当前课程知识点：仓储系统建模与分析 > 1 仓库的基本原理和仓库作业 > 1.2 从货物流动的角度来分析仓库运作 > 从货物流动的角度来分析仓库运作
供应链中货物的流通跟流体的流动比较类似
流体动力学中有一个有趣的现象
就是流体在较窄管道中的流速
比在较宽管道中的流速要快
这一现象同样适用于供应链领域
库存量较大的节点
货物的流通周转就较慢
相反 库存量小的节点
货物的流通周转就越快
从综合效益的角度
货物流通周转快的供应链
就是运营表现好的供应链
这一点跟货币只有流动起来
才能创造价值是一个道理
回到仓储领域
流体模型可以带来以下启示
1 保持合理的库存水平
使货物高效流通周转
2 库内要保持货物的顺畅移动
货物动线科学清晰
避免不必要的搬运空间的占用
再就是要识别和解决影响货物顺畅移动的瓶颈环节
现实世界中供应链节点中要处理的不是连续的流体
而是离散的货物
从处理的SKU货物单元来看
在供应链的上游
SKU货物单位相对较大
比如说托盘
沿着供应链往下游延伸
SKU货物单元逐渐被拆零为较小的单元
比如整箱和单件
送达终端客户的手中
这个现象很有意思
后续课程将从不同货物单元转换的角度
分场景来介绍相关的建模分析方法
之前提到过仓库要消耗空间和时间两类资源
这两类资源都是成本昂贵的
我们自然希望能够消耗较少的资源
来实现将货物配送到客户的目的
因此科学的仓库管理
就是要精打细算地使用这些有限且昂贵的资源
为了合理利用资源
我们需要尝试挖掘分析货物消耗这些资源的规律
看看它跟哪些因素有关
首先看看跟体积因素是否有关
统计25000种货物的出库体积和拣选次数
这里的拣选次数越多
意味着该货物受欢迎程度越高
同时消耗的工时资源也越多
从结果来看
出库体积和拣选次数没有太明显的相关关系
没有发现资源消耗与体积因素有明显的规律特征
同样的SKU集合
货品种类和拣选次数的关系曲线呈现明显的28特征
即最受欢迎的前20%的货品占用80%的拣选工作量
这类货物周转率高
空间资源占用少
需求相对可预测
处于曲线长尾区域的其余80%的货物
占用20%的拣选工作量
需求不太好预测
因此安全库存高
空间资源占用多
总结一下
从28法则角度来看
每个仓库都需要处理两类货物
一类货物种类少
工时资源消耗多
空间资源占用少
管理的重点要保障货物的顺畅高效流动
另一类货物种类多
工时资源消耗少
空间资源占用多
管理重点要平衡两类资源的使用
不同种类的货物要根据其消耗资源的特点
制定针对性的管理策略
接下来介绍一个重要的概念即货位
货位是空间资源的物理单元
具有唯一可识别记录的编号地址
货位形式多种多样
可以是立体仓库的货架托盘货位
平面堆放的托盘货位
货架中的一个拣选箱货格等
空间资源是昂贵的
同样货位也是昂贵的
需要高效利用
此外货位的设计也需要与设备的配置结合起来
比如托盘货位就需要和叉车设备配套
简单的货位分配策略有两种
一种是固定存储策略
即每个货位预留给某一特定货物使用
货物与货位一一对应
这种策略容易执行
作业人员能够快速学习熟悉货位地址分布
有利于提高效率
但是空余的货位不能被其他货物占用
空间利用率不高
大概只有50%
另一种是共享存储策略
当货位空闲时
允许分配给其他货物使用
货物存放位置不固定
需要借助WMS系统进行货位指引
要花费较多的时间进行上架作业
容易造成物理库存和系统库存的偏差
但是其空间利用率比固定策略要高
举例来说我们有两个托盘的库存
存放在两个托盘货位中
每个星期消耗一个托盘
当一个托盘货位消耗完后
该货位可以被其他货物使用
第一个星期
第一个货位的空间利用率平均为50%
第二个货位的利用率为100%
两个货位的平均利用率为75%
第二个星期
第一个货位已经消耗完不再考虑
第二个货位的平均利用率为50%
两个星期平均的空间利用率为75%和50%的平均值
即62.5%
高于固定存储策略50%的利用率
抽象来看 如果某一货物是均匀需求
单位时间消耗一个货位的货物
货物分配K个货位
其货位消耗如右图所示
这种情况下
在第i个周期
其平均的空间利用率为(k-i+1/2)/(k-i+1)
总体k个周期的平均利用率可通过求均值获得
随着k值的增加
空间利用率也会提高
但是提高的幅度会变小
同时k值增加也会增加货位管理的难度
这些优缺点需要在实践中进行权衡考虑
如果将仓库看作一个排队系统
可以利用排队系统中经典的little法则
来对仓库中相关指标进行分析
Little法则指的是在一个处于稳态的排队系统中
系统中平均的顾客数量L
等于平均顾客到达率λ乘以平均等待时间W
在仓库的场景下
如果给定仓库平均持有的库存数1000个托盘
每年平均周转4次
这里1000个托盘相当于L
周转4次相当于平均等待时间为1/4年
利用little法则
可以计算出平均每年要处理的托盘数 即40000个
进行单位转换后
仓库的作业能力需要达到20托盘/小时
这一指标可以很好地指导设备和人员的配置
同样我们也可以在给定λ和L的情况下
来利用little法则计算W值
进而获得所需的周转次数
-1.1 仓储系统的相关概述
-1.2 从货物流动的角度来分析仓库运作
-1.3 仓储系统中典型的作业环节
-1.4 仓库管理系统
--仓库管理系统
-第一章作业
-2.1 仓库货物单元转换场景
-2.2 托盘单元存取场景特点
-2.3 高效利用空间方法和途径
-2.4 高效利用工时方法和途径
-第二章作业
-3.1 典型整箱拣选场景
--典型整箱拣选场景
-3.2 整箱拣选快速拣选区存储货物数量
-3.3 整箱拣选快速拣选区存储货物种类
-第三章作业
-4.1 典型单件拣选场景
--典型单件拣选场景
-4.2 单件拣选快速拣选区存储货物数量
-4.3 单件拣选快速拣选区存储货物种类
-4.4 单件拣选快速拣选区规模大小设计
-第四章作业
-5.1 库内订单履行流程
--库内订单履行流程
-5.2 订单拣选方法
--订单拣选方法
-5.3 订单拣选技术
--订单拣选技术
-5.4 订单拣选优化要点
--订单拣选优化要点
-第五章作业
-6.1 仓库货物单元化
--仓库货物单元化
-6.2 仓储/搬运系统和设备分类
-6.3 典型的人到货系统和货到人系统
-第六章作业
-7.1 AS/RS研究对象及相关假设
-7.2 AS/RS行程时间模型
-7.3 不同I/O点布局和堆垛机停靠点策略下的行程时间模型
-7.4 考虑不同货位分配策略下的行程时间模型
-第七章作业
-8.1 RMFS货到人仓储系统
-8.2 半开排队网络方法
--半开排队网络方法
-8.3 RMFS的半开排队网络模型
-8.4 模型近似解析解求解思路
-第八章作业
-9.1 AVS/RS货到人仓储系统
-9.2 多类别顾客的半开排队网络方法
-9.3 多类别SOQN模型近似解析解求解思路
-第九章作业
