仓库的布局与设计

第四节　仓库的布局与设计

一、设计与布局

为了理解仓库布局与设计，了解一些关于典型仓库对基本空间需求的背景知识是必要的。对基本空间需求的讨论与对基本仓储操作的讨论是密切相关的。在仔细探讨公司需要的空间类型之前，我们先简要地分析公司需要多少空间（见图8-4）。

图8-4　仓库的空间需求

决定所需仓库空间的第一步是对公司产品的需求做出预测。这意味着要根据产品种类估计在一定的销售时期内（通常为30天）的产品销量。然后公司需要决定各类产品的数量，通常将安全储备也考虑在内。接下来的一步是计算各部分所占的体积，这里面包括了输送台的体积，通常考虑要比有关时期增长10％—15％。此时，公司对所需的基本储存空间就有了个大致的估计。公司还必须为过道以及诸如电梯、会议室之类设施留出所需的空间。仓库总空间的三分之一通常无储存功能。很多公司通过计算机模拟来进行对这些空间的决策。计算机能考虑很多变量并帮助人们对将来的需求作出预测，在这一方面，已经有了好的软件包。

决定仓库空间需求时所需考虑空间包括四个方面。

1.与运输的接口

仓库一项额外的空间需求是为物流系统中的运输部分提供一个接口，即收货与运货接口。虽然这一接口可以是单一区域，但通常把它设在两个不同的位置以保证效率。考虑到这些空间需求，公司必须决定将接货点设在仓库外部还是将货物直接由运输工具卸载到仓库内部。公司必须考虑到装卸货物以及存放设备与托盘所需的空间。

在货物整合及运输前安置货物的场所同样是很重要的。此外，这一场所还必须要有进行核对、点数和检查工作的空间。收发货物的体积和频率决定了对接货与发货空间的需求。

2.按订单进行分拣的空间

配送仓库中的另一项空间需求是按要求进行分拣和组装。这些仓储功能所需的空间大小取决于产品的自然属性以及处理时所采用的设备。这一场所的布局对高效运作和为客户服务方面也起着关键性作用。

3.存储空间

第三类空间是实际存储空间。在一个仓库中，公司必须尽量最高效地利用整个存储空间。公司可以根据我们前面进行的分析决定存储空间的大小，这一空间将是仓库中占地最大的场所。与按订单进行分拣的空间一样，公司必须仔细考虑存储场所的布局。

4.其他类空间

最后，公司还必须考虑三类额外的空间。第一，许多配送仓库必须要有空间进行回收工作，即将未损坏的部件从损坏了的包装箱中分离出来；第二，管理和工作人员日常所需的办公空间；第三，休息室、职工食堂、公共场所及更衣室也需要空间。这三类空间的大小取决于一系列的变量。例如，货物的平均损坏量和重新包装未受损货物的难易程度决定了回收工作所需空间的大小，而员工数量的多少决定了所需食堂和更衣室的空间大小。

二、布局与设计原则

到目前为止，我们已经讨论了一个典型的仓库对不同空间的需求，我们还需要对布局问题进行更深入的探讨。首先我们要考虑的是一般的布局设计准则（如图8-5所示）。然后再分析前文中所列出各类空间的布局。

图8-5　仓库布局设计的原则

图8-5所列的被最广泛接受的仓库布局与设计准则包括：

（1）尽可能采用单层设备，因为这样做不仅造价低，资产的平均利用率也高。

（2）使货物在出入仓库时直线或直接流动，以避免逆向操作和低效运作，如图8-6所示。

图8-6　仓库的基本结构

（3）采用高效的物料搬运设备及操作流程。与其他准则相结合，在操作流程中物料搬运设备能提高仓库运作效率。

（4）在仓库里采用有效的存储计划。换句话说，公司必须将货物置于最大限度进行仓储操作和避免低效率运作的境地。即在对所储存货物提供足够的便利与保护的同时，要尽量充分、彻底地利用已有空间。

