仓库布局规划设计方法研究 联系客服

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? 物料搬运设备的选用 ? 订单拣取设备的选用 ? 流通加工设备的选用 ? 物流配合设备的选用 8、 方案评价

方案评价是对多种仓库布局方案进行比较的评价方法,以定性的评价为主目前主要的评价方法包括:

? 优缺点列举法 ? 因素分析法 ? 点评价法 ? 权值分析法 ? 层次分析法 ? 经济效益比较法

1.4传统仓库布局方法存在问题

从以上对传统仓库布局方法的描述可以看出,传统的布局方法在对仓库进行布局时存在以下的问题:

1、 传统布局方法没有形成对不合理布局的预知能力

传统布局规划设计方法从初始资料的分析到最终方案的确定的每一个步骤都是以特定的理论为依据的,最终布局的合理与否也就取决于每一种理论对相应的问题描述的准确性,所以其中任何一个环节产生的误差都有可能被放大并且导致整个布局方案的不合理。也就是说,传统的仓库布局方法没有充分考虑仓库建成后可能产生的不合理的布局,没有形成对不合理布局的预知能力。同时考虑到仓库的基础设施的建设成本较高,而且一经建成就不能轻易修改,传统的布局方法就会存在较大的资金浪费风险。

2、 传统布局方法是一种静态的布局方法

仓库的能力不能满足峰值日的发货要求,由于拣货作业花费很多时间,不能满足发货要求,是仓库布局失败的两个主要表现,产生失败的主要原因是布局方法的静态化。传统的布局方法虽然已经考虑了仓库内的物流作业流程,但在对仓库进行布局时,没有考虑各个作业流程的特殊要求以及各个作业区内部作业方式会对整个仓库布局产生的影响,也就说,传统的布局方式是就布局而布局,是一种静态的布局方法,由此导致的后果是:当仓库正式建成运作后,仓库的运作和仓库内作业区以及通道等设施的布局会产生较多的冲突,影响整个仓储物流系统的效率,并可能造成仓库布局的失败。

3、 传统布局方法以定性方法为主

作为仓库布局的核心环节,仓库作业区域布置的三种方法都是建立在对各个物流作业区的相关性分析的基础上的,然而相关性分析是一种以定性分析为主的方法,这就决定了仓库的布局存在着较大的主观因素;另一方面,仓库布局方案的评价方法目前也是以定性分析为主,同样也不可避免的存在评价是否客观的问题。 综合而言,传统的仓库布局方法是一种比较合理的方法,但由于以上问题的存在,传统布局方法产生的布局方案还存在着资金浪费、运作效率低、运作成本高、

仓库物流冲突点多等缺陷,这就严重影响了仓库布局方法的应用,所以迫切需要对传统布局方法进行针对性的改进,这就产生了虚拟化仓库布局方法。

2 基于仿真技术的虚拟化仓库布局方法

2.1虚拟化仓库布局方法特点

针对传统的仓库布局方法存在的问题,本文提出了基于仿真的虚拟化的布局方法,所谓虚拟化的布局方法,就是通过系统仿真,反复模拟特定仓库布局方案下的仓库运作状况,通过对仿真动画的直接观察和仿真结果的定量和定性分析,提出该布局方案的改进措施,并对方案进行不断的修正,最终获得较优的布局方案的仓库布局方法。虚拟化仓库布局方法的显著特点主要包括: 1、 将系统仿真技术应用于仓库布局

虚拟化布局方法最突出的特点是将数学规划法、统筹法和系统优化法等系统分析的方法与仿真技术相结合,形成对仓库进行形象化描述的系统仿真的方法。将系统仿真技术应用于仓库布局具有以下的优点:

? 具有可视性的特点,通过对模型的动画描述,更加直接的了解仓库的运作

情况

? 有利于解决随即因素的影响

? 对仓库的运作进行足够长时间的模拟,有利于系统优化 ? 具有柔性化的特点,系统参数改变简单,利于方案的比较 2、 以定量为主,定性和定量相结合评价指标体系

与传统的布局方法相比,虚拟化布局方法的另一个突出的特点是对布局方案的评价中定量化方法的使用比重大大提高。如上文所说,传统的布局方案评价方法如优缺点比较法、因素分析法等都是以定性分析为主的方法,通常根据设计者的经验对布局方案的优劣进行判断;虚拟化布局方法建立了一系列对仓库布局进行评价的指标,对每一个指标都设法通过数学模型进行描述,通过仿真的数量化的结果综合考虑方案的优劣。在以定量分析的同时,在虚拟化的布局方案的评价中,将定性的评价融入定量的评价中,使布局结果更接近实际情况。 3、 对方案进行反复修正,逐步逼近最优方案

虚拟化布局方法的第三个特点是:虚拟化布局方法对仓库布局的设计不是一步就到位的,通常是对初始方案进行若干次修正,反复迭代后才得到一个较优的方案。对方案进行评价的目的就是寻找在该方案中的瓶颈环节,同时提出对这些瓶颈环节进行改进的措施,将这些措施带回原方案中,就会得到一个新的方案,利用仿真方法对新方案再进行评价,会发现新的瓶颈环节。也就是说,每一次的方案评价就是对原有方案进行改善的过程,这样在若干次的评价与修正后,所得的方案会越来越接近于最优的布局方案。

4、 更加接近仓库实际的运作,降低了投资风险

虚拟化的布局方法将系统规划变成了仿真模型,通过运行模型,评价规划方案的优劣并修改方案。这样可以在系统建成之前,对不合理的设计和投资进行修正,避免了资金、人力和时间的浪费。也就是说,虚拟化的布局是“将明天的仓库放到

