- 物流倉諸配送系統技巧450問
- 金躍躍 劉昌祺 楊瑋
- 7384字
- 2019-01-04 09:26:23
第5節 區域布置規劃
1.什么是區域布置與規劃分析程序?
圖2-7為物流配送中心的區域布置與詳細規劃的分析程序。在完成各作業程序、作業區域、主要物流設備和周邊設施等的規劃之后,則可進行空間區和作業區的布置工作,并標示各作業區的面積和界限范圍。

圖2-7 區域布置與詳細規劃的分析程序
區域布置規劃的主要程序有活動關系分析、空間規劃、活動關系與區域面積的配置、活動流程的動線分析、實體限制的修正。通過對這五個內容的研究,對物流作業區域布置、廠房作業區域的布置和廠區布置具有相當重要的作用。
2.如何規劃作業空間?
作業空間規劃在整個物流配送中心規劃設計中占有重要的地位。在規劃空間時,首先根據作業流量、作業活動特性、設備型號、建筑物特性、成本和效率等因素,從而確定滿足作業要求的空間大小、長度、寬度和高度。
在完成物流設備和周邊設備規劃并選定各項設備型號和數量之后,便可進行各作業區內的設備規劃工作。
通過區域分析,可估計各區域的面積,根據各部門區域性質不同,要求作業空間的標準也不同。最后,根據整個物流配送中心的實際和發展情況作適當調整。
在規劃作業空間時,除了估計設備的基本使用面積外,還要估計操作、活動、物料暫存作業空間和通道面積等。圖2-8為物流配送中心作業空間規劃程序分析。

圖2-8 物流配送中心作業空間規劃程序分析
3.如何布置規劃通道空間?
通道的正確安排和寬度設計將直接影響物流效率。一般在規劃布置廠房時首先設計通道位置和寬度。影響通道位置和寬度的因素有通道形式,搬運設備的型號、尺寸、能力和旋轉半徑,儲存物品尺寸,到進出口和裝卸區的距離,儲存的批量尺寸,防火墻位置,行列空間,服務區和設備的位置,地板負載能力,電梯和斜道位置以及出入方便性等。
物流配送中心的通道分為廠區通道和廠內通道兩種。廠區通道將對車輛、人員的進出、車輛回轉、上下貨等動線有影響。而廠房內通道包括如下幾種。
(1)工作通道 是物流倉儲作業和出入廠房作業的通道。其中包括主通道和輔助通道。主通道連接廠房的進出口和各作業區,道路最寬。輔助通道連接主通道和各作業區內的通道,一般是平行或垂直于主通道。
(2)員工進出特殊區的人行道。
(3)電梯通道 出入電梯的通道,距主通道3~4.5m。
(4)其他各種性質的通道 公共設施、防火設備或緊急逃生所需要的進出道路。
在空間分配時主要考慮通道設置和寬度,同時注意如下因素。
①流量經濟性 即是讓廠房通道的人和物的移動形成路徑。
②空間經濟性 即是慎重設計空間大小,有效發揮空間的效益。
③設計順序 設計順序是主通道和出入廠門的位置;出入廠門和作業區間的通道;服務設施和參觀走道。
④大規模廠房的空間經濟性 在一個6m的廠房內應有一條1.2~2m的通道,占有效地板空間的25%~30%。一個180m寬的廠房應有3條寬3.6m的通道,只占空間的6%。再加上一些次要通道,也只占10%~12%。大廠房通道設計可實現最大的空間性。
⑤危險條件 通道寬暢,遇險易逃生。
⑥樓層間的交通 電梯是樓層間的主要交通工具。電梯位置不能妨礙主要通道的交通。
此外,不同儲區的布置其通道空間比例也不一樣。一般物流配送中心采用中樞通道式,即通道穿過廠房中央,可有效利用空間。
4.如何設計通道寬度?
關于通道寬度設計,根據不同作業區域、人員或車輛行走速度、單位時間通行人數、搬運物品體積等因素而定。表2-3為廠房通道寬度參考值。
表2-3 廠房通道寬度參考值