（5）在物料搬运设备大小、类型、转弯半径的限制下尽量减少通道所占的空间。当然，也必须考虑到产品和它们所造成的一些限制条件。

（6）尽量利用仓库的高度，也就是说，有效地利用仓库的容积。这通常要求同物料搬运紧密结合起来。虽然能够在狭小通道中调动并将货物堆码到超过常规高度的运输工具可能很昂贵，但这样的设备潜在地节省了较大的综合系统的费用，因为利用高度的成本只相当于建造水平方向等容量存储空间费用的五分之一。毕竟，等容积的高层仓库（40—50英尺高）与25英尺高的仓库相比，前者占地面积不及后者的一半，这样就减少了土地成本。

考虑了这些一般准则之后，就需要把注意力转移到仓库基本空间场所的设计需求上来。关于接货和发货场所，公司要对货物暂存以及所需设备安置的地点做出决定。物料搬运设备拐弯的需要也影响着这一场所需要的空间大小。公司还必须分析库房的数量、大小和形状，影响库房需求的因素有：公司所采用的运送设备的类型、产品特性以及物料搬运设备。

至于分拣和备货场所，必须注意到，在一个配送仓库里，这一场所以短距离频繁运输为特征。因为要将各类产品置于分拣工人可触及范围之内，要有效地利用这里的空间是很困难的。虽然采用物料搬运设备可以在一定程度上克服这一困难，但公司不可能从根本上解决这个问题，因为频繁的运动需要更多的开放空间。

三、分拣和备货场所的布局

布置分拣和备货场所有三种基本的方法。

第一种方法是最常见的，即采用将适当的货架和备货设备置于存储场所中，这基本上是将分拣、备货和存储场所结合在了一起（如图8-7）的方法。

图8-7　按订单分拣的一般结构

第二种方法是采用变动的场所，它为存储、分拣和备货提供了各自的场所（如图8-8）。为了更方便地进行操作，分拣库房通常比存储库房要小。公司把分拣库房与存储库房分开，并为其定期准备包装箱。将分拣与存储分开减少了分拣的时间和距离，但同时也降低了仓库运转的灵活性。

图8-8　采用变动场所的方案

第三种方法是采用保留/活动区域（如图8-9）。这一方法比采用变动场所的方法更为复杂，它将存储场所分为两块：①保留存储区；②活动的（或向前的）存储区。保留存储区应该紧接着运入接货区。活动的（或向前的）存储区应该紧接着分拣区和备货区。当活动存储区中的存货降至一定水平后，仓库工作人员就从保留存储区中取出货物，用其恢复活动存储区的存货。在保留/活动存储系统中，活动存储区中的货架通常是被直接输送到分拣场所的。

图8-9　保留/活动区域方案

四、布局与设计的目的

（一）利用容积

正如前面所说的，在仓库存储区布局设计时一条重要的准则是充分利用仓库的容积。达到这一目的的存储区设计特征是利用的存储库房越大对存取造成的限制就越多。仓库货物的周转量和提供量会影响存储库房的实际大小。例如，在一家供货仓库里，当周转率很低时，库房又宽又深，存取能力有限，过道也非常狭小。周转率增加就必须有更好的存取操作、更小的库房和更宽的过道。配送仓库中为顾客服务的需要也必须有更快的存取操作条件。

（二）保护

仓库布局的保护和效率的目的为决定仓库空间的使用提供了一个良好的框架。首先来看保护方面，我们能制定出一些一般的准则。第一，仓库中各类危险品（例如易爆、易燃物、氧化剂）必须同其他货物分开储存以避免货物被损坏。第二，公司必须对需要特别看管的货物采取保护措施以防止货物失窃。第三，仓库必须适当地调整那些需要处理的货物，例如：需要冷冻或需要加热的货物。第四，仓库工作人员应该避免把轻、脆货物堆码或储藏到可能会使其受损的地方。

