物流管理第十二章

1、企業(yè)物流管理企業(yè)物流管理第十二章 存儲(chǔ)與搬運(yùn)決策商學(xué)院 企業(yè)物流管理 張宇華2主要內(nèi)容 存儲(chǔ)活動(dòng)表現(xiàn)為不同物流系統(tǒng)中所包括的各種各樣的存儲(chǔ)和搬運(yùn)決策。 不考慮庫存持有成本儲(chǔ)存和物料搬運(yùn)活動(dòng)約占整個(gè)物流成本的1/4其中，人工費(fèi)用約占1/2；空間費(fèi)用約占1/4；其余的為能源、設(shè)備、材料和其他費(fèi)用。 考慮物流網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與運(yùn)作的規(guī)劃問題：節(jié)點(diǎn)通常以倉庫為代表 主要內(nèi)容：設(shè)施設(shè)計(jì)的規(guī)劃，包括設(shè)施規(guī)模、融資類型、結(jié)構(gòu)、空間布局、站臺(tái)設(shè)計(jì)、物料搬運(yùn)系統(tǒng)選擇和存貨布局31選址 從運(yùn)輸與分撥雜志的讀者調(diào)查來看，就分撥中心而言，被調(diào)查者選出的最重要的選址影響因素因其所在的行業(yè)(制造業(yè)、零售業(yè)還是配送業(yè))而異。

2、各因素及其排名如表12-1所示。452 設(shè)計(jì)與運(yùn)作規(guī)劃n 2.1 確定設(shè)施規(guī)模n 倉庫的規(guī)模一旦確定，它就會(huì)在未來的20年或更長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)成為倉庫運(yùn)作的約束條件。n 一般說來，對(duì)倉庫規(guī)模的規(guī)劃不力要么導(dǎo)致倉庫的物料搬運(yùn)費(fèi)用過高(當(dāng)倉庫容量小于實(shí)際需要時(shí))，要么導(dǎo)致物流系統(tǒng)中不必要的空間費(fèi)用(當(dāng)倉庫容量大于實(shí)際需要時(shí))。n 規(guī)模是指?jìng)}庫建筑的總?cè)莘e長(zhǎng)、寬和高。n 規(guī)模的起點(diǎn)是容納倉庫中各期存貨所需要的最小空間，其他因素對(duì)倉庫規(guī)模的影響則表現(xiàn)為，在這個(gè)庫存決定的基礎(chǔ)規(guī)模之上再增加容量。6n 兩種不同條件下，由庫存決定的倉庫規(guī)模n 第一種是在合理的時(shí)期內(nèi)空間需求沒有顯著變化，空間需求趨勢(shì)不可預(yù)測(cè)的情況

3、。n 第二種是預(yù)期平均庫存水平在數(shù)年內(nèi)將有所變化的情況下，確定倉庫規(guī)模的問題。n 在選址分析中，有必要?jiǎng)澐謧}庫的銷售市場(chǎng)邊界。n 根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量和倉庫庫存周轉(zhuǎn)率，可以估計(jì)出庫存數(shù)量。根據(jù)庫存需求可以對(duì)倉庫的規(guī)模進(jìn)行粗略的估算，在這些初步信息的基礎(chǔ)上可展開進(jìn)一步的分析。71無趨勢(shì)規(guī)模確定問題n 存儲(chǔ)有兩種基本選擇。n 一種是從公共倉庫或允許分包的合同倉庫租借庫容空間。n 第二種是經(jīng)營自有的或租賃的庫容空間。n 如果庫容需求的波動(dòng)較大，則采用混合策略可能會(huì)更好。n 自營庫容的成本特征是固定成本與可變成本的綜合，而租借庫容的成本特征從本質(zhì)上說都是可變成本。n 因此，當(dāng)自營庫容的規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，那么綜合成本

