王婧　高文婷　操建中　章欣

摘? 要：物流中心在現代企業(yè)運營中起著重要作用，影響著地區(qū)和城市的經濟發(fā)展，物流中心的建設需要系統(tǒng)規(guī)劃和詳細論證。該研究采用百蝶物流中心規(guī)劃與運營平臺，從物流中心建設的區(qū)域設計、設施設備、人員規(guī)劃三個方面，本著宏觀和微觀結合、定性和定量相結合的思想，進行物流中心全面的規(guī)劃設計，并給出實例驗證平臺和方法的可行性和合理性，以期為企業(yè)物流中心規(guī)劃與設計決策提供參考。

關鍵詞：物流中心；設施規(guī)劃；布置設計；仿真平臺

中圖分類號：F715.6? ? 文獻標志碼：A? ? DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.13.034

Abstract： Logistics center plays an important role in the operation of modern enterprises and affects the economic development of regions and cities. The construction of the logistics center requires systematic planning and detailed demonstration. This paper adopts the planning and operation platform of Baidie Logistics Center， and carries out the comprehensive planning and design of the logistics center from the three aspects of the regional design， facilities and equipment， and personnel planning of the logistics center construction， and give examples to verify the feasibility and rationality of the platform and method， in order to provide reference for enterprise logistics center planning and design decisions.

Key words： logistics center; facility planning; layout design; simulation platform

0? 引? 言

物流中心是物流集散的據點，是商品流通的基礎設施，越來越多的企業(yè)建設物流中心，希望通過物流中心提高物品流通效率、節(jié)約流通成本。物流中心規(guī)劃與設計決策已成為現代企業(yè)戰(zhàn)略成敗的重要因素之一。合理地規(guī)劃設計物流中心，影響著城市的經濟發(fā)展[1]?？茖W地建設物流中心，可以實現效益最大化，充分利用空間、設施、人力等資源[2]；簡化工作流程以縮短生產周期；最大程度上減少貨物運輸；同時能夠為員工提供安全便捷的工作環(huán)境[3]。

物流中心規(guī)劃與設計是近年來國內外學者研究的熱點。已有相關文獻主要呈現出以下特點：（1）以具體的物流中心項目為實例，研究其規(guī)劃設計[4-9]。（2）基于SLP方法進行物流中心的平面布局設計[5，10-11]。（3）探討EIQ在物流中心規(guī)劃設計中的應用[12-13]?？梢钥闯鲆延形墨I主要從實例和方法的視角開展研究，都未采用先進的仿真軟件支撐物流中心規(guī)劃設計。先進的物流中心仿真軟件能夠很好地模擬企業(yè)物流中心的整體規(guī)劃和作業(yè)現場，從而模擬企業(yè)運營過程，發(fā)現運營中優(yōu)勢和問題，為企業(yè)物流中心規(guī)劃和發(fā)展決策提供有力支撐。行業(yè)內常用的物流中心仿真軟件有Flexsim、Supply Chain Guru等。本文利用上海百蝶公司的物流中心規(guī)劃與運營平臺（簡稱BS-W），從軟件視角和方法論視角進行物流中心規(guī)劃和設計，以期為企業(yè)進行相關決策提供支撐。

BS-W平臺可實現物流中心的仿真設計、建設與管理，基于物流中心作業(yè)需求，內置多種類儲存、分揀設施和設備，多樣靈活的規(guī)劃建設倉庫。本文將從作業(yè)區(qū)域、設施設備、人員配置三個方面，采用宏觀和微觀結合、定性和定量相結合的思想，進行物流中心全面地規(guī)劃設計，并給出實例演示平臺和方法的具體應用。本文的研究結果將有利于企業(yè)對物流中心進行定量和定性的規(guī)劃設計，為物流中心規(guī)劃設計提供科學的決策依據。

1? 基于百蝶BS-W平臺的物流中心規(guī)劃與設計

1.1? 作業(yè)區(qū)域規(guī)劃設計

物流中心的主要作業(yè)由入庫、存儲、分揀、配送等部分組成。物流中心的作業(yè)區(qū)域可設計為主要功能區(qū)、次要功能區(qū)和輔助功能區(qū)[14]三部分。主要功能區(qū)包含存儲作業(yè)、貨物貨架等，為物流中心的核心區(qū)域。次要功能區(qū)主要負責貨物的裝卸、入庫等作業(yè)，通常在主要功能區(qū)的外圍。輔助功能區(qū)則是辦公室、停車區(qū)等。根據物流中心的業(yè)務特點，經作業(yè)流程規(guī)劃后，設計相應的作業(yè)區(qū)域。

