物流配送中心内部布局方法研究及应用

物流配送中心内部布局方法研究及应用 姓名：沈钱浩 申请学位级别：硕士 专业：物流工程 指导教师：孙焰 摘要

物流配送中心是现代物流网络中的一个重要节点。这一节点不仅执行一般的物流职能，而且越来越多地执行指挥调度、信息处理、作业优化等神经中枢的职能，是整个物流网络的灵魂所在。设施优化布局是一个应用非常广泛的问题，需要根据物流作业量和作业流程来确定各设施间的相关程度。布局内容包括仓库布置、工厂部布置、配送中心内部布置等。本文讨论了物流配送中心内部布局的规划内容与方法、物流配送中心的区域布置规划、布局方法介绍、仓库内部布局和方案评估等内容。

物流配送中心的结构规划由区域布置规划、库房设计、装卸平台设计、货场及道路设计和其它建筑与环境的结构规划与设计组成。物流配送中心的区域布置和结构规划就是根据物流作业流程和物流路线，确定各功能区域的面积和各功能区域的相对位置，最后得到物流配送中心的平面布置图，确定建筑的不同形式和标准。目前物流中心的设施布局规划方法主要是引用工业工程学中的设施布置理论。具有代表性的系统布置设计SLP(system layout planning)和系统搬运分析SHA(systematichandl ing analysis)理论，应用

关系图和关系表来分析设施间的相关程度，从而确定各设施的相对位置：随着计算机科学的发展，出现了以设施之间的密切度最大为目标，确定一个设施加入到区域中的顺序矢量和相对位置的方法； 又有以总搬运费用最少为目标，通过将设施的位置两两交换的方法对一个给定的布局方案进行逐步改进的方法。

本文又对方案的评估与选择作了介绍，并对如何在仓库内进行设备、物品和人员办公的合理布局进行了进～步的探讨。最后，举以实例，讨论了浙江长兴捷通物流有限公司的内部布局问题。通过对港区物流量的预测，推荐使用船型、装卸工艺以及建设规模的大小，并给出总平面布置建议。 关键词：物流中心布局方法平面布置 第1章绪言

1．1物流配送中心布局概述

物流配送中心是现代物流网络的中的物流节点。这一节点不仅执行一般的物流职能，而且越来越多地执行指挥调度、信息处理、作业优化等神经中枢的职能，是整个物流网络的灵魂所在。物流配送中心概念有广义与狭义之分：广义的物流配送中心包括港口、机场、铁路货运站、运输仓库、流通商品集散中心以及生产者自身拥有的物流设施等。狭义的物流配送中心概念即流通商品集散中心与生产企业拥有的物流设施等。

设施的平面布局模型也称为二维选址模型，主要研究在一个给定区域内确定具有一定面积要求的各个设施的最佳位置问题。一个物流节点一般由若干个物流设施组成，当不同类别的货物运到节点后，根据物流作业流程要求，需要在其不同的设施中进行处理。不同性质及不同功能的节点，货物在其设施上处理的时间(或数量)和处理的次序是不相同的，因此，布置各种设施在节

点内的相对位置是否合理，非常重要。 1．2物流配送中心布局国内外状况 1．2．1国外的发展状况

现有物流系统平面布局优化方法所得到的布局方案，其分区的形状 都是不规则的。国外一些最新的布局思想和做法，具有了调整这种不规则分区形状的优化整形方法。使用这些方法，可以把给定的布局方案转变成一个具有矩形分区形状的新方案，并且分区的相对位置没有大的变化。实算测试表明，算法所得到的布局方案的总运输距离不劣于原布局

方案：ALDEP等是基于目标函数．最近发展的算法是采用多目标设计方法，例如MOCRAFT同时考虑到最小成本和最大密级度来进行布局，它是多目标的CRAFT方法．布局的算法可分为二大类，一类是逐步推定法，它是按一定选择原则把物流配送中心内部布局方法研究及应用

工作单元一个接一个置A．N空的生产面积中去，CORELAP、ALDEP等属于这类算法．另一种算法是迭代改进法，它是在一个初始布局基础上通过交换工作单元位置来取得更好的目标函数值，CRAFT、MOCRAFT等属于这类算法。 1．2．2国内的发展状况

目前国内的内部布局设计方法有基于缪瑟的系统布置设计(SLP)思想的发展及延伸。如：将此思想应用于配送中心的功能区域布置，提出了设施作业单元相互位置模型、作业单元布置算法和SLP坐标系的概念；大连理工大学计算机研究所研究人员提出的：以并行遗传算法(PGA)为基础，提出了一种并行混合遗传算法(PHGA)可以很好地改善算法的局部搜索性能，并在布局设计中得以应用。

物流配送中心内部布局方法研究及应用

第2章物流配送中心规划 2．1物流配送中心的功能

集货发货功能：将分散的、小批量的货物集中起来，便于集中处理的功能。 储存功能：为了满足市场需求的及时性和不确定性，不论何类物流配送中心，均需具务储存功能。生产企业所谓“零存在\"是将库存转移至物流企业和商业企业，以减少自己的资金占用。

分拣功能：根据客户对多种货物的需求和运输配载的需求，将所需货物从储存货物中挑选出来，以便集中配货。

加工包装功能：物流配送中心根据客户需要，将材料进行简单加工，方便客户的运输和精加工。

配送功能：根据客户需求，将货物按时按量送至客户。有专业配送、综合配送、共同配送、经销配送、供应配送等。 商品展示与贸易功能。

信息功能：货物到达、分发、装卸、搬运、储存保管、销售、客户、价格、运输工具及运行时间等各种信息在这里交汇、收集、整理和发布。 2．2物流配送中心规划与设计的原则

动态原则： 在物流配送中心规划时，应详细分析现状及对未来变化做出预测的基础上进行，在一定范围内能适应数量、用户、成本等多方面的变化。 竞争原则：物流配送中心的布局应体现多家竞争。对于政府部门进行建设规划尤其重要。

低运费原则：物流配送中心必需组织运输与配送活动，因而运费原则具有特殊性。由于运费和运距、运量有关，所以低运费原则常简化成最短运距和运量的问题，通过数学方法求解以作为物流配送中心布局的参考。

交通便利原则：物流配送中心的运输配送活动领域在中心之外，这一活动需依赖于交通条件。布局时必需考虑现有的交通条件。

统筹原则：物流配送中心的层次、数量、布局是与生产力布局、消费布局等密切相关的，互相交织且互相促进和制约的。规划一个合理的物流配送中心，必须统筹兼顾、全面安排。

物流配送中心内部布局方法研究及应用 2．3物流配送中心规划内容

物流配送中心在规划时要重视配送中心的组织建设和功能规划，将有限的 空间进行合理的布置，它也是未来配送中心建立核心竞争力的有力保证。 物流配送中心的规划设计一般来说包括如下内容： 配送中心的规划与设计——包括选址规划；

配送中心结构规划与设计——包括库房设计、货场及道路设计及公用设施规划；

配送中心的设备及其选用——包括装卸、搬运、输送、分拣等设备的选用； 配送中心的作业流程设计： 配送中心管理信息系统设计。

现代物流配送中心成为具有多种物流功能的流通形式和作业体系，本文主要是针对配送中心结构规划与设计的方法及内容进行探讨。

物流配送中心的结构规划由区域布置规划、库房设计、装卸平台设计、货场及道路设计和其它建筑与环境的结构规划与设计组成。 2．4物流配送中心结构规划需要注意的事项

确定物流配送中心的设计能力：首先是分析和确定物流配送中心的吞吐量，其次是对水、电、暖等方面的需求做出预测。

对土地使用进行合理规划：土地的使用概要根据明确的功能加以划分，货物存储区域应按照无污染、轻度污染和重度污染分开。还要根据实际需要和物流配送中心的年吞吐能力的规划，规划和设计物流配送中心的仓储、办公和生活区的占地情况。

考虑防洪排泄、防火因素对物流配送中心基础设施设计指标的要求 合理进行物流配送中心运输网络设计。 2．5物流配送中心结构规划的主要内容

物流配送中心结构规划的主要内容包括区域布置规划、库房设计、装卸平台设计、货场及道路设计和其它建筑设施规划。 物流配送中心内部布局方法研究及应用 2．5．1区域布置规划

包括物流作业区域、辅助作业区域和建筑外围区域三部分。与物流作业区域相对应，辅助作业区域和建筑外围区域也统称为外围辅助活动区域。 (1) 物流作业区域布置

以物流作业为主，仅考虑物流相关作业区域的配置形式，由于物流配送中心内的作业形态大部分为流程式作业，不同的订单有相同的作业程序，因此适合以生产线式的布置方法进行规划。若是订单、物品特性或拣取方法有很大的差别，则可以考虑将物流作业区域分为数个不同形态的作业线，以区分处理订单内容，再经由集货作业予以合并，如此可有效率地处理不同性质的物流作业，类似于工厂中群组布置的观念。 (2)辅助作业区域的布置

除了物流作业以外，物流配送中心还包含一些管理或行政性的辅助作业区域。这些区域与物流作业之间无直接流程性的关系，因此适合以关系型的布置模

式作为区域布置的规划方法。此时的配置模式有两种参考的方法： 一、可视物流作业区为一个整体性的活动区域，分析各辅助作业区域及物流作

业区域之间的相关活动关系，以决定各区域之间相邻与否的程度。 二、将物流作业区域内各个作业区域分别独立出来，与各辅助作业区域一起综合分析其活动相关性，来决定各区域的配置。

原则上采用第一种方法较为简便，可以减少相关分析阶段各区域间的复杂度。但是由于配置方位与长度比例的限制会增加，因此配合规划者的经验判断，仍需作适当的人工调整，或者以人工排列方式取得初步的布置方案。 (3)建筑外围区域的布置

建筑内的相关区域布置完成后，还需对建筑外围的相关区域，如厂区通道、停车场、对外出入大门及联外道路形式等，规划整个物流配送中心的厂区布置。

在建筑外围区域布置时，特别需要注意未来可能的扩充方向及经营规模变动等因素，以保留适当的变动性。

在通常情况下，区域布置规划是按照上述顺序进行的。如果在实际道路形式、大门位置等条件已有初步方案或已确定的情形下，也可由后向前进行规划，即先规划建筑外围区域的布置形式，再进行物流作业区域及辅助作业区域的规划，这样可以减少不必要的修正调整作业，以适应实际的地理区位限制。 2．5．2库房设计

根据物流配送中心的作业需求，确定不同的库房类型和要求，规划和设计库 房的结构形式，如门式钢架结构或拱型彩板结构，同时设计和确定库房层数、 库房净高、库房面积和门窗形式等。

2．5．3装卸平台设计

根据物流配送中心年吞吐能力的规划，规划相应的装卸平台的数量和类型， 确定装卸平台的位置和高度，选择平台高度调节板，设计装卸平台的外围区域。

2．5．4货场及道路设计

根据物流配送中心的运营要求，确定库区内道路的主要技术指标，选择适宜 的道路面层，确定货场的宽度和坡度，设计货场排水系统。 2．5．5其它建筑设施规划

根据物流配送中心的作业要求，主要进行给水、排水、电力、燃气和供热等 设施的规划。 12

物流配送中心内部布局方法研究及应用 第3章物流配送中心区域规划

3．1物流配送中心的区域布置规划的内容

物流配送中心的区域布置和结构规划就是根据物流作业流程和物流路线，确定各功能区域的面积和各功能区域的相对位置，最后得到物流配送中心的平面布置图，确定建筑的不同形式和标准。 3．2物流配送中心区域布置的目标：

