EIQ-ABC分析法在快消食品行業(yè)自動化方案規(guī)劃中的應(yīng)用

文/孫明偉 盧會超 胡正光 張華 李 季

一、X公司項目簡介與目標(biāo)

X公司是一家現(xiàn)代化大型高新技術(shù)企業(yè)，也是我國快消食品行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。為了實現(xiàn)成品庫的穩(wěn)定、高效、自動化、信息化，擬在A地建設(shè)自動化立體成品倉庫項目。項目規(guī)劃、建設(shè)目標(biāo)需達(dá)到國內(nèi)國際相關(guān)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等先進(jìn)水平，實現(xiàn)生產(chǎn)入庫、倉儲管理、訂單整零發(fā)貨等各環(huán)節(jié)的全面自動化、在線高水平控制和倉庫信息化管理；確保成品倉庫高效運(yùn)行。將項目最終建成工藝技術(shù)裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平的示范工程。

二、數(shù)據(jù)分析

1.數(shù)據(jù)分析方法

（1） EIQ分析方法

圖1 EIQ分析步驟

EIQ分析法是日本鈴木震先生倡導(dǎo)的一種關(guān)于配送商品出貨特性的分析方法。EIQ分析是利用“Entry”、“Item”、“Quantity”三個物流關(guān)鍵要素，來研究配送中心的需求特性，為倉庫規(guī)劃提供依據(jù)。步驟如圖1。

①訂單量（EQ）分析：單張訂單出貨數(shù)量的分析，提供對揀貨設(shè)施、設(shè)備的選擇。

②訂單品規(guī)數(shù)（EN）分析：單張訂單出貨品規(guī)數(shù)的分析，提供揀貨策略、揀貨方式的定義。

③品規(guī)數(shù)量（IQ）分析：每單一品規(guī)出貨總數(shù)量的分析，提供庫存、存儲設(shè)施、設(shè)備的選擇。

④品規(guī)受定次數(shù)（IK）分析：每單一品規(guī)出貨次數(shù)的分析，提供存儲策略、存儲規(guī)劃策略的定義。

圖2 A地入庫分布圖

● 數(shù)據(jù)分析目的

利用EIQ對倉庫加以分析后，可歸納出如下特征：訂貨特性、倉庫特性、EIQ特性。

①輸出物流特性分析結(jié)果，提供存儲策略、揀選配送策略定性選擇依據(jù)；

②輸出物流出庫及庫存數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提供倉儲設(shè)備選型，物流倉儲面積估算，站臺估算定量依據(jù)。

● 數(shù)據(jù)分析范圍

本次數(shù)據(jù)采樣范圍為：一年內(nèi)A地訂單出入庫數(shù)據(jù)。

● 資料的收集、整理

數(shù)據(jù)整理：按出貨量從大到小排列、按訂單分類、按品規(guī)分類、排序篩選、ABC分類等。

表1 A地入庫峰值分布圖

（2） ABC 分析法

ABC 分析法又稱帕累托分析法，最早是由意大利的經(jīng)濟(jì)學(xué)家維弗雷多·帕雷托提出。ABC 分析法的核心是要分清影響事物的主要因素和次要因素，根據(jù)事物在技術(shù)或經(jīng)濟(jì)方面的主要特征，有區(qū)別地實施管理的一種分析方法，可概括為“區(qū)別主次，分類管理”。

（3）EIQ 分析法和ABC 分析法結(jié)合

通過EQ 分析的結(jié)果對客戶進(jìn)行ABC 分類管理，重點(diǎn)發(fā)展核心客戶，對A 類客戶進(jìn)行重點(diǎn)管理；通過EN 分析的結(jié)果對訂單進(jìn)行ABC 分類管理，重點(diǎn)管理貨物種類數(shù)多的訂單，對A 類訂單進(jìn)行重點(diǎn)管理；通過IQ 及IK 分析的結(jié)果對貨物進(jìn)行ABC 分類管理，重點(diǎn)管理出貨量大及出貨頻率高的貨物，對A 類貨物進(jìn)行重點(diǎn)管理。國內(nèi)許多學(xué)者已在EIQ-ABC 分析方面進(jìn)行了大量的理論研究工作。

