【课题】第二章 现代仓储的规划与设计（8学时） 【课型】理论课 【学习目标】 · 了解仓储系统的布局与规划的目标、原则 · 掌握仓储选址决策的常用分析方法的要点 · 了解仓库布局的主要模式与内容 · 掌握进行仓库与堆场设计时的常用计算分析方法 【主要内容】 · 仓储系统选址的目标及原则 · 仓储选址考虑的因素 · 使用定性或定量的方法进行选址决策 · 仓储的结构与布局 · 懂得如何对仓库、堆场进行科学合理地布置 · 设计、计算仓库、堆场的规模 · 集装箱堆场设计与平面布置 【重点】 · 仓储系统规划、设计的原则、分析方法要点 · 仓储规模的计算分析 【难点】 · 案例分析中定量方法的恰当运用 【教学方法】 · 讲授 · 案例讨论 【教学设计】 【教具学具准备】 水彩笔、白板、电脑课件。 【参考书目】 1 李永生 《仓储与配送管理》 机械工业出版社 北京 2003 2 梁 军 《物流仓储管理》 高等教育出版社 北京 2003年7月 3 真虹 等 《物流企业仓储管理与实务》 中国物质出版社 北京 2003 【教学过程】 【作业】 何种动机促使企业进行仓储选址？ 一家生产化肥的制造厂，要为它的三个工厂（工厂、、）建立仓库，假设运输量与运输成本存在线性关系，三个工厂的位置和年生产量如图 及表所示，试利用重心法计算仓库的位置。 表2.1 每家工厂的生产量表 工厂 吨/年生产量   6000   8200   7000   图2-1 厂房布置矩阵 仓储选址的考虑因素有哪些？ 如何对仓库、堆场进行科学合理地布置？ 仓库、堆场的规模计算有哪些方法，各种方法的特点是什么？ 某厂新建仓库，预计最高储备量为200t。据了解，本厂其它仓库的面积为500m时，最高储备量为150t，且存储能力没有得到充分利用。求新建仓库的面积。 拟新建一栋仓库，设计最高储备量为1200t，单位面积货物堆存量为3 t/m，仓库有效面积利用系数为0.5，求其仓库的面积。 如何减少集装箱的倒箱？ 如何进行集装箱堆场的布局？ 【作业参考答案】 2、解：由重心公式得  =  =  = 172 =  =  = 262.7 所以仓库的地址（，）= （172，262.7）。 6、解：根据上面公式，取=0.9，得：  = 5000.9 = 600 m 7、解：将数值代入公式，得 = 800（m） 【教学反思】 第二章 现代仓储的规划与设计 课程导入： 企业物流系统规划中仓储系统的规划与设计是个很关键的部分，它关系到企业商品的流转速度、流通费用，企业对顾客的服务水平、服务质量以及仓储的运作效率，最终影响企业的利润。关系到企业竞争优势的确立。本章将要重点讨论仓储系统规划、设计的原则与方法。 教学内容： 2.1 仓储系统的布局与规划 盲目地进行仓储的选址与规划就会造成巨大的浪费。 规划是指在整体设计的观念上,事先对全部程序周详地、有系统地分析,再定出一个明晰的架构，以便于系统的建立。 显然在仓储系统规划层面需解决的核心问题是仓库的在市场区域的布局与规模的把握。 2.1.1仓储规模的确定 影响仓库规模的因素： 1、需要仓库进行储存的商品数量。 2、商品储存的时间 合理确定规模的经济意义：设计的仓储大于实际需要，将降低仓储设施设备的利用率；反之，对于仓储的规模估计不足，仓储的建设就会小于实际进出货物需求，会严重影响商品的储存和仓储各项技术作业的正常进行。 2.1.2仓储系统选址概述 仓储系统选址包括两个层次的问题：一是选位，二是定址。 图2-2 1、仓储系统选址的意义 仓储系统选址对商品流转速度和流通费用产生直接的影响，并关系到企业对顾客的服务水平和服务质量，最终影响企业的销售量和利润。一旦选择不当，将给企业带来很多不良后果，而且难以改变。因此，在进行仓储系统选址时，必须充分考虑到多方面因素的影响，慎重决策。 2、仓储系统选址的目标及原则 选址目标设定： 仓储系统选址与该仓库所属企业的类型有很大的关系。附属于工业企业的仓储其选址追求成本最小化；附属于物流企业的仓储其选址追求收益最大化或服务水平的最优化。 