物流配送中心按功能可分为进货暂存区、理货区、库存区等多个作业区域，合理地布置各个功能区的相对位置至关重要。物流配送中心区域布置的目的是：有效地利用空间、设备、人员和能源；最大限度地减少物料搬运；简化作业流程； 缩短生产周期； 力求投资最低； 为员工提供方便、舒适、安全和卫生的工作环境。

3．3物流配送中心区域布置的原则

一般来说，在制造企业的总成本中，用于物料搬运的费用占20％’50％，如果合理地进行设施规划，则有可能降低10％’30％。物流配送中心是大批物资集散的场所，物料搬运是最重要的活动，合理地进行区域布置规划，其经济效果将更为显着。

物流配送中心区域布置的原则如下：以系统的观点。运用系统分析的方法，求得整体化，同时也要把定性分析、定量分析和个人经验结合起来。以物流的观点作为区域布置的出发点。并贯穿在区域布置的始终，因为企业的有效运行依赖于资金流、物流、信息流的合理化。

先从宏观(整体方案)到微观(每个部门、库房)，再从微观到宏观。例 如布置设计要先进行总体布置，再进行详细布置；而详细布置方案又要反馈到总体方案中去评价，再加以修正，甚至总头做起。减少和消除不必要的作业流程，这是提高企业生产效率和减少消耗的最

有效方法之一。只有在时间上缩短作业周期，空间上减少面积，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产成本最低。

重视人的因素。作业地点的规划，实际是人、机、环境的综合，要考虑创造一个良好、舒适的工作环境。 3．4物流配送中心区域布置的步骤

(1)定义规划设施的目标并确定为实现目标所需要执行的主要与辅助性作业。 (2)分析问题。决定所有作业之间的相互关系。在指定设施的范围内，建立作业之间的互动关系，定义出作业之间定性与定量的关系；决定所有作业的空间需求。同时考虑设备、物料与人员的作业需求。

(3)发展方案。根据作业联系、作业空间需求作出设施平面布局设计、结构设

计与物料搬运系统设计方案。

(4)评估方案。对每一个可行方案，决定其所涉及的评估因素，并评估这些因素将如何影响设施表现与操作绩效，并基于可接受的评估标准，将可行方案予以排序。

(5)选择方案。决定最能满足企业目标的方案，在评估设施规划设计方案的过程中，常会发现成本不是唯一的主要因素，还有市场占有率或顾客满意度等都是评估重点。

(6)执行方案。一旦选定某个方案，在实际构筑一项设施或进行布局之前，从布局的准备实施、实际开始施行、施行中与方案修正等每一个环节都要进行监督；继续与修正设计方案。 3．5物流配送中心内部布局规划程序 现有资料的调查

(1)确定配送中心设施的组成； (2)确定设施的规模； (3)设施空间布局。 调查内容

在配送中心内部布局规划时，需要了解掌握基础资料的内容主要取决于： (1)规划的任务。

(2)物流配送中心和三个主要界面(产品特征、流程特征、顾客特征)的关联性。因此，物流配送中心内部布局规划时，调查资料的内容主要从分析物流配送中心规划与三个界面的关系入手，通过分析三个界面对规划和具体影响，结合规划的任务来确定。

(3)物流配送中心内部布局规划与产品特征的关系。物流配送中心设置的目的

就是对物品进行各种处理，各种物品是物流配送中心的加工对象。因此，物流配送中心设施布局规划设计与产品的特征有关。物流配送中心内部布局规划与相关产品特征的界面关系主要考虑下列两项要素：

产品特征——影响物流配送中心设施设备的选择、规模、作业要求。 物料性质：物态、气味、储存保管特征，温、湿度需求特征等等； 单品规格：外观、重量、体积、外部尺寸、物品基本单位等；

基本包装单位规格：外观、重量、体积、外部尺寸、基本包装单位、包装单位个数、包装材料；

外包装单位规格：重量、体积、外部尺寸、基本包装单位、包装单位个数、包装材料。

产品生命周期——影响物流配送中心设施设备的规模、作业要求。 3．6物流配送中心内部布局规划与流程特征的关系 物品流程影响物流配送中心设施的选择、布局。

物品进入物流配送中心的目的是为了实现各种环节的转换，即物品进入物流配送中心要经过一定程序的工序处理——流程，物流配送中心的设施布局应与物品进入物流配送中心的流程相适应——物流配送中心设施布局规划与产品的流程特征有关。

物流配送中心作业流程调查主要需要进行物品数量调查、各种物品的从入库到出库所经过的环节(流程)。物流配送中心作业流程分析可以围绕物品进入物流配送中心后物品储运单位的转换或作业转换的顺序为主线进行分析。物品储运单位可依储运物品为托盘、箱、包装盒或单品等特征来分类，一个物流(配送)中心中可能仅有一种或包含类型储运单位的出货形态。作业特征的分类则包括装货、卸货、拣取、补货、加工、包装、分类、配送、搬运、检

验、暂存、储存等。物流作业流程的调查可以用填写作业流程表方式进行，作业内容。影响物流配送中心功能配置、设施设备的选择和作业区的分类。 3．7物流配送中心规划与顾客特征的关系

物流配送中心设施布局规划设计与产品特征、流程特征能否相互支持、配合，将是物流配送中心系统运作效率能否提升的关键因素，而物流配送中心设置的目的是为了向不同顾客提供不同服务，顾客的需求也直接影响物流配送中心的布局设计。其调查内容包括：客户分布：影响物流配送中心的位置、配送径路、配送方式等。

客户类型：影响物流配送中心的配送模式、设施设备的规模等。

客户类型可能是消费者、零售商、批发商、经销商、发货中心、配送中心，他们对物流配送中心的服务要求不同。

客户需求服务内容：影响物流配送中心的功能配置、设施设备选择等。可能是整体物流管理、仓储管理、区域配送、国际运输、报关等。

订单资料：影响物流配送中心的配送模式、设施的规模等。包括商品种类、数量、单位、订货时间、交货日期。 需求数量：影响物流配送中心设施和规模等。 第4章设施优化布局方法介绍

目前物流中心的设施布局规划方法主要是引用工业工程学中的设施布置理论。1961年美国的理查德·缪瑟提出了具有代表性的系统布置设计SLP(systemlayout planning)和系统搬运分析SHA(systematic handling analysis)理论，应用关系图和关系表来分析设施间的相关程度，从而确定各设施的相对位置。缪瑟的设计技术条理清晰，考虑完善，简明适用，所以在物流中心内部设施布局设计中仍被广泛采用。近年来，随着计算机科学的发

展，设计各种计算

机算法对物流中心进行优化布局的研究成果很多。Lee R．C．和Moore J．M等以设施之间的密切度最大为目标，确定一个设施加入到区域中的顺序矢量和相对位置的方法，设计了名为CORELAP(Computerized Relationship Layout Planning)布局法和ALDEP(Automated Layout Design Procedure)布局法的构造型算法。Buffa等人则以总搬运费用最少为目标，通过将设施的位置两两交换的方法对一个给定的布局方案进行逐步改进，设计了名为CRAFT(Computerized Relative A1location of Facilities Technique)布局法和MultiPLE(Multi—floor Plant Layout Evaluation)布局法的改造型算法。此外

还有用遗传算法、网络覆盖算法、蚁群算法、数据包络算法等来确定设施的最优布局。以下就几种常用的布局方法做简单的介绍。 4．1系统布局设计法(SLP一一Systematic Layout Planning)

系统布局法根据物流作业量作业流程来确定各设施之间的相关程度，应用系统布局法和关系表法对物流中心内部设施进行优化布局 (1)主要步骤

对各作业单位(设施)之间的相互关系作出分析，包括物流和非物流的相互 关系，建立作业单位相互关系表。

根据相互关系表中作业单位之间相互关系的密切程度，决定各作业单位之 间的距离的远近，安排各作业各单位的位置，绘制作业单位位置相关图，将各

作业单位实际占地面积与作业单位位置图结合起来，形成作业单位面积相关图

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通过作业单位面积相关图的修正和调整，得到若干个可行的布局方案。 量化个因素，用加权系数法建立方案质量评估的数量指标，并用该指标对 各方案进行打分，得分最多的布置方案就是最佳布置方案。

在SLP方法中，可将研究究设施布置问题的依据和切入点归纳为五个基本 要素，即：货物类别P、货物数量Q、货物处理次序R、辅助设施(包括服务设 施)S和时间(时间安排)T。其中类别P和数量Q两个基本要素是一切其它特 征或条件的基础。只有在上述各要素充分调查研究并取得全面、准确和各项原

始数据和基础上，通过绘制各种表格、数学和图形模型，有条理地细致分析和

计算，才能最终求得工程布置的最佳方案。 (2)相互关系图

信息采集分析、物流分析及作业关系分析是物流系统设施布局的基础，而关 系图是分析作业设施间相互关系的一种有效工具。

关系图方法中，可将设施间所有的关系分为六个等级，分别用A到F六个字 母表示，它们各自所占的比例一般按所给的范围来取。

一般来说，一个区域的设施布局，A，B，C级的关系所占比例在10％30％ 之间，其余为D，E级关系，而F级关系需根据具体情况而定。

相互关系等级的确定不仅要研究货物的流程，还要研究传票的流程、作业 人员的管理范围以及车辆的出入和货物装卸系统等。 (3)空间关系图

根据相互关系图和各设施面积比例生成空间关系图。所谓空间关系图，是 将各设施按相互之间关系的亲疏程度和所需面积比例布置它们的相对位置，并

用不同的线形和距离表示它们之间的关系，其中，用4条平行线段表示两设施

间的A级关系，三条平行线表示B级关系，两条平行线表示C级关系，一条线

段为D级关系，E级关系不连线，F级关系用折线表示。可用试错法来产生空间 关系图。 (4)试错法、

首先将A，B级关系的设施放迸布置图中，同级别的关系用相同长度的线段 18

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表示。通过调整，使B级关系的线段长度约为A级关系的2倍。随后，按同样

的规则布置C级关系。若设施较多，线段混乱，可以不必画出D级关系。但F 级关系必须表示出。调整各设施的位置，以满足关系的亲疏程度。最后，将各

个设施的面积表示进布置图中，生成了空间关系图。经过评价、修改，便获得 最终布罱。

其中各设施的面积需求可根据其作业量及单位面积可处理的货物量来确

定。

4．2关系表布局法

如果已知各物流设施的作业量、作业面积及作业流程，要在一个给定的区域 内合理布置这些设施的位置和形状，使物流园区(物流中心、配送中心)内的 作业流程顺畅。

在系统布局设计法(SLP)中，由关系图生成空间关系图是采用试错法完成。 该方法定量性不强，往往需经过多次的尝试。TOMPKINS的一种由相互关系图 生成空间关系图的布局方法，称为关系表(RELATl0NSHIP DIAGRAMMING) 布局法，该方法可以按照一定的逻辑关系进行布局，其主要步骤如下： 转化物流与作业设施相互关系图为关系表；选择A级关系最多的设施作为 第一设施优先进入布置；选择与第一设施具有A级关系的设施作为第二设施进

入布置；按照与第一、第二设施为AA，AB，AC，AD的排列顺序选择第三设 施：依次选择直至结束；根据面积进行实际面积的布置。 4．3 CORELAP布局算法

CORELAP(Computerized Relationship Layout Planning)，是LeeR．C．和 MooreJ．M．于1967年提出的一种优化算法． (1) 算法思路

与关系表布局法类似，C ORELAP布局法也是一种构造型方法．算法首先按一 定规则生成一个设施顺序矢量，依照这个矢量的顺序逐个将设施加入到区域中去，

并尽量使新加入的设施与已有的设施在相对位置上保证关系最密切．布置方案完

成后，对其质量指标进行评估．CORELAP算法无论是设施顺序矢量的确定、相对 19

位置的选择以及质量指标的计算，都是针对设施间的关系程度，即CORELAP 算法的出发点是设施之间的关系图(Relation．Chart)，布置的目标是实现设施之

间最大的密切度。 (2)布局质量指标

为对布局方案进行优化，首先需量化两个设施间的关系程度，可将不同的 关系等级转换成不同的关系值，关系等级越高，所对应的关系值就应该越大。 为简便起见，一般可根据对应规则进行转换。

