某制造型企業立體倉庫的規劃與仿真

（昆明船舶設備集團有限公司，云南 昆明 650000）

1 引言

自動化立體倉庫集存儲、配送功能于一體，所存儲的物資對象種類繁多，尺寸、重量、數量等特征數據信息量大，值域區間分布廣泛，存儲周期長短不一。要滿足車間日常消耗物資的配送，需要對種類數以萬計的物資進行篩選，且過程中間穿插著大量的揀選、配盤、出庫、入庫操作。

在立庫規劃設計中，如何制定物料的存儲原則，選擇合理的出入庫策略，一直是制約此類型立體倉儲系統項目規劃的一個瓶頸。

2 廠區倉庫物流現狀

濟南某機床廠目前約有24個獨立倉庫，每種倉庫對應一種類型的物資，分布于廠區的各個地方，目前主要采用隔板式貨架及高架庫對物資進行存儲，公司通過ERP系統實現日常物流管理。

目前該公司面臨的主要問題是：（1）倉庫分布分散，廠區物流效率低，耗時長；（2）倉庫場地面積占用較大，空間利用率較低；（3）目前主要的出入庫操作都是通過人工來進行操作管理，人力成本高，工人勞動強度較大，配送效率及準確性較差；（4）缺乏一套現代化的倉庫智能管理系統，物資積累現象較為嚴重，占用了企業大量的流動資金。

該公司預計在廠區內規劃一個現代化的集存儲、配送于一體的現代化物流配送中心，通過自動化的物流管理模式提升企業內部配套的物流管理，有效降低庫存，減少人力成本，降低企業的物資存儲成本，從而提升企業的形象及產品競爭力。

3 物流配送中心規劃設計

如何采用經濟、合理的存儲方式進行物料的存儲，在現有的物流管理模式基礎上進行出入庫策略的優化是物流配送中心規劃必須要解決的難題。

3.1 物料的存儲方案優化

根據物資是否能入立庫存儲，用ABC分析法將物資分為三類：大多數能使用單元化載體高位貨架存儲的物料歸于為A類物料；少數超大超重不能使用單元化載體承載、無法入立庫存儲的物資歸為B類；其它有特殊存儲環境要求（如溫濕度等）而無法入立庫存儲的物資稱為C類物資。

（1）A類物資的存儲形式。現在主流的立體倉庫存儲形式主要有三種：托盤式立體倉庫、料箱式立體倉庫、多層穿梭車式立體倉庫，分析比較見表1。

表1 立體倉庫存儲形式對比

綜合物資的尺寸、重量、存儲周期、庫存規模、場地區域、投資、行業特點等因素，A類物資最適于托盤庫式立體倉庫的存儲。

（2）B類物料的存儲形式。業內對超大、超重物資的存儲主要有地面存儲、懸臂吊貨架存儲等形式

（3）C類物料的存儲方式。對于物料的存儲環境有特殊需求（通常為溫濕度），或是物資本身價值較高的物資，通常用自動貨柜進行物料的存儲。自動貨柜是一種高效、便捷的密封小型立體倉庫系統，通常自帶溫濕度調節裝置。

3.2 出入庫策略優化

目前該公司物流管理信息化、智能化程度較低。優化后的流程如下：公司在接到客戶訂單后，通過BOM系統分解訂單，ERP系統將需要外協、外購、自制的任務計劃下達給相關的采購部門及生產部門，采購、生產環節結束后送到倉庫前必須進行產品檢測，檢測合格的物資才允許進入倉庫存儲。生產車間接到生產計劃后，將任務分配給各工序端，原則上由車間向倉庫管理部門提出物料需求清單，在個別特殊狀態下（如差件、少件或是操作失誤等）才允許工序端直接去倉庫進行物料領取，如圖1所示。

（1）現有的出入庫模式缺陷分析見表2。

表2 現有的出入庫模式缺陷分析

（2）優化后出入庫模式分析，見表3。

表3 優化后出入庫模式優勢分析

4 物流配送中心系統能力分析

（1）系統仿真分析。系統仿真采用的是AutoMod12.3物流系統仿真軟件。根據系統工藝平面布置圖，按1：1比例建立三維實體模型，對項目進行系統和關鍵單機設備能力仿真。

為檢驗系統可靠性，并使仿真統計數據更穩定，設定系統仿真總時長為7小時，以正常入出庫時段的流量作為輸入數據進行仿真，如圖2所示。

其中立庫關鍵設備堆垛機模擬體月數據見表4及圖3。

表4 堆垛機流量、能力計算與仿真匯總

圖3 堆垛機工作情況列表

結論：堆垛機利用率為89.3%。

理論計算、系統仿真與實際情況會存在一定差異，但從表4的理論計算結果可看出，以上關鍵設備能滿足系統要求。

（2）系統參數對比。優化前后系統主要參數對比見表5。

表5 優化前后系統主要參數對比

5 總結

本文結合筆者參與的濟南某機床廠的立體倉庫規劃項目經歷，在項目的交流、規劃過程中，整合物料的尺寸、重量分布、存儲條件、日常需求信息，調研了該公司實際物流狀況，綜合該公司管理、生產模式，提出一種快速、準確、有實際可操作性的出入庫策略。經過分析與對比，配送中心的規劃建設將能有效降低人力成本，提高物資配送的效率及準確性，縮短物資流通周期，降低該企業的庫存量，實現物流信息的動態追溯功能。

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