就人員行走通道為例,設人員通過速度v,單位時間通過人數n,兩人前后最短距離d,平均每人身寬w,則每人在通道上所占空間為d×w,為此通道寬度W公式如下。
(2-3)
設兩人行走時需要的前后最短距離為d=1.5m,平均人身寬度w=0.75m,一般人行走速度v=53m/min,每分鐘通過105人,把這些數據代入式(2-3),即
5.如何規劃設計貨區的作業空間?
(1)進出貨平臺的規劃設計 在進貨時需要拆裝、理貨、檢查或暫存以待車裝載配送。為此在進出貨平臺上應留空間作為緩沖區。為了使平臺與車輛高度能滿足裝卸貨的順利進行,進出貨平臺需要連接設備。為此,這種連接設備需要1~2.5m的空間。若使用固定式連接設備時需1.5~3.5m的空間。為使車輛及人員暢通進出,在暫存區和連接設備之間應有出入通道。圖2-9為暫存區、連接設備和出入通道的布置形式。

圖2-9 暫存區、連接設備和出入通道的布置形式
(2)進出貨碼頭配置形式的設計 是根據作業性質、廠房形式以及倉庫內物流動線進行設計的。進出貨碼頭的相對位置是否合適將直接影響進出貨效率。兩者位置關系有如下幾種。
①進出貨共同碼頭 這可提高空間和設備利用率,但管理困難。這適合于進出貨時間錯開的倉庫。
②進出貨區分用碼頭 易管理,空間利用率低。這適用于廠房空間較大、進出貨容易互相影響的倉庫。
③進出貨區分別使用碼頭 空間分開、設備獨立。優點是進貨與動線暢通迅速,但設備利用率較低。
④多個進出貨碼頭 適用于進出貨頻繁且空間足夠的倉庫。
(3)碼頭設計形式 碼頭形式有鋸齒形[圖2-10(a)]和直線形[圖2-10(b)]兩種。鋸齒形優點是車輛旋轉縱深較淺,缺點是占用倉庫內部空間較大。直線形優點是占用倉庫內部空間小,缺點是車輛旋轉縱深較大,且需要較大外部空間。

圖2-10 進出貨碼頭設計形式
6.如何設計停車碼頭?
在設計進出貨空間時,除考慮效率和空間之外,還應該考慮安全問題。尤其是設計車輛和碼頭之間的連接部分時必須考慮到如何防止大風吹入倉庫和雨水進入倉庫。此外,還應該避免庫內空調的冷暖氣外溢和能源損失。為此,停車碼頭有以下三種形式。
(1)內圍式[圖2-11(a)] 把碼頭圍在廠房內,進出車輛可直接入廠裝卸貨。其優點在于安全、不怕風吹雨打以及冷暖氣不怕外溢。
(2)齊平式[圖2-11(b)] 月臺與倉庫外邊齊平,優點是整個月臺仍在倉庫內,可避免能源浪費。此種形式造價低,目前被廣泛采用。
(3)開放式[圖2-11(c)] 月臺全部突出在廠房之外,月臺上的物品完全沒有遮掩,庫內冷暖氣更易外溢。

圖2-11 停車碼頭設計形式
7.如何計算月臺數量?
為了計算月臺數量,應掌握高峰時段的車數和每車裝卸貨需要的時間。此外,還應考慮發展情況。為了使設備順利進出碼頭,要考慮每一個停車月臺門面尺寸。一般物流配送中心月臺門高為2.44m,門寬2.75m。
(1)月臺尺寸規范化
①高式月臺的開口尺寸 當運輸車輛不進入月臺內時,月臺大小=車廂大小+余量。
月臺尺寸W
W=wt+2C0 (2-4)
H=ht+a (2-5)
式中 W——月臺開口寬度;
H——月臺開口高度;
ht——車輛最大高度;
wt——車輛最大寬度;
C0——側面余量;
a——上面余量。
一般取C0= a>300mm。當運輸車輛為普通貨車時,裝載高度較高,取a>600mm。由圖2-12知,月臺高度Hs=月臺開口高度H+月臺平臺高度Hd。