优化的目标函数值可通过计算任意两设施间的关系值乘以该两设施间的最 短距离的总和来求得，即Z=Σru d¨ i勺

式中rij一.．设施间的关系值；

du---\"-设施间的距离，一般可采用设施中心间的折线距离。

Z值越小，布局方案越优，因此，根据该和值可以比较不同方案的优劣。 4．4 ALDEP布局算法

ALDEP(Automated Layout Design Procedure)法与CORELAP法十分类似， 也是一种构建型布局算法，其布置基础也是关系图，算法思路也是每次选择一个

设施加入布置图，按一定规则寻找其适当的位置，并对方案进行评估．只是设施的

选择次序、位置的确定方法和方案评估的指标不相同。 (1)优化目标

设一个物流节点(物流园区、物流中心或配送中心等)由n个物流设施组成， 已知各物流设施的作业面积需求及各设施间的关系等级。需确定一个设施布局

方案Po，使各相邻设施的关系值总和达到最大。

从以上问题可以注意到ALDEP与CORELAP的区别是优化的目标不同。 ALDEP的评估思想是寻求相邻设施的关系总和最大的布置为最后布置方案。 为强调相邻设施的相互关系，ALDEP法在将关系转换成关系值时，拉大了不同 等级之间数值的差距。 (2)布置设施顺序的确定 20

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为优化布置结果，扩大选择范围，在ALDEP中，第一个布置设施的选择方 法是随机选取一个设施。随后选择方法是根据与第一个设施的关系进行排队， 直到排到设定的最低关系密切度TCR。所谓TCR，这里是指一个关系代码，比 如说TCR=B，则选择与布置设施具有A，B关系的设施进入布置排列。对于先 布置设施均为A或B的布置设施，则随机选择进入布置。 4．5 CRAFT布局算法

CRAFT(Computerized Relative Allocation of Facilities Technique)是Buffa等人于 1964年提出的。

CRAFT法是一种改进型的算法，对一个初始可行布置方案，它给出一个使总

搬运费用减少的调整方法，并保证调整后的方案仍是可行布置方案。 (1)设施交换条件

CRAFT法中对可行布置方案是将若干个满足一定条件的设施进行交换，为使 调整后的布置方案仍然可以，交换的敲诈需满足具有公共边或面积相等。这种

交换条件不是可行交换的必要条件，它是为了使相交换的设施的位置互换后不

致引起其他设施位置的变化。这种交换通常是以两两交换的方式进行的，也可

以采用3设施交换的交换方式，交换的最大次数小于n(n．1)／2 (2)优化目标函数CRAFT的优化目标函数是使总物料搬运费用最少，即 minZ=Σqij du cij ij=l 9 gn 且硐

式中qo—一设施间的物流量

氐一.设施间的距离，一般采用设施中心间的折线距离 cij.一设施间搬运货物单位距离成本 4．6 MultiPLE布局算法

MultiPLE(Multi．floor Plant Layout Evaluation)是类似于CRAFT的一种改进 型布局算法 21

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MultiPLE与CRAFT的已知条件(输入数据)相同，都是设施间的物流量矩

阵；目标函数也相同，都是使内部搬运成本最少，所不同的是对初始方案进行

调整的方法不相同。 (1)设施交换方法

MultiPLE设施间的交换在每次迭代中，选择布置成本下降最大的方案。 MultiPLE与Craft的区别在于MultiPLE的交换可以不局限于两相邻设施间。这

一点的实现主要是通过空间填充曲线SFC来实现的。所谓空间真允线SFC，是 指填允一定空间的一条折线。

对图中的每个单元只访问一次。恰能游历整个单元。该曲线事实上确定了布 置方案的设施放置位置和形状。若对换两个设施，就是对换这两个设施的放置

顺序，从而生成一个新的布置顺序矢量，各设施就根据自己的面积，沿着SFC 曲线进行放置，直至生成整个布置。 (2)MultiPLE算法步骤

MultiPLE算法的思路是对初始布置方案任意进行设施交换，生成新的布置 矢量，然后根据SFC生成调整后的布置，并计算各设施中心间的直线距离，计

算物流费用。循环往复，直至寻找到最低物流费用的布置方案。

MultiPLE算法的计算结果较好，但运算次数是随着设施数的增加而指数型增加，

故算法只适合对中心规模的设施布局问题进行设计计算。 4．7流程分析布局法

一个企业设施的物料流程是否通畅，关系着该企业的经营绩效，由收料、制造、装配、仓储至出货等一连串的活动，都是通过物料搬运系统来连接其物料流程，其系统生产效率高低则视物料流程通过工厂的迅速、平稳和流畅程度而定，并且物料的周转率也是企业盈亏的重要指标之一。设施内物料流程的分析与部门间活动关联性分析的重要性均不可忽视，规划者必须了解其个别优缺点，再依设施内部的不同需求特征加以组合运用。 (1)流程动态分析

流程动态分析是使用流程改善的技巧，如将流程相似的的零部件或是利用设备使零件在工厂内自动移动，不需要重复搬运等等，以使机器、工作站以及各部门得到最有效的安排，提升公司的营运绩效。

设施规划者可针对一般物料管理系统及实体分销系统等宏观流程的内容，和系统内物料发生移动的始末，即流和类型，进行描述，以确定整体流程有范围和途径。常见流程类型可从工作站内流程、部门内流程，及部门间流程等三个方面。

流程分析所需考虑的因素很多，相关的资料又是千头万绪，如何将这些繁复的资料加以有系统地整理、分析，让管理对于操作程序、物料流程与活动间的相互关系有一清晰明确的概念，是物料流程规划的重点，而有关物料流程分析的方法，可分为计量方法和传统方法两方面。

计量分析法是使用数学和统计的方法，将流程的流动量、成本或相关系数等变量量化，并建立一个通用的数学模式，再利用作业研究的技术来求出各流程位置，一般会配合电脑来完成复杂的分析计算工作。

传统分析方法是以各种图表来表示物料所经过的制造程序和作业流程以作为分析的工具。

(2)整体设施的流程分析

整体设施的流程分析需考虑产品的零件加工装配以及包装等阶段，一般使用 三种技术：操作程序图；流程程序图和流程图。 (3)活动关联性分析

设施布局设计是针对企业内部中不同部门或不同设备的配置进行安排，使 其生产流程能顺利进行而不受干扰。在一个设施内除了生产部f-J；'b有其他的

单位，产些单位也需要良好的流程安排，其中包括：物料流程，由验收、储 存、加工到装运出厂；信息流程，则是指在不同部门间的信息流动。人员流 程，工作人员也会由一个地方移动到另一个地方。两种活动关联性的分析图 形：活动关系图、活动相关线图。 物流配送中心内部布局方法研究及应用 第5章布局方案评估

设计者拥有两个或两个以上的可行布局方案。本着对各方案特征的了解， 提供完整客观的方案评估报告，以辅助决策者进行方案的评估与选择 方案的评估方法包含“程序评估法\"和“因素评估法\"两种。程序评估法 为消极条件，着重在评估设计过和，其目的为筛选哪些设计方案可以满足企业

主的基本要求。因素评估法为积极条件，着重评估设计结果，其目的为从这些

筛选过的设计方案中，判断具有较佳的设计成效，可以更有效地满足需求。 5．1程序评估法

程序评估法的主要目的在于了解整个设计过程是否合理，针对设施定位阶

段、资料收集与分析阶段、方案产生阶段的第三者，利用检核表(见表5．1)方

式进行评估，以避免设计方案有不合乎设计理念或企业主需求的情况发生，确

保得到正确且合乎基本条件的设计结果

经过程序评估法的检核，有些规划者可能无法明确说明其设计理念为何或 其数量推估是否合理，可能是依赖过去经验，加以修正后即成为其设计准则。 特别是有关设计基准量的估算，如储位数目、进出货码头数目、搬运设备类型

和数目等，常常依照主管或规划者的个人认知，较不重视其数量精确与否。 表5．1程序评估法检核表 阶段检核项目是否改善方法

设施设施的角色定位是否和企业营运目标相互契合 定位设施的角色定位是否明确描述，不易引起误解 设施的角色定位是否得到高级主管支持 设施的功能范围是否有明确定义

设施的目标顾客和服务基础上是否清楚划分 资料设施的作业流程是否清楚划分 收集作业流程规划是否抵触法规限制

与分实体作业与信息作业是否能相互配合、支援 物流配送中心内部布局方法研究及应用一 析实体作业间是否能相互整合

收集的资料是否具完整性、避免收集片段性资料

对顾客需求认知和需求量预估是否明确 各工作区域的设计基准量，如何订定 订单分析方法是否能 5．2因素评估法：

在设施评估过程中，因素评估法是针对各可行方案的外在表现，例如设施 建造成本、设备购置成本等因素，衡量各方案在不同因素的表现优劣，进而将

衡量结果整理成为评估分数，提供决策者作为选择之用。而在方案评估过程中，

影响决策选择的因素可分为定性因素及定量因素；定量因素是指可以较为精确

的方式和数字来衡量各设计方案在此因素的表现，如成本类因素以金额衡量， 空间类因素以长、宽、高或面积扩充的百分比等数字衡量，其精确性则可能不

及成本类因素。

Goal(设计目标卜在设计阶段所希望达到的目标或现象； Symptom(不良设计现象)——由于设计不良所产生的现象；

Factor(评估事项)——用来衡量设计目标的达成度或不良设计现象的严重 性的评估事项；

Criterion(评估因素)——评估事项之间可能有重复或使用名称不一致的情 况，将评估事项加以整理、分类后即成为评估因素

(1)没有不必要的延迟为设计目标，作业延迟为不良设计现象，评估事项可分为

库存成本(增加)或产出率(降低)。

(2)便于现场监视控制为设计目标，作业领班不易监督现场作业为不良设计现 象，评估事项可分为工作站的空间分配或通道设计。

(3)意外发生为设计目标，意外比率过高为不良设计现象，评估事项可分为警告

标志(缺乏)或安装置(缺乏)。 物流配送中心内部布局方法研究及应用 5．3定定量因素评估法

定量因素评估法中以成本比较法最为客观也最常被采用。通常一个企业的 经营目的是追求利润，其方法一是提高价格或销售额以增加收入；二是降低成

本。而在顾客服务导向环境中，高服务低价格是企业提升竞争力的利器，同时

增加销售额的成效常比降低成本的努力来得逊色，因此想办法将成本压至最低

的水平，成为企业的共同选择，而成本的分析比较也成为评估选择设计方案的

必备工具。由于物流中心布局所牵涉的成本项目繁多，且每项成本的支出特征

不同，而成本分析比较方法多运用工程经济的概念进行计算，步骤上也较为繁 杂。

一般以成本比较来评选方案的方法包含现值、等值年金成本、报酬率、利

益与成本比率及服务寿命分析等5种方式。而现值法与等值年金成本法是最简

洁的技巧，利用某一特定的最低吸引报酬率(MAI水)，计算出每一个方案的等 值年金成本值，而具有最佳现值或等值年金成本值的方案即被选定的方案；又

由于方案评估最后多仅能接受一项方案，帮方案间彼此是互斥的，因此首先将

不需要增额投资的方案设定为基本方案，再进行所有方案的比较就成为评选的 重要规则。

5．4定性因素评估法

传统定性因素评估方法有如下几种：优缺点列举法、因素分析法、点评估 法、权值分析法、AHP评估法

优缺点列举法：将每个方案的配置图中有关物流动态、搬运距离、扩充弹 性等因素分别列举，互相比较各方案的优缺点表现。有时为了使本方法更趋准

确，可对优点的重要性及缺点的严重性进一步讨论，甚至以数值表示。 因素分析法：是经由讨论列出评估因素，并设定各因素重要程度，权数比 重可按百分比值，评估者可先设定一关键因素的权数比重，其他因素再与这个

