城市軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

李平 馬翠鑫

摘 要：在城市軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，通過(guò)統(tǒng)計(jì)城市軌道交通配件需求量和物流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)中心的物流相關(guān)性分析、非物流相關(guān)性分析和綜合相關(guān)性分析，針對(duì)地鐵信號(hào)配件開(kāi)展對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)中心分析和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)中心的合理規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：交通配件;倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃;系統(tǒng)設(shè)施布置;物流量分析

中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：1005-6432（2022）09-0165-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.09.165

系統(tǒng)布局規(guī)劃（System Layout Planning，SLP）是一種結(jié)構(gòu)化的規(guī)劃方法，它綜合總結(jié)了功能區(qū)之間的物流關(guān)系和非物流關(guān)系，根據(jù)物流關(guān)系和非物流關(guān)系繪制出功能區(qū)的位置關(guān)聯(lián)圖，在功能區(qū)相互關(guān)聯(lián)程度接近的情況下，結(jié)合限定條件不斷調(diào)整優(yōu)化功能區(qū)的位置相關(guān)圖，可以得到可行的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)比較各方案的影響因素，最終得到滿意的優(yōu)化方案。

1 城市軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)中心分析

1.1 城市軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)中心區(qū)域劃分

地鐵配件倉(cāng)儲(chǔ)中心應(yīng)按照功能區(qū)域劃分，具體區(qū)域劃分如圖1所示。

1.2 城市軌道交通信號(hào)配件倉(cāng)儲(chǔ)中心設(shè)施規(guī)模確定方法

經(jīng)調(diào)查研究可知，北京現(xiàn)有地鐵配件庫(kù)的面積一般為1450～2040平方米。倉(cāng)庫(kù)規(guī)模主要根據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部設(shè)置的各個(gè)作業(yè)區(qū)面積進(jìn)行確定。倉(cāng)儲(chǔ)配送區(qū)主要有進(jìn)貨區(qū)、儲(chǔ)存區(qū)（A、B）、揀貨區(qū)等作業(yè)區(qū)域，各區(qū)域面積確定模型如下。

（1）存儲(chǔ)區(qū)A、存儲(chǔ)區(qū)B面積的計(jì)算方法。

式中：

L：托盤(pán)貨架單元長(zhǎng)度;

W：托盤(pán)貨架單元寬度;

n：貨架列數(shù);

m：貨架排數(shù);

W1：背靠背貨架間隙;

W2：搬運(yùn)設(shè)備通道寬度，一般設(shè)置2.8～3.5m。

（2）進(jìn)貨區(qū)、發(fā)貨區(qū)、揀選區(qū)域的規(guī)模面積計(jì)算方法。

假設(shè)一定的工作量的情況下，作業(yè)工作效率越高，單位時(shí)間所需的工作面積就越少，因此進(jìn)貨區(qū)面積可根據(jù)式（4）進(jìn)行計(jì)算。

式中：

Q：日平均作業(yè)量;

T：完成一次作業(yè)的時(shí)間;

H：一個(gè)工作日的時(shí)間;

S’：貨物的平均單位面積。

（3）退貨區(qū)域規(guī)模確定方法。

退貨區(qū)是退貨商品的暫存處理區(qū)域，經(jīng)過(guò)審核后，部分商品重新入庫(kù)，因此，退貨區(qū)域一般設(shè)置在進(jìn)貨區(qū)附近，面積可根據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)際大小調(diào)整，一般30～50平方米。

1.3 地鐵信號(hào)配件倉(cāng)儲(chǔ)中心輔助區(qū)設(shè)施規(guī)模確定方法

1.3.1 設(shè)備存放區(qū)域設(shè)施的規(guī)模確定方法

設(shè)備存放區(qū)面積根據(jù)停放設(shè)備類型及數(shù)量等確定，可按照式（5）計(jì)算：

式中：

A存：設(shè)備存放區(qū)面積（平方米）;

K：?jiǎn)挝辉O(shè)備系數(shù)（取2～3）;

C停：設(shè)備存放區(qū)各類設(shè)備數(shù)量;

Fi：各類設(shè)備的投影面積（m2）。

1.3.2 辦公室設(shè)施規(guī)模確定方法

辦公室主要是接收、整理訂單，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的地方，不是主要功能區(qū)，一般為20～50平方米。