圖2-12 高式月臺開口尺寸
②低式月臺的開口尺寸 低月臺裝卸一般是人工作業,月臺大小等于車輛大小加一定余量即可。
月臺尺寸W
W=wt+2C0 (2-6)
H=ht+a (2-7)
式中 W——月臺開口寬度;
H——月臺開口高度;
wt—— 車輛最大寬度;
ht——車輛最大高度;
C0——側面余量;
a——上面余量。
當運輸車輛進入月臺時,在寬度方向上必須留有一定余量。圖2-13為車輛進入月臺內的尺寸圖。

圖2-13 低式月臺的開口尺寸
(2)月臺數量計算
N=a/(W+d0) (2-8)
N=b/(W+d0) (2-9)
式中 N——月臺數量;
a——長度方向倉庫長度;
b——寬度方向倉庫長度;
W——月臺開口寬度;
d0——月臺兩側建筑預留寬度。
8.如何計算托盤平置堆放空間?
(1)普通平置托盤空間計算 圖2-14為平置托盤區圖。發貨量大的托盤裝載單元適宜平置堆放在地面上,但應考慮托盤裝載單元數量、尺寸和通道。設托盤底面尺寸PP(m2),根據物品和托盤的尺寸計算出每個托盤平均可堆放N箱物品。若平均總存貨量為Q,則需要空間D為
(2-10)

圖2-14 平置托盤區
在實際儲存作業時,高層叉車存取作業需要一定空間。此外,中樞型通道占全部面積的30%~35%。為此,實際儲存所需空間A為
(2-11)
(2)多層碼垛箱式托盤平置區空間計算 圖2-15為箱式托盤平置區。設紙箱尺寸為PP(m2),每個箱式托盤平均可堆放N箱物品。箱式托盤單元可以堆高L層,平均總存貨量為Q,則箱式托盤碼垛空間D為
(2-12)

圖2-15 箱式托盤平置區
在實際計算儲存需空間時,還要考慮高層叉車存取作業所需空間。若采用一般的中樞型通道,則通道占全部面積的35%~40%,所以實際儲存需要空間A為
(2-13)
9.如何計算托盤式貨架空間?
當使用托盤式貨架儲存物品時,在計算存貨空間時除了考慮物品尺寸和數量、托盤尺寸、貨架形式和層數之外,還要考慮相應通道空間。設1排×1列×L層的貨架單元的平均總存貨量約為Q,每個貨位中的托盤可堆放N箱, 則存貨需要的托盤式貨架占地面積P為
(2-14)
圖2-16為托盤式貨架儲存單位空間計算圖,每個貨格有2個貨位,每個貨位1個托盤單元 。托盤式貨架的每個巷道區由兩排貨架和通道組成。實際儲存區空間包括存取通道和倉庫巷道區空間(由托盤占地空間換算)而成。在計算貨架的貨格空間時,應以一個貨位為計算基礎。通常一個貨格可存放1個或2個托盤。1個托盤占據空間為1個貨位。現在以存放2個托盤為例加以說明。

圖2-16 托盤貨架儲存單位空間計算
注:a為貨架柱寬;b為托盤與貨架間隙;c為托盤寬度;d為托盤間間隙;e為托盤梁架高度;f為托盤堆放與貨架橫梁間隙;g為托盤堆放高度(含托盤厚度);h為托盤貨架中梁柱寬;i為托盤堆放前后深度間隙;P1為貨架單元寬度,P1=c+2i;P2為貨架單元長度,P2=a+2b+2c+d。
如圖2-17所示托盤式貨架區,貨格寬度P1、貨格長度為P2,儲區貨位列數Z,叉車直角存取通道寬W1,儲區側向通道寬W2,儲存區的分區數為B,每一分區空間面積A,則
(2-15)
(2-16)