因素作比较，而分别决定其权重数值。接着，评估者再逐一评估完成后，将因

素权重与评估数值相乘合计后，选出可接受的方案。

点评估法：此方法与因素分析法类似，都是考虑主客观因素并计算方案的 26

物流配送中心内部布局方法研究及应用

得分高低，作业方案取舍的依据。其不同点为因素权重是经过两两比较而得到，

而因素分析法的因素权重则为评估者主观认定。

权值分析法：此方法与点评估法的不同点为前法的因素权重数值只可分为 1，0．5，0三种，没有其他数值可供选择。权值分析法是比较许多评估因素、将

其分类归属于不同的因素层次，并将主观、客观因素都列入比较。 AHP评估法：主要应用于不确定情况与具有多评估要素的决策问题上，主 要有以下步骤：

(1)系统描述：成立规划评估小组，针对系统目标与机能予以适当考虑， 并对系统涵盖的范围予以清楚界定。

(2)建立评估因素：影响要素分析；建构层次结构。

(3)问卷设计与调查：说明各项主要评估要素的内容，以协助评估者获取 对各项要素的谁知。 (4)各层次要素间权重的计算 (5)层次一致性检定 (6)决定要素权重值

(7)评估各方案对于最底层各评估因素的得分点数 (8)计算各方案各因素的点数与权重征乘积的总和。 (9)选择最佳方案。

5．5物流中心的评估因素

规划者在产生不同的物流中心设计方案后，应选用适当的评估方式以评估 不同方案的可行性与效用。在因素评估法中三个主要组成部分：评估因素、评

估指标、整合方法。

物流中心设施规划评估因素主要可分为3层：第一层的评估项目群组可分 为4大类，即以成本计算为主的经济面；以实体设备自动化和信息化系统的设

计性能为主的技术面。以考虑系统人员需求、系统布局弹性、系统生产力等为

主的系统面和以环境质量为主的环境面。经济面与技术面为一般设施规划评估

的主要因素群组，而系统面则为物流中心的评估所不可或缺者，设计者不宜一 27

味强调技术面的运用程度即为良好设计，而应着重在设备自动化和信息化的使

用程度与平衡度是否适用于该物流中心的需求，而环境面则为配合环保需求与 人员安全的人性化考虑；第二层和第三层的评估项目与了评估项目是依据第一 层的评估项目群组，依次细分发展而出。针对上述因素，可分别应用于开放型 及封闭型物流中心如下表所示： 表

第6章物流仓库内部布局介绍

物流配送中心的内部布局中，仓库布局设计也是较为重要的一环。根据物 流配送中心的作业需求，确定不同的库房类型和要求，规划和设计库房的结构 形式。良好的仓库内部布局可以提高仓库的运营较率和运营效益。因此如何在 仓库内进行设备、物品和人员办公的合理布局也是一个不易解决的难题。本章

以仓库内部布局展开作较为详细的介绍， 6、1物品存储方式

随机库位存储和固定库位存储是进行仓库物资放置和管理的两种方式。 (1)随机库位存储

随机库位存储，或者称为流动货架存储是将所要存储的物资放置在最接近的自 动货机、箱子和货架上，通常，这些物资的入库和出库管理是以“先进先出\"的原 则的。这种方法能够最有效地使用仓库空间，尽管在有些时候，它不得不在各个提 货点之间花费较长的搬运时间。随机库位存储经常会使用计算机化的自动存储系 统，来减少花费在人力资源和运输处理上的成本。 (2)N定库位存储

固定库位存储，或者称为固定货架存诸。运用这种方法，产品或物料将通常被 存储在仓库中的某一固定位置，仓库管理员通过简单的人工操作或记忆就能够确切 地知道某种存储物资所处的位置，因而这种方法一般不需要非常先进的仓库处理设 备。目前，可以采用三种措施来支持固定库位存储，即存储物资的代码编号顺序、 存储物资的使用频率和存储物资入库和出库的特点。

在仓库的内部布局上，产品可以按照它们的兼容性、区别性和使用频率来进行 分组。兼容性是指各种物品能否安全地存放在一起，不会发生混淆变质或化学反应。 例如，药物制品或化学药品不能和食品消费类的产品存储在一起。区别性是指如何 30

物流配送中心内部布局方法研究及应用

将各类物资按照一定的标准进行分组，然后放置在一起，不至于发生混淆。例如： 计算机软盘和光盘CD，钢笔和铅笔，桌子和椅子属于同一类性质的物品，它们应 该被放置在一块，从而便于仓库查找和管理。

6．2物品存储布局

仓库处理过程不完善、内部布局不合理或者仓库过道过窄都会加重仓库物资 搬运的困难。因此，物品在仓库内的存储和搬运，应当在保证仓库管理目标的 前提下，尽量获得最大的便利和效率。目前，随着互联网络、通信设备和自动 化处理设备的广泛应用，能够比较及时地、有效地进行仓库的物资管理。在仓 库物品布局时主要需注意如下因素：

(1)使用比较频繁的物资项目尽量放置在便于运输和搬运的地点，例如放置 在仓库的过道两旁或仓库门口，从而在一定程度上，能够减少存储物资在仓库 内的运输距离和运输工具的运行距离，提高整个仓库的运行效率；相反地，运 输次数较低或不常使用的物资放置在距离仓库出口较远的地点。

(2)应该在仓库中留出一部分的空间，用于物品的包装、分拣和配货。仓库 物资在运输前一般需要经过重新包装和简单加工，或者是接受来自厂商或顾客 的退货，或者是需要进行特别处理等。

(3) 仓库处理设备应当能够满足大多数库存物资的操作要求，这样能够提高 物资运输的效率，否则这些设备应该被重新设计或重新配置；同时，应对仓库 设备处理流程进行优化，减少不必要的损耗和多余的能源浪费。

(4)仓库内物资的存储区域应当按照存储物资的周转速度和产品大小尺寸来进 行设计，而不是单纯地、片面地设计所有的存储货架和仓储工具，这样就可以 最大化地使用仓库内部空间，除了要满足存储物资的尺寸需要，还要满足存储 物资的重量等方面的要求。 3l

物流配送中心内部布局方法研究及应用 6．3仓库的保管空间

储位管理的重点有二个方向，一是如何增加存储空间的有效利用，二是如何 促进货品的流动。储存货品之空间谓之保管空间，此空间表面上虽为储物之用， 但实际上此空间为货品采购运销配送的中继站，因此保管区域己成为货品储运 的中心枢纽。故保管空间的有效利用己成为物流中心业者努力改善重要课题。 在保管空间布置时，首先考虑的便是要储存的货品大小及其储存型态，以便能 供应适当的空间来满足要求，因为在储存货品时，必须规划有大小不同的位置， 以对应不同尺寸数量货品的存放。对于空间的规划，首先必须先行分类，了解 各空间的使用方向，接下来进行评估其在各方面的权重取舍，评估有了权重之 比较后再行设计布置。倘若保管空间已受限而无法进行规划设计变更，就要寻 求以何种方法来把现成的保管空间的利用率发挥到极限。 6．4影响保管空间的主要因素

仓库内部空间的大小是根据每年存储货物的数量和存储货物的特点而确定 的，仓库所需要的空间一般是由货物存储所需要的空间、仓库过道和通道空间、 仓库设备存放空间和仓库管理人员办公所需空间等组成。

影响保管空间使用的因素有八项，在人为要素上有作业方法及作业环境，在 货品要素上有货品特性、货物存量、出入库量，而在设备要素上有保管设备及 出入库设备之采用方式型式，各项因素之影响程度可由下表保管空间的影响因 素所示：

6．5仓储空间的评估方式

·评估要素：效率、流量、人为因素、成本、时间

(1)物理的效率(空间效率)：储存品特性、储存货物量、出入库设备，梁柱、通 道的安排布置。

(2)货物的流速(流量)：进货量、保管量、拣货量、补货量、出货量。

(3)作业者感觉(人为因素)：作业方法、作业环境。

(4)保管成本(成本)：固定保管费用、保管设备费用、其它搬运设备费用。 (5)作业时间(时间)：出入库时段、拣货补货时间。 6．6仓储空间评估指标

(1)空间效率指标：(实用保管容积÷保管空间容积)×100％空间效率的评估可由实 用的保管容积率来判别。

(2)流量指标：(入库货量+出库货量)÷(入库货量+出库货量+存货量)

流量的评估基准以月为单位，即以每月的入库量、出库量、库存量三项因子来 运算，其值会在O～1之间，越接近1，其流通性愈高。

(3)人为因素指标：自行定义层级数，例：宽的、窄的、大的、小的、舒服的、 不舒服的、整的、杂乱的、明亮的、暗的，再采问卷方式对作业人员调查其 对作业空间之感觉，而由此感觉数据化得到指标。 (4)成本指标：(保管金额保管货物量)

以1m3的保管费用来估算，而此保管费用含括固定保管费用及设备费用。 (5)时间指标：(拣货时间+移动时间) 33

物流配送中心内部布局方法研究及应用

作业时间是以拣货时间加上在保管时因储位空间的调整而移动货物之时间。 6．7保管空间的规划设计

当物流空间决定后，货物所占物理空间可由货物保管目标总量体积来决定， 在这具体的有限空间内要如何去把空间利用率发挥。简单的说(一)、柱子间隔会 影响货架的摆放、搬运车辆的移动、输送分类设备的安设；(二)、梁下高度限制 货架的装设高度并影响了货品堆叠高度；(--)、通道影响保管使用面积及搬移的

方便性，此三者均能让空间使用率受很大影响，因此仓库空间规划重点就在柱 子间隔、梁下高度、及廊道布置三方面。 6．7．1柱子间隔设计

柱子的设计一般是以建筑物的楼层数、楼层高度、地板载重、防震要求抗等 条件来设计。但以保管空间来讨论、除了含上述基本建筑设计条件外，还须考 虑一般建筑物内的保管效率及作业效率。物流中心仓库内保管空间柱子间隔设 计影响因素有三点：

(1)进入仓库内停靠卡车台数及种类：不同型式重量的载货卡车会有不同的体积 和长度，其停靠需要的空间及柱距均有不同规格。 计算举例：

货车宽W=2．49米， 货车N=2台， 货车间隔Ct=1米 侧面积尺寸Cg=0．75米求内部柱间距尺寸

Wi=W·N+Ct毒(N一1)+2+Cg=2乖2．49+1·1+2木0．75=7．48米 (2)保管区存放设备的种类及尺寸

保管空间设计以所选用保管设备的布置效率最为优先，其空间设计尽可能 大而完整以供储放设备的安置，配合放置设备的规划，来决定柱子的间隔 34

物流配送中心内部布局方法研究及应用

(3)保管区域与出入口的关系：当保管区域决定时，必须考虑其前方是否有柱子， 而受堆高机出入口和输送机安装以及移动等而有所限制。 6．7．2梁下高度设计

在保管空间中，梁下高度，理论上是愈高愈好，但实际上受放置货物堆高、 堆高机的极限高度、货架高度等因素所限。并且太高反而会增加成本及降低建

筑物单位高度的楼层数。物流中心仓库内影响梁下高度的因素也有三点： (1)保管物品的型态、保管设备的型式和堆积高度： 由于所保管物品的型态以 有所采用货架型式均和高度有关，用栈板地面堆积或采用高架式货架两者所堆 积高度差距非常大，耐叠压的坚硬货品和不耐叠压的货物两者若同以地面堆积 其对梁下高度的要求就有很大差异，因此必须以所采用保管设备与堆积方式来 决定梁下高度

