仓储管理课程设计

钢材库仓储系统设计与优化

一、预测分析

根据已有数据，对案例中钢材仓库未来几年钢材最大存储量进行预测，以便确定库场的容积

和机械设备的配置。1989~1994年钢材进库场数数据如表1-1所示，其分布如图1-1所示, 呈非线性递增的趋势，故采用三次指数平滑预测法。

年度198919901991199219931994数量0.960.98 1.02 1.1 1.16 1.21

表1-1钢材进库场数据

图1-1钢材进库场量分布图

1.5

取平滑分数 a =0.3 ,

S01)S02) 0.96 0.98 1.02 0.987 3

根据计算公式：

S⑴y t (1 )S t(1)

S t(1)(1 )S(?

S(3)S⑵(1 )S(31

式中一一平滑系数

S⑴一一第七周期的一次指数平滑值

S⑵一一第七周期的二次指数平滑值

S(3)――第七周期的三次指数平滑值

y t ――第七周期的实际值

5

82

9

19

度

年

S0(3)0.976

u

a 6 3S 61)

3S 62)

S 6

3)

1.204019

b 6

2 (6 5 )S 61)

2(5 4 )S 62)

(4 3 )S (3)

0.057626

2(1 )

C 6

L S

(1)

2S 62) S 63) 0.009775

将各系数代入： Y= 1.204019+0.057626 T+ 0.009775 T 2

则1995预测超前周期T=1 , 1996年T=2……再代入预测模型， 预测后五年的入库量如表

1-3

所

示

。

根据1989-1994年计划内和计划外的销售（出库量），其数据序列呈明显的线性增长倾向， 故采用二次指数平滑预测模型（略去计算过程） ，预测1995-1999年的销售量，即出库数据,

间表1-4。

建立三次指数平滑预测模型为:

Y 6

a b e T Q T 2

根据表1-3和表1-4可得月平均入出库差值如表1-5所示。最大积压为0.48361万t ,

累积积压0.48361万t

四、库存容量的确定和优化计算

根据预测分析，得知未来5年内每年度月平均入库值，又知库场每月上半月一边进钢材

一边销钢材，下半月只销售钢材，积压量很少，可简化为零。这样可得出库存模型如图9-15

所示。（其中，P为进货速度，R为销货速度，Q0为进货批量，Q max为最后库存量，t1为边进边销的时间，T为库存周转期。）

1.27142t 1.358371t 1.464872t 1.590923t 1.736524t 十

Q0 1.484422 万t

5

P ?t1 RT Q

R色

T 1.484422 万t/月

P乞t11.484422 十口------------- =2.968844 万t/月1

2

最高库存量Q max R（T t1）0.742211 万t

但实际情况只能近似于库存模型，取月不平衡系数K m 1.4，则实际库存量应为:

再根据仓库和料场比列关系，确定建立一个最大容量不小于6200t的立体仓库群。

由于该钢材库的进货批量和时间基本上确定，因此不需要再做其他计算。

五、钢材库货架的设计

钢材库主要是存储钢材，大部分是4m以上的长大件，根据国外立体仓库货架资料，采

用带有横撑的货架是最优选择，其钢材存放在横撑上。每个货架由11个立柱组成，立柱间

距为1m,每个货架为5层，每层承载重量为5t，立柱之间用钢筋和角钢联接。立柱由槽钢和钢板组成。横撑采用槽钢，按一定的尺寸分别焊接在立柱的两侧。经过强度和稳定性（当一侧满载，另一侧仍空载时）计算确定截面尺寸。每个货架最大承载量为50t，一般情况货架利用率为95%，库存量按5729.018t计算，则货架最少需求量为：

6200t

Q max K m?Q max 1.039 万t

50t/ 个95% 130.5 个取整数为131个，分配在确定的立体仓库中。

1

六、搬运方案的选取

（一） 运输方式

从总体布置图可看出，运输方式有公路运输和铁路运输。 前者机动灵活、换装环节少。 后者

运输量大，可靠性高，远途运输费用较少。只有铁路和公路运输协调工作，

才是最佳的运输

方式。但根据该钢材库实际情况，铁路运输方式是主要的。

（二） 装卸机械的分析

钢材库、场物资主要是 4m 以上的长大件，装卸机械主要选择下述三种：

（1 ）轻型龙门起重机。库场装卸长大件，大都采用龙门起重机，主要用于露天料场。它跨 越铁路线和货场，占用通道面积小，库场面积利用率高，起重量大，效率高。

（2）侧面高架叉车，由称无轨堆垛机。其起升高度和通过窄巷道的性能比一般叉车要好， 机动性比巷道堆垛机好， 可转移到其他巷道工作， 可在巷道外工作，游客开出库外作业，同

时货叉可横向调节，适合长大件的装卸。

（3 ）桥式堆垛起重机。它是一种最早用于高层货架仓库存取物资的机械，也适用于无货架 堆垛，它既有桥式起重机能够跨越仓库内地面障碍物、堆垛高度高的优点，又有叉车灵便、 两货叉横向可调以取长大件的特点。

（三） 装卸机械的优化计算

该钢材库进、出库场的主要运输工具是火车，通它配合的最佳装卸机械是龙门起重机。根

据总体规划，它的跨度为35m ，起重量为5t 。火车每月最少运输 5次，每次最多20节车皮, 每节车皮最大载重量100t 。该库场每次最大发货量为：

Q Km ——

1.4 -------- 1736t 其中，K m 为月不平衡系数。

5

5

此仓储系统符合运筹学的排队论

MMC 型，平均到达率为：

一 2

库场实行两班制，一台龙门起重机需要司机

2—人，需配备12个装卸工人。龙门起重机完

3

成一个周期工作需要 12分钟，则平均服务率为：

每台龙门起重机（及装卸工人等）的服务费用，装卸工人工资

4元/小时，司机工资3.2元/

小时，龙门起重机回收期定为 8年，则每小时成本为 16元，所以服务成本费为 C=23.2元/ 小时。火车一节车皮等待一个小时损失费 C 0 100元。

/M 0.139/0.25

0.56

设龙门起重机台数为 C :

(0.56)C 1 P

2 ^

(C 1)!(C 0.56)

5 20节

30 24小时 0.139节/小时

60分钟/小时

（

12分钟

5t) 100t/ 节

0.25节/小时

P 。

C 1

(0.56)

n n 0

n!

1 (c 1)! (c 1

0.56) (0.56)c

0.56