Технологическое (логистическое) проектирование складов, складских комплексов

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………...….3

Технологическое (логистическое) проектирование складов, складских комплексов………………………………………………………………….…..4

Архитектурно-строительное проектирование складов, складских  комплексов………………………………………………………………….….11

Требования к исходной информации……………………………………….14

Анализ данных при  проектирование склада………………………………15

Заключение………………………………………………………………..……24

Список использованной литературы……………………………………….26

 

Введение

         Проектирование складских комплексов - сложный многоуровневый процесс. От того насколько правильно технологически и конструктивно спроектирован склад, зависит как величина требуемых инвестиций, так эффективность и надежность его работы, а так же затраты на его эксплуатацию. Поэтому крайне важно с самого начала грамотно подойти к вопросу проектирования складского или логистического комплекса.

          Правильно спроектированный и  построенный складской комплекс  должен:

- обеспечивать быстрый  и качественный прием продукции,  подъезд транспорта, быструю и качественную отгрузку продукции

- обладать оптимальной  схемой размещения продукции,  различного вида стеллажей и  зон для хранения различных  товаров

- обеспечивать оптимальную  схему перемещения продукции  внутри складского комплекса

- быть оснащенным современным складским оборудованием, обеспечивающим бесперебойную работу и пиковую пропускную способность склада

- обладать автоматизированной  системой учета и управления  деятельностью складского комплекса  (WMS)

           На подготовительном этапе проектирования складского комплекса проводятся анализ планируемого товаропотока, сбор исходных данных и формирование Технического Задания на технологическое (логистическое) и архитектурно-строительное проектирование.

 

 

технологическое (логистическое) проектирование складов, складских комплексов

   Целью технологического/логистического проектирования является разработка оптимальной технологической схемы работы склада на основе планируемых грузопотоков (согласно ТЗ). В процессе технологического проектирования складского комплекса выполняются:

- анализ грузопотоков  склада, определение пропускной  способности склада

- определение условий хранения  грузов

- разработка оптимальной технологии  грузопереработки, разработка схем  движения оборудования и людей  при приемке, хранении, комплектации, выдачи товара

- расчёт основных и вспомогательных  зон склада, их размеров и расположения

- определение требуемых геометрических  размеров рабочего пространства  склада, разработка объемно-планировочных  решений склада и административно-бытовых помещений

- определение конструктивных параметров  стеллажных конструкций и межстеллажного  расстояния

- расчёт по кол-ву и типам  складского и подъемно-транспортного  оборудования

- расчёт по требуемым человеко-машинным  ресурсам, рекомендации по штатному расписанию

- анализ работоспособности технологии  грузопереработки и всех ресурсов  склада с помощью имитационного  моделирования, выявление слабых  мест, оптимизация технологического  процесса

- расчёт оптимального размера  здания склада

- определение требуемой конфигурации земельного участка

- разработка схемы движения  транспорта и людей по территории  склада, определение размеров стоянок  для грузовых и легковых автомобилей

- определение требований к системе  управления складским комплексом (WMS).1

  При разработке технологии сложного логистического комплекса имитационное моделирование является одним из самых мощных современных инструментов, служащим для определения наилучших условий и оптимальных параметров функционирования проектируемой складской системы.

Логистика склада- комплекс мер по анализу существующих товаропотоков и разработке рациональной технологической карты, описывающей оптимальные операционные товаропотки. Другими словами: если планируется строительство склада для расширения или реорганизации бизнеса, то одним из важнейших шагов на пути рационального инвестирования, является разработка техпроцесса работы потенциального складского комплекса.

Логистическое проектирование даёт экономию вкладываемых средств уже на стадии принятия решения о площади и местонахождении будущего склада, а так же:

  • Рекомендательный расчет оптимальности территориального размещения здания;
  • Варианты рациональных проектных решений с минимизацией инвестиций в создание складского комплекса, которые полностью отвечают требованиям заказчика;
  • Максимизация пятна застройки;
  • Расчет и проектирование технологии грузопереработки;
  • Расчет необходимой структуры склада;
  • Детализированный расчет по количеству и типам оборудования и техники;
  • Анализ работоспособности всех ресурсов с помощью имитационного моделирования, выявление слабых мест, оптимизация технологического процесса;
  • Современные объемно-планировочные решения, как техзадание на строительное проектирование здания склада и административно-бытового корпуса;
  • Экономический расчет стоимости всего проекта строительства и запуска в эксплуатацию складского комплекса, расчет сроков окупаемости вложений.

