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空间利用分析空间利用分析图图11 货物沿通道的堆码货物沿通道的堆码货物堆码分为层高，深度和列数。货物堆码分为层高，深度和列数。第1页/共39页图图12 蜂窝损失示意图蜂窝损失示意图（1）蜂窝损失）蜂窝损失定义定义如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽，所产生的如果在一列货堆上取走一层或几层，只要不被取尽，所产生的空缺不能被空缺不能被别的货物别的货物填补，留下的空位有如蜂窝，故名蜂窝形填补，留下的空位有如蜂窝，故名蜂窝形空缺。空缺。第2页/共39页蜂窝损失率蜂窝损失率蜂窝损失空缺系数的计算如下。蜂窝损失空缺系数的计算如下。 空缺系数空缺系数H的期望值为：的期望值为：式中式中n 一列货位堆码货物件数；一列货位堆码货物件数；i = 0, 1, 2, 。计算蜂窝损失空缺系数？计算蜂窝损失空缺系数？讨论讨论货架存储有没有空缺系数？货架存储有没有空缺系数？第3页/共39页（2）通道损失）通道损失定义定义通道损失则是由于通道占据了有效的堆放面积，无论分类堆码，通道损失则是由于通道占据了有效的堆放面积，无论分类堆码，还是货架储存，都存在通道损失。还是货架储存，都存在通道损失。通道损失计算通道损失计算：蜂窝损失计算蜂窝损失计算：式中：式中： Wa通道宽度；通道宽度； d货堆深度。货堆深度。 总的空间损失计算总的空间损失计算：为通道损失和蜂窝损失的和。：为通道损失和蜂窝损失的和。第4页/共39页不同深度时，通道损失、蜂窝损失及总空间损失不同深度时，通道损失、蜂窝损失及总空间损失 4层货物层货物 通道宽度为通道宽度为3m，货物深度为，货物深度为1m提高提高仓库高度仓库高度和降低和降低通道宽度，通道宽度，能有效提高空能有效提高空间利用率，高层立体仓库发展的一个原因。间利用率，高层立体仓库发展的一个原因。可见，货堆越深，通道的损失越小，虽然蜂窝型的空缺损失越大，但总的库容量损失有所减少。第5页/共39页例 某种货物C为木箱包装形式，尺寸（长宽高）为1000600700mm，箱底部平行宽度方向有两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最高可堆4层。C货物最大库存量为600件，请考虑通道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度为3.6m）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。 （一般叉车货叉长达9001000mm ）第6页/共39页 解：货物堆垛4层，实际占地面积为1.00.6600/4=90m2。 一般叉车货叉长达9001000mm，因此堆码时一次可以叉两件C货物。则通道分类堆垛方式为每通道两边至少各有两排货物。 若按货堆深度两排计算，此时通道损失La=3.6/(3.6+2(0.62)=0.6，但取出货物时一般是一件一件取，则蜂窝损失为一列8件计，可算出蜂窝损失空缺系数E(H)=7/16=0.4375，考虑通道损失后的蜂窝损失为0.4375(1-0.6)=0.175，合计损失为0.6+0.175=0.775。故需要的存储面积为90/(1-0.775)=400 m2。第7页/共39页例 若货堆深度更多，如4排第8页/共39页解：货物堆垛4层，实际占地面积为1.00.6600/4=90m2。若货堆深度更多，如4排，则La=3.6/(3.6+2(0.64)=0.429，蜂窝损失为一列16件计，蜂窝损失空缺系数E(H)=15/32=0.46875，合计损失为0.429+0.46875(1-0.429)=0.697，故需要的存储面积为90/(1-0.697)=297 m2。 例 若货堆深度更多，如4排第9页/共39页例题例题某 种 货 物某 种 货 物 C 为 木 箱 包 装 形 式 ， 尺 寸 （ 长为 木 箱 包 装 形 式 ， 尺 寸 （ 长 宽宽 高 ） 为高 ） 为1100800900mm，箱底部平行宽度方向有两根垫木，可用，箱底部平行宽度方向有两根垫木，可用叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最高可堆叉车搬运，在仓库中堆垛放置，最高可堆4层。