定性分析时的原则： 1）费用原则。经济效益对于任何类型的仓储都是重要的。 2）接近客户原则。以降低运费、提高对客户需求的反映速度。 3）长远发展原则。战略意识。选址工作要考虑到服务对象的分布状况及未来发展。 3、仓储系统选址考虑的因素 1）客户条件。2）自然地理条件。3）运输条件。4）成本因素。5）当地的环境 水、电是否能够保障供给；6）时间。 归纳：只有顾客密集分布、交通与装运条件方便、地价低廉的主要条件得到满足的地方，才是合适的仓储选址。 4、仓储系统选址的程序 1）确定仓库选址的目标和原则。 2）收集选址所需的基本条件。如明确仓库的业务类型、预测业务量、掌握费用及客户资料。 3）初步确定可供选择的地点。 4）评估分析后确定地点。 2.1.3仓储系统的选址方法 1、因素评分法：是一种对具有多个目标的决策方案进行综合评判的定性与定量相结合的方法。它通过把多个目标化为一个综合的单目标，据此评价、比较和选择决策方案。设有个方案 (  ),其中每个方案都有个目标值,每个目标值的评价分记为（）,按目标的重要性，其权重分别为, （）,则:  ,  (2—1) 用这个线性加权值作为新的评价准则（目标评价），使最大的方案就是多目标选址问题的最优决策，即 ,  (2—2) 其中，目标权重一般由专家给出。如果有个专家，对发表意见，其中第人对估值为, ，则可按下式计算： (2—3) 图2-3 2. 线性规划法 找出物流网络中仓库的数量、规模和位置，目标是使得通过该网络运送所有产品的成本在以下约束条件下降至最低： 1）不能超过每个工厂的供货能力。 2）所有产品的需求必须得到满足。 3）各个仓库的吞吐量不能超过其吞吐能力。 4）必须达到最低吞吐量，仓库才可以开始运营。 5）同一消费者需要的所有产品必须由同一仓库供给。 例：某物流公司根据公司的发展规划，需要建设一个仓库。仓库可以在，，，这四个地点中选择。由于各地点的具体条件不同，建设费用以及建成后仓库的吞吐量也不同。表示在地点建仓库后的吞吐量大小，表示在地点建仓库的费用。仓库建好后可以向，，，，这五个地点配送物质；表示的需求量。表示从到的单位运费。在满足各个配送点的条件下，如何选择仓库地点，使建设费用及运费的总和为最小，可建立以下数学模型解决。 设表示由供应的物质数量，并设 该问题的数学模型为：  3. 重心法 重心法是一种布置单个设施的方法，基本原理为：设有一系列点分别代表生产地和需求地，各自有一定量的货物需要以一定的运输费率运向待定的仓库，或从仓库运出，则仓库应建在总运输成本最小的点。即   (2—4) 式中：——总运输成本； ——点的运输量； ——到点的运输费率； ——从位置待定的仓库到点的距离； ——到点的运输成本。 求出成本运输最低的位置坐标和，重心法使用的公式为： = (2—5) = (2—6) 式中：——重心的x坐标； ——重心的y坐标； ——第个地点的坐标； ——第个地点的坐标； ——运到第个地点或从第个地点运出的货物量。 4. 德尔菲分析模型 使用该模型的步骤如下： 1）成立两个小组。 2）识别存在的威胁和机遇。 3）确定组织的战略方向和战略目标。 4）提出备选方案。 5）优化备选方案。 2.2仓储系统的设计 2.2.1仓库规模计算及平面布置 1. 仓库平面布置 仓库平面布置是根据仓库的总体设计，科学、合理地对两区（库区、生活区）、四场（业务场所、辅助业务场所、生活区办公场所以及生活场所）和其他设施进行具体布置，其目的是为了充分利用存储空间、提高存货的安全性、有效利用搬运设备、提高仓库的运作效率和服务水平。 仓库平面布置应按照“布局整齐、紧凑适用、节省用地、方便生产、便于管理”的原则进行。 2. 仓库布局的模式 辐射型仓库 吸引型仓库 聚集型仓库 扇型仓库 图2-4辐射型仓库 图2-7扇型仓库 图2-5吸引型仓库 图2-6聚集型仓库 3. 仓库布局的主要内容 （1）仓库结构类型的选择 主要根据仓库的功能和任务来确定。主要包括： 1）仓库的主要功能是单纯储存还是兼有分拣、流通加工、配送等功能。 