В процессе технологического проектирования склада будет:

  • выполнен анализ исходных данных Заказчика;
  • определены максимальные входные и выходные грузопотоки;
  • разработана технология (состав и последовательность операций, алгоритмы выполнения, виды техники) грузопереработки для складского помещения (помещений);
  • максимизировано использование объема склада;
  • разработана имитационная модель, учитывающую топологию склада и предложенную технологию грузопереработки;
  • определены человеко-машинные ресурсы для реализации заданных потоков;
  • определено оптимальное расписание выполнения складских операций;
  • определена максимальная пропускная способность склада;
  • определены геометрические размеры рабочего пространства здания (зданий) склада;
  • определение максиальных размеров и конфигурации земельного участка под застройку и разработана схема движения транспорта и людей по территории комплекса;
  • определены размеры стоянок для грузовых и легковых автомобилей;
  • определены геометрические размеры необходимых функциональных зон склада;
  • определено межстеллажное расстояние и конструктивные параметры стеллажных конструкций;
  • определены технические характеристики техники;
  • проработана технологии отгрузок, приемки товара, отбора;
  • разработка объемно-планировочного решения складских модулей с разбивкой на функциональные зоны с оптимизацией их площадей;
  • составление предложений по штатному расписанию персонала, занятого выполнением основных складских операций обеспечено наиболее эффективное использование площади склада;
  • выбрано складское и подъемно-транспортное оборудование и определено их количество, определены габаритные размеры здания (зданий) и необходимая форма на пятне застройки;
  • реализована возможность наиболее эффективного функционирования складского комплекса.

После выполнения работ, указанных в данном предложении, могут быть составлены коммерческие предложения: 

  • на проектирование и строительство здания;
  • на поставку и монтаж стеллажей;
  • на поставку дополнительного складского оборудования и техники.

Проведение логистических  исследований будет проводиться на основе исходной информации, а также требований и ограничений, определенных специалистами Вашей компании.  
Предложенные решения будут учитывать особенности технологического процесса, иметь оптимизированные ресурсы (людей, площади, техники), обеспечивать надежную работу и гибкость при изменении номенклатуры с минимальными инвестициями,  а также учитывать возможность расширении ассортимента и увеличения объема реализации.

Результатом исследовательских  работ технологического проектирования являются: финальный отчет по всем этапам, необходимые графические и информационные материалы (объемно планировочное решение склада с посадкой на землю, необходимые эскизные чертежи, расчеты, описания, предварительный расчет бюджета по оснащению  оборудованием и подъемно-транспортной техникой, предварительное техническое задание на строительное проектирование, а также предварительное техническое задание на систему оперативного управления комплексом.2

Логистический проект состоит  из 4-ех этапов:

1 этап: Подготовка исходных данных для исследования и выбор рабочего варианта структуры складского комплекса. Разработка Технического Задания на выполнение исследования:

  1. Максимизация площади пятна застройки.
  2. Прогнозная оценка количественных и весовых (объемных) характеристик грузовых единиц при приеме, хранении, отпуске.
  3. Определение пиковых периодов по приему и отпуску грузов.
  4. Определение количественных соотношений между различными типами клиентов, отличающимися объемами и способами организации поставок.
  5. Определение условий хранения и технологических особенностей грузопереработки.
  6. Разбивка склада на основные функциональные зоны.
  7. Разбивка номенклатуры товара на группы
  8. Определение количества мест (ячеек) для хранения грузов с учетом товарного запаса для каждой товарной группы.
  9. Определение способов хранения грузов. Выбор типов складского оборудования и подъемно-транспортной техники.
  10. Разработка общего алгоритма складирования и грузопереработки и схемы складских грузопотоков с учетом требований Заказчика.
  11. Разработка предварительных вариантов технологических схем грузопереработки (не менее 2).

2 этап: Проработка планировочных и технологических решений складского комплекса. 

1. Подготовка исходных  данных для имитационной модели. 
2. Создание имитационной модели функционирования  складской системы. 
3. Проведение верификации имитационной модели. 
4. Проведение вычислительных экспериментов для предложенных вариантов функционирования складской системы с целью оптимизации ресурсов и размеров функциональных зон с учетом конфигурации и размеров площади, отведенной для строительства склада. 
5. Описание результатов имитационного моделирования и определение  технико-экономических показателей технологической схемы системы складирования. Согласование с Заказчиком рабочего варианта системы складирования и направления технологической оснащенности складского комплекса. 
6. Окончательный количественный и качественный выбор оборудования и рабочих мест.

