邵文華，鐘綺莎

（1.上海大眾汽車有限公司，上海201805；2.同濟大學汽車學院，上海201804）

1 前言

隨著上海大眾汽車有限公司新車型零件的持續(xù)增加，現(xiàn)有倉庫的可利用面積越來越少。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研及對物流中心零件體積預測的分析，發(fā)現(xiàn)無論是地面還是高層貨架，其面積利用率和庫位利用率都比較低。為此，在不增加倉儲面積的情況下儲存更多的零件，提升倉庫利用率迫在眉睫。

2 倉儲管理現(xiàn)狀及其存在的問題

上海大眾借鑒國外先進技術(shù)，結(jié)合中國實際行業(yè)情況，在庫存控制及倉儲管理方面具有如下特點：

在產(chǎn)量預測上，上海大眾以市場為導向，根據(jù)市場需求依次進行年計劃、月計劃、周計劃的產(chǎn)量制訂。根據(jù)整車產(chǎn)量，制訂精確的生產(chǎn)配件及售后配件的生產(chǎn)計劃，并一直朝著準時化運作的方向發(fā)展。在倉儲管理工作上，為保證實物流的控制力度，通過信息技術(shù)與各項物流新技術(shù)在倉儲管理實物中的運用，加大倉儲管理系統(tǒng)WMS（Warehouse Managem ent System）開發(fā)力度，不僅保證了物流系統(tǒng)的反應速度，也確保了倉儲操作作業(yè)的準確性，提高了倉儲管理的自動化、機械化水平。

但與此同時，仍存在著以下的問題，在生產(chǎn)運作上主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，汽車供應鏈節(jié)點企業(yè)間供應鏈的整體觀念不強。庫存是企業(yè)用于今后銷售或使用的物料儲存，企業(yè)持有一定的庫存是非常必要的，于是供應商、制造商及銷售商都持有各自的庫存，也就是說整條供應鏈各個節(jié)點企業(yè)都獨立持有自己的庫存。雖然各個節(jié)點采用相應的獨立需求模型可以使得單個節(jié)點本身的庫存成本最小化，但是從供應鏈整體的角度來看這種方式并不可取，因為它僅僅是各個節(jié)點的最優(yōu)化，并不是整個供應鏈的最優(yōu)化[1]。在上海大眾管理庫存的模式下，供應商能得到較準確的周需求預測，但對于準時化生產(chǎn)的要求來說，周計劃仍不能達到要求，根據(jù)周計劃進行零件籌措工作，會使庫存的波峰值達到周最大庫存，這直接導致了庫存量偏高。

其次，進口件零件庫存的居高不下是當前庫存管理中一個突出的問題。在進口件的訂貨周期上須有8周的提前期，這直接導致了CKD零部件平均持有1個月的庫存量。在包裝上，進口件的包裝標準與國內(nèi)尚未統(tǒng)一，導致了存放CKD包裝箱的高層貨架利用率偏低，這是國內(nèi)普遍存在的問題；在流程上，增加了較多改包裝的工作量[2]。

再者，新的物流技術(shù)在應用過程中，由于技術(shù)標準不統(tǒng)一，或系統(tǒng)接口設(shè)置問題造成新技術(shù)無法發(fā)揮出其應有的效果。例如，供應商產(chǎn)品料架的設(shè)計尺寸與汽車制造商的貨架尺寸不統(tǒng)一，造成貨架利用率低；托盤尺寸、材料、顏色標準不統(tǒng)一，造成管理難度大，降低工作效率，浪費嚴重。信息流、新物流技術(shù)對企業(yè)物流不能發(fā)揮應有的支持作用，最終造成庫存過高，缺貨風險提高[3]。

此外，在零部件庫存控制上，整車廠存在著對供應商供貨能力控制不足的現(xiàn)象。在現(xiàn)階段的收貨流程中，往往出現(xiàn)供應商不遵守時間窗這一狀況。整車廠為保證生產(chǎn)需求，多數(shù)情況下選擇接收，這便將壓力直接轉(zhuǎn)嫁到了倉儲部門。

3 目前倉庫水平概述

上海大眾汽車有限公司的零部件倉庫為自動化立體倉庫。在設(shè)備上，具備不同型號的料箱與托盤，以滿足對不同零件的存儲。采用平衡重式鏟車，可滿足對現(xiàn)有各質(zhì)量料箱在各高層上的堆垛工作。目前尚未具備自動搬運車系統(tǒng)、堆垛機器人等設(shè)備。

在控制系統(tǒng)上，采用倉儲管理系統(tǒng)協(xié)助管理倉儲操作工作及數(shù)據(jù)記錄等工作。

因在整車制造過程中，所涉及到的零部件品種繁多，數(shù)量極大。為滿足對不同零件的存儲要求，汽車零部件倉庫同時采取地面堆垛存儲、高層貨架存儲和流利料架存儲3種方式[4]。

