基于EIQ模型的倉庫布局優(yōu)化

薛曉磊，陸志強(qiáng)

（同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201804）

基于EIQ模型的倉庫布局優(yōu)化

薛曉磊，陸志強(qiáng)

（同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201804）

S公司是一家知名的汽車零部件制造商，以該公司原材料倉庫為切入點(diǎn)，運(yùn)用EIQ模型對其儲存物料的性質(zhì)、類別及出庫狀態(tài)進(jìn)行分析，其次結(jié)合物料的ABC分類原則，找出目前倉庫所存在的問題，有針對性地對物料在倉庫中的布局進(jìn)行改善，并優(yōu)化物料儲位解決方案，提高倉庫的操作效率，以便能更高效地配合工廠的日常生產(chǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

EIQ；倉庫布局；庫位

1 引言

目前，國內(nèi)制造業(yè)倉庫管理特別是汽車零部件供應(yīng)商的倉庫管理還處于起步階段，原材料入庫后的布局管理缺乏有效的科學(xué)依據(jù)，造成了物料入庫后隨意堆放，物料出庫也沒有標(biāo)準(zhǔn)可循，嚴(yán)重影響了倉庫的生產(chǎn)效率。作為制造型企業(yè)物料流向的第一個(gè)環(huán)節(jié)，原材料倉庫管理是否高效對于提高企業(yè)的績效具有重要意義。EIQ模型分析是提高倉庫運(yùn)作管理的一個(gè)重要分析工具，它主要通過分析物料在倉庫內(nèi)的儲存數(shù)量和狀態(tài)，提出優(yōu)化方案，最終達(dá)到改善倉庫布局的目的。

2 EIQ模型簡介和實(shí)施流程

2.1 EIQ模型簡介

EIQ（Entry,Item,Quantity）模型最早是由日本物流研究所鈴木震先生提出并推廣的一個(gè)物流模型，他從客戶訂單的數(shù)量，品項(xiàng)，訂貨次數(shù)等方面出發(fā)，分析物料的入庫特性和出庫特性，為倉庫合理布局提供依據(jù)[1]。以下是EIQ模型中幾個(gè)主要的數(shù)據(jù)分析指標(biāo)。

（1）每張訂單的訂貨品項(xiàng)數(shù)量分析（EN）。訂單項(xiàng)數(shù)的多少，直接影響到揀貨流程和系統(tǒng)的規(guī)劃，對于揀貨存放區(qū)面積的大小也有直接的影響。

（2）每張訂單的訂貨數(shù)量分析（EQ）。通過對EQ的分析可以了解訂單的基本狀況，從而獲取客戶對產(chǎn)品的需求，分析客戶單次訂貨數(shù)量分布。

（3）每個(gè)產(chǎn)品的訂貨數(shù)量分析（IQ）。通過該指標(biāo)可以看出哪些產(chǎn)品的訂貨數(shù)量較大，哪些訂貨數(shù)量較小，結(jié)合ABC分類法，可以對不同的產(chǎn)品定義出不同的上架、儲存、下架的策略。

（4）每個(gè)產(chǎn)品受訂次數(shù)分析（IK）。分析每個(gè)料件接受到訂單的次數(shù)，分析結(jié)果可以得到常用物料的品種，結(jié)合分析的內(nèi)容，確定正確、有效的庫存位置。

（5）產(chǎn)品發(fā)貨數(shù)量分析（SQ）。該指標(biāo)是對產(chǎn)品的出貨數(shù)量進(jìn)行分析。

（6）產(chǎn)品出貨品種數(shù)分析（SEN）。該指標(biāo)是分析產(chǎn)品出貨的物料種類。

（7）訂單數(shù)量分析（SIK）。是對外部訂單數(shù)量進(jìn)行分析。

（8）配送客戶數(shù)量分析（DCN）。該指標(biāo)可以分析客戶的總數(shù)量[2]。

本文主要分析倉庫內(nèi)物料的訂單數(shù)量（EQ）、訂貨品項(xiàng)數(shù)（EN）、訂貨數(shù)量（IQ）、品項(xiàng)受訂次數(shù)（IK），得出倉庫物料發(fā)貨種類和數(shù)量特征，研究倉庫的運(yùn)作特性，為倉庫的布局和規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持，并對貨物的具體歸類方法進(jìn)行研究[5]。