7. Построение объемно-планировочного  решения склада с размещением  основного и вспомогательного оборудования по функциональным зонам 
8. Декомпозиция технологической схемы на участки с описанием выполняемых работ и основных параметров 
9. Прорисовка основных рабочих мест

2.2. Проработка технологической организации складского комплекса.

1. Оформление алгоритма основных технологических операций. 
2. Анализ результатов проведения вычислительных экспериментов на имитационной модели по оптимизации человеко-машинных ресурсов. 
3. Составление предложений по штатному расписанию персонала, занятого выполнением основных складских операций. 
4. Топливно-энергетический и материальный баланс. 
5. Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды. 
6. Организация движения внутрискладской техники

2.3. Разработка подхода к управлению материальными и информационными потоками.

1. Разработка предварительного  технического задания на Систему  оперативного управления склада (WMS).

3 этап: Определение технической оснащенности складского комплекса

1.  Разработка технических заданий на поставку:

оборудования для хранения грузов;

оборудования комплектации заказов;

машин и оборудования для транспортировки грузов;

вспомогательного оборудования (оборудование для рампы, палетайзеры  и т.д.).

2. Разработка рекомендаций  для повышения эффективности  работы комплекса.

4 этап: Подготовка финальной документации.

1. Подготовка необходимой  описательной, расчетной и графической  информации.

Архитектурно-строительное проектирование складов, складских  комплексов

       Проект  складского комплекса может быть  разработан как для зданий, которые  имеют разработанную детальную технологию, так и для универсальных зданий. В первом случае проектирование выполняется на основе результатов технологического проектирования. В случае если нет жесткой зависимости от технологических процессов, разрабатывается проект склада с применением типовых технологических решений на основе технического задания и требований Заказчика.

           При архитектурно-строительном проектировании  разрабатывается проектная документация  в следующем составе:

- предпроектная стадия

- стадия «П» в объеме

• Генеральный план и  транспорт

• Архитектурно-строительные решения

• Технологические решения

• Инженерное оборудование, внутренние и внешние сети и системы

• Специальные разделы  проекта

-стадия «Р» в объеме

• Пояснительная записка

• Технологический раздел

• Архитектурно-строительные решения

• Конструкции железобетонные

• Конструкции металлические

• Отопление, вентиляция и кондиционирование

• Водоснабжение и  канализация

• Электрооборудование  силовое, электроосвещение внутреннее

• Автоматизация

• Пожаротушение

• Слаботочные системы  и связь, в том числе телефонизация, охранная и пожарная сигнализация, компьютерные сети, видеонаблюдение, телевидение  и радиофикация, прочие инженерные системы;

• Внеплощадочные инженерные сети;

• ПОС;

• Специальные разделы проекта

    На этапе  архитектурно-строительного проектирования  должны быть решены следующие  задачи:

- реализация требуемых  объемно-планировочных решений для  обеспечения функционирования разработанной  технологии работы склада

- обеспечение наличия  помещений требуемых назначений, площадей и категорий, в том числе по пожаробезопасности

- применение обоснованных  конструктивно-технических решений,  обеспечивающих надежность и  экономичность эксплуатации складского  комплекс.

В зависимости от определения  типа проектирования склада (реконструкция существующего склада, строительство нового склада, инвестиционный логистический проект) для определения исходных данных имеются следующие стратегии (рис. 1):

 

 

Рис. 1. Определение исходных данных

Поскольку, как правило, количество наименований товаров весьма велико, имеет смысл разбить их на характерные товарные группы.

Специфика поведения  основных товарных групп за анализируемый  период позволяет выбрать метод  расчета необходимого для обеспечения  бизнеса запаса каждого товара и определить необходимое для этого товара количество наиболее подходящих мест хранения из выбранного ранее списка.3

Необходимо рассчитать не только количество потребных мест хранения, но и период времени, на который  эти места нужны. Рекомендуется  воспользоваться следующим алгоритмом, представленным на рисунке 2:

 

 

Рис. 2. Алгоритм проектирования склада

Требования к исходной информации

На первом этапе специалистами  производится подготовка требований к  исходной информации (ориентировочная  производительность, объем хранения, номенклатура грузов и, имеющиеся пощади и т.д.), которая необходима для выполнения работ по разработке логистической концепции.  Эта информация предоставляется Заказчиком и является необходимом для начала работы.

Для корректного сбора информации, оперативного получения необходимых данных, обсуждения результатов анализа и выбранной технологической схемы работы комплекса нами предлагается создание рабочих групп от обеих сторон.

В ходе выполнения работ включаются в состав рабочей группы представителей третьих лиц, имеющих отношение к выполнению работ по созданию складского комплекса (поставщики оборудования и техники, информационных технологий и т.д.).