圖2-17 托盤式貨架儲區空間計算
注:P1為貨格寬度;P2為貨格長度;z為貨格數;W1為叉車用通道寬度;W2為貨架區側向通道寬度;A為貨架區塊面積;B為庫存區內貨架區塊總數;S為總庫存區面積;Q為平均存貨需求量;L為托盤堆放層數;N為平均每個托盤堆放貨品箱數;P為存貨所需的托盤地面空間。,
,
,
。
當求得倉儲區數B和每區面積A之后,則可求出倉儲區全部面積S,即
S=AB (2-17)
每個區塊內貨格所占面積為2ZP1P2。設Z=10,P1=P2=1.5m,W1=W2=3m,則區塊面積A=(2×1.5+3)×(10×1.5+3)=108m2,通道面積為63m2,約為儲存區塊面積的58%。為此,為了增加空間利用率,在可能條件下,盡量增加儲存高度。
10.如何計算輕型貨架儲存區?
輕型貨架用來儲存尺寸不大的多品種小批量的物品。如以箱為儲存單位時,在計算空間時應考慮貨品尺寸、數量、貨架形式及層數、貨架的儲位空間等因素。設輕型貨架為L層,每個貨位面積ab,每一個貨位堆放m箱,總平均存貨量Q,則存貨空間D為
(2-18)
11.如何計算托盤式貨架的儲存量?
圖2-18為保管與揀貨共用的托盤貨架。一般是二、三層以上作為保管補貨區,一層為揀貨區。實踐證明,為了保證足夠的補貨量,取保管放大系數為1.3。設保管區托盤量為P;
(2-19)
式中 Q——平均存貨量;
L——貨架層數;
N——每個托盤單元裝載箱品數量;
P——保管區托盤數量;
I——揀貨品項數。

圖2-18 保管與揀貨共用的托盤貨架
12.何謂流動貨架揀貨方式?
圖2-19為流動貨架揀貨方式。此方式用于進出貨量小、體積不大或外形不規則貨品的揀貨作業。因為進貨→保管→揀貨→發貨都是單向物流動線,可配合出/入庫的輸送機作業,讓流動貨架來實現儲存和揀貨的動管功能。這可達到先入先出的管理目的。在進貨區把物品直接從車上卸到入庫輸送機上,入庫輸送機自動把物品送到儲存和揀貨區。這種揀貨方式效率較高。放在出庫輸送機上揀出的物品自動被送到發貨區。

圖2-19 流動貨架揀貨方式
揀貨單位有箱品和單品兩種。按箱揀貨方式配合貼標工作進行輸送帶的分類作業。單品揀貨配合拆箱作業,利用周轉箱作為用戶的集貨單位,再通過輸送帶分送到發貨區。當然周轉箱應具有如條碼、發貨單卡等之類的識別功能。
流動貨架優點在于僅在揀貨區通路上行走便可方便揀貨,使用出庫輸送機提高效率,出入庫輸送機分開可同時進行出入庫作業。
13.何謂多列流動貨架平行揀貨方式?
如圖2-20為多列流動貨架揀貨方式。對于規模較大的物流配送中心可采用多列流動貨架平行作業,之后,再用合流輸送機把來自各線的物品集中起來。

圖2-20 多列流動貨架揀貨方式
14.何謂單面開放式貨架的揀貨方式?
圖2-21為單面開放式貨架的揀貨方式。用單面開放式貨架揀貨,入庫和出庫是在同一側。為此,可共用一條入庫輸送機進行補貨和揀貨作業。節省空間,但必須錯開入庫和出庫時間,以免造成作業混亂。