层。C货物最大库存货物最大库存量为量为1000件，请考虑通道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度件，请考虑通道损失（设叉车直角堆垛最小通道宽度为为3.6m，货叉长，货叉长1m）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。）和蜂窝损失确定其需要的存储面积。第10页/共39页（3）空间利用和空间标准）空间利用和空间标准按随机存储，最佳深度：按随机存储，最佳深度：存储深度存储深度 示意图示意图 货物面积货物面积 列数列数 总面积总面积 空间利用率空间利用率 D=1 12 12 24 50%D=2 12 7 21 57%D=3 12 5 20 60%A A A A B B B B B C C CA A B B C A A B B B C CA B CA B B CA A B B C按定位存储，按定位存储，ABC货物存储在不同深度的占用面积和空间利用率。货物存储在不同深度的占用面积和空间利用率。第11页/共39页空间利用考虑的因素空间利用考虑的因素p空间的保持；空间的保持；空间集中方向空间集中方向 托盘货架托盘货架 双深货架双深货架 驶入驶入/ /驶出式货架驶出式货架p 空间的限制；空间的限制；p 易存取性；（通道设计与相关的搬运设备符合，靠墙不应设易存取性；（通道设计与相关的搬运设备符合，靠墙不应设置通道，通道方向与存储区长轴线一致，主通道面向门。）置通道，通道方向与存储区长轴线一致，主通道面向门。）p考虑良好的存储策略。考虑良好的存储策略。第12页/共39页（4）库容量）库容量存储单元存储单元(Stock Keeping Unit, SKU)根据拟存货物的规格品种、根据拟存货物的规格品种、体积、单位重量、形状和包体积、单位重量、形状和包装等确定每一个货物单元的装等确定每一个货物单元的尺寸和重量，以托盘或货箱尺寸和重量，以托盘或货箱为载体，在仓库货架占住一为载体，在仓库货架占住一个位置。个位置。库容量库容量是一个仓库拟存货物的最大容量，通常以仓库存储单是一个仓库拟存货物的最大容量，通常以仓库存储单元（托盘或货箱）来表示。元（托盘或货箱）来表示。第13页/共39页（5）仓库面积计算）仓库面积计算库房面积包括库房面积包括有效面积有效面积和和辅助面积辅助面积。仓库面积计算方法：仓库面积计算方法：p直接计算法（直接计算出货架、堆垛所占的面积和辅助面积直接计算法（直接计算出货架、堆垛所占的面积和辅助面积等，然后相加求出总面积。等，然后相加求出总面积。 ）直接计算法面积的计算与库内货物直接计算法面积的计算与库内货物存储方式存储方式、存取策略存取策略、空间空间利用利用、装卸搬运机械的类型装卸搬运机械的类型以及以及通道通道等有关，在设计时应根据等有关，在设计时应根据实际情况具体计算。实际情况具体计算。 p荷重计算法（一种经验算法，它根据库存量、储备期和单位荷重计算法（一种经验算法，它根据库存量、储备期和单位面积的荷重面积的荷重 ）第14页/共39页荷重计算法 荷重计算法是一种常用的计算方法，是根据仓库有效面积上的单位面积承重能力来确定仓库面积的方法。0Q TSTq 200储存区域面积全年储存货物量(t)物料平均储存天数（天）1单位有效面积平均承重能力（t/m )年有效工作日（天）储存区域面积利用率（用公式符号表示为：）式中： S储存区域面积(m2)； Q全年物料入库量(t)； T物料平均储备天数； q单位有效面积的平均承重能力(t/m2)； a储存面积利用系数； T0年有效工作日数；第15页/共39页 举例: 某建材公司计算建造一座建筑材料仓库，年入库量为20000吨，一年中工作300天，物料平均储备期50天,有效面积上平均货重0.7吨/平方米,仓库利用系数为0.4, 试用荷重计算法求仓库面积。