最大扬程时的举升货高超出高度限制时，如下式： FH+HA>HA+N+Fa则必须要注意，在此种场合的HL就变成 HL=FH+Fa

(2)所使用堆高搬运机器种类： 由于各类堆高机、吊车、卡车等堆高搬运设备 均有其操作规定设计，对这些规定所产生的限制会影响到梁下高度的设计，例 如堆高机扬程便直接影响到堆货的高度

(3)所采用的储存保管设备高度要求： 由于各种货架都有其基本架设高度，装 设货架时必须达到此高度才有经济效益，因此梁下高度的设计必须能符合所采 用保管储存设备的基本高度要求，再加上梁下裕度尺寸来设计 35

物流配送中心内部布局方法研究及应用

积层式货架的搬运是以人力来作业，所以每一层的货架高度都必须考虑人 力作业的高度，其梁下的有效高度He是二层货架高加上垫板尺寸(Hf)，即最上 层料架的高度加上梁下余尺寸。 计算举例：

料架高度Hr=2．4米，垫板尺寸Hf=0．4米，梁下余尺寸a=0．6米， 求最上层料架高度与梁下有效高度

最上层料架高度HL=2．4·2+0．4=5．2米 梁下有效高度He=5．2-I-0．6=5．8米

(4)梁下裕度尺寸：在梁下为了消防、空调、采光等因素，必须放置一些配线、 风管、消防设备、灯光照明等而必须预留这些管线灯具装设尺寸，在所有梁下 高度的计算中都必须把梁下裕度考虑进去

即梁下有效高度=最大举升之货高+梁下余的尺寸(裕度) a．7．3通道布置

通道的正确安排和尺寸，是影响保管效率的一个关键。作为存货区与进出 货区的通路，通道的设计应能提供存货的正确存取、装卸设备的进出及必要的 服务区间。影响通道位置及宽度的因素在于：通道型式；搬运设备的型式、尺 寸、产能、回转半径；储存货品的尺寸。

与进出口及装卸区的距离；储存的批量尺寸；防火墙的位置；·行列空间及柱 子间隔；服务区及设备的位置；地板负载能量；电梯及斜道位置；出入简易的 考虑。

而仓库中通道的种类一般包含下列几种：

(1)工作通道：货品放入或移出储区的通道。又可分为： 36

物流配送中心内部布局方法研究及应用

主要通道——沿着厂房的长度，允许两方面的交通。 交叉通道——横跨厂房的廊道，通常可到达仓库的对门。 (2)人行通道：员工进出特殊区域的场合，应维持最小数目。

(3)服务通道：为存货或检验提供大量物品进出的通道。应尽可能的限制。 (4)贮藏室通道：为库存的选择及补充的通路。

(5)电梯通道： 提供出入电梯的通道，不应受任何通道阻碍。通常，此通道宽 度至少与电梯一样，距离主要或交叉通道约3-．-4．5米。 (6)其他各种性质的通道：为公共设施、防火设备等

所有的进出通道间分配最重要的因素是通道的设置及宽度，因此，良好通道 的设计应注意以下考虑重点：

(1)流量经济：让所有厂房之通道的人、物移动都形成路径。

(2)空间经济：通道通常占不少空间，因此仔细地设计能带来直接的利益。 (3)设计的顺序：主要通道，像出入部门及厂房间的通道必需首先设计，而后是 服务设施通道，最后次要通道设计。

(4)大规模厂房的空间经济：一个6米宽的厂房可能有一个宽约1．5~2米的通道， 约占有效地面空间的25％～30％；而一个180米宽的厂房可能有3个宽3．6米的 通道，只占所有空间的6％，即使再加上次要通道，占10％～12％左右。因此， 大厂房在通道设计上可达到大规模空间经济性。·

(5)危险条件：必须随时要求通道要够空旷，以备紧急情况时尽快逃生。 37

物流配送中心内部布局方法研究及应用

(6)通道宽度：在大厂房中，主要通道可能是3．6～6米，一般来说，3米能容纳 堆高机通过，再加上人员的步行；人行通道及内部通道可能是O．75～1米，但移 动较受限制。

(7)楼层间的交通：电梯是通道的特例，其目的在于将主要通道的货品运至其他 楼层，但又要避免阻碍到主要通道的交通。因此要满足上述的考虑，最好的通 道型式，应属中枢通道，指主要通道经厂房中央，且尽可能直穿，使开始及结 束在出入口，且连接主要交叉通道。

6．8保管、动管空间容积的规划

在目前以进货、取货机能为中心的物流中心，其保管方式并不是以一般保管 区域就可应付其作业所需的，为了达到快速存取出货的功能，就必须加设动管 区域，此区域以拣货方便快速为规划重心，而这两个保管区域其空间要如何规 划分配，可由下列的分析方法来评估后，再行规划建造。

(1)分析全部的库存中，有几种商品要放在动管储区；对于全部库存的种类中， 要探讨有几种商品可放在动管储区，可经由库存种类的A、B、C分析，一般可 将总出货量80％左右的商品放在动管储区，也就是说：只能把A类货品或与B 类货品同放置在动管储区。

分析全部库存量中，有多少数量要放在动管储区；对于全部库存量中，要 探讨有多少量可放在动管储区中，目前采用一日份出货量或数日份出货量，这 个量的采用对于动管储区的空间影响很大，其主要的取决点在于对补货作业的 要求，假设总保管空间足够大的话，就可采用数日份的出货量(一般以3日为主)。 假设总保管空间已经不是很大，但为了求取出货效率，仍得另设动管储区时， 可考虑以一日份量放置在动管储区来提高捡货出货效率，但是因动管储区保管 的量只有一日份，故必须每日进行补货，将增加补货工时。至于其空间比率的 38

物流配送中心内部布局方法研究及应用

计算方式和数日份相同，只是所得的动管空间较小，而动管储区与保管储区之 使用比例计算式如下： 动管储区空间 保管储区空间

6．9保管空间的有效利用

= 动管储区保管量

库存总保管量- 动管储区保管量

在保管空间中，不管货品是地面直接堆积或是以货架储放，均得占用保管面 积，现在土地价格高昂，相对成本也高，若能有效利用，仓储成本自必减少。 但要如何有效利用仓储空间呢?除了要合理的放置柱、梁、廊道以增加空间使 用率外，而保管空间之利用也很重要。空间利用方法有三：

(1)向上发展：当合理化设置好梁柱后，在此有限的立体空间中，面积固定， 要增加利用空间就是向上发展。或许大家会认为仓库空间之向上发展会影响货 品搬运工作之安全与困难程度，以及盘点困难，但在目前科学一日千里，堆高 技术日新月异，堆高设备更是不断出新，且非常普及。因此向上发展之困难已 不大，对堆高防震之安全措施不可少。堆高的方法为多利用料架，例如驶出、 驶入式货架便可叠高10米以上，而窄道式料架更可叠高15米左右，利用这些 可叠很高的料架把重量较轻的货品储放于上层，而把较笨重之货品储放于下层， 或多层堆放以提高储物量，增加利用空间。

(2)平面经济有效利用：在空间的利用上，如果能争取N-维平面区域的利用， 相对的就争取到三度空间的利用，而要如何提升这二维平面经济效用呢?要点 有四： 39

物流配送中心内部布局方法研究及应用

·非储存空间设置角落：所谓非储存空间就是一些厕所、楼梯、办公室、清扫工 具室等设施应尽量设置在保管区域的角落或边缘，以免影响保管空间的整体性， 可增加储存货品的保管空间。

·减少通道面积：减少通道面积相对就增加保管面积，但可能会因通道之变窄变

少而影响作业车辆的通行及回转，因此在空间利用率与作业影响二条件中按自 己要求的权重来取个平衡点，不能因为一时的扩展保管空间而影响了整个作业 的方便性。一般性的做法是把通道设定成保管区中行走搬运车辆的最小宽度 求，再在适当长度中另设一较宽通道区域以供搬运车辆回转。

货架的安装设置应尽量采取方型配置：尽可能减少因货架安置剩下的无法使用 空间。

保管空间项上通风管路及配电线槽：宜安装在最不影响存取作业的角落上方， 以减少对于货架的安置干涉。减少安置干涉，相对的就可增加货架架设数量， 而提高保管使用空间。

(3)采用自动仓库：自动仓库在空间的使用率上是最高的，但并不表示其就是最 适合的，对于自动仓库的选用必须先经过评估，了解自己物流中心的货物特性、 量的大小、频率的高低以及单位化程度再行决定是否适用于自动仓库 第7章实例：捷通物流有限公司配送中心内部布局 7．1公司简介

浙江长兴捷通物流有限公司是由浙江长兴发电有限责任公司、浙江浙能富 兴燃料有限公司和浙江兴源投资有限公司共同出资，2004年11月24日以8100 万元收购了长兴县交通局所属长兴四通港务联运有限公司所有的铁公水码头全 部资产而组建的国有股份公司，公司经营定位为现代化的第三方物流供应商， 主要经营业务有仓储中转、货物中转、货物联托运、货物配载、集装箱多式联 运、财务结算和煤炭批发、零售。2005年，捷通公司投资4900多万元对港区进 行改建项目一期的改造，通过一年多的改造和经营，至06年6月，一座浙北地 区最大的现代化大型内河中转港区已经初具规模，06年底，码头工程一期整体 竣工验收通过。一期改造已经完成对公司内部办公信息和所有机械设备的自动

化信息管理，年散货装卸能力可达150万吨，月平均装卸能力可达10万吨以上， 目前长兴电厂每年电煤用量中水路来煤约占三分之一以上，但铁路仍为主要运 输方式。06年码头实现主营收入4000多万元，在确保浙江长兴发电有限责任公 司电煤中转的同时，还担负着长兴地区矿产资源和生产、生活物资的中转、储 运任务，极大的带动了长兴本地水路运输单位的运输总量，有效的促进长兴地 方经济的繁荣发展。一期改造完成后，还有储备土地150多亩，供二期项目开 发使用。 7．1．1建设背景

码头运营后极大的缓解了铁路运输和电厂用煤的压力，06年更为电厂二期工 程2台300MW机组投产后稳发、满发提供了有力的保证。近一年的运行证明电 煤水路运输相对铁路运输可靠性好，有保证。充分利用水路运输，发挥水运优 势，不仅解了电厂燃煤之急，而且为捷通公司创造了良好的效益。2006年长兴 电厂二期工程2台300MW机组相继投产，4台300MW机组的年耗煤量达到360 万吨／年，除水路来煤约150万吨／年，其余200万吨左右煤炭仍依靠铁路运输， 而兰溪电厂4台600MW机组所采购的淮南煤，也是通过铁路运输，与长兴电厂 4l

物流配送中心内部布局方法研究及应用

运煤列车同方向，由于铁路运输受制约因素较多，按目前所需的运量，运力还 是比较吃紧。根据运输惯例，当铁路运输能力不足时，优先保证机组大的兰溪 电厂用煤，这必然导致长兴电厂用煤短缺，特别是04年因缺煤少发电而损失 1048．24万元。

为了稳定电煤供应，应改变目前的运输格局，从以铁路运输为主向以水路 运输为主转变，从根本上消除电煤供应不足的隐患。

近日湖州港总体规划通过交通部审查后，湖州将打造全国吞吐量最大、现 代化水平最商的内河港口之一，实现江河海联运，湖州港将畅达国际一流的上 海洋山港。在湖州港总体规化中，明确地将长兴港区列为其下设6个港区之一。 《湖州市现代物流发展战略规划》也高瞻远瞩的将长兴物流中心设在长兴县铁 水中转港附近(现长兴捷通物流有限公司位置)，历史的发展机遇和公司的战略 定位不谋而合。