圖2-21 單面開放式貨架的揀貨方式
15.什么是儲存與揀貨區分開的零星揀貨方式?
這是儲存區與揀貨區不是同一個貨架的揀貨方式,通過補貨把貨品由保存區送到揀貨區,適合于中等進出貨量的情況。圖2-22為儲存和揀貨區分開的零星進貨方式。

圖2-22 儲存和揀貨區分開的零星進貨方式
如果作業是多品種小批量的單品發貨方式,則可在揀貨區出庫輸送機兩側增設無動力揀貨輸送機,如圖2-23所示。這種方式的優點是揀貨員揀取物品時利用揀貨輸送機一邊推著空儲運箱一邊按揀貨單依箭頭方向在流動貨架前邊走邊揀貨。當揀貨完畢便把儲運箱移到動力輸送機上。這種方式工作方便、效率較高。

圖2-23 有/無動力輸送機的揀貨方式
16.什么是少批量分段揀貨和多品種少批量U形揀貨補貨方式?
(1)少批量分段揀貨方式是接力棒式揀貨方法 當揀貨區內揀貨品項過多時,流動貨架的揀貨路線很長,則可用接力棒式的分段揀貨方式,縮短揀貨行走距離和時間。圖2-24為分段揀貨補貨方式。

圖2-24 分段揀貨補貨方式
(2)圖2-25為U形多品種少批量揀貨補貨方式 此法用于揀貨人員不足或者揀貨時還要兼顧輸送機兩側貨架的情況。

圖2-25 U形多品種少批量揀貨補貨方式
17.如何設計行政區面積大小?
(1)辦公室 辦公室分為一般辦公室和現場辦公室兩種。其面積大小決定于人數和內部設備。一般規劃原則如下。
辦公室通道0.9m以上,4.5~7m2/人,兩桌間距離為0.8~1.2m。桌子與檔案設備通道為1~1.5m,行政領導辦公室面積28~38m2,單位領導辦公室面積為14~28m2,管理人員辦公室面積為6~18m2。
(2)檔案室 這是保管文件的重要設施,除檔案架或檔案柜空間之外,應留通道和檔案存取空間。為抽屜拉出方便,應留1.2~1.5m的通道以利工作。
(3)會客室 28~38m2。
(4)會議室 會議桌有長方形、U形、H形和環形排列。
(5)休息室 根據員工人數和作息時間而定。物流配送中心是全區禁煙,為此可在特定地方設立吸煙室。
(6)司機休息室 在入出庫作業區附近可設立司機休息室,以便司機裝卸貨或等待表單。
(7)洗手間 良好的衛生設備使員工精神飽滿、工作愉快。一般情況,大便器是10人以下1個,10~24人2個,25~49人3個,50~74人4個,75~100人5個,超過100人時每30人增加1個。對于女廁大便器是每10人1個。小便器是每30人設一個。對于洗面盆是男子每30人1個,女子每15人1個。
(8)衣帽間 為了使員工更換衣服和保管個人物品,在庫存區外設立衣帽間,每人一個格位,并有門鎖。
(9)膳食區 除餐廳之外,還應另設小賣部之類,為員工提供更大的方便。餐廳按高峰期人數考慮,0.8~1.5m2/人。廚房面積為餐廳面積的22%~35%。
18.如何設計廠區?
(1)大門和門衛室設計
①公司內外人士共用一個大門時,警衛室設置在大門一側,并可進行出入車輛管理。
②若出入口相鄰并位于廠區同側時,出入道路較大,可把出入動線分開,警衛室設于出入口中間,分別進行出入車輛管理。
③若出入口位于廠區同側時,可分別設立警衛室,嚴格執行一邊進廠一邊出廠的出入管理制度。
(2)停車場設計 停車種類主要是進貨車輛、來賓車輛和職員用車。根據物流配送中心的現實和發展情況、車輛類型估計車數。停車角度可分為90°、60°和45°三種。車位應和車輛行走車道相關。不同角度下的車輛進出所需車道寬度是不一樣的。表2-4為停車角度與寬度對照表。一般情況下多采用90°和60°的車位形式。
表2-4 停車場停車角度與寬度對照表 單位:m

