某啤酒制造企業(yè)老倉庫庫容優(yōu)化設(shè)計(jì)

戴建平，范 耘

（1.上海海事大學(xué)，上海 201304；2.無錫市廣播電視大學(xué)，江蘇 無錫 214021）

1 問題提出

某啤酒公司整個(gè)廠區(qū)占地面積500畝，廠區(qū)內(nèi)的主要物流包括原材料進(jìn)貨物流、生產(chǎn)物流、成品酒提貨物流、酒瓶回空物流以及提塑箱物流五大類。廠內(nèi)擁有3個(gè)成品倉庫、6個(gè)回空酒瓶瓶場以及麥芽庫、紙箱庫、瓶蓋庫、原材料庫、五金、鋼材、危險(xiǎn)品庫等倉庫。

該企業(yè)倉儲(chǔ)部按照啤酒行業(yè)的物流特點(diǎn)，設(shè)有三個(gè)班組，分別管理成品庫、瓶箱庫、材料庫三類倉庫。成品倉庫配有發(fā)貨員7人，叉車工13人，主要負(fù)責(zé)包裝成品酒的入庫、儲(chǔ)存和發(fā)貨，確保發(fā)貨效率同時(shí)需要監(jiān)控成品酒的損壞；瓶箱班配有場地管理員4人，回空驗(yàn)收員5人，叉車工15人，主要負(fù)責(zé)回空瓶的驗(yàn)收、挑揀，分類堆放，及向生產(chǎn)線供瓶，需確?；乜瘴锪鞯乃俣燃吧暇€瓶源質(zhì)量，控制瓶箱損失；材料庫配有保管員9人，叉車工1人，主要負(fù)責(zé)各種原輔材料、包裝材料、五金備件、各種雜品的接收、保管、配送。

該企業(yè)生產(chǎn)的啤酒外包裝紙箱尺寸為310mm（長）×233mm（寬）×273mm（高），每箱裝酒12瓶，所有啤酒箱在倉庫均采用1 200mm×1 000mm×150mm的標(biāo)準(zhǔn)托盤堆垛，托盤堆碼高度不可超過900mm。

該企業(yè)的1#成品倉庫長度48m，寬度為24m，總面積1 182m2，倉庫高度為6m。采用直接堆碼方式對啤酒進(jìn)行儲(chǔ)存，堆碼高度是兩托盤，高度總計(jì)1.8m。采用內(nèi)燃式叉車進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)，叉車直角堆垛通道寬度4.8m，設(shè)有2個(gè)通道，12個(gè)存取操作貨位作業(yè)單元，扣除鏟板區(qū)等輔助作業(yè)面積后實(shí)際有效面積為576m2，實(shí)際可存放托盤數(shù)為576/1.495×2=770塊。每托盤存放啤酒標(biāo)準(zhǔn)箱48箱，1#成品庫總庫容為770×48=36 960箱，約合426噸，倉庫內(nèi)部布置如圖1所示。

該企業(yè)0#成品庫與1#成品庫相鄰，0#成品倉庫總面積2 764.8m2，采用T型通道進(jìn)行叉車作業(yè)，通道寬度4.8m，扣除鏟板區(qū)以及水冷設(shè)備設(shè)施等占用面積，實(shí)際有效面積為1 946.8m2。

圖1 1#成品倉庫示意圖

可存放托盤1 946.8/1.495=1 302×2=2 604塊，存放成品酒2 604×48=124 992箱，約合1 442噸。倉庫布置示意圖如圖2所示，0#、1#成品庫設(shè)施布置如圖3所示。

圖2 0#成品庫倉儲(chǔ)示意圖

圖3 0#，1#倉庫布置圖[1-2]

經(jīng)過對企業(yè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)的分析，僅就0#和1#成品倉庫而言，主要存在以下3方面問題：

