于企业战略。分销商几乎总会使用集货仓库,而仓储领域研究最多的两项作业——越库配送和订单拣选——也主要发生在这类仓库。日益普及的其他形式零售配送中心:为连锁门店供货;大批量收货,再分成较小批量,每周配送多次。电商履约中心(fulfillment):每天为数千名消费者拣选仅含少量商品的订单。难点不再是搬运托盘,而是快速、准确地拣选单件商品。前置仓(dark store):设在城市里的门店或小型仓库,不对公众开放,专门拣选需要快速配送的订单。它是应对“最后一公里”问题的一种方式;这一问题将在多式联运与趋势一课讨论。公共仓库和第三方物流服务商:企业不自建仓库,而是向第三方购买仓储空间和运营服务,按托盘库位、搬运量或订单量付费。这将固定投资转为可变成本,逻辑与供应商选择一课讨论的自制或外购相同。越库配送与订单拣选越库配送越库配送(cross-docking,字面意思是“穿过装卸月台”)是指来自多个供应商的货物到达后,按目的地分拣、重新组合,并在几小时内由其他车辆运走,不进入库存。仓库因此成为货物的中转点。要顺利运作,通常需要:需求稳定且可预测;供应商按约定时间交货,货物标签准确可靠;信息系统能在货车到达前,就确定每件货物的去向。这种方式的收益很大:库存更少、搬运次数更少、占用空间更小。风险也同样明显:只要一家供应商延误,出库货车就得等待,或在货物不齐的情况下发车。因此,许多仓库采用混合模式:部分商品越库直发,部分商品入库存放。订单拣选(Picking)订单拣选是从各库位取出客户订购的零散数量。在许多配送中心,它占用了大部分人力,操作人员也将大量时间花在库位之间行走。主要方式包括:按订单拣选:一名拣货员从头到尾完成一份订单。方法简单,但行走距离长。批量拣选:拣货员一次取齐多份订单所需的商品,之后再按订单分拣。分区拣选:每名拣货员负责一个区域,订单依次经过各区;也可以由各区分别拣货,最后汇总。波次拣选:按照车辆发车时间,分时段释放订单进行拣选。技术可以减少差错和人员走动,包括条码扫描终端、提示库位和数量的灯光拣选系统(pick-to-light)、语音指令,以及自动化程度更高的仓库采用的货到人系统。在货到人系统中,机器人把货架送到拣货员面前,而不是让拣货员走到货架前。最知名的案例是 Kiva Systems 的机器人。这家公司于 2012 年被 Amazon 收购,后来发展为 Amazon Robotics。上方视频展示了 Natura 位于 São Paulo 的配送中心。该中心自动拣选小批量订单;对于通过经销商销售、每天需要配出数千箱不同商品的企业,这种作业很典型。一家批发商每天按预约时间接收来自40家供应商的货车,货物已贴好目的门店标签,门店需求也很稳定。在这种情况下,哪种作业最能减少库存和搬运?答案:越库配送。供应商准时交货、货物贴有目的地标签且需求稳定时,可以重新组合货物并直接发运,无须入库。按订单拣选则以货物已入库为前提,而且是一项更费工的作业。需要多少个配送中心,设在哪里配送中心越多,商品越靠近客户,交货时间也越短;但库存也会增加,因为每个配送中心都需要安全库存。此外,租金和人员成本会上升,工厂向各配送中心补货所需的运输量也会增加。配送中心越少,情况则相反。因此,企业必须在运输成本、库存与设施成本和市场要求的交货时间之间取得平衡。业务覆盖整个 Brasil 的企业通常会在每个大区域设置一个配送中心;区域性企业则往往只设一个。选择配送中心位置时,有一种简单方法可以提供不错的起点:重心法。先在 x、y 坐标平面上标出每位客户(或每个需求区域)的位置,再按货运量对坐标求加权平均:X = Σ (货运量 × x) ÷ Σ 货运量Y = Σ (货运量 × y) ÷ Σ 货运量示例一家分销商服务五位客户:客户x (km)y (km)货运量 (t/月)货运量 × x货运量 × yA20803006.00024.000B60901509.00013.500C904025022.50010.000D40202008.0004.000E70601007.0006.000合计1.00052.50057.500X = 52.500 ÷ 1.000 = 52,5 km,Y = 57.500 ÷ 1.000 = 57,5 km。五位客户的位置,圆圈大小与货运量成正比,并标出了计算得到的重心如果把配送中心设在重心位置,货运量与直线距离的乘积之和约为每月 36.900 t·km。如果设在货运量最大的客户(A)旁边,则约为 44.400 t·km,高出 20%。重心并非使总距离最小的精确位置(通过迭代计算,最优点约为 56,2 和 59,0,对应 36.760 t·km,仅比重心位置好 0,3%),但只需手算就能得到相近的结果。重心只是选址的起点,不是最终答案。接下来还要回答地图无法回答的问题:附近有条件良好的公路吗?有没有可用的土地或仓库,价格多少?所在州的税负如何(在 Brasil,这对配送中心选址影响很大)?当地有人力资源吗?计算出来的位置甚至可能落在河中央。两位客户分别位于 x = 10 km(400 t/月)和 x = 70 km(200 t/月),两者的 y 坐标都是 0。