1.1.1? 規(guī)模設計。物流中心的規(guī)模設計一般由三個方面確定：當前市場的發(fā)展趨勢、總容量和競爭對手[15]。在進行具體規(guī)模設計時，需要注意兩點：第一，對市場發(fā)展的趨勢進行充分地調研分析，同時對社會經濟發(fā)展進行預測；第二，對競爭對手的市場占有率、生產經營能力、未來發(fā)展規(guī)劃等進行全方面的了解[16]。當然，也要結合企業(yè)整體經營戰(zhàn)略、財務狀況進行綜合確定。物流中心的總體規(guī)模一旦確定，不輕易改動。

需求預測指標是指圍繞物流中心系統(tǒng)活動的物流服務需求來進行分析的指標，一般指物流中心作業(yè)需求量。對于物流中心來說，通常使用吞吐量、庫存能力和庫存周轉量這些數據進行預測；除此之外，這些數據還在一定程度上反映出物流中心的作業(yè)規(guī)模。通過對其預測，可以及時準確地掌握客戶的需求，使物流中心能夠更好的將資源分配到所需的經營活動中去，從而提高企業(yè)核心競爭力和客戶滿意度。

1.1.2? 面積規(guī)劃。由于各功能區(qū)域配備的設施設備、作業(yè)方式以及物流量等都影響著對該區(qū)域面積的規(guī)劃[17]，因此不同作業(yè)區(qū)域面積應當分別進行計算。

一般物流中心的主要面積是倉儲區(qū)，倉儲區(qū)的主要設施為倉庫。倉庫的面積可以通過荷重法來計算，具體公式如下：

s=（1）

其中：Q表示年入庫貨物量（t）；T表示庫存周轉率；q表示倉容物資儲存定額（t/m2）；k表示倉庫面積利用系數。

實際情況下，倉儲空間包括叉車的工作空間，因此，在計算實際倉儲面積時應包含叉車通道的面積。通道面積一般為全部面積的35％～40％，設ε=35％～40％[5]，即實際倉儲面積為：

S=（2）

物流中心面積除去裝卸貨的平臺后，主要包括儲區(qū)和理貨區(qū)。其中，理貨區(qū)約占物流中心建筑面積的30%～50%，儲區(qū)面積約占50%～70%左右。另外，有些作業(yè)區(qū)域的面積主要取決于貨物的作業(yè)量，因此可以利用貨物作業(yè)量來估算區(qū)域面積，具體公式如下：

S=∑hλ（3）

其中：h表示一種貨物每天的作業(yè)量，λ表示該區(qū)域的面積利用系數。面積利用系數由貨物存放方式、貨物類型以及使用的設施設備等因素決定。

1.1.3? 功能布局與動線設計。在一定目標下對各功能空間位置進行布局規(guī)劃，區(qū)域功能布置規(guī)劃的原則如下：（1）選擇方向合理、運輸最優(yōu)的作業(yè)流程，防止出現往返或交叉的作業(yè)情況。（2）選擇合適的建筑模式，合理設計倉庫的高度、層數和跨度等；同時使平面布局與豎向布局相適應，提高倉庫的經濟效益。（3）合理劃分和協調各作業(yè)區(qū)域，便于人員操作工作。（4）布置規(guī)劃要具備一定的柔性，用來適應環(huán)境變化以及日后改造。（5）合理投資。

物流流程的動線分析是以往布局規(guī)劃的改進與完善過程，主要用于區(qū)域面積相關圖的修訂與調整。以空間布局為基礎，通過對物流動線和人行動線的分析，避免一些低效率現象的發(fā)生，如逆向流動、迂回流動、過遠流動等，使物流動線和人行動線更加流暢和高效。圖1為物流動線的五種基本模式。在物流中心動線設計時，可采用這五種基本模式，或者結合企業(yè)物流中心實際面積和作業(yè)情況混合這些模式，從而設計適應企業(yè)物流中心需求，高效地作業(yè)動線。

1.2? 設施設備規(guī)劃設計

設施設備規(guī)劃設計主要是通過系統(tǒng)觀念并且運用系統(tǒng)分析的方法得到一個整體的優(yōu)化結果。在作業(yè)流程設計方面，為了使生產成本盡可能低，并且投入資金盡可能少，可以通過減少空間占用的面積，減少停留和搬運物料，縮短作業(yè)的周期等方法將一些無用的作業(yè)流程進行減少或刪除；在作業(yè)地點設計方面，為了使員工的工作環(huán)境更舒適、更安全，采用人-機-環(huán)境的綜合規(guī)劃設計。目前我國在物流中心建設方面，一直是根據實際情況以軟件為主[18]，設置適度的硬件為原則。在能夠完成作業(yè)工作需求的基礎上，偏向采用半機械化或者一般機械化設備。