（1）成品酒提貨量的不均衡會(huì)影響整個(gè)發(fā)貨效率，高峰時(shí)段易產(chǎn)生擁堵的情況，影響物流流通速度。

（2）庫位安排調(diào)整不及時(shí)，會(huì)產(chǎn)生庫容利用率下降，入庫線路偏長，入庫效率低，甚至影響生產(chǎn)。

（3）成品倉庫庫容利用率低，未使用貨架存儲(chǔ)，沒有充分利用倉庫空間，叉車作業(yè)難度偏大，效率偏低[3]。

近年來該企業(yè)所在的區(qū)域市場占有率不斷提升，產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，由于該企業(yè)是當(dāng)?shù)卦瓉淼睦吓漆劸破髽I(yè)，工廠建造于20世紀(jì)80年代，倉儲(chǔ)設(shè)施設(shè)備一直未進(jìn)行更新改造，如今企業(yè)不斷擴(kuò)張的規(guī)模對老的倉儲(chǔ)系統(tǒng)帶來了極大的挑戰(zhàn)。

倉儲(chǔ)部經(jīng)理正面臨一項(xiàng)新的決策，在該企業(yè)現(xiàn)代化的新廠房沒有建成之前，如何充分利用現(xiàn)有的倉儲(chǔ)設(shè)施，以最低的成本提升倉儲(chǔ)效率，即在不進(jìn)行大規(guī)模倉儲(chǔ)固定資產(chǎn)投資的情況下如何最大限度地提高倉庫庫容率，用于滿足市場的需求，為企業(yè)的市場競爭提供強(qiáng)有力的保障，同時(shí)要保證成品物資實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出（FIFO），具體目標(biāo)可以描述為：

（1）優(yōu)化啤酒成品倉庫，提高倉庫的庫容和利用率，進(jìn)行成品庫內(nèi)部規(guī)劃設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)有倉庫容量，提高現(xiàn)有倉庫容量空間利用率，為不斷新增的產(chǎn)能建立相應(yīng)的存儲(chǔ)空間。

（2）改善倉庫作業(yè)環(huán)境，保證貨物實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出，有效地實(shí)現(xiàn)貨物分類管理。

2 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

為了充分利用倉庫的存儲(chǔ)空間，通過改進(jìn)倉庫的叉車作業(yè)方式以此來提高貨物進(jìn)出的效率，需在現(xiàn)有倉庫采用重型貨架進(jìn)行堆垛，貨架每一格存放兩個(gè)托盤貨物，貨架是由立柱和橫梁構(gòu)成的模塊化組合貨架（見圖4），其基本參數(shù)如下：

a：貨架柱片寬度50mm；

b：托盤與貨架間隙100mm；

c：托盤寬度1 200mm；

d：托盤間間隙100mm；

e：橫梁高度100mm；

f：托盤堆放與貨架橫梁間隙100mm；

g：托盤堆放高度（含托盤高度）900mm；

h：托盤高度150mm；

作業(yè)叉車采用電動(dòng)堆垛叉車，叉車的提升高度為3 524mm，直角堆垛最小通道寬度為2 235mm[6]。

因每個(gè)貨格放2托盤（如圖4），根據(jù)貨架的基本參數(shù)，由此可以確定每個(gè)貨格基本尺寸：

寬度X=a+2b+2c+d=50+200+2 400+100=2 750mm。

深度Y=1 000mm（托盤的長度）。

高度Z=g+e=1 000+100=1 100mm（含橫梁高度）。

由于采用叉車的提升高度為3 524mm，4層貨架叉車作業(yè)的最少提升高度為：H=1 100×3+150mm=3 450mm＜3 524mm。

因此可以確定貨架層數(shù)為4層（含地上層）。

由于叉車可以兩面作業(yè)，故可以確定叉車的一個(gè)基本作業(yè)單元（SKU）（如圖5）：

SKU寬度W=X=2 750mm。

SKU深度L=2×1 000mm+100mm+2 235mm=4 335mm（深度為兩排貨架深度+背靠背間隙100mm+叉車直角堆垛最小通道寬度），取4 400mm。