第16页/共39页 解：根据题目中给出的条件，有 Q=20000，T0=300 T=50，=0.4, q=0.7 仓库面积: 仓库面积为11905(平方米)020000 5011905300 0.7 0.4Q TSTq a 第17页/共39页托盘尺寸计算法 若货物储存量较大，并以托盘为单位进行储存，则可先计算出存货实际占用面积，再考虑叉车存取作业所需通道面积，就可计算出储存区域的面积需求 第18页/共39页托盘平置堆码托盘平置堆码 假设托盘尺寸为PP平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品，若仓库平均存货量为Q，则存货面积需求(D)为： ()QDPPN平均存货量托盘尺寸平均每托盘堆码货品量储存区域面积还需考虑叉车存取作业所需通道面积，若通道占全部面积的30303535，则储存区域面积为： A AD/(1-35D/(1-35) )第19页/共39页托盘多层叠堆托盘多层叠堆 假设托盘尺寸为PP平方米，由货品尺寸及托盘尺寸算出每托盘平均可码放N箱货品，托盘在仓库内可堆码L层，若仓库平均存货量约为Q，则存货面积需求(D)为：()QPPLND平均存货量托盘尺寸平均每托盘堆码货品箱数 堆码层数 储存区域面积再需考虑叉车存取作业所需通道面积即可。第20页/共39页 由于货架储存系统具有分区特性，每区由两排货架及存取通道组成，因此由基本托盘占地面积再加上存取通道空间，才是实际储存区域面积，其中存取通道空间需视叉车是否作直角存取或仅是通行而异。 而在各储存货架位内的空间计算，应以一个货格为计算基准，一般的货格通常可存放两个托盘。下图为储存区域面积的计算方法。P2P2P2P2P2P1P1P1P1W1W2双货位货格仓库空间的计算第21页/共39页图中符号说明：图中符号说明： P1：货格宽度 P2：货格长度 Z：每货架区的货格数(每格位含2个托盘空间) W1：叉车直角存取的通道宽度 W2：货架区侧向通道宽度 A：货架使用平面面积 B：储区内货架总存货面积 S：储存区总平面面积 Q：平均存货需求量 L：货架层数 N：平均每托盘码放货品箱数 D：存货所需的基本托盘地面空间 则：货架使用平面面积货架使用平面面积 货架使用总面积货架使用总面积 B货架使用平面面积货架层数AL 储存区总平面面积储存区总平面面积 S货架使用平面面积十叉车通道十侧通道A十W1(5P2十W2)十(2P12W2)1212(4)(5)45APPPP第22页/共39页三第23页/共39页库房通道。一般库房通道应设有纵向或横向的进出库通道，大型库房还应同时设纵向和横向进出库通道。库房内各作业区之间还应留有作业通道，通道的宽窄应根据装卸搬运机械的类型确定。第24页/共39页例玛丽玫瑰化妆品公司的成品仓库采用的是6米高的托盘货架，由平衡重式叉车来存取货，货架通道宽度是3.6米。请问在不扩建仓库的情况下，可采用什么方法来增加库容量，以满足公司产品增加的要求？第25页/共39页解 换用通道要求更窄的叉车，如窄通道叉车，可同时相应提高货架堆垛层数和高度第26页/共39页例题例题某仓库拟存储某仓库拟存储A、B两类货物，包装尺寸（长两类货物，包装尺寸（长宽宽高）分别为高）分别为500280180mm和和400300205mm，采用在，采用在1 2001 000150mm的标准托盘上堆垛，高度不超过的标准托盘上堆垛，高度不超过900mm两类货物两类货物最高库存量分别是最高库存量分别是19200和和6750件，采用选取式重型货架堆垛，件，采用选取式重型货架堆垛，货架每一货格存放两个托盘货物。货架每一货格存放两个托盘货物。 作业叉车为电动堆垛叉车，提升高度为作业叉车为电动堆垛叉车，提升高度为3524mm，直角堆垛最，直角堆垛最小通道宽度为小通道宽度为2235mm。 试确定货架长宽高、层数和排数，并试确定货架长宽高、层数和排数，并计算货架区面积。计算货架区面积。第27页/共39页解解1）计算）计算A、B两类货物所需的托盘存储单元数。两类货物所需的托盘存储单元数。 对对A类货物，类货物，12001000托盘每层可放托盘每层可放8件，件，可堆层数为可堆层数为(900-150)/180=4.17，取整即，取整即4层层故一托盘可堆垛故一托盘可堆垛32件。