引言要优化仓库运营,确定仓库如何运作时,需要仔细考虑三个方面:货物的可存取性。搬运和存储设备。包装与货物单元化。上一课从物流网络的角度介绍了仓库,包括配送中心的类型、越库作业、拣货和选址。这一课把视线转向仓库内部:货物该如何摆放,又该用什么设备搬运和存储。可存取性可存取性是指以尽可能少的时间、成本和人力取到所需货物的能力。它取决于两个方面。首先是完善的库位定位系统,用来标明每种货物的位置。最常见的做法是用三维坐标标识库位:巷道、货架单元或列位(沿巷道的位置),以及层位(高度)。有时还会增加第四项,标明货物在该层内的具体位置。托盘货架上的每个库位都有地址:巷道、货架单元和层位其次是仓库布局,也就是货物的摆放方式。合理的布局应当让人不必挪开其他货物,就能取出目标货物。配有桥式起重机的堆场便是一个灵活性较高的例子:钢卷等同类货物可以堆叠,并从上方吊取。由于采用垂直存取,甚至不需要留出通行巷道。上方的视频来自一篇关于米纳斯吉拉斯州南部咖啡仓库的报道,展示了不同批次货物的摆放方式如何影响取货的难易程度。决定货物存放位置时要考虑什么存储方式应遵循制造商的建议,包括温度、防风雨要求和最大堆叠高度,同时还要考虑:体积和重量。体积大或重量高的货物应靠近出口,最好放在地面层,以缩短搬运距离、降低风险。出入库频率。出库频繁的货物应靠近发货区。这与ABC分类法的思路相同,但这里依据的是取货次数,而不是货值(参见ABC和XYZ分类课程)。货值。高价值货物应存放在受控区域,以防丢失、损坏和失窃。盛装方式和包装。包装形式决定了需要使用什么设备和存储设施。供货方式。按标准单元(如箱、托盘)交付的货物搬运成本较低;散装或零散交付的货物则更耗人力,也会影响作业效率。用数字判断:单位取货次数占用的空间当两个因素相互冲突时,例如某种货物占地多、出库也频繁,可以用一个简单的指标决定谁更靠近发货区:用货物占用的库位数除以一段时间内的取货次数。文献中称之为cube-per-order index(COI)。指标越低,货物就越应该靠近出口:它每占用一个库位,对应的取货次数更多。货物占用库位数每日取货次数指标(库位数 ÷ 取货次数)排序P1402000,20第3P2101500,07第1(最近)P330301,00第4(最远)P45500,10第2注意,取货次数最多的P1并没有排在第一。它占用的空间太大,如果把它全部放在装卸月台旁,就会把P2和P4挤到更远处;后两者合计只占15个库位,却有200次取货。按库位数 ÷ 取货次数计算,以下哪种货物应该最靠近发货区?货物X:20个库位,每日取货40次。货物Y:6个库位,每日取货30次。货物Z:50个库位,每日取货100次。货物W:12个库位,每日取货12次。答案:货物Y——各项指标分别为X = 0,5;Y = 0,2;Z = 0,5;W = 1,0。Y的指标最低。货物Z的取货次数最多,但它占用的空间也大,因此指标与X相同。货物单元化周转率高的仓库需要将货物单元化:以托盘等标准单元接收、存储和发运货物,而不是逐件处理。这样可以:减少人力需求;加快搬运速度;提高设备利用率;更充分地利用立体空间,因为标准化货物便于堆叠,也能适配货架。托盘托盘是用木材、塑料、金属或纸板制成的承载平台,货物码放在其上。在巴西,应用最广泛的标准是PBR托盘,尺寸为1,00 × 1,20米,由巴西超市协会(Abras)制定,旨在统一零售供应链的托盘规格。托盘有不同类型:一次性托盘(由低等级木材或纸板制成),随货物交付,不再回收。可重复使用托盘更坚固,在供应商和客户之间周转,需要管理回收。双向进叉或四向进叉:指叉车或托盘搬运车的货叉可以从几个方向插入。单面或双面:指只有上表面,还是上下两面都设有承载货物的平台。托盘化的优点:提高存储密度,更充分地利用仓库高度。促进收货和供货作业的标准化、自动化。降低搬运成本,缩短装卸时间。缺点:对周转率低或经常需要零散出库的商品,效率不高。依赖叉车、托盘搬运车等设备。需要承担托盘本身、维修以及空托盘回收管理的成本。集装箱集装箱是标准化金属箱体,长度通常为20或40英尺(约6米和12米),可用于普通干货、冷藏货物,也可改装以运输液体和气体。它的优势在于,货物无需重新装卸,就能在船舶、列车和卡车之间转运。这是联运的基础,相关内容见联运与多式联运课程。港口和船舶的运力以TEU(相当于一个20英尺集装箱的标准箱单位)计量;一个40英尺集装箱计为2 TEU。