4、起初會(huì)下降，直至某一點(diǎn)，固定成本不斷上升，庫容利用越來越低，從而導(dǎo)致總成本上升。我們稱該點(diǎn)為成本最低點(diǎn)。89資料12.1 例子 道格拉斯比耶爾(Douglas-Biehl)是一家小型化學(xué)公司，計(jì)劃在美國西海岸建造一個(gè)倉庫。該倉庫的平均需求預(yù)測(cè)如下：10該倉庫的庫存周轉(zhuǎn)次數(shù)將保持為3次/月或36次/年?？値烊葜?0為巷道，為了應(yīng)對(duì)未來可能發(fā)生的庫容需求變化，僅有70的庫容被利用。一組普通化學(xué)產(chǎn)品平均每磅占用0.5立方英尺的庫容，在貨架上可堆碼16英尺高。n 該倉庫連同設(shè)備在內(nèi)的造價(jià)為30美元/平方英尺，折舊期限為20年，運(yùn)營成本為每磅0.05美元?？値烊莸哪旯潭ǔ杀緸?美元/平方英尺。租借庫容的

5、租金為每月0.1美元/磅，人庫出庫搬運(yùn)費(fèi)用為0.07美元/磅。那么應(yīng)建造多大規(guī)模的倉庫呢?n 用平方英尺表示的空間需求：1112n 一個(gè)60000平方英尺的倉庫造價(jià)為30美元/平方英尺60000平方英尺=1 800000美元，在20年的折舊期限內(nèi)攤銷，年固定成本為90000美元。據(jù)此，我們可編制出該倉庫規(guī)模方案的運(yùn)營成本表，如表12-3所列。n 按此方法對(duì)各種倉庫規(guī)模進(jìn)行計(jì)算，我們可根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)繪制年度總成本曲線，如圖12-2所示。n 其中，最經(jīng)濟(jì)的倉庫規(guī)模是60000平方英尺。據(jù)此可預(yù)測(cè)，4月到6月期間需要租借庫容，5月是需求的高峰期，需要租借足以容納(2 8200000.29)/3磅=

6、272000磅化學(xué)品的庫容空間。1314152有趨勢(shì)規(guī)模確定 確定規(guī)模的問題就成了一個(gè)動(dòng)態(tài)問題，我們就必須考慮一些額外的問題，包括，倉庫的規(guī)模何時(shí)會(huì)發(fā)生變化，變化多少。確定任何時(shí)點(diǎn)的最優(yōu)倉庫規(guī)模都需要對(duì)某一倉庫規(guī)模所能帶來的收益與改變倉庫規(guī)模的成本之間進(jìn)行權(quán)衡。163對(duì)規(guī)模確定方法的評(píng)述n 盡管確定倉庫規(guī)模的方法在很大程度上類似于試錯(cuò)法，仍具有下述主要優(yōu)點(diǎn)：n (1)該方法在討論確定最優(yōu)倉庫規(guī)模的問題時(shí)，特別注意采用了自有租借相結(jié)合的方式，而不是采用所有庫容自營或租借的方式。n (2)考慮了由于供需季節(jié)性波動(dòng)以及預(yù)測(cè)不確定性而導(dǎo)致的庫容需求的變化。n (3)對(duì)公共庫容空間需求的時(shí)間選擇和范圍進(jìn)

7、行了定義，并能夠?qū)υ摃r(shí)間選擇和范圍進(jìn)行規(guī)劃：n (4)對(duì)現(xiàn)期白營庫容需求的時(shí)間選擇和范圍進(jìn)行了定義，從而為規(guī)劃庫容變化和/或建造準(zhǔn)備了提前期。17n 這種方法也有其局限性，主要表現(xiàn)在以下方面：n (1)將庫存水平作為庫容需求的首要決定因素。對(duì)巷道、站臺(tái)、發(fā)貨區(qū)、揀貨區(qū)的空間需求只是進(jìn)行了估算，并將其并人既定規(guī)模倉庫的成本而沒有區(qū)別對(duì)待。因此，所提出的倉庫規(guī)模僅僅是最終建造倉庫規(guī)模的估計(jì)數(shù)。n (2)任何動(dòng)態(tài)的模型都需要長(zhǎng)期的預(yù)測(cè)。在庫容需求發(fā)生變化時(shí)，必須對(duì)由于預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的規(guī)劃誤差與改變倉庫規(guī)模兩者進(jìn)行權(quán)衡比較。n (3)對(duì)于所考察的倉庫規(guī)模方案，是以主觀判斷為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇。這樣，在分析