地面堆垛主要適用于尺寸不規(guī)則、體積較大、進出庫頻繁的零件，如車身件、玻璃和車燈等的專用料架。在上海大眾物流中心，地面堆垛的零件基本采用重疊式堆碼法，見圖1。

在目前上海大眾物流中心的10個倉庫中，總計地面存儲面積為3.3萬m2。

貨架是指用支架、隔板或者托架組成的立體儲存貨物的設(shè)備。高層貨架是立體倉庫的主要標志，因為高架倉庫的出現(xiàn)和發(fā)展，使傳統(tǒng)的倉儲觀念發(fā)生了根本性的變化。原來固定貨位，人工搬運和管理，以存儲為主的倉儲作業(yè)，轉(zhuǎn)變成為貨位可隨機安排。高架立體倉庫的出現(xiàn)使原來的“靜止”倉庫變成了“動態(tài)”倉庫。圖2為高層貨架的示意圖。上海大眾公司物流中心現(xiàn)有高層貨架體積約1.8萬m3。

流利料架是滾輪式料架的簡稱，是將貨物置于滾輪上，利用一邊通道存貨，另一邊通道取貨。料架朝出貨方向向下傾斜，貨物在重力作用下向下滑動?？蓪崿F(xiàn)先進先出，并可實現(xiàn)一次補貨，多次揀貨。流利料架存儲效率高，適合大量貨物的短期存放。如圖2中最低層即為流利料架，適合放置特定尺寸的貨物，人工操作極為方便。上海大眾公司物流中心現(xiàn)有流利貨架體積約5 656 m3。

4 倉儲平面利用率提升方案

4.1 平面利用率提升方法簡介

采取地面堆垛存儲方式，在倉庫結(jié)構(gòu)已確定的情況下，要提高倉儲利用率，須從具體的貨位、貨架大小、數(shù)量、放置方向、巷道寬度及如何布局等問題上開始考慮，來提高平面利用率。倉庫的內(nèi)部空間設(shè)計在很大程度上影響了物料搬運的路線，工作強度和時間，有效、合理的設(shè)計可以在一定程度上節(jié)約物料搬運成本。對于倉庫內(nèi)部空間的設(shè)計，我們追求的目標是使倉庫容積利用率最大，搬運路線最短，總的物料搬運成本最小。

4.2 物流中心2（LC2）中3＃庫的優(yōu)化方案

以物流中心2（LC2）中的3#庫為例，3#庫為車身件倉庫，因車身件質(zhì)量較大，故只能采取地面堆垛；另一方面，車身件尺寸各異，所以堆垛的單元并不統(tǒng)一，需根據(jù)各種不同形狀的包裝來確定不同的貨位。同時，在實際倉庫中，應按貨物周轉(zhuǎn)率把倉庫分為存儲區(qū)和揀貨區(qū)。最后，根據(jù)消防安全的要求，大門相對的通道必須保證通暢，消防器材前方需保持1m的寬度。圖3為現(xiàn)LC2中3＃庫的示意圖。

從布局上看，存在以下問題： （1）貨位的設(shè)置并非依據(jù)料箱尺寸設(shè)計，導致規(guī)劃的貨位存在平面空間浪費現(xiàn)象； （2）主通道設(shè)置地過寬，在實際堆垛中存在在主通道上多堆垛一列的現(xiàn)象，導致貨物堆碼不整齊。

針對上述存在的2個問題，采用了以下3個改進措施，對倉庫進行重新規(guī)劃，如圖4所示。

（1）現(xiàn)倉庫的鏟車為長齒鏟車，回轉(zhuǎn)半徑為4.5m，若采用短齒鏟車，可將回轉(zhuǎn)半徑縮短為3.7 m，即通道的最小寬度可設(shè)置為3.7m。再依據(jù)巷道最小原理來設(shè)計相應的貨位安排；

（2）根據(jù)料箱尺寸來設(shè)計貨位，為不同尺寸的料箱提供精確的存儲貨位，減少平面浪費；

（3）對于尺寸較大、周轉(zhuǎn)率較低的車身零件，為其設(shè)置專用的存儲區(qū)域，大大提高面積利用率。

重新規(guī)劃后，3#庫的面積由原來的3 968 m2提高至4 500m2。提高了純存儲面積約532m2。

5 高層貨架利用率提升方案

5.1 高層貨架利用率現(xiàn)狀

在上海大眾零部件倉庫中的高層貨架中，目前采用固定單元式貨架進行存儲。其特點是貨架各區(qū)域的單元格大小都相同，倉儲空間利用率和存儲靈活性都有待提高。

目前高層貨架中，因為單元格與料箱尺寸配合程度不高 （見圖5）。例如，目前高層單元格的尺寸為3.375×1.1×1.875（m），如408#鐵箱的尺寸為1.28×0.90×0.685（m），按每層單元格3個庫位，每個庫位堆放2個料箱的存儲方式來計算，高層貨架的平面利用率為80.0%，空間利用率僅為58.5%。

