汽車零部件自動化立體倉庫貨位布局優(yōu)化策略的分析

周斌

河南省政府辦公廳車隊 河南省鄭州市 450000

1 引言

近年來，我國汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車生產模式已經轉變?yōu)榛谟唵蔚幕炝魃a模式。近年來，我國汽車行業(yè)的發(fā)展特點為，發(fā)展速度塊，產品個性化，精益物流和JIT廣泛應用，汽車零部件物流重要性日益凸顯，自動化立體倉庫體現出明顯的存儲優(yōu)勢。汽車零部件倉儲管理，具有十分復雜的倉庫作業(yè)流程，而應用自動化立體倉庫，通過計算機系統(tǒng)實現統(tǒng)一管理，對用戶訂單實時提取，提高零部件出入庫速度，提升物流周轉速度，進而使作業(yè)效率得到提升。

2 汽車零部件自動化立體倉庫的概述

汽車零部件自動化立體倉庫，使得倉儲過程中的勞動、物資消耗大大減少，流動資金積壓、物流成本都得以降低，倉儲作業(yè)更加高效、順暢，資金周轉、物資流通速度加快，具有顯著的優(yōu)勢，在現代汽車物流中已經必不可少。自動化立體倉庫，主要是采用了高層貨架對貨物的存儲，通過自動化管理系統(tǒng)，管理控制倉庫存取作業(yè)與設施設備[1]。汽車零部件具有繁多的種類和不同個形狀，

分別選擇不同的貨架種類，常見的貨架類型包括懸臂式貨架、托盤式貨架、單元貨格式貨架、閣樓式貨架等。在實際應用中，汽車零部件自動化立體倉庫具有顯著的優(yōu)勢，能夠自動化控制零部件存取，和傳統(tǒng)倉庫作業(yè)模式相比具有更好的高效性和準確性。汽車零部件自動化立體倉庫，作業(yè)流程包括入庫作業(yè)、出庫保管、出庫作業(yè)、盤庫作業(yè)等，實現高效的倉庫作業(yè)。

3 汽車零部件傳統(tǒng)倉庫貨位布局的問題

在傳統(tǒng)的汽車零部件倉庫當中，對于倉庫貨位布置，以及作業(yè)流程等方面，都存在著一定的問題和不足，如庫區(qū)布局不合理、倉儲面積利用率低、非標準化包裝容器存儲、物流作業(yè)不規(guī)范等。各種零部件有不同的入庫包裝，入庫前應當在換裝作業(yè)專區(qū)進行換裝作業(yè)。但傳統(tǒng)臺車貨架區(qū)，和部分容器貨架區(qū)，與換裝作業(yè)區(qū)距離很遠，作業(yè)路徑增加，影響出入庫效率。倉庫有效存儲面積，一般只能達到48%左右，其它部分均被輔助設施、物流通道占據[2]。由于汽車零部件材質、形狀各不相同，因此對零部件包裝形態(tài)要求較為嚴格，零部件供應商為了降低成本，往往根據零部件尺寸設計包裝，缺乏統(tǒng)一標準，不利于倉儲管理。在入庫環(huán)節(jié)通常會制定運輸計劃，但是在實際運輸中，為了降低成本、提高裝載率，對運輸計劃執(zhí)行不嚴格，同批次零部件可能會分開運輸，無法按時完成1個入庫任務。

4 汽車零部件自動化立體倉庫的貨位布局優(yōu)化原則

4.1 貨位存儲模式

在貨位存儲模式中，主要包括定位存儲、隨機存儲、分類存儲、分類隨機存儲、共享存儲、貨物貨位耦合存儲等模式。定位存儲中每件貨物的貨位是固定的，在大存儲空間，多種少量貨物存儲中適用，該模式貨物貨位尋找容易，不同貨物屬性相互影響小，但貨位空間利用率不高。隨機存儲中貨物在隨機貨位中任意存放，在體積大、種類少的貨物存儲中適用，該模式有較高的貨位利用率，但揀選效率不足。分類存儲中對貨物分類定位存儲，在產品周轉率、產品尺寸差異大，產品相關性大的貨物存儲中適用，該模式分類存儲區(qū)可對貨位二次優(yōu)化，管理方便，但貨位平均使用效率不高。分類隨即存儲中，同類貨物在固定區(qū)域存儲，在區(qū)域內隨機分配貨位，在產品相關性大，但種類少的貨物存儲中適用，該模式融合了分類存儲、隨機存儲的優(yōu)勢，但貨物出入庫管理盤點難度較大。共享存儲中不同貨物對相同貨位共享，在貨物相差大，貨物屬性無相互影響下適用，該模式存儲空間、搬運時間節(jié)省，但貨物管理難度大。貨物貨位耦合存儲中，對應優(yōu)先級貨物和貨位耦合存儲，在貨物周轉率不同下適用，該模式出入庫效率高，機械作業(yè)成本低，但需要根據貨物周轉率，對貨位變化調整。