了今天”,通过改变参数对未来仓库的运作进行准确描述,有效的提高了仓库布局方案的可靠性,降低了投资的风险。

5、 提供了将仓库中各个考虑因素有效结合的方法

传统的仓库布局方法无法将仓库布局和仓库运作的各个因素放在一起统一考虑,而基于仿真的虚拟化布局方法既可以将仓库的运作包含在仓库布局中考虑,在仓库运作的各个环节中又可以将仓储、拣货、搬运以及加工等环节作为一个整体来进行研究。既可以对各个子系统建立独立的模型来研究其它系统对该系统的影响,又可以将各个子系统整合为一个整体,从整个仓储物流系统的角度来选择仓库运作的合理策略选择。

2.2虚拟化仓库布局步骤

1、

根据传统的布局方法确定初始的布局方案

虚拟化的布局方案的初始方案的确定与传统的布局方法确定初始布局方案的方法基本上是一致的,即通过收集、分析与仓库建设相关的资料,确定仓库需要具备的物流功能、物流功能区域的作业能力和面积、仓库的物流流程,通过相关性的分析,确定各个功能区在仓库内的位置,并合理配置仓库的通道、装卸平台和工作人员及设备。

这一步的主要目的是为后面的仿真提供一个初始的布局方案,是仿真运行和评价的基础,所以初始方案也要尽量做到合理,减少方案评价的工作量。初始方案确定后,将明确以下的基础资料和设计结果:

? 储存的主要商品类型、货物数量、货物特性和储存形式及其变化趋势 ? 订单的品项和数量及其变化趋势 ? 仓库内具备的功能分区

? 各个功能区的作业能力及功能区面积

? 各个功能区在仓库内的布局,包括物流通道的布置和装卸平台的设计 ? 仓库内一般的作业流程 ? 仓库内配备的设备和人员 2、 确立合理的算法和假设条件

初步的仓库布局方案的确定勾勒出仓库的总体框架,接下来的任务就是将初步的布局方案在仿真模型中准确的表达出来,并对方案进行评价。但由于新建仓库通常存在若干的不确定因素,所以需要借助一系列合理的算法和假设来对这些不确定因素进行模拟,同时尽量简化问题,因此,算法和假设条件的合理与否是仿真模型准确与否的关键因素之一,在建立算法和假设的过程中通常需要借鉴其它类似仓库的经验数据,同时要借助于概率论等数学体系。 3、 确立对方案进行评价的指标体系

对仓库布局方案的评价主要是通过建立指标体系来实现的,评价指标主要包括总体的布置评价指标、主要作业区能力评价指标、运行评价指标和费用评价指标,每一类指标中都包含定量和定性两方面的指标。其中总体布置评价指标主要评价各个作业区布置的合理性、通道的布置合理性等方面;作业区能力评价指标主要评价各个作业区的面积是否合适、作业区的作业能力以及作业效率;运行评价指标主要评价整个仓储物流的运行效率、人员和机械运行流畅性等方面;费用评价指标主要评价在特定仓库布局条件下的仓库初期建设成本和运营成本。

4、 对布局方案进行仿真

以初步设计的方案为基础,根据仓库布局及算法假设,同时本着尽可能多的体现和包含评价指标的原则,利用仿真软件对布局方案进行仿真。对于一般的仿真来说,仿真的时间是可以任意长的,而且只有经过长时间的仿真,才能排除随机因素的影响,得到比较客观的结果,所以在对仓库的布局方案进行仿真时,仿真的时间通常选择一个月、一个季度甚至一年。 5、 根据仿真结果,分析方案的优劣

在虚拟化仓库布局方法中,对布局方案的评价通常采用两种方法:一是直接观察的方法;二是定量与定性相结合的指标评价方法 ? 仿真过程的直接观察法

利用仿真模型的直观性的特点,在对仓库的布局进行仿真的过程中,直接观察仓库内物流系统的运行效率、运行的顺畅性,找出比较明显的瓶颈环节。 ? 指标评价方法

通过研究仿真结束后的评价指标,找出仓库布局的不合理环节,找出相对过大和过小的指标,如找出作业能力不足以及过剩太多的作业区,成本过大的环节,影响物流效率最大的因素,人员和设备的配备数量是否合适等。 6、 对系统的瓶颈进行分析,提出改进方案

通过对仿真模型的直接观察和对指标的评价,可以分析出影响仓库内物流效率的环节、物流设备和人员配备的满足率、各作业区之间衔接的顺畅性、作业区作业能力的满足率以及增加仓库运营成本的因素等,对产生瓶颈环节的因素进行分析,并有针对性的提出改进方案,通常考虑的改进方案包括: ? 调整作业区间的位置关系 ? 调整作业区内部的布局方式 ? 调整作业区的形状 ? 改变作业区的面积分布

? 调整作业区间的通道尺寸及通道布置 ? 调整出入库站台的数量 ? 调整人员和设备的配备数量

7、 将改进方案带入仿真模型中,进行反复修正,获得较优方案

对方案改进后,将仓库中作业区布局的调整以及各参数的改变重新体现在仿真模型中,建立新的布局方案的仿真模型,并进行仿真,得到新的仿真结果,然后重复第5步,对新的方案进行评价,如此反复修正,最终的到符合要求的较优的布局方案。

虚拟化布局方法的步骤如图3所示,值得注意的是,虚拟化布局方法虽然在布局手段和评价方法中都有很大的改进,但这并不意味着所得的方案是最优方案,或者可以说,仓库布局没有最优方案,只能根据仓库布局的实际要求选择较为合理的方案。