①60°角停車場設計 其優點是車輛進出方便、車道寬度較小。但車位深度較深,同一列可停車數較少。表2-5為不同車輛尺寸規劃的車位對照表。圖2-26為2.74m的60°角車位設計。
表2-5 60°角停車場停車位對照表 單位:m


圖2-26 60°停車場布置
②90°停車場設計 這種車位設計時車輛進出困難、要求車寬度較大、車位深度和長一樣、同一列可停車數較多。表2-6為不同車輛尺寸的車位對照表。圖2-27為2.74m寬的90°車輛停車位設計。
表2-6 90°停車場停車格位對照表 單位:m


圖2-27 90°停車場布置
例:按90°規劃2280m2(60m×38m)的停車場時,可停82部車輛(5.79m×2.74m/車位)。若按60°規劃2276m2(62.5m×36.6m)的停車場時,可停78輛。由此可知,在面積接近的條件下,60°形式的車位布置比90°形式的車位布置略小。然而在實際設計車位時,還應考慮車輛尺寸和可用空間的長寬比例,做到充分利用有限空間。
a.運輸車輛回車空間。在設計停車場時,必須分析車輛型號和尺寸、并留出停車和回車的空間。圖2-28為不同車輛回車寬度。圖2-29為大型車輛回車寬度。

圖2-28 不同車輛的回車寬度

圖2-29 大型車的回車寬度
b.車輛停泊與綠化空間。在停車場周圍的圍墻邊設計為綠化區,以美化環境。
19.在物流配送中心作業區之間有幾種物流動線形式?
表2-7為物流動線形式及其相應的使用范圍。
表2-7 作業區域間物流動線形式

20.如何進行流程動線布置?
圖2-30是決定發貨月臺形式和廠內物流動線。圖2-31是根據物流動線及作業流程,配置面積較大且長寬比例不易變更的區域。圖2-32配置面積較大但長寬比例可變更的物流作業區。圖2-33是布置其余面積較小且長寬比例可變更的區域。圖2-34是布置現場行政管理和辦公區。

圖2-30 決定發貨月臺形式及廠房內物流動線

圖2-31 面積較大且長寬比例固定區域的設置

圖2-32 設置面積較大且長寬比可變的作業區域

圖2-33 設置剩余面積較小且長寬比例可變的區域

圖2-34 布置現場行政管理與辦公區
21.什么叫物流動線分析?
在區域布置階段,沒有指出各項設備的規格型號和尺寸,但是按生產要求基本確定了各種設備類型。根據這些設備性能逐一分析各區之間和區域內的物流動線是否流暢,分析步驟如圖2-35所示。

圖2-35 物流的動線分析程序
(1)設計廠房內的主要通道 根據廠房裝卸貨的出入形式、廠房內物流動線形式、各區域相對位置,設計廠房內的主要通道。
(2)進行物流設備方向和面積的規劃設計 主要考慮作業空間和區域內的通道情況。
(3)分析各區域之間物流動線形式,繪制物流動線圖,進一步研究物流動線的合理性和流暢性。
綜上所述,在物流配送中心系統規劃基本完成之后,必須對這個規劃進行經濟性、技術性(自動化程度、設備可靠性和設備維護保養)、系統作業(儲位柔性程度、系統作業柔性程度、系統擴充性、人員安全性和人員素質)等評估。
22.說明物流配送中心的詳細規劃設計程序。
圖2-36為物流設備規劃設計步驟。在選擇物流設備規格型號時,首先決定貨箱、托盤尺寸、堆放高度以及重量,之后再確定倉儲設備的型號規格。

圖2-36 物流設備的規劃設計步驟