随着“十一五”期间建设生态市的进度加快和产业结构的调整，货物品种 的构成上将有所变化，矿建材料的比重将逐渐下降，工业品、集装箱的比重将 大幅上升。而且集装箱水运因具有运能大、能耗小、成本低等比较优势，湖州 港组建后，将极大地促进集装箱水运业的发展。

从上述情况看，在目前长兴捷通物流有限公司码头一期工程完成后，抓紧 建设其后续的二期工程不仅是必须的，而且是迫切的。

公司要实现持续发展，利润的持续增长，必须要求持续发展，向现代化进 军。发展现代化物流业，建设国际集装箱码头，吞吐高附加值的货物，使其成 为公司新的利润增长点，是公司的合适选择。外贸、内贸进出口货物的顺利进 出，反过来必然促进长兴外贸、商贸的发展，进一步实现社会效益和企业效益 的双赢。

7．1．2建设规模及内容 建设规模

根据港区物流量及码头吞吐量预测结果，结合船型分析，扩建工程新增运量 42

183万吨，其中煤炭90万吨、集装箱8万TEu、其它杂货25万吨。 港区新建5个泊位及陆域配套工程，其中300吨级煤炭泊位3个、500吨级

(兼靠1000吨级)多用途泊位2个；设置一处水域面积为1。98万平米的锚泊区。 建设内容

此项目建设内容包括码头主体工程、装卸工艺机械设备、陆域形成、堆场、 仓库、道路及生产辅助配套设施等。

主要建设内容如下：新建3个300吨级煤炭泊位，2个500吨级(兼靠1000 吨级)多用途泊位，泊位总长度为25I米，堆场17228平方米，仓库18330平 方米，港区道路停车场57785平方米，辅助生产、生活建筑9994平方米，绿化 20172平方米；新建锚泊区一处，驳岸长度620米。 7．2港口现状及问题 7．2．1地理位置

码头位于长兴县雉城镇东南约2公里处，318国道长兴大桥的西北侧，北临 长电公司的翻车机房，东临黄金水道长湖申线，西接宣杭铁路，地理坐标为北 纬300 59’12\"，东经营1190 55’18”。地处长湖申航道线上游，水路距湖州 32KM，距小浦14KM，距上海205KM，距杭州l 14KM；公路距湖州26KM， 距小浦10KM，距上海187KM，距杭州117KM，距杭宁高速公路长兴出口处 1．5KM；铁路距长兴编组站约1．6KM。 7．2．2交通概况

杭宁高速公路、申苏浙皖高速公路、即将完工的申嘉湖高速公路及杭长高速 公路、104国道、318国道纵横贯穿全境，与境内的省道和主要县道构成了四通 八达的公路运输网络，宣杭、新长、长牛铁路，长湖申及主要地方航道与公路 网纵横交通叉，构成了长兴县交通运输网络的基本格局。 (1)铁路

长兴境内有宣(城)杭‘(州)铁路、长(兴)牛(头山)铁路和新(沂)

长(兴)铁路，纵横贯穿全境，汇结雉城。

宣杭铁路西通安微宣城，向北经芜湖、阜阳、毫州、商丘，接陇海铁路， 43

物流配送中心内部布局方法研究及应用 为华东地区铁路南北重要通道。 (2)公路

经过多年的发展和建设，长兴县境内已初步形成了以国、省道为骨架，县乡 公路为网络，干支结合的公路网。长兴县构成公路网的骨架公路有杭宁高速公 路、申苏浙皖高速公路等 (3)水运

水路为内河，县境内河道纵横、水网密布，为浙北水网地区，与沟通杭嘉湖 三市、江苏的苏锡常地区及上海市内河的长湖申航道、京杭运河、杭申线、杭 平申线、苏申外港线、内港线及黄浦江、大浦线等构成了江南水运网。长兴县 境内航道总里程为262．3km。 7．2．3港口现状

码头一期工程实施后，不仅建成了165米X62米港池，配备了现代化的大 型装卸设备、水平运输设备和散货堆场，整个港区的陆域已基本全部平整，主 干道也随一期工程一起完成，道路两旁绿化基本完善，港区办公楼和餐厅装修 完毕并投入使用，穿过港区的铁路线也保存完好，除一期工程用地，现港区另 有储备用地1 50多亩供开发，而且还为长兴捷通物流公司带来了可观的经济效 益。

电煤中心A一1区目前运行情况良好，月最高卸煤量达十几万吨，为长兴电 厂正常发电和多发电提供了煤炭供应的保障；拟征用的A．一2区现有少数居民房

和空置房。

7．2．4需尽早解决的问题

(1)为了组织进出口货物实现一票到底、全程服务，从而发挥综合运输的整体 效益，方便货主，增强港区竞争力，港区规划布置了保税仓库和海关查验区， 但捷通公司应尽早做好相关申请工作，争取海关早日入住港区。

(2)建设牵涉到长湖申航道改造、港区部分土地征用、房屋拆迁等，建设周期 性可能较长。考虑近期长兴县物流需求，建议捷通公司利用现有土地资源，先 期启动扩建工程一阶段建设，即B1区建设，开展相关物流业务。 44

物流配送中心内部布局方法研究及应用

(3)目前长电公司来煤三分之二靠宣杭铁路运输，一旦铁路出现运输紧张，将 直接影响长电公司正常生产。建议加快此项目的建设，尽早提高港区电煤水路 运能，为长电公司电煤供应提供安全保障。

(4)现港区内有大半闲置土地未产生经济效益，应尽旱开发利用。

(5)港区内尚有原已建成的中心变电所和供水塔，后期码头建设时尽可能利 用该类设施，以免造成资源浪费。

(6) 目前码头一次来船较多时，会出现船舶拥挤甚至影响航道正常通行的情 况，容易造成事故，因此，业主除应加强管理调度外，还须尽快解决锚地问题， 以利于二期工程建设。

(7) 由于水路运输较铁路运输具有比较优势，自码头运营以来，基本处于满 负荷甚至超负荷运转，因此，如何增加电煤码头通过能力成为需要考虑的问题。 7．3港区物流量预测 7．3．1预测依据

(1)长兴县“十一五”发展纲要；

(2)长兴县经济布局及各工业园区招商引资规划； (3)长兴县物流园区规划： (4)长兴县交通规划；

(5)长兴县国民经济和交通统计； (6)湖州港总体规划 7．3．2预测原则

为了使预测可靠，预测物流量主要以长兴县为主，兼顾考虑安徽广德地区需 要从长兴中转部分企业原材料和产成品。 7．3．3预测方法

对捷通物流港区物流量预测采用定性分析与定量计算相结合的方法，但由于 捷通物流成立时间很短，历史数据系列较短，而且，有关资料统计也不齐全。 故无法采用数学模型等定量方法进行预测。因此，采用实地调查与资料分析相 结合的方法进行预测，采用方法如下： 45

物流配送中心内部布局方法研究及应用

经济调查分析法：调查腹地国民经济现状和发展规划，结合腹地的生产力布局， 从大宗货物产运销相关关系和平衡分析，预测港口吞吐量。

增长率预测法：根据现有运量，结合经济发展规划及各港口的竞争优势，分析 各运输方式所承担的比例，按相关预测增长率预测港口货物吞吐量。

专家分析法：对上述两种方法进行综合分析，由有关专家针对相关货种进行定 性分析，最终预测出港口各货种吞吐量。 7．3．4物流量预测

根据市场调查，捷通物流主要体现在煤炭物流、集装箱物流和其它件杂货物 流。

(1)煤炭物流量

长兴煤炭消耗主要以电煤和水泥生产企业用煤为主，长兴共有电厂4家，3 家建有各自专用码头；水泥生产企业主要有浙江山鹰水泥有限公司、裕廊水泥 有限公司、众盛水泥有限公司等，大部分企业同样建有各自专用码头。 捷通物流港区接卸煤炭主要是供应长电公司生产用煤，因此煤炭吞吐预测主 要依据电厂用煤需要并结合其它相关因素来确定。长兴电厂4台300MW机组 投产，正常生产年耗煤在360万吨左右。2007年码头计划中转1 20万吨。 水路运输作为电厂供煤方式的必要补充发挥了应有的作用，为长兴电厂提供 了近三分之一的电煤供应。 (2)集装箱物流量

长兴港目前没有经内河运输进出口的集装箱。长兴县、广德县的内外贸集装 箱全部由公路运输。长兴县95％、广德县90％的外贸进出口货物经上海港进出， 少量进出口货物经宁波港、芜湖港进出。

据上海海运集装箱公司提供的调查资料，2006年长兴县的集装箱生成量为 1．6-1．9万TEU，七家外贸龙头企业2006年的集装箱总量为8000TEU，其 中诺力机械公司一家占5000TEU。

根据长兴县历年外贸进出13总额，采用腹地生产法预测长兴县集装箱生成量， 预测结果见下表。 46

上海港大小洋山集装箱港区建成后，增加了集装箱陆路运输距离，运输成本 进一步增加。在长湖申航道改造升级后，长兴县内河航运在与陆路运输的竞争

中，将会以低廉的成本、便捷的运输网络取得优势。水路集装箱运输与公路集 卡运费用比较如下表：

若能在港区就地解决报关、通关、商检，则时间上长兴县内河运输比公路运 输也具有优势。长兴内河运输与公路运输时间比较见下表：

表7．4长兴内河运输与公路运输时间比较表

\\根据以

上分析，在长兴集装箱码头建成后，预测201 0年长兴水运集装箱运

输的比重能占到全县集装箱生成量，即水运转运比率为30％、2020年达到35％ 的水平。

间接腹地安徽广德等地集装箱运输目前通过陆路汇集上海，待长兴集装箱 码头建成后，预测该地区将主要通过陆路运输至长兴转运，至201 0年间接腹地 经长兴水路中转的集装箱量占长兴水运集装箱的1 0％左右，2020年达到1 5％ 左右。

据了解中海集团的海兴国际货运公司表示愿意与捷通物流共同开发拓展长兴市场，海兴国际货运公司是中海集团装箱运输股份有限公司全资子公司，具

有雄厚的资金实力和丰富的国内外服务经验，如果捷通物流与海兴国际货运公

司合作运营，通过良好的用力和各项优势争取货源。根据长兴县政府发展现代 化物流业的思路，将培育2-3家有实力的物流企业，捷通物流目前是走在最前 面的，所以可以预计从捷通物流港区进出的集装箱量将会稳定在长兴水运集装 箱总量的40％-50％之间。

综合以上分析，预测捷通物流港区的集装箱物流量201 0年为2万TEU， 201 5年为4万TEU，2020年为8万TEU。

(1)其它件杂货物流量

世界范围内，现代物流业被广泛认为是继劳动力、生产资料后的第-N润源。 近年来，拥有港13物流业发展迅猛。其它件杂货主要有钢材、轮胎、蓄电池、 耐火材料等。

(2)捷通物流港区物流量预测结果

7．4设计船型

在已经完成的长湖申和杭申线等有关设计报告中，已经根据浙北航道网的航道特点和货流特点，论证了未来的适用船型，考试港区航道为长湖申线，港区 作业船舶应与浙北航道网上的运输船舶标准保持一致。结合《内河通航标准》、 京杭运河船型标准化工作成果等，尤其是强制执行的船型主尺度系列，提出推 荐设计船型和营运组织方式见下表： 表7．6设计代表船型尺度表 7．5存在问题