8、的過程中，有些規(guī)模組合可能涉及不到。然而，在分析中再考察其他的規(guī)模方案也不會(huì)有很大的起色。182.2 庫容類型選擇的財(cái)務(wù)分析 即使庫容需求的季節(jié)性變化不大，依然需要在租借、租賃和自有庫容三種方式中作選擇，這一選擇過程通常是以財(cái)務(wù)比較為基礎(chǔ)的。 由于決策所跨越的時(shí)期很長(zhǎng)，也許是20年，因此，資金的時(shí)間價(jià)值在選擇過程中具有舉足輕重的作用。也即，我們需要根據(jù)以下公式對(duì)貨幣的凈現(xiàn)值進(jìn)行比較。19 若PV為正，則投資可行，而PV為負(fù)，則投資不可行。202.3 設(shè)施結(jié)構(gòu)n 假設(shè)倉庫的基本規(guī)模已定，接下來的問題是：倉庫的最優(yōu)結(jié)構(gòu)是怎樣的。任何一個(gè)規(guī)模即定的倉庫在建設(shè)中會(huì)有不同的長(zhǎng)寬高組合。n 1頂棚高度n

9、頂棚高度取決于建筑成本、物料搬運(yùn)成本和貨物堆碼特性。n 在一般商品的倉庫 中，通常碼放在貨架上的產(chǎn)品可達(dá)16英尺高，倉庫高可達(dá)20英尺。而對(duì)于存儲(chǔ)型倉庫，或那些有自動(dòng)存儲(chǔ)和補(bǔ)貨系統(tǒng)的倉庫，沒有最高限制。n 像交叉理貨、或者分撥倉庫中的揀貨區(qū)這些高吞吐量的設(shè)施，可能會(huì)限制貨物的碼放在一層或兩層，以留出足夠的空間防止火災(zāi)。21 2長(zhǎng)度與寬度 倉庫建筑物的長(zhǎng)和寬或倉庫構(gòu)造取決于在庫內(nèi)移動(dòng)產(chǎn)品的物料搬運(yùn)成本和倉庫的建筑成本。 弗朗西斯(Francis) 理論 考察了關(guān)于出入庫站臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，如圖12-3所示，出入庫站臺(tái)位置從圖中的X點(diǎn)移到Y(jié)點(diǎn)。圖中倉庫采用矩形巷道，存儲(chǔ)n種不同類型的貨物，地面的面

10、積為S。最優(yōu)寬度和長(zhǎng)度分別為w*和L * ，可以通過物料搬運(yùn)成本與倉庫周長(zhǎng)成本之間進(jìn)行的權(quán)衡比較來確定。周長(zhǎng)成本是指每英尺倉庫周長(zhǎng)的年建筑和維護(hù)成本。2223 弗朗西斯的結(jié)論是，假定使用往返揀貨法，倉庫的年吞吐量適中，位于X點(diǎn)站臺(tái)時(shí)寬度的最優(yōu)值W *為24長(zhǎng)度的最優(yōu)值L*為式中 C某種貨物出入庫的每英尺總成本之和乘以每年該種貨物出入庫的預(yù)期數(shù)量(美 元英尺)； k每英尺的年周長(zhǎng)成本(美元英尺)； S所需的倉庫地面面積(平方英尺)。 對(duì)于位于倉庫中間點(diǎn)Y的站臺(tái)來說，最優(yōu)寬度為25最優(yōu)長(zhǎng)度為也就是說，倉庫將從矩形變?yōu)檎叫?。在上述兩個(gè)帶有限制條件的例子中，將站臺(tái)設(shè)置在倉庫的中間點(diǎn)是最經(jīng)濟(jì)的。將站臺(tái)

11、設(shè)置在X點(diǎn)的總相關(guān)成本將站臺(tái)設(shè)置在Y點(diǎn)的總相關(guān)成本 以上公式不適用于使用傳送帶物料搬運(yùn)系統(tǒng)的情況， 因?yàn)槭褂脗魉蛶?，弱化了站臺(tái)位置和倉庫結(jié)構(gòu)與可變物料搬運(yùn)成本之間的關(guān)系。這樣，傳送帶系統(tǒng)可以彌補(bǔ)多層倉庫、L形倉庫或其他偏離倉庫設(shè)計(jì)理論的倉庫結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。 像交叉理貨倉庫和中轉(zhuǎn)倉庫，這樣的高吞吐量設(shè)施的空間布局所要考慮的成本權(quán)衡因素與典型的倉庫有所不同。 交叉理貨僅僅包括收貨和發(fā)貨活動(dòng)，不包括典型倉庫中的存儲(chǔ)和訂單揀貨活動(dòng)。交叉理貨點(diǎn)的功能是把產(chǎn)品卸下，馬上送到距離收貨地點(diǎn)最近的另一輛卡車上，盡量降低搬運(yùn)成本。最理想的情況是，收到的貨物被直接安排到收貨站臺(tái)對(duì)面的發(fā)貨站臺(tái)上。這意味著，如果在庫內(nèi)不使