2.2 EIQ實(shí)施流程

EIQ按照實(shí)施的流程，主要可以分為以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

（1）客戶訂單信息的收集與取樣。這是實(shí)施EIQ分析的第一步，首先要取得倉庫獲得訂單的基本情況，可以以一個(gè)季度為單位，也可以以一個(gè)月，一周或者一天為單位，一般情況下，會依據(jù)倉庫的實(shí)際業(yè)務(wù)量來決定取樣的時(shí)限。

（2）對樣本進(jìn)行分析并制作分析圖表。樣本收集完成后，要對EN，EQ，IQ，IK等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析，并利用圖表將EIQ分析的結(jié)果展現(xiàn)出來，該分析結(jié)果在很大程度上反映了倉庫運(yùn)行的現(xiàn)狀及特征。

（3）圖表解讀及重新規(guī)劃。完成分析圖表后，對圖表中的各個(gè)關(guān)鍵分析指標(biāo)進(jìn)行解讀，依照數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)倉庫存在的問題并制定改善方案。

（4）規(guī)劃驗(yàn)證及應(yīng)用。重新規(guī)劃后，需要對規(guī)劃的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證合格后，就可以將新的規(guī)劃結(jié)果投入到管理運(yùn)作當(dāng)中[3]。

3 S企業(yè)倉庫現(xiàn)有布局及問題分析

3.1 倉庫現(xiàn)有布局

如圖1所示，S公司的原材料倉庫面積為15 788m2，層高9.4m，為單層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝有兩個(gè)防火墻隔體，將整座倉庫分割為3棟，每棟的面積依次為5 350m2、5 350m2和5 088m2。A棟B棟為貨架儲存區(qū)，C棟為地面儲存區(qū)；每棟庫房的前端是進(jìn)貨區(qū)和出貨區(qū)；每個(gè)進(jìn)出貨區(qū)域配有6扇進(jìn)出庫大門；在大門前側(cè)是倉庫的卸貨平臺；倉庫距離工廠的行駛距離為6km。

目前存放的原材料料號個(gè)數(shù)為3 126種，主要的客戶為4個(gè)工廠組成的太倉制造基地。其中1廠料號數(shù)1 034個(gè)；2廠料號數(shù)為657個(gè)；3廠料號數(shù)為1 179個(gè)；4廠料號數(shù)256個(gè)。目前物料的存儲方式主要分為地面存儲和貨架存儲,地面庫位256個(gè)，貨架庫位13 986個(gè)。

圖1 原材料倉庫現(xiàn)有布局圖（改善前）

3.2 倉庫現(xiàn)存問題分析

S公司的原材料倉庫已經(jīng)具備了倉庫的基本運(yùn)作職能，可以順利完成入庫、儲存、出庫等運(yùn)作步驟。但是通過分析倉庫內(nèi)儲存物料的基本屬性，還是可以發(fā)現(xiàn)該倉庫存在的有待改善之處，倉庫布局問題便是其中的一個(gè)重要方面，主要表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)：

（1）倉庫整體布局不合理。倉庫在建成時(shí)，管理人員并未對倉庫整體布局進(jìn)行合理的規(guī)劃，而是根據(jù)廠別大致將倉庫劃分成了三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域單獨(dú)設(shè)有入庫和出庫的操作，貨物入庫和出庫時(shí)隨意擺放，現(xiàn)場管理比較混亂，混料、找料的現(xiàn)象頻發(fā)。經(jīng)實(shí)際測算，每托貨物的平均入庫時(shí)間（卸貨到上架的時(shí)間）在5.2min，每托貨物的平均出庫時(shí)間（下架到待發(fā)區(qū)）4.8min，不難看出貨物的入庫和出庫作業(yè)時(shí)間較長，使得倉庫作業(yè)的效率受到影響。

（2）庫位分配不合理。S公司原材料倉庫使用的倉庫管理系統(tǒng)是SAP的倉庫管理模塊，該模塊目前的功能并不能“告訴”工人應(yīng)該將貨物放到哪個(gè)庫位，工人需要在完成上架后將入庫的庫位號保存到SAP系統(tǒng)中。庫位分配無序，導(dǎo)致工人挑料作業(yè)效率降低。

4 S公司原材料倉庫EIQ分析

4.1 物料情況分析

基于目前原材料倉庫的儲存情況，原材料主要類別分為鋼卷I1、鋼帶I2、鋼棒I3、塑料粒子I4、鑄件I5、機(jī)加工件I6、熱處理件I7、鍛造件I8、沖壓件I9、鋼鐵制半成品I10、塑料制半成品I11，磨料I12，共12大類。原材料倉庫以Milk-run班車的形式向工廠供貨，Milk-run班車每6個(gè)小時(shí)一班，一天4班。