(1)煤船到港的不平衡性和码头接卸能力有限有矛盾导致船舶滞港时间长，平 均滞港时间为4-5天，最长达1 5天。码头运营时，船舶滞港现象经常发生， 这主要是因为长电公司水路来煤是从秦皇岛港到上海港中转的，到上海港的运 煤海轮为2-3万吨级，海轮到港后，再由内河船转运到捷通码头卸船，根据目 前来船吨位统计，主要是300-500吨级，最大达700吨，因此每次一艘海轮 到达上海港后，就要通过一批内河船舶转运到捷通码头，一批次来船一般为40

多艘，多的时候可达60-70艘，没有海轮到达时，可能就没有船到捷通码头卸 煤，这就造成了煤船港的极不平衡，这种不平衡性对码头装卸能力，一批次船 全部装卸完成要4-7天，最长达15天。

(2)缺少锚地，堵航严重。码头一次来船较多时，只能停靠在现有港池里或航 道边，造成港池和航道拥堵，造成安全隐患，航管部门已多次要求捷通公司整 改。港区没有锚地，同时制约了港区生产规模的扩大和后续发展，因此建设锚

地也成了一个急需要解决的问题。

(3)捷通公司和长兴电厂之间的“厂中村\"和码头生产存在相互影响问题。捷 通公司和长电公司之间的振昌化工厂搬迁后，形成了数十余户居民的“厂中村”， 由于码头作业泊位居民区相邻，存在安全隐患，当地住户对码头作业产生的粉

尘和噪音也有异议，要求捷通公司进行改善甚至补偿。

(4)前码头功能单一，但社会强烈需要多功能码头，造成码头资源优势没有得 到充分利用。码头一期投产后社会希望捷通公司具备货物中转、仓储等物流功 能的意愿十分强烈。在2006年和2007年，先后有数十家单位来询问利用捷通 公司码头中转货物的可能性，由于受码头条件的限制，捷通公司目前仍以长电 公司中转煤炭为主，开展其它业务的条件有限，只有三台小吊机和少量仓库可 利用，无法形成规模，码头资源优势得不到充分发挥。

(5)除改建工程(一期)已利用1 20亩土地，港区内现还有1 50亩左右土地 闲置，未能产生经济效益，造成了土地资源的极大浪费。 7．6吞吐量发展预测

综合考虑各方面因素，计划通过扩大码头规模，达到每年接卸300万吨煤炭 的能力。目前码头运营时，煤堆场实际使用面积只有一半，南面煤堆场尚未利 用，因此堆场面积可满足码头吞吐量增长的需要。

综上所述，电煤中心煤炭吞吐量为300万吨／年，一期已形成1 50万吨／年 吞吐能力，二期工程还需增加1 50万吨／年吞吐能力。

7．7装卸工艺方案 7．7。1设备选型

(1)煤炭在内河卸煤码头所采用的卸船机械主要有固定式电动抓斗起重机与

散货装卸桥。结合一期工程，码头装卸设备采用桥式抓斗卸船机，后方水平运

输采用皮带机，与一期工艺系统衔接，堆场利用一期电煤堆场。

(2)集装箱目前内河集装箱船舶装卸设备有固定式起重机、轨道式龙门起重 机、小型集装箱卸桥或其它起重设备。考虑到固定式起重机械作业受到一定的 限制，小型集装箱装卸桥较贵，且维修要求高，本设计采用40T集装箱轨道式

龙门起重机。

内河集装箱码头堆场装卸设备有集装箱叉车、正面吊、轨道式龙门吊或轮胎 式龙门吊(RTG)等。轮胎式龙门吊由于信息化程度高，维修复杂，在内河集 装箱码头中较少采用。根据本港区为内河喂给港的特点，堆场装卸设备选用正

面吊和轨道式龙门吊两种方案比较。

码头水平运输机型的选择：目前我国集装箱码头水平运输采用集装箱牵引车 +半挂车方式，具有成熟的运行管理经验，另考虑本工程箱源主要通过后方腹地 的公路集疏运，为便于港区内交通组织管理，港区内水平运输采用集装箱牵引 车+半挂车。

根据上述选用设备的不同，构成两个工艺方案，见下表： 表7．7工艺方案比较表

7．7．2主要工艺流程 (1)煤炭

船一堆场

船一装卸桥_j9皮带机—j1皮带机_i3皮带机--j4皮带机一堆料机一煤码

头堆场

船一电厂输煤主系统

船一装卸桥—j1 0皮带机叫1 1皮带机一电厂输煤主系统 (2)集装箱 船——堆场

重箱

方案一：船一轨道式龙门起重机一集装箱拖挂车一一轨道式龙门起重机一堆场

方案二：船一一轨道式龙门起重机一一堆场 空箱

船一轨道式龙门起重机一一集装箱拖挂车一空箱堆高机一空箱堆场 船(或堆场)——仓库

船(或堆场)——轨道式龙门起重机～集装箱拖挂车一一叉车——仓库 船(或堆场)——货主

船(或堆场)——轨道式龙门起重机一集装箱拖挂车——货主 仓库——货主

仓库——叉车——货车——货主 (3)件杂货

船——库场

船——轨道式龙门起重机——牵引平板车——电动轮胎吊或叉车——库场 船——货主

船——轨道式龙门起重机——货车一货主

库场——货主

库场——电动轮胎吊或叉车——货车——货主 7．7．3装卸工艺方案比较

煤炭装卸工艺只提出了一个方案。多用途泊位和件杂货泊位装卸工艺提出了 两个方案，两方案前沿与堆场装卸设备选型相似，前沿选用带外伸臂的轨道式 龙门起重机，一方案后方堆场选用两端悬臂的轨道式龙门起重机，跨中堆货，

两边外伸臂下各设一条车道，两方案设备数量和技术参数根据总平面的不同有 所差异。二方案由于码头前沿作业带宽度较大，内侧布置部分堆存区域，装卸

船设备的装卸效率，造成岸边装卸设备布置增多，设备投资较大，另外作业带 内堆载较小，造成了堆场的利用率相对较小。因此推荐一方案。 7．7．4物流程序

捷通物流港区物流程序主要包括货物进出口、仓库管理运营、货物流通等，

具体作业流程见下图： 图7．1进口货物流程图

图7．2出口货物流程图

图7．3物流仓库管理运营流程图

图7．4物流中心货物流通图 7．8建设规模的计算 7．8．1泊位通过能力计算

根据《河港工程设计规范》(GTB501 92-93)，泊位通过能力按下式计算： Pt=1／(ΣQ i／Psl)

Psl= TyG p／[tz／(td—ts)+tf／td] tz=G／P

式中：P广一个泊位车通过能力(吨或TEU)

Q i一一各类船舶年装载不同货物的数量占泊位年装卸总量的百分比 (％)：

T，厂一泊位年营天数(d)；

G——设计代表船型的实际载货量(吨或TEU) t广装卸一艘设计船型所需的纯装卸时间(h)：

t广一该类船舶的装卸辅助与技术作业时间之和(h)：内河船取 0．75-2．5h；

t。一昼夜非生产时间之和(h)；--班制取4．5-6h； td一一昼夜小时数(h)，三班制取24 h； p——泊位利用率(％)； P一设计船时效率(t／h)：

计算得推荐方案港区扩建工程煤炭泊位设计年通过能力为99．4万吨；多用途泊 位和件杂货泊位设计年通过能力1 00．3万吨(含集装箱8万TEU)。 7．8．2仓场规模计算

1、件杂货堆场、仓库面积的确定

根据《河港工和总体设计规范》(JTJ21 2-2006)，仓库、堆场所需面积按下式 计算： A=E／c1．Kk

E=QhkBKKrtdc／Tyk

A——仓库或堆场总面积(m2)； E——仓库或堆场所需容量(1)：

q——单位有效面积的货物堆存量(t／m2)

kk——仓库或堆场总面积利用率(％)，为有效面积占总面积的百分比；

物流配送中心内部布局方法研究及应用 Qh——年货运量(t)；

kBK——仓库或堆场不平衡系数； K广一货物最大入仓、入场百分比(％)； T。k——仓库或堆场年营运天数(d)；

td。——货物在仓库或堆场的平均堆存期(d)； 7．8．3集装箱堆容量和地面箱位数计算 Ey=QhtdcKbk|Tyk ．Ns=Ey}N1As

式中： Ev-集装箱堆场容量(TEU)；

Qh一集装箱码头年运量(TEU)； tdc-N港集装箱平均堆存期(d)； Kbk-堆场集装箱不平衡系数，取1．2；

TyI广集装箱堆场年工作天数(d)，取360天；

Ns一一集装箱码头堆场所需地面箱位数(TEU)；

N1～堆场设备堆箱层数，

As_堆场容量利用率(％)，取70％。

7．8．4集装箱拆装箱库所需容量及面积计算

Ew=QhKcChKBwtdc／Tyk A=Ew／qKk

E广拆装箱库所需容量(t)；

Qh——集装箱码头年运量(TEU) K。——拆装箱比例(％)；

q厂标准箱平均货

KB＼^厂拆装箱货物不平衡系统；

fd。——货物在库平均堆存期(d)； T，k——拆装箱库年工作天数(d)； A——仓库总面积(m2)

q——单位有效面积货物堆存量(1／m2) Kk——仓库面积利用率(％)。

根据码头吞吐量及港区物流量预测结果，结合船型分析，港区总吞吐量303 万吨，一期工程煤炭年吞吐量1 20万吨。扩建工程吞吐量为1 83万吨，其中煤 炭90万吨、集装箱8万TEU、件杂货25万吨。

一期工程已建泊位1 0个，分别为1 00吨级煤炭泊位1个、300吨级煤炭泊 位4个、300吨级件杂货泊位5个。

二期拟建泊位5个，分别为300吨级煤炭泊位3个、500吨级(兼靠1 000 吨级)多用途泊位2个，锚泊区一处。后方陆域建设相应库场和配套设施，锚 泊区可供30艘500吨级船舶同时停泊，港区仓库和工艺设备可根据吞吐量增长 情况逐步实施。 7．9总平面布置

7．9．1总平面布置基本原则：

(1)根据捷通物流港区扩建规模，做到充分利用岸线，布局合理，功能完善； (2)港区平面设计应满足现代物流所必须的基本功能，使其能高效、有序地开展 物流运输、储存、装卸、搬运、包装、集装箱货物拼装、流通加工、配送及住 处处理等功能；

(3)结合水、陆域地形条件以及与相邻码头的安全距离，合理确定码头前沿线的 位置，水域布置应充分考虑与周边环境的关系，尽量减少相互影响，确保船舶 安全、方便、快捷地航行和靠泊，增强长兴内河水运竞争能力； 58

物流配送中心内部布局方法研究及应用

(4)为满足港区生产、工艺流程和方便港区管理，港区通道必须安全、畅通： (5)生产生活辅助建筑布置力求紧凑集中，节约港区用地；

(6)满足本港区作为长兴县第一个水陆外贸集装箱集散地功能需要，允分考虑“一 关三检’’口岸功能及其配套建设需要；

(7)注意环境保护，防止港区对周围环境的污染。 7．9．2码头泊位长度计算 端部泊位：Lbl_L+1．5d

中间泊位：Lb2=L+d I——设计船型长度(m)，d为富裕长度。

表7．9码头泊位长度表

7．9．3功能区分区布局形式

(1)平行式：园区各功能分区及园区外干道与港区或铁路站场平行布置。这种 布置形式，使园区与外道路和港区(铁路站场)充分贴近，有利于充分利用交 通基础设施资源。但占用道路面积多，平面形式呈窄型，因而道路设施比例过 大，投资较大，不利于节约用地。该形式一般适用于物流量较大的物流园区。 (2)双面式：园区内的交通主轴与区外交通相接，园区各功能分区分别在区内 交通主轴两边排列。此类型充分利用园区内交通主轴，相对交通设施占地面积 较少，有利于管理和保安。一般适用于物流量较小，货物较轻巧的园区。 (3)分离式：将区内的综合管理区、展示展销区、配套服务区及休息场所与其 他功能区分离，中间有绿化带相对分割。这一布局形式，可以取得安静的办公 和休憩环境，但不太便于管理和监督。