2）储存的对象，储存物品的性质、类型、数量、外形尺寸。 3）仓库内外环境要求是常温、冷藏还是恒温，以及防盗、防火、防污染等条件。 4）经济能力，投资额的大小，对经营成本的要求等。 （2）仓库设施、设备的配置 表2.2 仓储功能与设备类型 功能要求 设备类型  存货、取货 货架、叉车、堆垛机械、起重运输机械等  分拣、配货 分拣机、托盘、搬运车、传输机械等  验货、养护 检验仪表、工具、养护设施等  防火、防盗 温度监视器、防火报警器、监视器、防盗报警设施等  流通加工 所需的作业机械、工具等  控制、管理 计算机及辅助设备等  配套设施 站台（货台）、轨道、道路、场地等  （3）仓储面积及参数的确定 仓库面积取决于存储商品的总量、种类以及构成。对于单间的无大型设备的仓库，取500:700m为宜，而对于机械化程度高的大型仓库，其面积可达1000:2000m。仓库的长度应大于装卸线的长度；仓库的宽度可取长度的1/8:1/3。小型仓库的宽度一般在10:13m；中型仓库为20:25m。仓库高度视库内使用设备以及货物堆存高度而定，单层仓库一般为5m，多层仓库的底层为4:5m，上层为3.5:4m，一些采用起重机的仓库，其高度可达8m以上。 （4）确定仓库主体构造 仓库主体构造分类包括：基础、地坪、骨架构成、立柱、墙体、屋盖、楼板、地面、窗、出入口、房檐、通风装置等。 仓库框架问题。 防火问题。 出入口尺寸问题。 站台（货台）的高度问题。 （5）仓库附属设施、设备 1）保管设备。 2）分拣装置、装卸设备。 4. 仓库平面面积 仓库平面面积主要由存储货物数量确定，但还受到其他因素的制约，如地面结构的承受能力的大小便影响到单位面积堆存量，货物的包装强度影响着堆存高度，又如库房内装卸搬运货物的机械化程度对库房面积的确定也产生影响。计算仓库平面面积的方法有如下三种： 定额计算法 比较类推法 直接计算法 2.2.2堆场规模设计与平面布置 1.图表确定法 在一张坐标图中，坐标线将图分成四个象限，每一象限有一组变化的曲线。它反映出两个变量之间的关系。  图2─7 散货堆场主要面积参数图 2. 容积计算法容积计算法的基本出发点是在货种、堆存方式以及料堆数一定的情况下，根据料堆几何形状确定的堆场容积应等于由堆场容量所确定的容积。由此我们可以导出堆场的主要几何计算方法。其中，堆场长度是关键参数，可由下式确定：  (2—12) 式中：  —— 堆场长度（m）  —— 堆场宽度（m）  —— 堆场料堆高度（m） —— 堆积角  —— 堆场的条数。当采用不同堆场设备时，该值与设备数有关，一般可取下列数值： 堆取料设备合一： 堆取料设备分设： 采用龙门起重机时：  —— 机械数 —— 堆场容量 （ t ） —— 货物容量 ( t / m) ——堆场高度利用系数 ——堆场长度利用系数 ——堆场宽度之和，该值的确定方法为： 堆取料设备合一：2 堆取料设备分设： 采用龙门起重机时： ——两边的堆场（单边作业）宽度 (m) ——中间的堆场（两边作业）宽度 (m) 上述计算假设堆场形状为规则的几何台形体。如果进一步考虑不同货种之间的隔离道，堆场的实际长度将增加。经分析，货物间隔条数与堆场条数以及布置形式有关，由此引起的每条堆场长度增加的平均值应为：  式中： —— 堆场上货物总堆数 ——货堆间隔宽度（m） 所以，堆场长度最后计算公式为： +  (2—13) 在上式中，对计算结果影响较大的是容积利用系数、。因为，在实际堆存作业中，货物堆存不可能堆得如此理想，导致堆场的长度和高度都不能充分利用。当引用该公式时，须对此进行实地测算。要提高这一系数的准确性，可进行多个堆场的统计，作为取值的参考。这里给出一个初步的取值范围，即堆场的长度利用系数可取0.6:0.8，高度利用系数可取0.7:0.8。 2.2.3集装箱堆场设计与平面布置 1. 装箱堆场管理的一般方法 1）堆场堆垛规则 ① 轮胎龙门吊作业的堆垛规则。 a.箱区的编码方式。 b.箱区的高度与轮胎吊的起吊高度的关系。 c.安全要求。