站台和雨棚:站台高度一般为1.2米,宽度4-5米为宜,雨棚高度在要求有4.5米以上的净空,但也不要太高,雨棚宽度应尽量宽一些,尤其是多雨的地区。
建筑面积:建筑面积要满足两个条件,其一是容积率,其二是建筑密度。不同的地区和不同的园区对两个指标的要求是不同的,需要与设计院认真核对。
在基本确定建筑的外围轮廓的基础上,影响建筑设计的关键指标还包括柱网、楼层、层高、防火分区、基础承载能力等。这是比较细的内容。
柱网:柱网是影响物流设计的关键参数。研究表明,不同的柱网最多可影响超过30%以上的空间利用率。对于一个大型的物流中心来说,空间利用率显得尤为重要。一个物流中心可能采用多种储存技术,如自动化立体库、高架仓库、平面库、阁楼和隔板货架等,不同的存储技术和不同的设备所要求的柱网是不一样的,这是设计的难点之一。有时为了比较各种柱网的优势,还需要进行不同设备的选型分析。比如采用什么样的叉车进行作业?当选择高架仓库时,前移式叉车、平衡重叉车和窄巷道叉车对于柱网的要求是完全不同的。
楼层:现代物流中心不建议采用多层建筑。因为多层建筑的柱网很密,对设备布置有很到限制,建筑成本高,使用成本也很高。但有时局限于地块的面积,不得不采用多层建筑。但即使如此,过多的楼层也是影响作业成本和效率的。一般情况下,2-3层是比较合适的。欧美一般遵从这一原则,即使土地奇缺的日本,也很少见到10层以上的物流中心。
层高:单层建筑,如采用自动化立体库,建议层高为24米。这是建筑防火等级的要求。但也可以根据实际需要低一些。但如果是叉车作业,则高度应在15米以下为宜。有的叉车库建筑达到20米以上,也是十分浪费的。对于多层建筑,要求对层高采取特别慎重的态度。如果仅用于平面作业,一般4.5米就是比较合适的选择。但如果要采用货架或者阁楼,则高度应选择6.7-7.0米比较合适。如果还要考虑叉车作业,或者采用Miniload等设备,更高的楼层高度是有优势的。
防火分区:过去关于防火分区的讨论已经非常多了。这也是大型物流中心设计最为关键的约束条件。一般应按照有关规范严格执行。对于特殊情形,要事先与设计院和消防主管部门进行沟通。要注意的是,不同地区对于消防的要求是不一样的。上海、江苏、浙江的要求要宽松很多。要保证设计的安全性是一件十分不容易的事情。有时,物流中心因为消防报批问题,会耽误大量时间。
基础承载能力:如何设计建筑基础和楼面的承载能力会严重影响建筑成本。对物流中心来说,承载能力要计算准确,以便设计院进行设计。载荷包括平均载荷和集中载荷两个指标,前者是对建筑支柱承载的要求,后者是对楼板和梁结构承载的要求。平均载荷的计算是将楼层的所有载荷相加,再除以面积得出,一般要求有不低于1.5的安全系数。集中载荷可以通过计算一个区域的最大载荷,除以该区域的面积得出,当然也要考虑一个不低于1.5安全系数。值得注意的是,还需要对基础的变形、不均匀沉降等作出具体要求。
与设备有关的指标分析
物流系统的设计是一项细致工作。对于设备的选择,首先要考虑的是效率、自动化程度、可靠性等,当然,性价比也是应考虑的重要内容。对于一个具体的物流中心来说,应满足库存和吞吐能力的需求,才能使设计与需求相匹配。
库存:库存是一项重要指标。作为一个物流中心来说,往往描述的是配送能力而非库存,但事实上,库存与配送能力之间有着密切的联系。最简单的关系是:配送额与配送量成正比。而库存量与配送量成正比,与库存周期成反比。这两个指标非常重要。