4.2 訂單資料的EIQ分析

表1是按照該原材料倉庫1個(gè)月的出貨量統(tǒng)計(jì)的EIQ表，分別對倉庫內(nèi)產(chǎn)品的EQ、IQ、EN、IK進(jìn)行了分析，具體分析結(jié)果見表1。

表1 EIQ分析表

（1）IQ分析。如圖2、表2所示，根據(jù)IQ-ABC分類法[4]，I7和I6的出貨數(shù)量占全部貨物的41.84%，出貨品種占全部貨物的16.67%，確定為A類商品；I8、I9、I10和I5的出貨數(shù)量占全部貨物的49.89%，出貨品種占全部貨物的33.33%，確定為B類商品；I11、I4、I12、I2、I3和I1的出貨量占全部貨物的8.27%，出貨品種占全部貨物的50%，確定為C類商品。按照IQ分析結(jié)果，可以將物料分儲存區(qū)域儲存，各物料的儲存單位和儲存數(shù)量可以依據(jù)貨物量的大小設(shè)定不同的儲存水平。其中，對于A類物料實(shí)施重點(diǎn)管理，定制定位，確保其流通滿足客戶需求，從放置角度來說，應(yīng)該放在靠近出貨口的區(qū)域，便于出貨；B類物料放置在倉庫中間位置，取料相對方便；C類物料放置在倉庫離出貨口最遠(yuǎn)的區(qū)域，因?yàn)槠淞鲃有缘停粫?jīng)常被使用到。

表2 IQ分析表

圖2 IQ分析柏拉圖分析

（2）IK分析。如圖3、表3所示，原材料倉庫貨物出庫量相對比較平衡，沒有一個(gè)階梯狀的分布，表示每種物料工廠都有定期需求，發(fā)貨的頻次都是一定的。基于這個(gè)分布，I5、I4的出貨次數(shù)占總出貨次數(shù)的19.44%，出貨品種占全部貨物的16.67%，確定為A類商品；I6、I7、I8、I9、I11和I12的出貨次數(shù)占總出貨次數(shù)的49.81%，出貨品種占所有全部貨物的50%，確定為B類商品； I1、I2、I3和I10的出貨次數(shù)占總出貨次數(shù)的30.76%，出貨品種占所有貨物的12.5%，確定為C類商品。

（3）IQ、IK交叉分析。如圖4所示，IK的變動在幅度上比較均衡，對于IQ、IK分析的影響結(jié)果不大，無論是出貨量大還是出貨量小的貨物，其出貨頻率都基本上保持不變，從圖表上看，工廠對這些物料的需求都是恒定的，所以IQ、IK分析得到的結(jié)果更偏向于IQ的結(jié)果，所以得到以下結(jié)論：I6、I7為A類商品；I8、I9、I10和I5為B類商品；I11、I4、I12、I2、I3和I1為C類商品。

表3 IK分析表

圖3 IK分析柏拉圖分析

圖4 IQ、IK交叉分析

5 基于EIQ分析的物料存放優(yōu)化方案及實(shí)施效果

5.1 優(yōu)化方案

通過EIQ方法分析倉庫物料后，可以得出以下優(yōu)化方案：

（1）對倉庫的布局做改善，改變了原來凌亂、無序的儲存模式，將整個(gè)倉庫從里到外劃分為三個(gè)儲存區(qū)域，依照ABC的原則將物料依次歸入其應(yīng)該存放的區(qū)域，使得進(jìn)出的物料流向更為清晰。

A類物料：儲存區(qū)域要盡可能靠近出貨口，采取定制定位的管理方式，加快整個(gè)貨物的進(jìn)出流通速度，保證工廠的需求。

B類物料：儲存該種類物料時(shí)，還是采用非固定儲位的管理方式，考慮到其出貨占有一定的數(shù)量，還是將儲存區(qū)和揀貨區(qū)分開，將物料裝載到揀貨區(qū)揀配，其儲存位置可以適當(dāng)靠近出貨口。

C類物料：上架可以考慮把貨物儲存到貨架離出貨區(qū)域較遠(yuǎn)的區(qū)域，采用非固定儲位的管理方式，增加管理靈活性，同時(shí)把儲存區(qū)和撿貨區(qū)合并增加倉庫空間利用率。