1.3.3 配電室設(shè)施規(guī)模確定方法

配電室是存放低壓配電裝置和配電變壓器的地方，以保證倉(cāng)儲(chǔ)中心的電力運(yùn)行，是輔助功能區(qū)，一般為20～30平方米。

1.3.4 其他建筑面積設(shè)施規(guī)模確定方法

根據(jù)調(diào)查分析得到，其他輔助功能區(qū)的規(guī)模可根據(jù)其物流功能區(qū)的規(guī)模來(lái)確定。由于倉(cāng)儲(chǔ)中心規(guī)劃過(guò)程中存在一些不可預(yù)料的因素，通常需要預(yù)留出3%～5%的空間，其他建筑面積可根據(jù)式（6）計(jì)算。

式中：

S：其他建筑面積;

S’：除其他建筑面積以外的面積;

α：預(yù)留系數(shù)（3%～5%）。

根據(jù)上述所確定的數(shù)學(xué)模型，可預(yù)測(cè)出各個(gè)功能區(qū)的占地面積，面積劃分結(jié)果如表1所示。

2 基于SLP的地鐵配件倉(cāng)儲(chǔ)中心布局規(guī)劃

2.1 SLP中的基本參數(shù)和設(shè)計(jì)流程

SLP方法通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析及計(jì)算完成整體布局規(guī)劃，5項(xiàng)基本要素包括：產(chǎn)品P、產(chǎn)量Q、生產(chǎn)路線R、輔助部門S和時(shí)間T。倉(cāng)儲(chǔ)中心布局規(guī)劃的設(shè)計(jì)流程包括：確定各部門面積、繪制作業(yè)單位相關(guān)圖解、繪制面積相關(guān)布置圖解、繪制平面布置圖。

2.2 SLP方法在地鐵配件倉(cāng)儲(chǔ)中心的應(yīng)用

2.2.1 倉(cāng)庫(kù)區(qū)域劃分與各區(qū)域面積

通過(guò)對(duì)資料的查閱與現(xiàn)有資料的分析，布局規(guī)劃分為以下十個(gè)區(qū)域：①進(jìn)貨區(qū);②存儲(chǔ)區(qū)A;③存儲(chǔ)區(qū)B;④揀貨區(qū);⑤出貨區(qū);⑥退貨區(qū);⑦設(shè)備存放區(qū);⑧辦公區(qū);⑨配電室;⑩其他建筑區(qū)。

2.2.2 繪制從至表

通過(guò)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有地鐵配件倉(cāng)儲(chǔ)中心每年的運(yùn)作流程和年均物流量，得到相關(guān)作業(yè)單元間物流量。

2.2.3 作業(yè)單位間的物流相關(guān)分析

結(jié)合SLP方法可以將物流強(qiáng)度按照等級(jí)劃分為 5個(gè)等級(jí)，作業(yè)單位間的物流強(qiáng)度隨單位間物流量占總物流量的比例來(lái)確定，根據(jù)實(shí)際物流量，繪制物流強(qiáng)度分析表，如表2所示。根據(jù)表3物流強(qiáng)度分析完成作業(yè)單位物流相關(guān)圖設(shè)計(jì)。

2.2.4 作業(yè)單位間的非物流相關(guān)分析

在實(shí)際應(yīng)用中不能只考慮物流關(guān)系而忽略對(duì)非物流關(guān)系的重視。在不同條件下，非物流關(guān)系的影響因素不同，因此根據(jù)作業(yè)單位之間的影響因素對(duì)各作業(yè)單位之間的關(guān)系密切程度做出等級(jí)分類，關(guān)系密切等級(jí)分類。 [2]倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的作業(yè)單位間除了物品出入的物流關(guān)系外，還應(yīng)考慮到：①作業(yè)流程的順序;②使用相同設(shè)施等因素;③員工之間工作的頻繁聯(lián)系;④管理的方便性;⑤公共設(shè)施及輔助設(shè)施;⑥噪聲污染。

非物流關(guān)系的強(qiáng)度等級(jí)是通過(guò)調(diào)研工作人員意見(jiàn)及規(guī)劃者共同評(píng)定，通過(guò)修改，得到非物流關(guān)系強(qiáng)度等級(jí)表，根據(jù)非物流關(guān)系強(qiáng)度等級(jí)表繪制作業(yè)單位非流相關(guān)圖。

