基于需求与供应能力匹配的仓库优化设计

来源:用户上传      作者: 于世荣

　　摘要：本文运用需求与供应能力管理原理，通过对许继中压开关厂当前以及未来3年的需求数据进行深入分析，对仓库进行了设计与再设计，通过利弊分析和优化设计，最后制定出与企业实际需求相匹配的综合立体库方案。
　　关键词：需求分析、供应能力管理、仓库设计
　　
　　随着科学技术的飞速发展和经济全球化，市场竞争越来越激烈，企业越来越重视对满足自身产能的供应能力的规划和再设计。许继智能中压开关公司就是这样一家企业。该公司通过仔细分析需求来修改仓库设计方案，最终满足了企业发展实际需要。
　　许继智能中压开关公司主要生产经营12―40.5kV高压开关设备，产品有100多个品种、1000多种规格。该公司于2010年投入使用的5万平方米现代化生产厂房，是目前国内最大的集研发、设计、制造、试验及销售一体化的单体中压开关厂房，配置了世界一流的自动化生产线，并根据公司发展规划设计好生产工艺线以及各区域的划分。值得关注的是，通过应用“需求与供应能力管理”理论，该厂的仓库设计得到了显著优化。
　　
　　一、需求与供应能力管理
　　
　　需求管理是认识和管理对产品的全部需求，并确保主生产计划反映这些需求的功能，具体包括预测、订单录入、订单承诺、分库需求、非独立需求、厂际订单及维修件需求等。广义上讲，需求管理包括筹划仓库地址、从制造源到仓库的替代发运方法、仓库布局、物料搬运与作业。供应链理论发展到今天，出现了“需求链管理”理论。需求链管理更是强调了需求在整个链条中的重要地位，以及供应能力必须与需求相匹配。
　　
　　
　　需求与供应能力的匹配管理，突出了需求的内容，需求链所包含的与供应链逆向的内容和功能越来越多。供应与需求链，是一个双向的信息、资金、物流的回路。供应和需求所关注的要点也不相同。供应链强调的是在既定的需求下如何更好地满足需求：而需求链侧重的是客户需求的分析和需求信息的有效传递。如何将两者很好地结合起来，即是需求与供应能力的匹配管理的重要内容。本文关注的是许继智能中压开关公司仓库设计因素中仓储流量与生产的匹配，其中包括物流设计、各类仓储面积、吞吐量和收发频率等。
　　
　　二、需求分析
　　
　　具体包括仓储空间需求和吞吐量需求。
　　1　仓储空间需求(详见表1、表2)
　　2　吞吐量需求(详见表3)
　　
　　
　　
　　
　　
　　三、仓库原设计方案
　　
　　许继中压开关厂区内仓库原设计规划为：三个单位分别建设重型立体货架仓库，库房总面积3240平方米(不含一楼办公场地)，计划设置1000×1 200×1000mm托盘货位4704个。仓库位置设在厂区东端南排第2～4跨，东数1N5间隔并列布局。
　　1　需求与供应能力分析(详见表4)
　　2　原规划方案的不足之处
　　无地面存储空间，造成大型物料无法存放，需在生产区域另外划分位置进行摆放：
　　要满足未来3年吞吐量的需求，需补充购买叉车来增加吞吐量，但叉车的使用成本以及带来的安全风险较高，且仓库的通道设计仅能满足3辆叉车的运行。
　　
　　四、二次设计方案
　　
　　为充分利用厂房高度实施综合立体仓库的建设，经研究进行仓库的二次设计，取消了原第二跨，通过延长第三跨的方式调整了库房规划。
　　在库房总占地面积不变的情况下，在第三跨加长的巷道上建巷道式自动立体仓库，共设5个巷道、10列货架，货架高8层，有1000×1200×1000托盘货位4200个。堆垛机立体货架旁边可摆放重型立体货架609个货位(1000×1200×1000mm)，同时留有近600平方米的地面区域为重型物件存放区域。
　　通过对需求与供应能力的分析(见表5)，可以发现方案二的不足之处：
　　a)地面存储空间较原方案显著增加，为大型物料提供了900平方米的存放空间，但仍显不足，还需要在生产区域另外划分出约300平方米的面积进行摆放：
　　b)货架存放量超出需求30％，意味着近四分之一的货位闲置：
　　c)虽然满足了未来3年货物吞吐量的需求，但超出需求量67％，造成大量的供应能力的闲置和浪费。
　　
　　五、第三次优化设计――需求与供应能力管理的应用
　　
　　结合需求与供应能力管理理论，在满足需求的前提下，创造具有调整功能的供应能力，尽可能减少因超量供应造成的浪费，并创造可调整的供应能力。该公司将二次方案中的堆垛机自动化立体仓库的设计进行了优化。
　　具体调整方案如下：将方案二中的5个巷道、10列货架、5台堆垛机，调整为4个巷道、8列货架、3台堆垛机(采用弯轨设计，1台堆垛机可对4列货架进行操作)，1000×1200x 1000mm托盘货位3200个。堆垛机立体货架旁边可摆放德利施尔原仓库使用的重型立体货架609个托盘货位，同时留有近860平方米的地面区域为重型物件存放区域。(图2)
　　通过对需求与供应能力的分析，结论是：方案三的需求与供应能力基本匹配，能保证许继中压开关厂未来3年发展的需要；方案三通过调整堆垛机的数量，不仅减少了设备投入成本，也为日后中压开关厂跨越发展留有扩展空间，如3台堆垛机无法满足，可将弯轨改成直轨，增加堆垛机的数量，从而提高吞吐能力。(见表6)
　　
　　六、需求与供应能力管理应用前后各方案的对比分析
　　
　　1　库容面积(详见表7)
　　综合立体库(方案三)可以充分利用厂房的立体空间，不仅实现了货物入库、存储、出库发货的自动化作业，同时在保证满足生产需求的基础上优化了存储结构，适当减少货架数量，增加了860平方米的地面存放区域，解决了特种大件物料的存放问题，也为生产经营的后续发展在仓储方面争得了相应的空间储备(预留两列货道，可再建堆垛机式立体货位800个)。
　　2　仓库流量(详见表8)
　　方案二立体货架库仅能满足目前日常生产配套物资节拍流量的需求，但对生产高峰期突发的配套需求满足较为吃力，更无法满足今后3年发展的需要，其流量的不足只能通过再增加叉车设备来弥补。考虑到电气城整体物流配套规划(通用物资集中采购、配套管理)，货物流量将增加到574―860个托盘／天，原方案无法满足生产节拍对流量的需求。而综合立体库(方案三)供应能力能保证每天出库750个托盘，可以满足未来企业生产发展需要。
　　3　降低安全事故发生率
　　原方案规划全部采用重型立体货架，叉车的风险操作率为100％。综合立体库因使用了自动化设备和地面仓储方式，重型立体货架只占总库存容量的28.9％，叉车的操作风险率相应大幅降低。

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