（2）按照物料流向的改變對物料進(jìn)出的位置做了相應(yīng)的調(diào)整，采用了兩邊入庫，中間出庫的模式，使得物料在流入、流出時(shí)不會被錯(cuò)誤地混料，加快了物料進(jìn)倉和出倉的頻率，提高了工作效率。

（3）在倉庫區(qū)域統(tǒng)一了叉車充電區(qū)，統(tǒng)一管理叉車的維修及充電，使叉車的使用得到有效提高，也加強(qiáng)了對叉車的管理。

5.2 實(shí)施效果

（1）如圖5所示，對于物料重新規(guī)劃了儲存區(qū)域，依照物料的屬性及使用頻率，存放于倉庫的不同區(qū)域。A物料的入庫平均時(shí)間為4.2min/托；B物料的入庫平均時(shí)間為4.5min/托；C物料的入庫平均時(shí)間為4.7min/托，原來物料的入庫平均時(shí)間為5.2min/托。改善之后，A物料效率提高18%；B物料效率提高13%；C物料效率提高9%。A物料出庫平均時(shí)間為3.6min/托；B物料出庫平均時(shí)間為4.1min/托；C物料出庫平均時(shí)間為4.3min/托，原來物料平均出庫時(shí)間為4.8min/托。改善之后，A物料效率提高25%；B物料效率提高15%；C物料效率提高11%。

（2）將進(jìn)料區(qū)和發(fā)料區(qū)物理區(qū)分，加快了貨物入庫和出庫的速度，經(jīng)測算，效率提到了13%，混料問題得到了根本解決，整個(gè)倉庫的物料流向變得更為順暢。

（3）統(tǒng)一了叉車充電區(qū)域后（圖5右側(cè)），安裝了通風(fēng)裝置以及氫氣探測裝置，如果有安全隱患發(fā)生，報(bào)警裝置會自動啟動，將隱患防患于未然。另外，新設(shè)了叉車維護(hù)工崗位，對叉車進(jìn)行日常的維護(hù)和管理，做到每部叉車都有定期保養(yǎng)和巡查記錄，為倉庫更安全有效的使用叉車奠定了良好的基礎(chǔ)。

圖5 原材料倉庫現(xiàn)有布局圖（改善后）

6 結(jié)語

目前制造業(yè)的發(fā)展趨勢已經(jīng)趨向于自動化和集成化,在這個(gè)行業(yè)大背景的推動下，整個(gè)制造行業(yè)都在進(jìn)行改造升級，以探索新的制造模式提高制造效率，降低制造成本。做為現(xiàn)代制造業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，倉庫管理的方式與方法，策略與理念也應(yīng)當(dāng)不斷地推陳出新，EIQ分析便是一個(gè)很好的運(yùn)用，其通過分析企業(yè)訂單的狀況，了解企業(yè)對于儲存在倉庫里料件的需求情況，然后再結(jié)合ABC分類法，對于每件物料的儲存特性進(jìn)行分析，從而為倉庫布局方案的更新提供了優(yōu)化選項(xiàng)。

[1]黎鷹,趙品瑞,陳華.EIQ分析法在連鎖經(jīng)營配送中心揀貨系統(tǒng)的應(yīng)用[J].物流科技,2010,(5):27-29.

[2]巫江,潘曉勇,劉大偉,等.EIQ在倉庫管理中的應(yīng)用分析研究[J].河南科學(xué),2013,31(12):2 302-2 305.

[3]畢麗麗.基于EIQ—ABC方法的物流公司倉庫布局優(yōu)化[J].物流技術(shù),2015,34(20):145-148.

[4]孫磊,吳耀華,張冠女.動態(tài)EIQ-ABC分析在配送中心規(guī)劃中的應(yīng)用[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2007,37(3).

[5]王夢楠.基于EIQ方法的倉儲貨物ABC分類研究[J].價(jià)值工程,2013,32(25):17-19.

Warehouse Layout Optimization Based on EIQ Model

Xue Xiaolei,Lu Zhiqiang
(School of Mechanical&Energy Engineering,Tongji University,Shanghai 201804,China)

In this paper,starting with the raw material warehouse of the company S,a famous automotive spare parts manufacturer,we used the EIQ model to analyze the nature,classification and inventory state of the materials in store,then in connection with the ABC classification system,identified the existing problems of the warehouse and at last,presented the corresponding measures for correction and improvement.

EIQ;warehouse layout;warehouseslot

F253

A

1005-152X(2017)02-0137-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.02.032

2016-11-12

薛曉磊，男，上海人，碩士研究生，研究方向：倉庫管理。