集装箱进场选位时，应充分考虑堆放的安全系数。相邻排孤立的层高之差不得大于3。 ② 不同箱型的堆垛规则。 a.基本原则：重、空箱分开堆放；冷藏箱、危险品箱、特种重箱成堆放在相应的专用箱区；进口箱和出口箱分开堆放；出口重箱按装船要求分港、分吨堆放；空箱按不同持箱人，不同的尺码，不同的箱型分开堆放，污箱、坏箱分开堆放；重箱按堆场载荷要求堆放。 b.出口箱进场安排。 c.进口箱进场安排。 d.空箱进场安排。 2）箱区分类 按不同的分类方法可分出不同的箱区。 ① 按进出口业务可分为进口箱区和出口箱区； ② 按集装箱货种可分为普通箱区、危险品箱区、冷藏箱区、特种箱区和中转箱区； ③ 按集装箱空、重箱可分为空箱区、重箱区。 3）码头各类作业在集装箱进场时的堆场安排流程 ① 进口箱卸船进场。根据船代理提供的卸船船图或集装箱清单，遵循堆场堆垛规则安排场箱位。 ② 出口箱进栈进场。根据船代理提供的预配清单或工作联系单，登陆卸货港、目的港，制定“进栈分港分吨要求”，堆场计划员遵循堆垛规则编制“进场堆存计划表”。 4）集装箱堆场内的归位、并位、转位 归位是指码头堆场内箱状态发生变化后，从变化前的箱区，归入状态改变后的指定箱区的作业过程。 并位一般指同一堆场箱区同一位内，将零星分散的集装箱整理合并在一起的作业过程。 转位一般指同一堆场内不同箱区间，或同箱区不同箱位间集装箱整理转移的作业过程。一般需两台场内作业机械及水平运输机械配合才可完成作业。 集装箱堆场内的归、并、转主要目的是为了提高堆场利用率，提高箱区的作业效率，减少码头作业出差错的可能性，减少翻箱。 主要有以下几种情形发生： ① 在装船结束后，集装箱转入指定区域。 ② 箱区内进行过提箱作业后，对零星的集装箱进行归并。 ③ 根据客户申请的下昼夜提箱计划，可将此类要作业的集装箱转入一个箱区。这样可以在客户提箱时减少轮胎吊频繁跨箱区移动。加快客户的提箱速度，合理使用轮胎吊。轮胎吊较少的码头应采取该办法。 ④ 对完成拆箱提货作业后的空箱进行归并。 ⑤ 提前进场的出口箱或中转箱，在装船前，按不同的卸货港进行归转作业。 5）集装箱的疏港 集装箱堆场是运输过程中的周转性堆场，不能用作中、长期储存。码头为了保证船舶装卸作业的正常作业，保证堆场畅通，根据国家关于集装箱疏港的有关规定，结合码头实际堆场情况，可将进口集装箱疏远至港外堆场。 2. 集装箱码头空箱管理 集装箱进入码头堆场，码头就对集装箱有了保管的责任作用。码头要对堆放在码头堆场内的集装箱箱的安全负责。其中空箱的管理上有其特殊的地方。集装箱码头的空箱管理主要分空箱进、出场管理和空箱管理。 空箱进场管理 空箱出场管理 码头空箱出场主要有两种方式：空箱装船出场和空箱通过检查口出场。 ① 装船出场的空箱主要的种类。一种为船公司指定的用于出口装船的空箱，另一种为装驳船的空箱。码头箱务管理员根据代理出具的工作联系单、空箱装船清单或船公司提供的“出口装船用箱指令”安排装船空箱的用箱计划。码头配载计划员根据箱务管理员的用箱计划以及代理提供的“场站收据”，结合该船名航次的配载情况，选择全部计划空箱或部分计划空箱配船。凡该航次未能装船的空箱，箱务管理员应做好记录，以备下一航次装船之用。 ② 空箱通过检查口出场主要的种类。门到门提空箱，单提空箱两种。所谓门到门提空箱，主要是出口载货用空箱的提运，该空箱提运至集装箱装箱点进行装箱后，重箱即回运本码头用以装船出口。空箱门/门提离港区，货主或内陆承运人应向集装箱代理人提出书面申请。集装箱代理人根据“出口集装箱预配清单”向货主或内陆承运人签发“出场集装箱设备交接单”和“进场集装箱设备交接单”。货主和内陆承运人凭“出场集装箱设备交接单”向码头堆场提取空箱。所谓单提空箱，是指将空箱提运至码头外的集装箱堆场（CY）。单提空箱有多种情况，如船公司提空箱至港外堆场提退租箱等。码头箱务管理员应根据船公司或其代理的“空箱提运联系单”发箱，联系单上一般应写明持箱人、承运车队、流向堆场等，并注明所用的结算方法。另外，因检验、修理、清洗、转运等原因需向码头提空箱的，货代或内陆承运人应向集装箱代理人提出书面申请。