有必要对危险品运输与存储加强管理，这些危险品包括：放射性材料、易爆品以及一些其他种类的货物。因为在一定地方或处于一定状态时，这些货物危险性非常大。

（三）效率

关于效率问题，有两点很重要。第一，有效地利用仓库空间，即利用好仓库的高度，并减小过道所占空间。第二，安排好货物的堆垛以减少劳动消耗，降低搬运成本。

公司通常通过对三个变量的分析来获取效率。第一个变量是货物吞吐水平，公司应当将吞吐量大的货物放在最容易存取它们的地方，即靠近运输区域的地方或不太高也不太低的地方。第二，货物的大小也影响着效率，公司应当将体积大的货物安置在距离运输区域较近的地方以减少搬运的时间。第三，如果货物的装载体积超过其有序存储时的体积，则将这些货物安置在靠近运输区域的地方以减少处理成本。

（四）机械化

虽然机械化系统不能解决仓库中的所有问题，但它为仓库提高货物配送效率提供了巨大潜力。在进行细致地计划时应当将在自动化方面投资的风险都考虑在内，这些风险包括：由于科技进步造成的设备过时，市场波动，以及投资的回收等等。在采用机械化前的计划阶段还要进行操作分析，因为机械化操作要达到最佳效果的前提是货物外形规则且易于搬运，选货工作处于整个运作过程的中段，货物的搬运量大并且搬运过程中波动较小。

（五）生产率

公司不应该临时作出一些仓储决策，而是应该在仓储运作过程中定期监测生产率大小。虽然监测方法多种多样，但公司应该给成本和货物搬运效率定一个标准，用它来衡量实际运作的效果，从而提高仓库的生产率。通过提高生产率，公司可以提高资源的利用率，增加利润、现金流量以及投资的回报，还能为客户提供更好的服务。

为了提高生产率，公司应当将整个仓库的运作划分成若干个职能单位，并衡量各个单位的生产率、效用和表现，注意提高各单位劳动力、装备、设施的利用水平，如果有条件的话，还应参照一定的标准，多次测量后可以看到以上提到的这些都有相近的趋势。虽然没有固定的模式可循，但是公司在选择衡量仓库生产率的方法时，必须将有效性、覆盖面、可比较性、完善性、有益性、相容性、成本效用等因素考虑进去。

（六）资源

在衡量仓库生产率时，仓库所用的资源是劳动力、装备、设施、能源以及财务投资。在公司自有的仓库里，要衡量的各仓储职能是接货、储存、补货，按订单选货、验货、包装及标注、策划及整理订单、装运、职员及管理。

（七）改进措施

我们推荐在仓储操作中采用四种改进措施。第一，通过检查设备位置、数据处理及物料搬运的计划，减少设备、数据、物资在仓库内部的移动距离。第二，通过在市场上鼓励客户下大订单，增加设备搬运货物的单位体积。第三，尽量在来回过程中轮流使用仓库设备。最后，通过增加存储空间以提高空间效用。公司还可以通过增加仓库里的亮度、清洁通道、改变作业方针、高效地处理信息来提高仓库的生产率。

公司还可以从对客户服务的角度看待生产率，这时可以把公司准确完成的订单、失去的订单和缺货所占的比例作为衡量标准。除了这些标准外，公司还应利用反馈回来的信息解决仓库中储运方面的问题。

（八）计算机

许多公司利用计算机来解决仓库中的一些问题并作出决策。在分析销售及成本、计算订单周期、控制存货、管理运输及设计布局方面，计算机可以有效地发挥作用。公司的客户服务方案方面也可以利用计算机将有关订单处理进程、货损状况及运输方面的问题通知客户和公司内部管理人员。位于不同配送阶段的计算机终端可以迅速地提供有关订单状态的信息。公司还可以通过与公共仓库相连的计算机对仓库的运作进行控制。