重心在 x 轴上的位置是多少?答案:30 km。X = (400 × 10 + 200 × 70) ÷ 600 = 18.000 ÷ 600 = 30。40 km 是没有考虑货运量差异的简单平均值;第一位客户的货运量是第二位的两倍,因此会把配送中心的重心位置拉向自己。实物流动每次拿起物料、运送物料,再将其放到别处,都会耗费时间并带来损坏风险,却不会增加产品价值。因此,搬运的基本原则是少搬运、巧搬运:消除不必要的搬运,尽可能合并作业步骤(例如,直接在储存库位验货)。搬运单元化货物(如托盘、集装箱),而不是一件件搬运零散货物。让货物流线顺畅:可以一侧收货、另一侧发货,也可以采用装卸月台位于同一侧的 U 形布局;避免路线交叉和折返。条件允许时利用重力(如流利式货架、坡道)。使用合适的设备,充分利用仓库高度。把周转快的商品放在靠近发货区的位置。重视人体工学和安全:标明通道,将行人与叉车分开。搬运与仓储设备,以及仓库布局优化技术,是下一课关于仓库设备与作业优化的内容。小结仓储可以整合运输、稳定生产、快速满足需求、争取批量采购优惠,并应对不确定性。仓库可分为生产配套仓库、混合型仓库和集货仓库;如今还有零售及电商配送中心、前置仓和第三方物流服务商。越库配送是不入库、直接重新组合货物发运;订单拣选则按订单、批次、区域或波次拣取零散数量的商品。增加配送中心可以缩短交货时间、降低末端配送运费,但会提高库存和固定成本。重心是按货运量加权计算出的坐标平均值,可作为选址的初步参考。练习基础题1) 采用越库配送的仓库与传统仓库有什么区别?2) 三位客户都位于同一条公路上,y 坐标均为 0:客户 1 位于 x = 0 km(100 t/月),客户 2 位于 x = 60 km(200 t/月),客户 3 位于 x = 90 km(100 t/月)。按重心法计算,配送中心应设在公路的什么位置?3) 按 Lambert 和 Stock 的分类,将下列仓库分别归为生产支持型、混合型或集货型:a) 一家汽车制造商的仓库,储存来自数十家供应商的钢板、涂料和零部件,供生产线使用。b) 一家批发商从 300 家制造商收货,再为每家超市配齐包含各类商品的货物并发运。c) 一家家具厂的仓库,既存放木材和五金件,也存放等待交付客户的成品家具。4) 下列情形分别采用了哪种拣货方式?a) 拣货员一次行走就拣齐 20 份订单所需的商品,随后再按订单分拣。b) 订单按时间段分批下达,与各辆卡车的发车时间相配合。c) 每名拣货员负责仓库的一个区域,每份订单依次经过多个区域。5) 举出三个理由,说明为什么值得在工厂和客户之间设置仓库并承担其成本。难题6) 一家经销商服务四位客户:客户x (km)y (km)货量 (t/月)A1010400B5010200C5050300D1060100a) 计算重心坐标。b) 如果配送中心设在重心处,计算各客户货量与直线距离乘积的总和。c) 如果配送中心设在客户 A 附近,这一总和约为每月 29.971 t·km。设在重心处可节省百分之多少?d) 举出两个理由,说明为什么实际选址可能不会采用计算得出的地点。7) 一家公司目前只有 1 个配送中心。每日总需求的标准差为 400 件,补货提前期固定为 4 天,采用 z = 1,65。公司考虑增设为 4 个区域配送中心,各服务四分之一的市场;各区域需求相互独立,波动程度相同(每个区域每日需求的标准差为 400 ÷ √4 = 200 件)。使用课堂上关于提前期和安全库存的公式:ES = z × σ × √LT。a) 只有 1 个配送中心时,安全库存是多少?b) 设有 4 个配送中心时,安全库存总量是多少?c) 如果每件商品价值 R$ 50,年库存持有成本率为 25%,增加的安全库存每年要花多少钱?8) 一家工厂向 600 km 外某地区的 4 家门店供货。目前,每家门店每周由一辆载重 10 t 的卡车运送 8 t 货物,车辆每行驶 1 km 的成本为 R$ 6,00;每家门店每周收货一次(只计算去程)。另一种方案是用一辆载重 32 t、每行驶 1 km 成本为 R$ 9,00 的半挂车,将 4 家门店的货物运至当地配送中心,再由卡车分别送往门店,每次配送行驶 40 km(每行驶 1 km 成本为 R$ 6,00,只计算去程)。配送中心每周成本为 R$ 3.000。a) 目前每周的成本是多少?b) 采用配送中心后,每周的成本是多少?c) 配送中心的每周成本最高可以达到多少,调整方案仍然划算?9) 在一家配送中心,拣货员每在仓库内走一趟需花 6 分钟,每拣取一件商品需花 0,5 分钟。现有 30 份订单,每份包含 4 件商品。a) 按订单逐单拣货(每单走一趟)需要多少时间?b) 如果按批次拣货,拣货员分 3 趟处理订单,每趟处理 10 份;由于路线较长,每趟行走需花 9 分钟,之后按订单分拣每件商品还需花 0,2 分钟。总共需要多少时间?c) 节省了多少时间?原因是什么?10) 一家连锁药店考虑将整个配送中心改为越库配送。