集装箱代理人根据委托关系或有关协议向贷方或内陆承运人签发“出场集装箱设备交接单”和“进场集装箱设备交接单”。货方或内陆承运人凭“出场集装箱设备交接单”向码头堆场提取空箱，码头凭代理的工作联系单发箱。空箱出场时，码头应与船方或承运人作好集装箱设备交接单的交接手续。 存场空箱管理 码头堆场存场空箱的基本堆放原则是按接待箱人和箱尺寸的不同分开堆放。码头设有专用的空箱堆存箱区，一般可堆放4至5层空箱。一般码头内发生拆箱作业后，空箱应及时归并，并按堆垛要求堆放。 3. 减少集装箱堆场倒箱的措施 倒箱，也称倒柜、捣箱，是指根据装卸船计划和交货计划提取某集装箱时，该箱被其他集装箱压住或不便提取，将其搬出放至适当的位置，以便装船或交货时能顺利地找到货箱，方便搬运，避免在装卸船作业和交货时再在场内掘捣作业，为提高作业效率打下基础。 集装箱堆场倒箱的原因 船前倒箱产生的主要原因是： ① 不同船名、航次的重箱混合进场，这与船公司的做法有很大关系。 ② 船公司临时改变某集装箱的航次或目的港。 ③ 不同重量级的集装箱混合堆放。 ④ 为防止中途挂港船上倒箱。 ⑤ 特殊箱型的重箱由于在船上有比较固定的位置，装卸作业前必须在堆场内单独堆放。 2）倒箱的预防措施 ① 出口重箱的进场是陆续的，集装箱码头在接取集装箱时，堆场计划员应以某一艘具体的班轮为参照对象，根据以往的经验，充分考虑和估计多个不同的目的港的集装箱的大概数量、各装卸港的顺序等、估测船公司的预配方案和集装箱的装船顺序，以便在堆场中划定的区域内堆放多个不同的目的港的集装箱。堆场计划员制定堆场计划时应尽量考虑方便单船计划员制定快速的装卸船计划。单船计划员在制定装卸船计划时，应根据堆场的具体情况。在不违反预配图的原则下，尽量弥补堆场计划员做堆场计划留下的不足或不可避免的误差，从而减少船前倒箱，达到快速装船、节约成本的目的。 ② 船前制定堆场计划时，应将重点港与终点港的集装箱放在不同场地，因为重点港的箱量较大，在船上所占的倍位较多，在装船作业时一般先取。终点港的集装箱一般在舱底，也是先取。集装箱班轮航线中途港挂靠较多，单船计划员应考虑途中挂港的顺序和各挂港的货源情况，尽量避免船上后挂港集装箱压前挂港集装箱，否则会产生船上倒箱，降低挂靠港装卸效率，延误船期，产生不良影响。 ③ 船前堆场集装箱的堆放应注意同一卸港的集装箱堆放不能过分集中而不便于装船和卸船，同一货主的集装箱应尽量放在一起。根据货物的重量，堆场中重箱在上，轻箱在下，内堆轻箱，外堆重箱，装船时重箱先装，轻箱后装，以保持船舶的稳性。对于特殊箱应单独堆放，特别是危险箱和高箱一般装在船舶甲板上，装船时间靠后，单独堆放，避免妨碍其他扩展系的装卸。 ④ 码头堆场根据制定的卸船计划、堆场计划，从船上卸下的集装箱堆放时应注意将重箱和空箱分开堆放，是否要安排中转运输，是码头交货还是货运站交货。集装箱码头应及时通知收货人、货运站或内陆运输的承运人，加快进口重箱的提货速度。压缩进口停港时间，将进口空箱堆放在指定位置。在堆放面积允许的情况下，堆放时多占用场地，减少堆放层数，尽可能减少倒箱。 ⑤ 实现管理方法的科学化，管理手段的现代化，重要的还是要提高管理人员的素质。在箱务管理现场设置专门机构，建立专业队伍，加强培训。对集装箱各航次的运量、流向、货物品种进行统计分析，制定各种统计分析报表。搜集、整理、储存、分析与集装箱活动有关的各类信息，及时、准确地掌握集装箱运输的基本情况。 课程小结： 仓储系统是企业物流系统中占有重要地位的子系统。企业物流系统功能能否顺利实现，仓储系统的配置状况影响巨大。仓储系统的规划与设计问题解决的好坏在很大程度上决定了企业物流系统输出的效率水平，服务水平，成本水平。因此，应予以高度关注。 通过本章的学习同学们应充分了解仓储系统的布局与规划的目标、原则，以及仓库布局的主要模式与内容；掌握仓储选址决策的常用分析方法（因素评分法、线性规划法、重心法和德尔菲分析模型）的要点，并且能够进行仓库与堆场设计时的常用计算分析方法。