件。库存量折合库存量折合SKU为为19200/32=600托盘。托盘。 同理对同理对B类货物，每托盘可堆垛类货物，每托盘可堆垛27件，共需件，共需250托盘。托盘。A、B共需共需850托盘托盘。第28页/共39页2）确定货格尺寸）确定货格尺寸 因每货格放因每货格放2托盘，按托盘货架尺寸要求，确定货格尺寸为托盘，按托盘货架尺寸要求，确定货格尺寸为120025031002 750mm （含立柱宽度（含立柱宽度50）长，）长，1 000mm深，深，1 100mm高（含横梁高度高（含横梁高度100）。）。图图13 托盘货架的尺寸图托盘货架的尺寸图第29页/共39页4）确定叉车货架作业单元）确定叉车货架作业单元图图14 叉车货架作业单元叉车货架作业单元3）确定货架层数）确定货架层数 由叉车的提升高度由叉车的提升高度3524mm确定货架层数为确定货架层数为4层，含地上层。层，含地上层。第30页/共39页由于叉车两面作业，故可以确定叉车货架作业单元。由于叉车两面作业，故可以确定叉车货架作业单元。该单元共有该单元共有16个托盘，长度为个托盘，长度为2.75m， 深度为两排货架深度深度为两排货架深度+背靠背间背靠背间100mm+叉车直角堆垛最小通叉车直角堆垛最小通道宽度道宽度 即即D=21m+0.1m+2.235m=4.335m取取4.4m 面积面积S0=2.754.4=12.1m2。第31页/共39页5）确定面积）确定面积由总由总SKU数除以叉车货架作业单元得所需单元数，再乘单元面数除以叉车货架作业单元得所需单元数，再乘单元面积即可得积即可得货架区面积货架区面积(包含通道包含通道)，即，即 单元数单元数=850/16=53.125取不小于的整数得取不小于的整数得54个个 故面积故面积S=54S0=5412.1=653.4 m2。第32页/共39页6）确定货架排数）确定货架排数图图15 8排排14列列4层货架布置，共层货架布置，共896个托盘个托盘第33页/共39页二、库房布置设计二、库房布置设计 仓库面积仓库面积 500米米2 5001000米米2 10002000米米2宽度与长度宽度与长度 1:21:3 1:31:5 1:51:6 （1）库房设计）库房设计仓库总面积，以此可作库房设计。库房的长度与宽度（跨度）仓库总面积，以此可作库房设计。库房的长度与宽度（跨度）与库房面积有关，在确定的面积下，长宽可以有无数种组合，与库房面积有关，在确定的面积下，长宽可以有无数种组合，但设计要按优先比例选取，一般如下表所示。但设计要按优先比例选取，一般如下表所示。第34页/共39页三、仓库的典型布置三、仓库的典型布置（1）U型布置型布置托盘存取系统货箱拣货系统散箱拣货系统进货越库作业包装与出货入库物料搬运分类和集中：物流路线合理，进出口码头资源可以充分：物流路线合理，进出口码头资源可以充分 利用，便于越库作业，便于扩展。利用，便于越库作业，便于扩展。第35页/共39页（2）直进穿越式布置）直进穿越式布置进进货货储储存存拣拣货货出出货货：非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰：非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰 时同时进出货库作业。时同时进出货库作业。第36页/共39页 型流动 直线型流动 型流动 收货收货储存储存拣货拣货发货发货收货收货储存储存拣货拣货发货发货拣货拣货发货发货收货收货储存储存第37页/共39页物流动线物流动线动线图：动线图：在仓库或物流中心平面布置图上布置动线，表示商品、设备在仓库或物流中心平面布置图上布置动线，表示商品、设备（包括货品箱、托盘、料箱等）、废弃物和人员的移动路线（包括货品箱、托盘、料箱等）、废弃物和人员的移动路线 。图图18 仓库物流和人流动线图仓库物流和人流动线图第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页
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