2.倉庫規(guī)劃的基礎(chǔ)參數(shù)分析

峰值系數(shù)分析。根據(jù)A地日出入庫流量，計算出入庫峰值系數(shù)。

● A地的入庫峰值系數(shù)，如圖2

A地廠區(qū)的日均入庫量56045.6箱，最大入庫量88581箱，A地入庫峰值前15如表1。

根據(jù)A地廠區(qū)的入庫流量分布圖，拐點(diǎn)為第6點(diǎn)，拐點(diǎn)左側(cè)數(shù)據(jù)為異常過高值，分析峰值時，拐點(diǎn)左側(cè)部分?jǐn)?shù)據(jù)計算所得峰值會使倉庫配置過高，右側(cè)部分?jǐn)?shù)據(jù)更加貼近倉庫正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況，倉庫配置合理。因此選取第6峰值1.49（生產(chǎn)入庫和調(diào)貨入庫為1.49，生產(chǎn)入庫1.60）。A地的出庫峰值系數(shù)選取方式與上述方法相同，取第8峰值1.67，此值將作為倉庫規(guī)劃的基本參數(shù)之一。

3.A地出庫數(shù)據(jù)分析

（1）EQ/EN分析，如表2

（2）整零比分

從表3可看出，整箱揀選量占總發(fā)貨量約10%，發(fā)貨量占比較小，但整箱揀選發(fā)貨箱數(shù)較多，全年有177萬箱次的整箱揀選量，下面對揀選作業(yè)進(jìn)一步分析。

表2 A地廠區(qū)總出庫訂單EQ/EN分析

表3 A地廠區(qū)總訂單整零比

（3）揀選IQ/IK分析，如表4

（4）整箱揀選策略分析

根據(jù)對數(shù)據(jù)IQ/IK交叉分析結(jié)果，A地廠區(qū)倉庫整箱揀選特性如表5。

從表5可以看出A地廠區(qū)整箱揀選呈現(xiàn)特性為：

● 揀選頻次低：A類每品規(guī)每天3.04行，B類每品規(guī)每天0.7行，C類每品規(guī)每天0.15行。

● 單行揀選量高：所有揀選作業(yè)平均每次揀選箱數(shù)34.47箱。

● 整箱揀選發(fā)貨箱數(shù)較多，A類每天總揀選發(fā)貨量3601箱，B類每天總揀選發(fā)貨量1038.3箱，C類每天總揀選發(fā)貨量495.2箱。共5143.5箱。

表4 A地廠區(qū)整箱揀選IQ/IK分析

表5 A地廠區(qū)匯總整箱揀選特性

根據(jù)以上特征，A地廠區(qū)應(yīng)配置低頻次、大流量整箱揀選系統(tǒng)。具體配置需根據(jù)自動化水平、人員配置、項目投入等多方面因素在后續(xù)方案中綜合考慮。

4.A地規(guī)劃的結(jié)論

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

根據(jù)數(shù)據(jù)分析和當(dāng)前實際情況以及客戶需求得出立體倉庫設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如表6）。

（2）流量和庫存預(yù)測分析

根據(jù)客戶提供的銷售預(yù)測，得出2020年倉庫銷售數(shù)據(jù)和倉庫規(guī)劃增長率，如表7。

①流量預(yù)測分析

隨著效率增加，產(chǎn)量等都隨之增加，可得出流量預(yù)測如表8。

結(jié)合平均流量及峰值系數(shù)，可得倉庫2020年規(guī)劃流量參數(shù)如表9。

②庫存預(yù)測分析

根據(jù)平均流量，結(jié)合庫存周期，可得出A地成品庫2020年庫存需求，如表10。

倉庫入庫系統(tǒng)、出庫系統(tǒng)、整箱揀選系統(tǒng)具體配置將根據(jù)表10展開規(guī)劃。

三、工藝規(guī)劃

1.總體方案規(guī)劃

（1）規(guī)劃輸入

● 參數(shù)依據(jù)：數(shù)據(jù)分析結(jié)論；

● 流程依據(jù)：結(jié)合當(dāng)前倉庫功能與現(xiàn)場調(diào)研；

（2）設(shè)備配置

● 立體貨架：自動化立體庫存儲基礎(chǔ)設(shè)施，根據(jù)物料、存量需求，取11層；

● 巷道堆垛機(jī)：自動化立體庫核心設(shè)備，根據(jù)流量需求，選取單貨位、單深高速堆垛機(jī)；

● 一樓整件揀選系統(tǒng)：代替大量人工揀選搬運(yùn)工作，實現(xiàn)發(fā)貨全自動化，根據(jù)流量需求，選取移動式機(jī)器人+托盤站臺自動化揀選系統(tǒng)；