1.2.1? 設施設備分類

（1）運輸設備：包括輥筒輸送機、滑塊分揀機、皮帶輸送機、出庫分揀口等。

（2）卸搬運設備：地牛、電動托盤搬運車、電動叉車、窄巷道三向叉車、單層手推車、播種式揀貨臺車系統(tǒng)、雙層手推車、垂直提升機等。

（3）存儲設備：主要包括移動式播種貨架、普通托盤貨架等。

（4）集裝單元設備：主要有托盤、周轉箱。

（5）信息技術設備：主要包括條碼及射頻技術設備、信息交換設備以及智能標簽技術設備等。

1.2.2? 設施設備配置。根據物流企業(yè)構建中分析和設備選型結果，進一步綜合考慮設備的工作效率和成本問題，基于作業(yè)平衡的基礎上，確定物流中心各個環(huán)節(jié)所需要設備的類型和數量。

日平均入庫量為所有月份預測入庫量的平均值，對應量轉換為托盤數。

地牛數量計算：地牛單次作業(yè)時間包括升起時間、放下時間和行駛時間。再估算出入庫和出庫所需地牛數量。

窄巷道三項叉車數量計算：行駛距離按區(qū)域平均取值，完成一次從入庫暫存區(qū)到貨架區(qū)的裝貨作業(yè)并返回至暫存區(qū)所需要行駛的距離。窄巷道三項叉車單次作業(yè)時間包括叉取時間、升起時間和行駛時間。再來估算出入庫和出口窄巷道三項叉車數量。

托盤貨架數量計算：根據月均庫存量預測，得出平均庫存托盤數，對應再估算出貨架數量。

1.3? 物流中心人員規(guī)劃

1.3.1? 崗位介紹。在專業(yè)的技術職務崗位設置方面，要把“以事為中心，因事設崗，由崗擇人，事職相符”的基本原則作為指導思想。物流中心一般包括倉庫經理、財務人員、制單員、理貨員、裝卸工、打包員等崗位。

1.3.2? 崗位配置。根據組織結構設計結果，若同一崗位僅采用同一等級員工進行作業(yè)，則基于作業(yè)平衡的基礎上對系統(tǒng)中各崗位所需不同等級員工數量進行確定?？傮w崗位配置的思路如下：根據系統(tǒng)信息計算入庫量和出庫量；將入庫量和出庫量以托盤為單位計算；將人員一天可完成的托盤數量算出，對比入庫量和出庫量的總和；配置合適的人員及數量。

（1）裝卸工數量計算公式

Q=E/R（4）

R=C*Y（5）

其中：E表示入（出）庫數量；R表示裝卸工人均每天工作量；C表示裝卸工有效工作時間；Y表示裝卸工工作效率；Q表示裝卸工數量。

（2）理貨員數量計算

Q=E/R（6）

R=C*Y（7）

其中：E表示入（出）庫數量；R表示理貨員人均每天工作量；C表示理貨員有效工作時間；Y表示理貨員工作效率；Q表示理貨員數量。

（3）復合打包員數量

Q=E/R（8）

R=C*Y （9）

其中：E表示入（出）庫數量；R表示復合打包員人均每天工作量；C表示復合打包員有效工作時間；Y表示復合打包員工作效率；Q表示復合打包員數量。

2? 仿真實例

2.1? 平臺數據采集

本文以規(guī)劃建設某物流中心選用流通型倉庫為例，除保管貨物外，還可能進行備貨、定價以及再包裝等流通加工作業(yè)。BS-W系統(tǒng)中可供規(guī)劃建設使用的設施設備種類、用途、主要技術參數、作業(yè)效率如表1所示。

BS-W系統(tǒng)中常見崗位、等級以及工作效率如表2所示。

根據當前需求市場和供應市場的預測分析，基于BS-W對該物流中心進行設計規(guī)劃。

2.2? 規(guī)劃設計過程與結果

根據物流中心的定位，將物流中心的基本功能區(qū)域劃分為三部分：主要功能區(qū)、次要功能區(qū)和輔助功能區(qū)。主要功能區(qū)包括庫存區(qū)、集貨區(qū)、出/入庫月臺；次要功能區(qū)由出/入庫暫存區(qū)和設備存放區(qū)組成；輔助功能區(qū)則包括車輛通道、停車區(qū)和辦公室。