效率:设备的效率从理论上讲要求越高越好,但实际情况却不是这样,应考虑效率与整个系统的协调。所谓协调,是指整个物流中心在处理货物时,各个环节效率的一致性。理想的状态是系统的流量在各个环节是均衡的。但实际上往往做不到这一点,也没有必要强求。决定物流效率的因素很多,设备的性能仅仅只是一个方面。有时,管理的好坏,会导致完全不一样的结果。
有的人简单将设备的运行速度与效率混为一谈,这是错误的。以自动化立体库为例,虽然说堆垛机的速度是影响效率的关键因素,但决定效率的因素还有很多,如加速度、调度方法、存储原则等。不能只看到一个方面或一点。
自动化程度:自动化是未来物流系统发展的重要方向,选择什么样的自动化水平,主要还要看达到的效果。尤其是减少运营成本方面是一个关键参数。
可靠性:没有什么比可靠性更重要的了。设备的可靠性可以用一定时间的故障率来表述。下面的公式就是计算可用度的:
V=(1-ΣTi/T)*100%式中,Ti表示子系统的当量故障时间,T为总时间
准确性指标:在设计中,考虑准确性指标是必要的,这也是设计的难点。专业的设计人员会重点通过流程的设计来规避作业的误差。比如说采用的拣选手段,动作的合理性等均影响作业的准确性。不能将准确性寄托在作业人员身上,尽管这在很多情况下是必要的。
一个具体的物流中心关于设备的选择是很困惑的。这也是为什么很多企业不得要领的原因。选择设备要多听专业人员的意见。一般来说,价格与品质是成正比例的。
与成本有关的指标分析
成本很重要,但业界对于成本的认识却不完全正确,有时甚至完全错误。
从物流中心建设来讲,成本就是建设成本。建设成本是建筑成本和物流装备成本之和。这是一项很有挑战的工作。很多项目在建设过程中没有处理好建筑和设备的比例问题。事实上,长期以来,我国的物流装备非常落后,这也就导致了业主们对于建筑成本的认同,但对于装备成本的不认同。这是非常遗憾的。
很多的案例表明:采用自动化立体库被证明是节约的,但这一点很难形成广泛的共识。
另一个对于成本的忽视是关于空间利用率问题。普通的多楼层建筑被认为是理想的仓库。但这恰恰是最浪费的一种情形。以层高4.5米的建筑来说,从高度上讲,其利用率最多能达到40%,而对于一个层高24米的立体库来说,其高度利用率可能达到约60%以上,但长期以来,大家都忽视了这一结果。
北京伍强科技有限公司总裁
研究生毕业后于北京起重运输机械研究院工作多年,历任计算机研究室副主任、主任,物流工程部副主任,市场二处处长,副总工程师等职务。1999年获教授级高工职称,2002年受聘北京交通大学客座教授,2013年兼任北京物资学院人生导师。现任北京伍强科技有限公司董事长、总经理。担任中国物流与采购联合会常务理事,中国物流标准化委员会管理与技术分会副主任,中国重机协会物流与仓储装备分会副理事长等社会职务。
主要研究方向: 起重运输机械、物流机械产品的计算机辅助设计和有限元分析;2 物流中心与配送中心总体规划;3 物流中心关键设备计算机优化;4 物流中心库存管理系统(WMS)和控制系统(WCS)研究开发;5 物流中心动态仿真系统研究。
主要荣誉和著作论文: 获原机械工业部优秀青年论文特等奖一次;2 获原机械工业部科技成果一等奖一次,二等奖两次;3 获北京市科技进步二等奖一次。4 发表各类科技论文60多篇,参与编写科技图书3本(部)。5 在1991年提出“二次惩罚法”优化设计理论,并成功应用于离散型优化系统6 在2005年 提出建设“合适的”物流系统理论。7 在2008年提出评价物流系统先进性的12项指标。8 获2013年度中国物流技术年度人物奖。