品牌药品供应商能准时交货,并按门店贴好标签;但季节性商品(防晒霜、驱蚊剂)的供应商经常延误,而这类商品的销量也会随天气大幅波动。你有什么建议?请说明理由。参考答案1) 越库配送中,来自多个供应商的货物到达后,按目的地分拣、重新组合,并在数小时内由其他车辆运出,不入库储存:仓库只是中转站。传统仓储则先将货物存入指定库位,之后再拣货、发运。2) X = (100 × 0 + 200 × 60 + 100 × 90) ÷ (100 + 200 + 100) = (0 + 12.000 + 9.000) ÷ 400 = 21.000 ÷ 400 = 52,5 km。3) a) 生产支持型:储存来自多家供应商的生产物料,供工厂使用。b) 集货型:从多家供应商收货,再按客户需求组合装运。c) 混合型:同时储存原材料和成品。4) a) 批量拣货。b) 波次拣货。c) 分区拣货。5) 以下任意三项:通过货物集运降低运输成本;通过经济生产批量和稳定生产节奏降低生产成本;将商品放在客户附近,便于及时供货;采购时享受批量折扣;应对需求和交货期的不确定性。6) a) Σ 货量 = 400 + 200 + 300 + 100 = 1.000 t。Σ (货量 × x) = 400 × 10 + 200 × 50 + 300 × 50 + 100 × 10 = 4.000 + 10.000 + 15.000 + 1.000 = 30.000。Σ (货量 × y) = 400 × 10 + 200 × 10 + 300 × 50 + 100 × 60 = 4.000 + 2.000 + 15.000 + 6.000 = 27.000。X = 30.000 ÷ 1.000 = 30 km;Y = 27.000 ÷ 1.000 = 27 km。b) 从 (30; 27) 到各客户的距离:A = √(20² + 17²) = 26,25 km;B = √(20² + 17²) = 26,25 km;C = √(20² + 23²) = 30,48 km;D = √(20² + 33²) = 38,59 km。总和 = 400 × 26,25 + 200 × 26,25 + 300 × 30,48 + 100 × 38,59 = 10.500 + 5.250 + 9.144 + 3.859 ≈ 每月 28.752 t·km。c) 节省比例 = (29.971 − 28.752) ÷ 29.971 ≈ 4,1%;换个角度说,设在 A 附近时的总和比设在重心处约高 4,2%(29.971 ÷ 28.752 = 1,042)。d) 例如:该地点没有公路或交通不便;没有合适的土地或仓库,或价格过高;所在州税负较高;缺乏劳动力;存在河流、保护区等自然或用地障碍。7) a) ES = 1,65 × 400 × √4 = 1,65 × 400 × 2 = 1.320 件。b) 每个配送中心:1,65 × 200 × 2 = 660 件;四个配送中心:4 × 660 = 2.640 件,是原来的两倍。当 n 个配送中心规模相同、需求相互独立时,安全库存总量按 √n 的比例增长(√4 = 2)。c) 增加的库存 = 2.640 − 1.320 = 1.320 件;成本 = 1.320 × 50 × 0,25 = 每年 R$ 16.500。8) a) 目前:4 趟 × 600 km × R$ 6,00 = 每周 R$ 14.400。(8 t 货物可由载重 10 t 的卡车运送,但车辆有 20% 的载重空间闲置。)b) 采用配送中心后:半挂车 600 × 9,00 = R$ 5.400;门店配送 4 × 40 × 6,00 = R$ 960;配送中心 R$ 3.000。总计 = 5.400 + 960 + 3.000 = 每周 R$ 9.360(半挂车装载 32 t:4 × 8 t 恰好装满)。c) 采用配送中心后的运输成本 = 5.400 + 960 = R$ 6.360。只要配送中心每周成本低于 14.400 − 6.360 = R$ 8.040,这一方案就划算。9) a) 逐单拣货:30 × (6 + 4 × 0,5) = 30 × 8 = 240 分钟。b) 批量拣货:每趟 = 9 + 40 件 × 0,5 + 40 × 0,2 = 9 + 20 + 8 = 37 分钟;3 趟 = 111 分钟。c) 节省时间 = 240 − 111 = 129 分钟(54%)。节省来自行走时间:原先 30 趟 × 6 = 180 分钟,减少为 3 × 9 = 27 分钟,足以抵消额外的 24 分钟订单分拣时间(120 件 × 0,2)。两种方式的商品拣取时间相同,均为 120 × 0,5 = 60 分钟。10) 建议采用混合模式。品牌药品具备越库配送的条件(准时交货、按目的地贴标、需求稳定),可以不入库,直接经装卸区转运。季节性商品则不适合:供应商延误、需求波动会导致出库车辆等待或装载不全。这类商品应存放在配送中心,配备安全库存,再按订单拣货。
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