医药物流的自动化立体仓库布局规划设计研究 - 推荐阅读 - PharmaTEC制药网

医药物流的自动化立体仓库布局规划设计研究

韩晓丽、李勇超、袁媛、王俊伟 2023-10-09

对某医药集团山西有限公司的自动化立体仓库布局进行了设计与规划。通过该公司往年的物流流量，确定要设计的仓库的容量和规模，用系统布置设计（SLP）对其功能区布局进行规划设计，继而用因素分析法选出最优布局方案。最后用FLEXSIM 仿真软件对本仓库的入库能力进行建模仿真，观察其运作情况。结果表明，该立体仓库布局规划基本合理，只是仓库入库效率相对较低，在后期的布局规划中应进一步对其优化。

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1

引言

物流业飞速发展的同时对物流仓储的要求越来越高，企业想方设法试图通过优化仓储功能在市场上突破竞争。我国于1980 年应用第一个由计算机控制的自动化立体仓库^[1-2]。自动化立体仓库（AS/RS）是指利用多层货架存储单元货物，用自动化物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库^[3-4]。随着市场竞争日益激烈，自动化立体仓库的布局优化，是物流业重点研究的课题之一。

目前，对立体仓库更多的布局设计是重点考虑货架、堆垛机等的设计。文献^[5]规划设计立体仓库货架，以最大程度提高仓库的存储量；文献^[6]设计了两套货架方案且对堆垛机的参数做了详细设计，通过仿真对比得出了更优方案；文献^[7]对医药配送中心的大型库房（五层）做了整体布局。

本文针对某医药集团山西有限公司单层的大型库房进行布局规划设计。根据以往数据计算出仓库的容量和规模，合理划分各部门区域，重点用系统布置设计（SLP）推出作业单位综合相关图和作业单位位置相关图，给出两个布局方案，并进行了评估选出较优方案。用FLEXSIM软件对仓库的入库能力进行仿真，结果表明该仓库入库效率相对较低，但总体来说布局规划基本合理。

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2

某医药集团自动化立体仓库布局的规划设计

2.1

仓库库容量和规模的确定

自动化立体仓库物流需求量采用时间序列方法获取。根据该医药集团山西有限公司2019 年物流整体吞吐量、货品周转天数等，确定设计仓库的日入库量为15000 件。

采用周转率估计法确定仓库库容量为40 万件。根据参数法模型，结合所设计仓库的各种物流数据，得出仓库的面积为18000 m²，故选取仓库的长为180 m，宽为100 m。

2.2

仓库区域布局设计

将仓库分为入库区、出库区、药品库存区、理货区和办公室等。药品库存区分三类：中药材库存区、西药库存区、中成药库存区。根据三种药品的市场销售情况，将中药材、西药、中成药三者所需的库存面积比例设为2∶5∶3，仓库各部门面积划分见表1。

表1 仓库各部门面积划分表

2.3

仓库布局规划设计

选用系统布置设计（SLP）对要建设的仓库进行合理布局，设计出两种布局方案。

根据仓库各部门之间的影响因素给出的非物流相互关系图，如图1 所示。通过对物流强度进行汇总、分析，得出它们之间的物流相关图，如图2 所示。

图1 作业单位非物流相关图图2 作业单位物流相关图

对图1作业单位非物流相关图和图2作业单位物流相关图及仓库部门综合相互关系进行总结，形成图3所示的作业单位综合关系图。最后，由综合相关图绘制出作业单位位置相关图，如图4所示。

图3 作业单位综合相关图图4 作业单位位置相关图

根据给定的各作业单位的面积选取比例为1∶1 000，绘图单位为mm，设计两种仓库布局方案，如图5、图6所示。

图5 仓库布局方案一图6 仓库布局方案二

2.4

仓库分析评估自动化立体仓库

采用因素分析法对以上两种布局方案进行评估，设计八个因素作为评价因素，具体见表2所示。由表2可知，方案二的分值较高，因此取方案二为该集团仓库的平面布局。

表2 方案评估表

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3

基于FLEXSIM 的自动化立体仓库建模及仿真

3.1

仿真模型的建立

用FLEXSIM 软件对本文仓库的入库能力进行建模，其仿真模型逻辑关系图和运行图如图7、图8所示。

图7 仿真模型逻辑关系图图8 仿真模型运行图

3.2

仿真模型的运行及结果分析

已知1、3 是两个入库口，2、4 是入库区的空托盘。从图10可知，两个入库口的工作效率分别为41%、39%，都不是很高。由图11可知，两个堆垛机的效率分别为66%、65%，堆垛效率刚达标。通过建模仿真发现该立体仓库布局规划基本合理，只是仓库入库效率相对较低，在后期的布局规划中应进一步对其优化。

图9 一个小时内的入库情况图10 入库区的作业效率

图11 堆垛机的工作效率

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4

结语

本文对某医药集团自动化立体仓库的布局设计采用了系统布置法，得出了最优的设计方案。在布局设计阶段，充分考虑了各种因素，设计相对合理。然后用FLEXSIM 对其入库能力进行建模和仿真，发现了设计的仓库的弊端。设计的仓库自动化程度相对良好，但是仓库的工作效率较低。此布局设计可为日后相关研究提供参考。

自动化立体仓库的设计是一门很深的学问。本文研究的自动化立体仓库的内容比较浅显，后续还需对自动化立体仓库的设计进行优化，以提高其整体运行效率。

参考文献

[1] 黄磊.自动化立体仓库系统在物流中的应用于发展探讨[J].现代工业经济和信息化，2018，8（18）：86-87.

[2] 潘芸.基于现代物流的自动化立体仓库研究[D].苏州：苏州大学，2008.

[3] 骆雪，陈国璋.自动化立体仓库在物流工程中的应用及发展[J].江西建材，2009（1）：117-119.

[4] 马乐群.基于现代物流的自动化立体仓库研究[J].科学之友，2013（12）：52；54.

[5] 马建伟，李晖，龚浩杰.纸卷自动化立体仓库设计[J].中国储运，2022（5）：115-116.

[6] 胡贵彦，程亚文，戴晨.基于Flexsim 的某中药生产企业自动化立体仓库设计[J].物流技术，2018，37（7）：118-124.

[7] 孙明伟，卢会超，汤颖佳，等.某大型医药配送中心自动化立体仓库系统的规划与设计[J].物流技术与应用，2020，25（10）：161-167.

撰稿人 | 韩晓丽、李勇超、袁媛、王俊伟

责任编辑 | 胡静

审核人 | 何发

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