搬运设备搬运设备和存储设施密切相关:托盘货架之间的巷道必须宽到足以让叉车转向,货架高度也不能超过叉车的作业高度。因此,选择两者时应统筹考虑货物特性、包装形式和仓库作业流程。搬运作业的目标包括:降低成本;提高生产效率;提高仓库空间利用率;改善安全性和人体工学条件,减少事故与疲劳;改善收货、存储和发货环节之间的货物流转。主要设备如下:设备用途托盘搬运车(手动或电动)沿不同路线短距离水平搬运托盘,不能将货物举升到货架上。叉车(电动、燃气、柴油)搬运和举升托盘。室内作业以电动叉车为主;窄巷道还可使用前移式和三向堆垛式叉车。牵引车(工业牵引车)牵引成列的小车进行水平运输,例如向装配线供料。皮带输送机或滚筒输送机沿固定路线连续输送货物,是自动分拣系统的基础。桥式起重机和起重机在堆场和工业厂房内从上方吊运重物。单轨悬挂输送设备沿预定路线运行的小车或起重葫芦使用的空中轨道。自动导引车(AGV)和自主移动机器人(AMR)无需操作员即可运输货物。AGV沿标记好的路径行驶;AMR依据仓库地图自主导航。根据NR-11(材料运输、搬运、存储和装卸)的要求,叉车及其他机动设备的操作人员必须接受专项培训,并佩戴身份标识。存储设施原资料将这些设施称为框架。它们通常由钢材制成,采用可拆装的模块化结构,能够按需求扩展。常见类型包括:选择式托盘货架:无需移动其他托盘,就能直接存取任意一个托盘。存取最方便,但巷道占用空间较多。驶入式货架:叉车驶入货架内部,托盘沿纵深存放。存储密度高,但选择性低,后进先出。适合存放大量同种货物。重力式货架:托盘或箱体沿倾斜滚筒滑动,从一侧存入、另一侧取出,按入库顺序出库。非常适合有保质期的货物。后推式货架:托盘放在小车上,向货架深处推入;从同一侧装卸,同时保持较高的存储密度。悬臂式货架:用悬臂存放管材、棒材和型材等长形货物。轻型货架:用于存放箱装货物和散件,常见于拣货区。夹层:利用仓库净高增设中间楼层,使可用面积翻倍。自动化立体仓库(AS/RS):堆垛机在高而窄的巷道内运行,无需操作员即可存取托盘。上方的视频展示了Pallet Shuttle:一套高密度存储系统,由电动穿梭车将托盘送往货架通道深处。能容纳多少个库位可以用一个简单的例子计算容量:一条托盘货架巷道两侧各有20个货架单元,每个单元每层有3个托盘库位,共5层(地面层加上方四层),那么总容量就是20 × 2 × 3 × 5 = 600个库位。高度的影响很明显:如果由5层增至6层,同样的占地面积就能容纳720个库位,增加20%;前提是叉车够得着、地面承得住,而且仓库净高允许。这就是利用立体空间。一条托盘货架巷道两侧各有15个货架单元,每个单元每层有2个库位,共4层。它有多少个托盘库位?答案:240——15个货架单元 × 2侧 × 2个库位 × 4层 = 240。最常见的错误是忘了巷道两侧都有货架,因此算成120。一家公司存放400托盘同一种软饮料。这种商品周转率高,也不需要按批次管理。公司希望每平方米能存放尽可能多的托盘。哪种货架最合适?答案:驶入式货架——大量同种货物的托盘不需要逐一直接存取,驶入式货架以较低的选择性换取较高的存储密度。选择式托盘货架可以直接存取每个托盘,但巷道占用空间;悬臂式货架则用于长形货物。案例分析上方Mecalux的视频展示了一座存放许多不同品种货物的仓库。观看时,试着找出:库位地址如何编排、使用了哪些存储设施和设备、周转率最高的货物放在哪里,以及哪些作业实现了自动化。要点回顾货物的可存取性取决于库位编码(巷道、货架单元、层位)和仓库布局。重货、大件和高周转货物应靠近出口;当这些要求冲突时,可用库位数 ÷ 取货次数的指标判断。货物单元化(如1,00 × 1,20米的PBR托盘、20或40英尺集装箱)能减少搬运,并提高立体空间利用率。搬运设备和存储设施应配套选择:在存取便利性(选择式托盘货架)与存储密度(驶入式、后推式、重力式货架)之间权衡。容量 = 货架单元数 × 巷道侧数 × 每层库位数 × 层数。练习基础题1) 一条托盘货架巷道两侧各有25个货架单元,每个单元每层有3个托盘库位,共6层。总共有多少个库位?2) 货物K占用8个库位,每日取货40次;货物L占用12个库位,每日取货30次。按照库位数 ÷ 取货次数的指标,哪种货物应该更靠近发货区?3) 一艘船运载300个40英尺集装箱和200个20英尺集装箱,相当于多少TEU?4) 为下列货物分别选择最合适的存储设施:a) 长6米的钢管;b) 需要按入库顺序出库的酸奶箱;c) 逐件拣取的小型备件。5) 托盘搬运车与叉车有什么区别?