儲存貨物的空間叫儲存空間,儲存是倉庫的核心功能,儲存區域規劃的合理與否直接關系倉庫的作業效率和儲存能力。
在進行倉儲區域的空間規劃時,應先求出存貨所需的空間大小,并考慮貨物尺寸及數量、堆碼方式、托盤方式、托盤尺寸、貨架貨位等因素,然后進行區域的空間規劃。堆碼方式、托盤及貨架的關系直接影響到空間的利用。
存儲空間利用
1)蜂窩損失
分類堆碼時計算面積要考慮蜂窩損失。以圖所示的分類堆碼為例,圖a為一個通道各有一排貨物,每排貨物有若干列,而每一列堆碼四層。
如果在一列貨堆上取走一層或幾層,只要不被取盡,所產生的空缺不能被別的貨物填補,留下的空位有如蜂窩,故名蜂窩形空缺,它影響了庫容量的充分利用。
蜂窩損失空缺系數的計算如下。
空缺系數H的期望值為
式中:n — 一列貨位堆碼貨物件數;
i = 0, 1, 2, …。
2)通道損失
通道損失則是由于通道占據了有效的堆放面積,無論分類堆碼,還是貨架儲存,都存在通道損失。若不考慮通道深度方向的情況,通道損失可用下式計算:
La=Wa / (Wa +2d )
式中:Wa — Width of asile,通道寬度,
d — depth,貨堆深度。
如下圖a,托盤深度為1m,叉車作業通道寬度為3m,則通道損失為 3/5,即60%??梢娡ǖ罁p失之多。
為降低此損失,可以增加貨位深度,如圖b堆兩排,通道損失降到0.429,但此時增加了蜂窩損失。
對于常見的選擇式貨架來說,堆垛深度最多兩排,即雙深式貨架,此時可配用帶伸縮叉的叉車。但出入庫和裝卸搬運等操作不太方便,需要全面考慮,具體參見后面案例。
通過上述典型計算,在貨物不同深度時的通道損失、蜂窩損失及總空間損失見下表。
可見,貨堆越深,通道的損失越小,雖然蜂窩形的空缺損失增大,但總的庫容量損失有所減少。
平面損失率很大,要提高空間利用率,只有往高度發展和降低通道寬度,這也是高層自動化立體倉庫發展的一個原因。
3)充分利用空間的因素
空間的保持??臻g的保持包括最大限度地將空間集中和立體空間的利用,以及將蜂窩損失降到最低空間的限制。空間利用受到結構鋼架、噴水消防裝置、頂棚高度、地面載荷強度(對多層貨架特別重要)、立柱以及物料安全堆放高度的限制。
易接近性。過分強調空間利用可能會導致不易接近物料。通道的設計必須足夠寬, 以便于物料搬運。而且每一個存儲孤島的接觸面都應有能進入的通道。所有主要通道都應是直的,可通向門;通道的方向應能使大多數物料沿存儲區的最長軸線存放;且通道應考慮兩面作業,不應沿墻設置,除非這面墻有門。
儲存策略,即安排貨物在倉庫儲存區域存放位置的方法和原則,它影響倉庫存儲區的設計。常見儲存策略有定位儲存、隨機儲存、分類儲存. 根據貨物的特性選擇儲區,大批量選大儲區,小批量選小儲區,體積大、笨重的儲于重型貨架并接近發貨區;輕量貨物儲于上層貨架;相同或相似的貨物盡可能靠近儲存等。良好的儲存策略可以減少出入庫移動距離,縮短作業時間,充分利用儲存空間。
倉儲區面積計算
倉儲規劃是生產制造業物流規劃過程中最核心的部分,主要包括倉儲區規劃和功能區規劃。而倉儲區規劃可為生產線持續生產提供保障,并可以消除因生產機械頻繁停開工造成的高昂成本。合理的倉儲區規劃需要精確的倉儲區面積計算,并滿足總庫存數量低、總土地占用量低、物料供應保障性高、物料入庫效率高的總要求。物流規劃實踐平臺匯集大量實際案例,為物流規劃教學提供詳細的案例、數據配套和方法指引,其中包括大量不同案例不同情景中關于倉儲面積計算的內容。
圖-物流規劃實踐平臺案例情景
物流規劃中倉儲面積的計算直接影響到生產過程中物料能否及時供給,同時倉儲面積的計算還受到有限土地規劃和資金預算的制約。因此計算的總目標是保證物料充分供給的前提下,使土地和資金耗用最少。另外不同規劃背景對于倉儲區面積的計算的也提出了要求,例如:倉儲區是基于當期生產還是未來生產所規劃,倉儲區是新規劃還是舊設施改造,倉儲區是否預留改造柔性等。因此針對倉儲區面積計算的共性與個性問題,本文將計算方法梳理如下。
(1)在倉儲區面積計算之前,首先需要《零件規格與倉儲容器規劃》中得到的零件使用清單(含零件-倉儲容器對應表單),以及《物流設施設備的選擇》中確定的存儲設施設備及相關參數作為計算的初始與假設條件。
圖-不同存儲設備最大存儲量樣本散點圖
(2)針對每一種零件計算最大儲量。最大存儲量等于入庫時最大入料數與安全庫存數之和。其中入料方式可選擇按周期入料或按數量盤點入料,如果零件供應商眾多,例如汽車制造業則多選用按周期入料的方式;如果供應商距離生產地點較近,且可保持實時的信息溝通,則可以選擇按數量盤點入料的方式。訂貨提前期的計算多由供應商距離與供給運輸速度決定。安全庫存的計算需先對供應商進行量化評價,而后依據供應商不同確定安全庫存。
(3)將最大存儲量轉換為以裝載容器計量的存儲量,例如:需要存儲810個某零件轉換為需要存儲4個小號周轉箱的某零件。然后對使用同一種裝載容器的零件,進行最大存儲量求和,結果以裝載容器計量。
圖-不同存儲設備最大堆垛層數對比箱形圖
(4)針對可入貨架的裝載容器,依據所選托盤和貨架,依次計算托盤數,貨位數,層板數,貨架數,然后結合存儲設施設備相關參數確定的貨架放置寬度、運輸通道寬度、揀選通道寬度,并依據庫房建設預留地確定貨架與通道的長度。最終將貨架面積與通道面積求總得到總貨架區面積。
(5)針對不可入貨架的裝載容器,只能選擇就地堆放,因此先統計堆垛層數,之后依次計算裝載后容器的底面積,容器的地面平鋪面積,并預留運輸與揀選通道后匯總求出就地堆放區總面積。
圖-某倉庫倉儲區面積比例
通過以上計算可以得到倉儲區面積的大小,繼而可依據倉儲用地的實際情況進行倉儲區布置設計。五步的倉儲面積計算方法,涵蓋了從零件使用清單到最大存儲量,再到子倉儲區面積,以及最終得到總倉儲區面積的全部計算邏輯。但是真實規劃中,因為生產企業背景、供應商特征以及物流設施設備選擇不同,所以倉儲面積計算過程中設施設備基礎參數和供應商相關量化數據會有較大的差異。因此倉儲區面積的計算要立足于具體規劃背景。
圖-倉儲區面積計算
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