2.2.1? 區(qū)域布局。區(qū)域布局規(guī)劃設計應該適合儲存作業(yè)的流程，以貨物流動的方向合理，避免往返進行交叉作業(yè)，降低運輸距離，保持運輸通暢性，提高倉庫利用率為原則。為減少進出貨頻率，縮短物品的搬運路線采用U形作業(yè)區(qū)域物流流動形式，具體區(qū)域位置布局圖如圖2所示。區(qū)域面積測算如表3所示。系統(tǒng)仿真模型圖如圖3所示。

計算過程：

計算區(qū)域分三塊：主要功能區(qū)、次要功能區(qū)、輔助功能區(qū)。

主要功能區(qū)主要面積為貨架暫存區(qū)面積：貨架長度貨架長度*列數*寬度貨架寬度*排數/2 +貨架雙排放置之間間隙*排數/2，S=40*20=800m²；

次要功能區(qū)為6個部分，輔助功能區(qū)2個部分，由空間布局圖得出各個區(qū)域的面積：

次要功能區(qū)中，入庫暫存區(qū)：S=18*10=180m²；出庫暫存區(qū)：S=18*10=180m²；地牛存放區(qū)*2（個）：S=3*2*2=6m²*2（個）；電動叉車充電區(qū)*2（個）：S=6*4*2=24m²*2（個）。

輔助功能區(qū)中，停車區(qū)：S=35*20=700m²；辦公室：S=4*4=16m²；車輛通道：S=49+35*4*2=672m²。

2.2.2? 設備規(guī)劃。物流中心設施設備體現了物流中心物流能力的大小。物流設備門類眾多分為存儲設備、搬運設備、揀貨分揀設備和輔助作業(yè)設備等，根據物流中心作業(yè)需求，結合物流中心規(guī)劃與運營軟件中提供的設備類型，對物流中心運營所需設備進行選擇。選擇結果如表4所示。

2.2.3? 人員規(guī)劃。根據案例的背景分析，物流中心的作業(yè)流程包括進出貨、裝卸貨、倉儲、訂單揀取、包裝、配送作業(yè)等。具體流程如圖4所示。

根據以上各個作業(yè)流程的規(guī)劃設計，通過了解物流中心當前的情況，對物流中心組織結構進行設計，所需崗位如表5所示。

綜合考慮不同等級員工的作業(yè)效率和工資情況，確定物流中心不同環(huán)節(jié)所需崗位員工的等級和數量信息，結果如表6所示。

計算過程：

根據已知預測的入庫量Q和出庫量N，得出相對應的托盤數，再根據上述方法計算。本實例中Q為76個托盤，N為72個托盤，一天的進出庫的總托盤數為148托盤。

初級裝卸工一天的工作量為7.5*60*60/150=180（托盤），由比較得一天一個初級裝卸工滿足使用，但是為了加快貨物流通、提高效率，所以選擇中級裝卸工；

高級理貨員一天的工作量為7.5*60*60/360=75（托盤），高級理貨員的工作量與入庫量相較，滿足一天所需，選擇一個高級理貨員；

高級復核打包員一天的工作量為7.5*60*60/160≈169（托盤），高級復核打包員一天的打包量遠遠大于出庫量，出于控制成本，選擇一個中級復核打包員。

3? 結束語

物流中心規(guī)劃與設計主要任務是對物流中心整體面積、空間高度設計；各個功能區(qū)域布局、面積設計；作業(yè)設備配置；人員配置等內容進行科學規(guī)劃，以適應企業(yè)業(yè)務發(fā)展的需要和整體運營戰(zhàn)略需求。設計的科學性影響著物流中心的運營效率以及效益。為了確保物流中心的布局規(guī)劃更加合理，各個功能區(qū)域能夠正常運行，在規(guī)劃分析與設計時，應該更加有嚴密性、科學性以及先進性。本文基于上海百蝶BS-W仿真平臺，利用平臺的先進技術，結合一些定性和定量的方法，從作業(yè)區(qū)域規(guī)劃、設施設備規(guī)劃以及人員配備規(guī)劃三個方面進行深入研究物流中心規(guī)劃和設計。最后，基于百蝶BS-W系統(tǒng)給出實例，進行仿真建模，驗證平臺和方法的可行性和合理性，為企業(yè)物流中心的規(guī)劃設計提供了科學的決策依據。

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