5.2 大眾貨架設(shè)計初始原理

建立自動化立體倉庫投資較大，要考慮經(jīng)濟原則，確定倉庫相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。在有限的倉庫空間內(nèi)，如何最大限度利用空間，存儲盡可能多的貨物，提高工作效率，是設(shè)計中的關(guān)鍵問題[5]。

在自動化倉庫里，存放的貨品品種繁多，大小不一，有幾十種甚至幾百種。目前大多采用普通單元式貨架進行存儲，其特點是貨架不同區(qū)域的單元格大小不同，倉儲空間利用率和存儲靈活性都有提高。然而如果頻繁存儲不同種類、不同大小的貨物，普通單元式貨架結(jié)構(gòu)就不能有效提高倉儲空間利用率和存儲靈活性。上海大眾原有的貨架共有4層，層高均為1.875m，其設(shè)計有如下2個特點。

1）規(guī)劃整齊，尺寸統(tǒng)一，參見圖6。這樣的設(shè)計可以滿足所有不同高度的料箱要求，但空間利用率犧牲較大，從而達到了理論上的靈活效用。但實際上，這種貨架的應用效果尚不及前述的普通單元式貨架。

2）承托貨物用的格擋較少，安全性、存儲靈活性不佳。如圖7所示?？煽闯鲎钌蠈泳鶠?個庫位；第二層為3個庫位，只有1個格擋；其余兩層也是3個庫位，只有1個格擋。這樣的承托設(shè)計，安全性存在缺陷。并且每當倉庫因?qū)嶋H需要而進行庫位調(diào)整時，格擋調(diào)整工作則成為了一項艱難的任務，最終影響了整體的存儲靈活性。

5.3 優(yōu)化方案制定

1）貨架層高調(diào)整

貨架存儲的主要包裝尺寸分為四類，408#鐵箱，CKD折疊箱、托盤以及專用料架。通過對這些尺寸分析重組，可以將貨架調(diào)整為如下2種層高：

（1）高1.08 m，適合放置：408#鐵箱，疊放一層；進口3 763類，疊放兩層；進口大箱類，疊放一層；

（2）高1.53 m，適合放置：托盤 （裝塑箱）以及專用料架。

如果進行上述調(diào)整，則投入新的格擋與橫梁等貨架配件的成本約為789 440元。但調(diào)整后倉庫總計增加了4 980個高層庫位。假設(shè)所有新增加的庫位均用于存放地面零件，以408#鐵箱為例，則可以有4 980個408#鐵箱可存放于新增庫位之中，可節(jié)省容積956 m3。若地面租金為0.5元/m2/天計算，每年可節(jié)省租金為174 470元。通過投入與產(chǎn)出對比，4.5個財年可完全收回投資成本，則在貨架剩余折舊年限內(nèi)，面積收入全部轉(zhuǎn)為盈利。

同時，因為通過層高調(diào)整后，貨架尺寸更適合推行動態(tài)庫位管理模式[6]，所有倉庫總計增加4 980個高層庫位；預期高層庫位總數(shù)從目前的14 284個到19 264個；動態(tài)庫位利用率預期從目前60%提升到90%；通過調(diào)整層高并實施動態(tài)的有效庫位增加了8 767個。

假設(shè)所有庫位可以填充新的地面零件進入庫位，預估可折合地面面積節(jié)省為4 000m2；設(shè)現(xiàn)在地面租金為0.5元/m2/天，4 000 m2每年的租金為73萬元。若按此計算，1個財年即可完全收回投資成本并轉(zhuǎn)為盈利。圖8是高層貨架層高調(diào)整后存放408#鐵箱的貨架。

2）貨架承托方式優(yōu)化

將格擋承托式更改為格擋上鋪鐵絲網(wǎng)，以鐵絲網(wǎng)承托。經(jīng)此調(diào)整，則倉庫運作方可在尺寸允許下隨意合并與拆分庫位，不受格擋調(diào)整影響，可有效提高存儲靈活性。

6 結(jié)論

在過去的2009年，上海大眾汽車有限公司的兩大新車型Model S與Model K已經(jīng)陸續(xù)批量生產(chǎn)，在現(xiàn)有倉儲面積沒有增加的情況下，其總裝零件和車身零件均已順利入庫。這是在既定的倉儲資源不變的情況下，各相關(guān)部門經(jīng)過資源的整合及采用多種提升倉庫利用率的方法，使倉儲資源充分利用的結(jié)果。

1李煒.供應鏈模式下我國汽車制造企業(yè)庫存控制研究 [D].武漢理工大學，2006.

2趙曉波，黃四民.庫存管理 [M].北京：清華大學出版社，2008.

3戴定一.倉儲管理與WMS[J].物流技術(shù)與應用，2005（2）：1-2.

4宋方.現(xiàn)代物流案例教學與實例 [M].北京：中國物資出版社，2007.

5衛(wèi)軍朝，任建平，王宗彥.自動化倉庫模塊化單元式貨架的優(yōu)化設(shè)計 [J].起重運輸機械，2008（6）：1-4.

6許容平.動態(tài)貨位優(yōu)化研究[D].北京物資學院，2006.