许继智能中压开关公司隶属于许继电气股份有限公司, 地处河南省许昌市高新技术开发区, 是一家集科研、设计、生产、销售和系统集成为一体的高新技术企业。公司于2010年投入使用的5万平米现代化生产厂房是目前国内最大的集研发、设计、制造、试验及销售一体化的单体中压开关厂房。根据发展规划设计好生产工艺线以及各区域的划分, 其中仓库的设计通过“需求与供应能力管理”理论的应用得到了显著优化。

需求管理是认识和管理对产品的全部需求, 并确保主生产计划反映这些需求的功能, 具体包括预测、订单录入、订单承诺、分库需求、非独立需求、厂际订单及维修件需求等。广义上讲, 需求管理包括筹划仓库地址, 从制造源到仓库的替代法运方法, 仓库布局, 物料搬运与作业。供应链理论发展到今天, 出现了“需求链管理“的理论, 需求链管理更是强调了需求在整个链条中的重要地位, 以及对供应能力必须与需求相匹配的要求。

需求与供应能力的匹配管理, 突出了需求的内容, 需求链所包含的与供应链逆向的内容和功能越来越多。供应与需求链, 是一个双向的信息、资金、物流的回路。供应和需求所关注的要点也不相同, 供应链强调的是在既定的需求下, 如何更好地满足需求, 而需求链侧重的是客户需求的分析和需求信息的有效传递, 如何将两者很好的结合起来, 即是需求与供应能力的匹配管理。本文关注于中压开关厂仓库设计因素中仓储流量与生产的匹配, 其中包括物流设计、各类仓储面积、吞吐量和收发频率等。

表1 2009年中压开关相关生产单位的原材料收发存数量及吞吐量情况  下载原图

表2 仓储空间和结构情况  下载原图

说明:仓储空间按照货架总容量以及地面存储占用的空间折合成1000*1200*1000的托盘空间以及大型物料所需占用的地面面积。

表3 吞吐量需求  下载原图

中压开关厂区内仓储物流原规划为三个单位各设重型立体货架式仓库, 库房总面积3240平方米 (不含一楼办公场地) , 计划设置1000*1200*1000托盘货位4704个。位置设在厂区东端南排第2-4跨, 东数1-5间隔并列布局。

表4 原方案供应能力与需求对比  下载原图

1、无地面存储空间, 造成大型物料无法存放, 需在生产区域另外划分位置进行摆放。

2、要满足未来三年吞吐量的需求, 需补充购买叉车来补充吞吐量, 但叉车的使用成本以及带来的安全风险较高, 且仓库的通道设计仅能满足3辆叉车的投运。

为充分利用厂房高度实施综合立体仓库的建设, 经研究进行二次设计, 取消原第二跨, 延长第三跨的方式调整了库房规划。

在库房总占地面积不变的情况下在第三跨加长的巷道上建巷道式立体仓库, 设计5个巷道、10列货架、货架高8层, 1000*1200*1000托盘货位4200个。堆垛机立体货架旁边可摆放重型立体货架609个货位 (1000*1200*1000) , 同时留有近600平方米的地面区域为重型物件存放区域。

表5 方案二供应能力与需求对比  下载原图

1、地面存储空间较原方案显著增加, 为大型物料提供900平的存放谋划, 但仍需在生产区域另外划分约300平面积进行摆放。

2、货架存放量超出需求30%, 意味着近四分之一的货位闲置。

3、虽然满足了未来三年吞吐量的需求, 但超出需求量67%, 造成大量的供应能力的闲置和浪费。

结合需求与供应能力管理理论, 在满足需求的前提下, 创造具有调整功能的供应能力, 尽可能减少因超量供应造成的浪费, 并创造可调整的供应能力。我们将二次方案中的堆垛式立体仓库的设计进行了优化。

将5个巷道、10列货架、5个堆垛机调整为4个巷道、8列货架、3个堆垛机 (弯轨设计, 1个堆垛机可对4列货架进行操作) , 1000*1200*1000托盘货位3200个。堆垛机立体货架旁边可摆放德利施尔原仓库使用的重型立体货架609个托盘货位, 同时留有近860平方米的地面区域为重型物件存放区域。

表6 方案三供应能力与需求对比  下载原图

通过以上分析, 可以得出结论:方案三的需求与供应能力基本匹配, 能保证中压开关厂未来三年发展需要;方案三通过调整堆垛机的数量, 不仅减少了设备投入的成本, 也为日后中压开关厂跨越发展留有扩展空间, 如3台堆垛机无法满足, 可将弯轨改成直轨, 增加堆垛机的数量从而提高吞吐能力。

表7 三种方案供应能力与库容面积需求对比  下载原图

综合立体库 (方案三) 可以充分利用厂房的立体空间, 不仅实现了物流仓储收发存的自动化程度, 同时在保证满足生产需求的基础上优化了存储结构, 适当减少货架数量, 增加860平方米的地面存放区域, 解决了特种大件物料的存放问题, 也为生产经营的后续发展在仓储方面争得了相应的空间储备 (预留两列货道, 可再建堆垛机式立体货位800个) 。

表8 三种方案供应能力与仓库流量需求对比  下载原图

立体货架式方案仅能满足目前日常生产配套物资节拍流量的需求, 但对生产突发期的配套需求较为吃力, 更无法满足三年发展需要, 其流量的不足只能通过在增加叉车设备来弥补。考虑电气城整体物流配套规划 (通用物资集中采购配套管理) , 日流量将增加到574-860托盘需求量, 原方案无法满足生产拍节流量的需求, 综合立体库 (方案三) 供应能力能保证每天出750个托盘数量, 可以保证未来生产发展需要。

原规划全部为重型立体货架, 叉车的风险操作率为100%, 综合立体库 (方案三) 因使用了自动化设备和地面仓储方式, 重型立体货架只占28.9%, 叉车的风险操作率降至28.9%。