2.2.5 作業(yè)單位間的綜合相互關(guān)系分析

在倉(cāng)儲(chǔ)中心各個(gè)作業(yè)單位之間不僅有物流關(guān)系，還有非物流關(guān)系。通過(guò) SLP 設(shè)施布置法得到作業(yè)單元物流關(guān)系表與非物流關(guān)系表，根據(jù)賦予權(quán)值累加求和計(jì)算方法，得到綜合相互關(guān)系，制作出綜合相關(guān)表，一般情況下，物流關(guān)系與非物流關(guān)系的相對(duì)重要性比值X∶Y在1∶3至3∶1。

該倉(cāng)儲(chǔ)中心的作業(yè)單位并不像生產(chǎn)線的布局一樣由物流關(guān)系起決定作用，但倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的效率一定程度上也會(huì)受到非物流關(guān)系的影響。因此在倉(cāng)庫(kù)作業(yè)單位布局過(guò)程中，物流和非物流關(guān)系是布局的重要依據(jù)，倉(cāng)儲(chǔ)中心作業(yè)單位間綜合相互關(guān)系如式（7）所示：

式中：

TRij：表示i和j的綜合關(guān)系量化值;

mMRij：表示i和j在物流關(guān)系下的量化值;

nNRIJij：表示i和j在非物流關(guān)系下的量化值;

m：n：表示物流與非物流關(guān)系的比值，本文中m∶n=1∶1。

其中量化值：A=4，E=3，I=2，O=1，U=0。根據(jù)這些量化值，可推出經(jīng)量化后的作業(yè)單位關(guān)聯(lián)性。通過(guò)計(jì)算作業(yè)單位綜合相互關(guān)系，完成作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖。

2.2.6 作業(yè)單位位置相關(guān)圖

根據(jù)作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，計(jì)算出各個(gè)作業(yè)單位之間的綜合接近程度。根據(jù)綜合接近程度分值的大小對(duì)作業(yè)單位進(jìn)行排序，分值越大，布置順序越優(yōu)先。

3 基于SHA的軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)中心布局優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)劃好的布局，確定搬運(yùn)路線，繪制出倉(cāng)儲(chǔ)中心物流圖。確定各作業(yè)單位之間的搬運(yùn)距離d及物流量f的大小，制作搬運(yùn)路線匯總表。如表3所示。

在軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)中心布置圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)搬運(yùn)路線匯總表以及作業(yè)單位間物料的流向，可繪制出倉(cāng)儲(chǔ)中心物流關(guān)系圖，如圖2所示。

圖中將作業(yè)單位間的物料流向畫(huà)成直線箭頭，標(biāo)注物料搬運(yùn)物流量的大小，箭頭的起點(diǎn)與落點(diǎn)代表物料實(shí)際搬運(yùn)過(guò)程中的起止位置。

在城市軌道交通配件倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，通過(guò)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)故障情況，分析相關(guān)配件的采購(gòu)數(shù)量和庫(kù)存情況。以城市軌道交通信號(hào)配件倉(cāng)儲(chǔ)中心為研究對(duì)象，對(duì)城市軌道交通應(yīng)急配件倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行區(qū)域劃分。采用SLP設(shè)施布局法對(duì)城市軌道交通倉(cāng)儲(chǔ)中心進(jìn)行基礎(chǔ)布局規(guī)劃，并結(jié)合SHA物流搬運(yùn)系統(tǒng)完成倉(cāng)儲(chǔ)中心的布局優(yōu)化設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐文君. 北京京北物流園區(qū)平面布局規(guī)劃研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2010.

[2]蘭建華，嚴(yán)余松，常軍乾，等.鐵路物流園區(qū)規(guī)劃研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2003.

[3]張萌. 一汽零部件新倉(cāng)儲(chǔ)配送中心布局規(guī)劃研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2014.

[4]董舒豪， 徐志剛， 秦開(kāi)仲，等. 基于SLP與SHA的農(nóng)機(jī)車間布置優(yōu)化及仿真研究[J]. 現(xiàn)代制造工程， 2020（1）：8.

[基金項(xiàng)目]北京聯(lián)合大學(xué)2019年校級(jí)委托科研項(xiàng)目“基于城市軌道交通風(fēng)險(xiǎn)管理的應(yīng)急物資科學(xué)儲(chǔ)備”（項(xiàng)目編號(hào)：WZ20201901）。

[作者簡(jiǎn)介]李平（1964—），男，漢族，河北人，北京聯(lián)合大學(xué)現(xiàn)代物流研究所所長(zhǎng)，研究方向：物流工程;馬翠鑫（1998—），女，漢族，北京人，北京聯(lián)合大學(xué)物流專業(yè)2016級(jí)學(xué)生。

1567501186249