● 一樓發(fā)貨輸送系統(tǒng)：實現(xiàn)托盤物料自動化搬運(yùn)、智能化分流，根據(jù)功能、流量需求，選取環(huán)形穿梭車系統(tǒng)；

● 發(fā)貨站臺：實現(xiàn)發(fā)貨訂單托盤在線緩存，根據(jù)功能、流量選取無動力緩存站臺；

● 二樓件箱碼垛入庫系統(tǒng)：實現(xiàn)揀選物料送至碼垛區(qū)自動堆碼，并將碼垛后實托盤自動輸送至立體倉；根據(jù)功能、流量需求，在連廊區(qū)配置件箱輸送線、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)、環(huán)形穿梭車系統(tǒng)；

● 此外根據(jù)特殊功能需求，配置人工混碼站臺、整托裝車發(fā)貨站臺、倉檢站臺。

（3）布局規(guī)劃

本刊重點(diǎn)關(guān)注的物流展會展 會、交 流 會 名 稱 日期 展 會 地 點(diǎn) 電 話 聯(lián)系人2020第7屆中國鄭州國際物流展覽會 2020年4月1-3日 鄭州國際會展中心 0371-866880039 李薛2020年第11屆中國（廣州）國際物流裝備與技術(shù)展覽會 2020年5月26-28日 廣州·中國進(jìn)出口商品交易會展館B區(qū) 020-89617180 林春僑2020LogiMAT China中國國際內(nèi)部物流解決方案及流程管理展覽會 2020年6月16-18日 上海新國際博覽中心 021-52180398 于巖

● 立庫貨架區(qū)：根據(jù)存量需求及堆垛機(jī)流量需求，規(guī)劃10個巷道，約19360托盤位；

圖3 一樓發(fā)貨區(qū)

圖4 一樓自動撿貨區(qū)

圖5 二樓出入庫及碼垛區(qū)

表7 A地廠區(qū)增長率分析

表8 A地廠區(qū)規(guī)劃流量預(yù)測

表9 A地廠區(qū)規(guī)劃流量分析

表10 A地廠區(qū)庫存量分析

● 一樓整件揀選區(qū)：根據(jù)揀選策略需求，規(guī)劃約150個揀選站臺，約6臺拆垛機(jī)器人全自動揀選；

● 一樓發(fā)貨站臺：根據(jù)流量需求，規(guī)劃20個發(fā)貨口，3個入庫口（2個外來物料入庫口一個空托盤組入庫口）；

● 一樓托盤輸送系統(tǒng)，包含庫前站臺、揀選站臺、輸送主線、發(fā)貨站臺、入庫站臺人工混碼站臺；并留出叉車運(yùn)行空間；

● 二樓件箱輸送系統(tǒng)，根據(jù)流量需求，規(guī)劃總長度約600m長件箱輸送線；

● 二樓機(jī)器人碼垛系統(tǒng)，根據(jù)功能、流量需求，規(guī)劃8臺碼垛機(jī)器人；

● 二樓托盤輸送系統(tǒng)，包含碼垛系統(tǒng)托盤輸送機(jī)、輸送主線、庫前站臺、倉檢站臺；考慮預(yù)留空間及二樓檢驗室等功能間；

（4）三維效果（如圖3、圖4、圖5）

四、總結(jié)

本文基于快消品行業(yè)客戶出貨訂單信息，采用EIQ和ABC分析法相結(jié)合的方式，了解客戶的具體需求特性，并對出貨訂單進(jìn)行IQ/IK交叉分析，為其出庫撿貨系統(tǒng)提供了科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)地規(guī)劃依據(jù)，也為后續(xù)設(shè)計出符合本行業(yè)物流特征的自動化倉儲系統(tǒng)提供了宏觀角度的切入點(diǎn)，也為最終的立體倉庫整體規(guī)劃設(shè)計提供了決定性的要素。