醫藥物流的自動化立體倉庫布局規劃設計研究★

韓曉麗，李勇超，袁 媛，王俊偉

（1.太原科技大學，山西 太原 030024；2.太原重工股份有限公司，山西 太原 030024）

引言

物流業飛速發展的同時對物流倉儲的要求越來越高，企業想方設法試圖通過優化倉儲功能在市場上突破競爭。我國于1980 年應用第一個由計算機控制的自動化立體倉庫[1-2]。自動化立體倉庫（AS/RS）是指利用多層貨架存儲單元貨物，用自動化物料搬運設備進行貨物入庫和出庫作業的倉庫[3-4]。隨著市場競爭日益激烈，自動化立體倉庫的布局優化，是物流業重點研究的課題之一。

目前，對立體倉庫更多的布局設計是重點考慮貨架、堆垛機等的設計。文獻[5]規劃設計立體倉庫貨架，以最大程度提高倉庫的存儲量；文獻[6]設計了兩套貨架方案且對堆垛機的參數做了詳細設計，通過仿真對比得出了更優方案；文獻[7]對醫藥配送中心的大型庫房（五層）做了整體布局。

本文針對某醫藥集團山西有限公司單層的大型庫房進行布局規劃設計。根據以往數據計算出倉庫的容量和規模，合理劃分各部門區域，重點用系統布置設計（SLP）推出作業單位綜合相關圖和作業單位位置相關圖，給出兩個布局方案，并進行了評估選出較優方案。用FLEXSIM軟件對倉庫的入庫能力進行仿真，結果表明該倉庫入庫效率相對較低，但總體來說布局規劃基本合理。

1 某醫藥集團自動化立體倉庫布局的規劃設計

1.1 倉庫庫容量和規模的確定

自動化立體倉庫物流需求量采用時間序列方法獲取。根據該醫藥集團山西有限公司2019 年物流整體吞吐量、貨品周轉天數等，確定設計倉庫的日入庫量為15 000 件。

采用周轉率估計法確定倉庫庫容量為40 萬件。

根據參數法模型，結合所設計倉庫的各種物流數據，得出倉庫的面積為18 000 m2，故選取倉庫的長為180 m，寬為100 m。

1.2 倉庫區域布局設計

將倉庫分為入庫區、出庫區、藥品庫存區、理貨區和辦公室等。藥品庫存區分三類：中藥材庫存區、西藥庫存區、中成藥庫存區。根據三種藥品的市場銷售情況，將中藥材、西藥、中成藥三者所需的庫存面積比例設為2∶5∶3，倉庫各部門面積劃分見表1。

表1 倉庫各部門面積劃分表

1.3 倉庫布局規劃設計

選用系統布置設計（SLP）對要建設的倉庫進行合理布局，設計出兩種布局方案。

根據倉庫各部門之間的影響因素給出的非物流相互關系圖，如圖1 所示。通過對物流強度進行匯總、分析，得出它們之間的物流相關圖，如圖2 所示。

對上頁圖1 作業單位非物流相關圖和圖上頁2作業單位物流相關圖及倉庫部門綜合相互關系進行總結，形成圖3 所示的作業單位綜合關系圖。

最后，由綜合相關圖繪制出作業單位位置相關圖，如圖4 所示。

根據給定的各作業單位的面積選取比例為1∶1 000，繪圖單位為mm，設計兩種倉庫布局方案，如圖5、圖6 所示。

1.4 倉庫分析評估自動化立體倉庫

采用因素分析法對以上兩種布局方案進行評估，設計八個因素作為評價因素，具體見表2 所示。

表2 方案評估表

由表2 可知，方案二的分值較高，因此取方案二為該集團倉庫的平面布局。

2 基于FLEXSIM 的自動化立體倉庫建模及仿真

3.1 仿真模型的建立

用FLEXSIM軟件對本文倉庫的入庫能力進行建模，其仿真模型邏輯關系圖和運行圖如圖7、圖8 所示。

3.2 仿真模型的運行及結果分析

已知1、3 是兩個入庫口，2、4 是入庫區的空托盤。從圖10 可知，兩個入庫口的工作效率分別為41%、39%，都不是很高。由圖11 可知，兩個堆垛機的效率分別為66%、65%，堆垛效率剛達標。

通過建模仿真發現該立體倉庫布局規劃基本合理，只是倉庫入庫效率相對較低，在后期的布局規劃中應進一步對其優化。

3 結語

本文對某醫藥集團自動化立體倉庫的布局設計采用了系統布置法，得出了最優的設計方案。在布局設計階段，充分考慮了各種因素，設計相對合理。然后用FLEXSIM對其入庫能力進行建模和仿真，發現了設計的倉庫的弊端。設計的倉庫自動化程度相對良好，但是倉庫的工作效率較低。此布局設計可為日后相關研究提供參考。

自動化立體倉庫的設計是一門很深的學問。本文研究的自動化立體倉庫的內容比較淺顯，后續還需對自動化立體倉庫的設計進行優化，以提高其整體運行效率。