4.2 貨位分配原則

根據貨物屬性及物流需要，合理管理、科學分配倉庫貨位，使自動化立體倉庫作業(yè)效率提升[3]。在貨位分配中，遵循周轉率原則，周轉率越高的貨物，與出入口的距離應越近。重量分配原則，貨物存儲上輕下重，降低重心，保持貨架穩(wěn)定。貨物相關性原則，通過歷史訂單分析相關性，經常同時揀選的貨物就近存放。貨物互補性原則，相鄰貨位防治互補性高的貨物。就近原則，貨物入庫有限在距離入庫臺緊的貨位存放。分巷道存放原則，在不同巷道貨架平均分配貨物，均勻分配撿貨工作量。貨物特性原則，分開存儲相容性低的貨物。貨物尺寸原則，根據整批尺寸、單位尺寸，合理設計貨位大小。

4.3 貨位優(yōu)化流程

對于貨位布局的優(yōu)化，采用科學化的步驟及流程。對或為布局優(yōu)化的目標加以明確，包括貨物存儲策略、存儲形式等?；趻x作業(yè)距離、揀選作業(yè)效率、出入庫作業(yè)量等優(yōu)化實現貨位優(yōu)化，降低倉儲物流成本。優(yōu)化過程中，應考慮到揀選作業(yè)準確率、作業(yè)設備運行參數、貨位大小、包裝單元尺寸、貨物重量等客觀條件?；趯嶋H優(yōu)化需求，對原始數據信息加以采集，了解貨物存儲環(huán)境、堆垛機運行參數信息、貨位信息、貨架信息、商品信息等。按照優(yōu)化問題實際需求，分析處理數據，獲取有用信息。結合各種信息綜合分析，進而得出貨位優(yōu)化方案，并預測結果。

5 汽車零部件自動化立體倉庫的貨位布局優(yōu)化策略

5.1 零部件分類存儲的優(yōu)化

汽車零部件的保管形態(tài)一般是集裝單元，采取箱類、車類包裝。換裝臺車中的零部件更換為容器出庫情況，部分零部件，通過標準倉儲籠形態(tài)入庫。塑料容箱的優(yōu)化中，根據零部件不同的單位包裝數，以及每批次不同的容器出庫量，將存儲劃分為通過托盤集裝上貨架、直接上貨架等情況，以提高出庫作業(yè)效率。運用牛腿式貨架直接上貨架，入庫業(yè)務流程簡單，可實現統(tǒng)一的全自動化作業(yè)。托盤集裝上貨架，運用了橫梁式貨架與牛腿式貨架，業(yè)務流程復雜。分類存儲零部件，將相同的零部件，盡量在每組貨架中平均分配，使每組貨架存放的零部件數量、種類基本相同，在入庫作業(yè)中，可在不同巷道，分別有多臺堆垛機，共同完成同一類零部件的操作，極大的提高了出入庫的作業(yè)效率，也能夠對汽車零部件的實際應用需求加以滿足[4]。

5.2 倉庫貨架布置方案的優(yōu)化

以246m長、144m寬的倉庫為例，沿東西方向，每隔12m有一根立柱，沿南北方向，每隔24m有一根立柱。倉庫人字型屋頂三段，最高點和最低點分別是7.82m和6.74米。可采用南北方向布置貨架，貨架和零部件物流有一致的方向，物流路徑較短，但倉庫中線槽及立柱對其影響，限制了貨架高度和寬度，高度僅為5.4m，寬度也不足12m。東西方向布置貨架，在管道間距影響下，最大高度為5.7m，如果所限貨架長度，在人字形屋頂下，貨架高度可在6.7-7.8m，提高了倉庫空間利用率。同時，東西走向貨架受到立柱影響較小，倉庫面積利用率可得到提高。因此，對于原有的汽車零部件倉庫基礎設施不進行改動，綜合不同貨架布置方案的倉存作業(yè)效率、倉庫面積利用率、空間利用率、倉庫庫容等綜合因素，并結合分揀系統(tǒng)、自動化運輸系統(tǒng)的運行效率，得出最優(yōu)的倉庫貨位布局方案。

5.3 優(yōu)化后的總體布局和業(yè)務流程

汽車零部件自動化立體倉庫中，根據不同的作業(yè)性質可分為出庫區(qū)、換裝區(qū)、備貨區(qū)、不上架容器區(qū)、貨架區(qū)、理貨區(qū)等不同的功能分區(qū)。通過對倉庫貨位布局的優(yōu)化，采用東西方向平行設置立體貨架，南側21個入口入庫，北側19個出口出庫。在出貨區(qū)有出貨平臺7個，采用自動化立體倉庫系統(tǒng)輸送貨物，在備貨區(qū)按平臺備貨出庫，或換裝后備貨出庫。不上貨架的貨物，入庫后進入主通道，向不上架容器區(qū)輸送，并備貨出庫。在作業(yè)中，汽車零部件到達倉庫，驗收工作在理貨區(qū)完成，檢測合格或碼盤、掛RFID標簽，對入庫信息采集，由分類輸送機根據程序運送到制定貨位。出庫是系統(tǒng)服務器讀取出庫單數據，自動查詢并發(fā)布命令，堆垛機去除零部件給輸送機，輸送機將零部件送到出庫口。

6 結語

以往汽車零部件倉庫布局、出入庫流程等存在問題，效率低下，成本較高。針對其中存在的問題，對汽車零部件自動化立體倉庫貨位布局加以優(yōu)化，使貨架布置、貨位分配等更為護理，提高汽車零部件倉儲和物流效率，同時降低倉儲物流成本。