要把托盘存放到托盘货架的第三层,应使用哪一种?进阶题6) 用库位数 ÷ 取货次数的指标,将下列货物按距发货区由近到远排序,并说明取货次数最多的货物排在什么位置。货物占用库位数每日取货次数A60120B1296C2424D840E302007) 一座仓库有4条选择式托盘货架巷道,每条巷道两侧各有20个货架单元,每个单元每层有3个库位。a) 设为5层时,共有多少个库位?b) 设为6层时呢?c) 公司需要存放3.000个托盘。如果仍使用这4条巷道,需要设置多少层?增加货架高度之前,需要核实哪些条件?8) 尺寸为 40 × 30 × 25 cm(长 × 宽 × 高)的箱子码放在 PBR 托盘(1,00 × 1,20 m)上,不得超出托盘边缘,托盘以上的货物高度不得超过 1,00 m。a) 如果同一层的箱子全部朝同一方向摆放,比较两种摆放方向,每层分别能放多少箱?b) 每个托盘能放多少箱?c) 一批 7.200 箱的订单需要多少个托盘?相当于一个有 600 个货位的巷道的几分之几?9) 一个配送中心将接收四类货物。请从选择式托盘货架、驶入式货架、重力式货架、悬臂式货架和轻型货架中,为每类货物选择合适的货架,并说明理由:a) 同一种汽水共 400 个托盘,无需管理批次;b) 常温奶,每种产品都有大量托盘,须按保质期先后出库;c) 2.000 种不同的药房商品,按件销售;d) 300 种不同商品,每种有 2 到 4 个托盘,整托盘出库。参考答案1) 25 组货架 × 2 侧 × 3 个货位 × 6 层 = 900 个货位。2) K:8 ÷ 40 = 0,20。L:12 ÷ 30 = 0,40。K 的指标更低,因此应放得更近。3) 300 × 2 + 200 × 1 = 600 + 200 = 800 TEU。4) a) 悬臂式货架,适合存放长条形货物。b) 重力式货架:货物从一侧进入、另一侧取出,按入库顺序出库。c) 轻型货架,常用于拣货区。5) 托盘搬运车适合在平地上短距离搬运托盘,但不能将货物举升至货架;叉车既能搬运,也能举升。要把货物放到第三层,只能用叉车。6) 指标:A = 60 ÷ 120 = 0,50;B = 12 ÷ 96 = 0,125;C = 24 ÷ 24 = 1,00;D = 8 ÷ 40 = 0,20;E = 30 ÷ 200 = 0,15。排序:B(0,125)、E(0,15)、D(0,20)、A(0,50)、C(1,00)。E 的出库次数最多(200 次),却排在第二:它占用 30 个货位,而 B 占用的空间少得多,平均每个货位对应的搬运次数却与 E 接近(B 为 8 次,E 为 6,7 次)。7) a) 每条巷道:20 × 2 × 3 × 5 = 600;四条巷道:4 × 600 = 2.400 个货位。b) 4 × 20 × 2 × 3 × 6 = 2.880 个货位。c) 每增加一层,就增加 4 × 20 × 2 × 3 = 480 个货位。3.000 ÷ 480 = 6,25,因此需要 7 层(7 层共有 3.360 个货位)。在此之前,还须确认叉车能否够到最高层、地面能否承重、建筑净高是否足够(并为喷淋装置和照明留出空间),以及货架结构是否适用于这一高度。8) a) 摆法 1:40 cm 的一边沿托盘的 1,20 m 方向摆放,30 cm 的一边沿 1,00 m 方向摆放:120 ÷ 40 = 3,100 ÷ 30 = 3,33,取整为 3;3 × 3 = 9 箱。摆法 2:30 cm 的一边沿 1,20 m 方向摆放,40 cm 的一边沿 1,00 m 方向摆放:120 ÷ 30 = 4,100 ÷ 40 = 2,5,取整为 2;4 × 2 = 8 箱。最佳摆法每层可放 9 箱。b) 层数:100 ÷ 25 = 4。每个托盘的箱数:9 × 4 = 36。c) 7.200 ÷ 36 = 200 个托盘;200 ÷ 600 = 巷道货位的 1/3。9) a) 驶入式货架:同一种商品有大量托盘,无需逐个托盘直接存取,驶入式货架能提供最高的存储密度。b) 重力式货架:存储密度高,且能按入库顺序出库,适合有保质期要求的产品(驶入式货架则是后入先出)。c) 轻型货架:适合存放按件分拣的散件商品。d) 选择式托盘货架:商品种类多、每种商品的托盘少,需要能直接存取任意托盘。
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