12、用傳送帶，最好的庫房形式是長(zhǎng)而窄的矩形，或者說“I”形。26 由于站臺(tái)空間的分配問題，或者有些入庫貨物需要拆開送往幾個(gè)不同的目的地，因此，不是所有的收到貨物能夠馬上送到對(duì)面的站臺(tái)上。 從物料搬運(yùn)的角度來看，庫房布局有一個(gè)集中度系數(shù)，是所有貨物在該倉庫內(nèi)移動(dòng)的加權(quán)平均距離。 隨著庫房出入口的增加，集中度系數(shù)會(huì)上升。要降低集中度系數(shù)，從而降低搬運(yùn)成本，可以使用其他形狀的布局來代替“廠形布局，比如，“T”形、“L形和“H”形?！癟形、“L形和“H”形雖然可以降低集中度，但缺點(diǎn)是減少了一些處于內(nèi)角的車輛的出入口空間。因此，這里基本的成本權(quán)衡是運(yùn)輸搬運(yùn)成本與具有足夠的出人口的庫房的建筑成本。研究顯示，庫

13、房的具體形狀取決于所需的出人口的數(shù)量。中小型庫房的形狀可以是長(zhǎng)方形或“I”形。如果庫房的出人口增加到150250個(gè)，最好的形狀是“T形。而超過250個(gè)出人口的庫房，最好的形狀是“H”形。273空間布局 確定各貨架上的貨位數(shù)量、所用貨架的數(shù)量以及貨架的放置方向，是與庫房的長(zhǎng)平行還是垂直。 兩種可能的貨架布局如圖12-4所示。產(chǎn)品由倉庫一側(cè)的門入庫，從另一側(cè)的門出庫。每件貨物要在庫門和貨位之間移動(dòng)四次。站臺(tái)門位于倉庫的中間位置，所有庫容被利用的概率相同。 除了靠墻擺設(shè)的貨架外，其余貨架均為雙面貨架。倉庫布局的目標(biāo)是使物料搬運(yùn)成本、年庫房面積成本和與倉庫規(guī)模(周長(zhǎng))相關(guān)的年成本三者之和最小。以下是對(duì)

14、各符號(hào)含義的說明：28 W雙面貨架的寬(英尺)； L庫存空間的長(zhǎng)度，例如，托盤的寬度(英尺)； m貨架上的貨位數(shù)量； h垂直方向上的儲(chǔ)存層數(shù)； n雙面貨架的數(shù)量，兩個(gè)單面貨架視為一個(gè)雙面貨架； K庫存空間內(nèi)的總庫容； a一個(gè)巷道的寬度(英尺)，假定所有的巷道寬度相同； u倉庫的長(zhǎng)度(英尺)； v倉庫的寬度(英尺)；29 d用存儲(chǔ)單位(如托盤)表示的倉庫年吞吐量(需求)。假定一種產(chǎn)品占用一個(gè)空間單位(產(chǎn)品數(shù)年)； Ch一個(gè)長(zhǎng)度單位的庫存貨物的物料搬運(yùn)成本(美元英尺)； Cs每一單位倉庫面積的年成本(水、電、維護(hù))(美元平方英尺)； Cp每一長(zhǎng)度單位外墻的年成本(美元英尺)。303132對(duì)于布局1，如圖124a所示，最優(yōu)貨架空間應(yīng)為雙面貨架的最優(yōu)數(shù)量為33資料124例子 假設(shè)根據(jù)圖12-4b對(duì)一個(gè)倉庫進(jìn)行布局。該倉庫年吞吐量為40萬個(gè)托盤貨物，每個(gè)托盤需要4