捷通物流有限公司由于受地形约束，集装堆场与岸线垂直，而于31 8国道呈 59

物流配送中心内部布局方法研究及应用 平行。

7．9．4应用系统布局设计法对物流设施平面布局

一般物流中心作业场所主要由八大设施组成，即收货场、验货场所、分类场 所、流通场所、保管场所、特殊产品存放场所、发送场所和事务所。各场所问 的物流作业流程和信息量如图 图7．5物流作业流程图

配

配送中心的设计，首先要求具有与装卸、搬运、保管等与产品活动完全适应 的作业性质和功能。还必须满足易于管理、提高经济效益、对作业量的变化和 商品形状变化能灵活适应等要求。通过对不同品种商品数量的分析、物流分析 和传票流程分析，可确定各场所间相互关系等级。

由各设施之间关系的亲疏程度和所需面积比例布置它们的相对位置，并用线 段表示它们之间的关系，线条多表示关系亲近，并应用试错法进行调整。得出 空问关系图如下图：

7．9．5陆域堆场、仓库布置

整个捷通物流港区分南北中三大区块。北部为电煤中心，分A1区、A2区，

主要功能是：保障长电公司电煤供应，兼顾市场需要进行煤炭销售；中部为物 流中心，分B1区、B2区，主要功能是：以水路运输为主，建立铁、公、水联 运体系，以制造业、贸易加工业为主要服务对象，开展信息交流、商检报关、

国际货运代理业务、集装箱多式联运、保税仓库、各类货物集散、中转、仓储 配送、辅助用力等增值性服务。南部为锚泊区C区，主要功能是：为来港区装 卸的船舶提供锚泊服务。

物流中心陆域占地207亩，需征地58亩。浙北大桥以北部分为B1区，占

地1 34亩，主要布置件杂货作业区、堆场区、仓储区、生产辅助区、办公区、

停车场等。浙北大桥以南部分为B2区，占地80亩，主要布置着多用途作业区、

堆场区、仓储区、海关联检区、生产辅助区。

一方案：物流中心B1区舞9、舞1 0泊位后方布置件杂货作业区，龙门吊轨 距为26m。孝1 1-#1 3泊位后方平行布置两块宽40m的堆场，每块面积4000 一方案：物流中心B1区舞9、舞1 0泊位后方布置件杂货作业区，龙门吊轨

距为26m。孝1 1-#1 3泊位后方平行布置两块宽40m的堆场，每块面积4000

m2，可供钢铁等件杂货或集装箱空箱露天堆放。堆场西侧由东至西分别布置3

座物流仓库(平面尺寸1 02×27m)、生产辅助区(包括候工楼、机修车间、雨 水收集站等)、物流仓库、海关办公楼、信息交易楼、餐厅、办公大楼、港内停 车场等。物流仓库与港区主干道垂直布置，面积达到9846 m2。港外停车场面 积7800 m2，布置在港区西大门入一侧，供运输车辆及社会车辆停泊。海关办 公楼临31 8国道布置，方便业务办理。物流中心B2区孝1 4、舞1 5泊位后方布置 前沿作业区和集装箱堆场，堆场面积71 00 m2，北侧现有仓库改造成保税仓库，

B2区西侧分别布置海关联检场地、查验仓库及2座保税仓库，保税仓库总面积

5640 m2，部分空箱堆场、箱修、洗箱场地、工具库、油污水收集池、集卡停车

场等生产辅助布置在南边，紧临排涝渠。

二方案：物流中心B1区孝9、群1 0泊位后方布置件货作业区，龙门吊轨距 为40m。中间陆域布置了四座物流仓库，与港内主干道平行布置，平面尺寸

75X21 m两座，81X21 m两座。其它堆场区、生产辅助区、办公区、停车场与

一方案相同布置。物流中心B2区舞1 4、舞1 5泊位后方布置40m轨道，前沿留

1 2m集卡通道，其余35m作为集装箱堆场，面积4950 m2，拆除现有仓库，

在B2区中间分别布置海关联检场地、查验仓库及4座保税仓库，保税仓库总面

积51 1 2 m2，集卡停车场、工具库、箱修、洗箱场地、油污水收集池等生产辅 助布置在西侧。空箱堆场布置在C区陆域后方场地，面积约5534 m2。 7．9．6总平面布置方案比较 表7．1 0总平面布置方案比选表

比

通过对港区土地资源利用、泊位布置、装卸工艺、库场位置、工程投资等 方面的比较，两个方案在技术上均是可行的，相对于总平方案二，总平方案一 场地利用率高，港区布置顺畅。因此推荐总平面布置方案一为推荐方案。 7．9．7道路设计

港区道路包括与港区出入口相对应的主干道、堆场仓库四周的支线道路等，

道路呈环型布置。整个港区内设主干道2条，南北向一条，东西向1条。南北向的主干道与进港道路相接合，主

干道道路为25m或20m宽。电煤中心道路

宽度为7m，物流中心道路为7-1 2m宽呈环状布置，车流按逆时针车流组织。 港区面积约为36500 m2。

图7．7捷通港区平面布置示意图

7．9．8物流园区空间布局方案评价 (1)评价指标

布局的经济性：土地开发费用、设施设备成本、装卸搬运距离

布局的流畅性：服务便捷性、动线流畅性、与周围客户联系 布局的柔性。空间扩展率、内部交通弹性

环境：内部环境、对城市交通的影响、对周边环境的影响

(2)SLP方法

在系统布置设计开始时，首先要根据实际情况和规划的要求收集物流对象 P、物流量Q、物流作业路线R、辅助服务部门S、物流作业技术水平T等方面 的原始资料，同时要对这些基本要素进行分析的基础上对作业单元进行划分，

得到最佳的作业单元划分方案。所以这些都将作为物流园区布局规划的出发点。

(3)物流分析

通常物流分析的方法由物流对象P和物流量Q决定，因此物流分析也被称为 “P—Q分析\"，主要以下几种方法：

物流过程图当物流园区的物流对象P的种类很少而物流量Q又很大时，则可以通过用 标准符号物流过程图直观的反映出物流园区作业的详细情况。物流分析也只需 要在物流过程图上注明各作业单元之间的物流量就可以表明整个物流园区物流 作业过程中的物料搬运情况。对于规模较小的物流中心，无论物流量如何，只 要物流对象种类比较单一，就可以通过物流过程图来进行物流分析。 多物流对象物流过程表

当物流对象的种类比较多、物流量规模比较大时，可以将各类物流作业流程 汇总在一张表上，形成多物流对象物流过程表。在这张表上，各类物流对象的 作业流程并列列出，可以反映出各个物流产品的物流途径。 成组方法

当物流对象数量比较、物流量属于中小规模时，可以采用成组方法将物流对 象按照性质相似或作业流程的相似性进行归类分组，然后对于每一类对象采用 物流过程图进行物流分析，或者采用多物流对象物流过程表表示各组对象的物

流作业过程，再做进一步的物流分析。 从至表

当物流对象种类很多、物流量比较大时，可以用一张方阵图来表示各物流的 目的地，称为至；行列交叉点标明由源头到目的地的物流量。

通过物流分析，既可以确定各作业单元之间的相互关系，即前后顺序，也可

以通过各线上一定周期内的物流量即物流强度来确定两作业单元之间的密切程 度。由于直接分析大量的物流数据比较困难，且不必要，因此可以将物流强度 按等级划分。

为了简单明了的反应所有作业单元之间的物流相互关系，可以通过作业单元 物流相关表来反映所有的物流关系。即在一个方阵表的行、列中列出所有物流 作业单元。并不考虑考虑物流作业的起始与终止，在行与列相交的方格中填入 行物流作业单元与列物流作业单元的物流强度等级，得到原始物流相关表。 (4)作业单元相互关系分析

物流中心各作业单元之间除了存在物流关系之外，有时还存在一些非物流关 系。这些关系虽然从物流量上反映不出来，但有时候却直接影响着物流作业的 动作效率和动作成本。因此在物中心布局研究中，非物流因素也是必须要重视 的。在系统布置设计中，各作业单元之间的非物流关系是通过作业单元相互关 系分析来反映和实现的。

在进行物流分析时，基本要素中物流对象P、物流量Q、物流作业路线R 是物流分析的基础，而作业单元相互关系分析是以物对象P、物流量Q、辅助服 务部门S为分析的基础。物流作业技术水平T则对物流分析和作业单元分析都 有一定的影响。 (5)作业单元位置的确定

物流中心总平面布置是从各作业单元间综合相互关系密切程度出发，安排 各作业之间的相对位置，关系密切的作业单元之间距离近，关系密切程度低的

作业单元之间距离远，而并不是直接去考虑各作业单元的建筑物占地面积及外

形。

在布置时，首先根据综合相互关系级别高低顺序先后确定不同级别作业单 元的位置，而同一级别的作业单元按综合接近程度的分值高低顺序来进行布置。 某作业单元的综合接近程度反映了该作业单元在布置图上应处于中间位置还是

边缘位置。

第8章论文总结及展望 8．1论文总结

物流中心内部布局将是每一个物流企业建设中都将遇到的问题。其内部布 局、设施规划的合理性对今后的生产、工作效率都将产生重要的影响，从而影 响物流成本。

实例中，对捷通物流港区物流量预测采用定性分析与定量计算相结合的方 法，但由于捷通物流成立时间很短，历史数据系列较短，而且，有关资料统计 也不齐全。故无法采用数学模型等定量方法进行预测。因此，采用实地调查与 资料分析相结合的方法进行预测，预测结果可能和实际值会有一定的偏颇。 本文研究了物流配送中心内部布局方法，而一般物流企业规划时往往不重 视这一点，而关于内部布局可参考的资料也较少，因此内容中有的问题可能讨 论的不够详尽。 8．2展望

物流配送中心内部布局规划还有许多新观点、新理论在不断探讨和完善过 程中，本文还有如下一些问题值得继续探究：

(1)设施规划与设计决定了企业各功能块的合理布局，对企业的运营效益，作 业效率等带来先天性、长远性的影响。如果只凭经验设计，很难得到满意的结 果。美国人理查德。缨瑟所创立的“系统布置设计\"和“搬运系统分析”的方法已为 世界各国物流界所采用，我们也可以依据这一套科学的方法进行严密地分析和 设计。这样才能保证布局的基本合理。

(2)在未来物流中心的经营规划中，还应特别注意当前供应链理论的研究发展。 供应链理论改变了企业之间的供求模式，实质上就是改变了企业之间物流相关 状态。物流中心正是企业之间、地区之间物流活动的枢纽，是众多供应链的交 汇点，在供应链理论的推行中，理应起到先行作用和中坚作用。同时这也是物 流中心自身适应时代，发展壮大的必由之路。

(3)根据我国的实际状况，对于物流中心的建设，比较一致的共识是贯彻软件

先行、硬件适度的原则。也就是说，计算机管理信息系统、管理与控制软件的

开发，要瞄准国际先进水平；而机械设备等硬件设施则要根据我国资金不足、 人工费用便宜、空间利用要求不严格等特点，在满足作业要求的前提下，更多 选用一般机械化、半机械化的装备。例如仓库机械化，可以使用叉车或者与货

架相配合的高位叉车；在作业面积受到限制，一般仓库不能满足使用要求的情

况下，也可以考虑建设高架自动仓库。

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