SKU托盤數(shù)=16。

SKU面積 S=W×L=2 750mm+4 400mm=12.1m2。

1#倉庫長48m，寬度24m，扣除包裝生產(chǎn)線通道寬度4.8m，鏟板預(yù)留通道寬度9.6m，可利用的倉庫長度可達(dá)33.6m，實(shí)際貨架長度可達(dá)32m，實(shí)際貨架寬度24m（如圖6），有效使用面積達(dá)768m2。

圖4 貨架正視圖[4－5]

圖5 叉車作業(yè)單元[7]

圖6 1#成品倉庫有效使用面積

由于叉車作業(yè)單元長度為2.7m，深度約為4.4m，在1#倉庫的有效作業(yè)空間內(nèi)可以安排32/2.7=11.85，取整數(shù)為11個(gè)作業(yè)單元；叉車作業(yè)巷道數(shù)可以安排24/4.4=5.45，取整數(shù)5個(gè)巷道，改進(jìn)后的效果如圖7所示。

相應(yīng)的對于0#成品庫采用同樣的方案進(jìn)行改進(jìn)，0#成品庫有效的倉庫長度可達(dá)115m，有效寬度達(dá)20m，可以容納115/2.7=42.5，取整數(shù)為42個(gè)叉車單元，巷道數(shù)為20/4.4=4.5，取整數(shù)為4個(gè)巷道，改進(jìn)后的效果如圖8所示。

3 結(jié)論

改造后的0#成品庫可容納合計(jì)42×4=168個(gè)叉車作業(yè)單元，可容納托盤總數(shù)168×16=2 688個(gè)，容納成品啤酒總數(shù)2 688×48=129 024箱，比原方案庫容利用率提升了3.2%。

改造后的1#成品庫叉車作業(yè)單元總數(shù)為11×5=55個(gè)，每個(gè)作業(yè)單元存放托盤數(shù)為16個(gè)，則托盤總數(shù)為55×16=880個(gè)，可以容納成品啤酒數(shù)880×48=42 240箱，比原先的倉庫容量提高了14.3%，改造后的0#成品庫和1#成品庫的綜合布局及物流流程如圖9所示。

該設(shè)計(jì)方案僅需投入購置貨架的成本，企業(yè)無需大規(guī)模進(jìn)行倉儲(chǔ)設(shè)施設(shè)備的升級(jí)，最大限度地利用了原有倉儲(chǔ)系統(tǒng)的物理功能，有效提升了庫容利用率，同時(shí)由于貨架的合理規(guī)劃理順了倉庫內(nèi)叉車的作業(yè)流程，使得叉車的操作路線更加合理化，同時(shí)在物理上確保了成品物資可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出（FIFO）[8]。

圖7 改進(jìn)后的1#成品庫布局示意圖

圖8 改進(jìn)后的0#成品庫布局示意圖

圖9 0#及1#成品庫物流流程圖

該方案適用于老倉庫的臨時(shí)改造，也可在企業(yè)資金有限的情況下提升庫容利用率時(shí)采用，如果企業(yè)需要進(jìn)一步挖掘倉庫的潛力并在企業(yè)財(cái)力允許的情況下，可以對倉庫進(jìn)行系統(tǒng)性的改造升級(jí)，如拓展倉庫高度、采用更先進(jìn)的自動(dòng)化立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)等設(shè)施，以便最大限度降低倉庫的通道損失[8]，這將會(huì)使原有的倉儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)生由量到質(zhì)的飛躍，也將大大提升倉儲(chǔ)系統(tǒng)的整體實(shí)力。

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[7] 佚名.自動(dòng)布置設(shè)計(jì)程序介紹[EB/OL].(2009-01-01)[2014-06-30].http://www.ieroad.net/wenzhang/wuliugongcheng/01-217.html.

[8] 高治武.工廠物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)講座[J].物流技術(shù)，1999(3):38.