Анализ данных при  проектирование склада.

Основными задачами технологического проектирования склада являются планировка складского комплекса с рассчитанными параметрами объема и площади зон склада, количеством стеллажного оборудования, подъемно-транспортных средств и персонала, а также описание алгоритмов выполнения складских операций. 
Для определения параметров складских зон в первую очередь необходимо знать, какие товары будут храниться на складе и каков уровень запаса каждого из них. немаловажной является также информация об операциях, выполняемых на складе: организация размещения, хранения и отбора по-разному происходит на складе готовой продукции, складе ответственного хранения и в распределительном центре. Структура процесса технологического проектирования склада показана на схеме.

К наиболее существенным характеристикам  товара, влияющим на его размещение на складе, следует отнести массогабаритные характеристики, условия хранения и совместимости товара.

Массогабаритные характеристики товара (далее МГХ) – очень важная информация, которой не всегда уделяют  должное внимание. Ее используют для вычисления потребности в площади (объеме) хранения, параметров зон отгрузки, приемки, количества и типов стеллажного оборудования, подъемно-транспортной техники, персонала склада. Поскольку сбор данных о массогабаритных характеристиках достаточно трудоемкий процесс, многие компании пренебрегают им и не проводят соответствующие измерения. Однако следует учесть, что невозможно рассчитать все перечисленные параметры, зная объем грузопотока, выраженный только в денежных единицах. В редких случаях можно обойтись числом паллет. При наличии большой номенклатуры товаров, при отгрузке мелкими партиями и необходимости переработки (фасовки, переупаковки) грузов на складе необходима система постоянного сбора данных о МГХ.

При регистрации результатов приемки в информационной системе управления складом помимо данных о МГХ для каждого товара необходимо указать дополнительную информацию: 
• требуемые условия хранения; 
• необходимость ограничения доступа персонала; 
•  возможность или запрет вращения упаковки при размещении на хранение; 
• хрупкость, максимальную высоту штабелирования; 
• совместимость хранения с другими товарами.4

Организация измерения  МГХ возможна также в процессе хранения, однако это может быть разовой процедурой, целью которой является быстрый сбор необходимой информации для проведения расчетов или актуализации данных в информационной системе управления складом.

К сожалению, не всегда данные о массогабаритных характеристиках  товара, занесенные в информационную систему, соответствуют действительности. Опечатки, путаница с единицами измерения, ошибки персонала при внесении в печатные и электронные документы – все это происходит часто и приводит к искажению информации. Для выявления некорректных данных применяют следующий простой способ. Для каждого товара (артикула) исходя их данных, внесенных в информационную систему, рассчитывают плотность:

Полученное значение для ошибочных МГХ будет либо слишком большим, либо слишком маленьким. Таким образом, сразу выявляется ошибка в данных об объеме единицы товара или в данных о массе. Диапазон допустимых значений плотности для каждого товара будет уникальным и определяется эмпирически. В таблице приведены значения плотности для некоторых продовольственных товаров.

Для расчета параметров зоны хранения, определения типа и числа стеллажей необходимо знать не только габаритные размеры товаров, но и максимальный запас каждого из них. 

Хотя параметры системы  управления запасами (оптимальный уровень  запаса, объемы и частота поставок) должны определять параметры склада, зачастую на практике происходит наоборот. Как правило, одной из задач технологического проектирования является определение предельных значений вместимости зоны хранения и предельного грузооборота, который рассматриваемый склад в состоянии обработать, сохраняя стабильность функционирования и соблюдая технологию выполнения операций.

При отсутствии четких параметров системы управления запасами используют несколько способов определения количества товара, который надо разместить на складе. В первую очередь хотелось бы отметить, что для определения уровня запаса должен анализироваться пиковый период нагрузки на склад. Это делают для того, чтобы разработанные объемно-планировочные решения обеспечили устойчивую работу на протяжении всего года, в том числе в периоды сезонных всплесков спроса. Расчет потребности в объемах и площадях складских помещений производят как для текущего уровня запасов на складе, так и с учетом прогнозов изменения объема или интенсивности грузооборота.

Один из наиболее простых  способов определить количество товара – использовать срез остатков на складе в пиковый период. В этом случае за значение уровня запаса товара, для которого определяют типоразмеры ячеек и их число, принимается количество товара на определенный день. Как правило, выявленное количество товара увеличивают на 10...20% (так называемый коэффициент неравномерности поставок), а также корректируют в соответствии с прогнозами развития бизнеса.

Второй способ определения  уровня запаса – использование значения объема поставок. В случае если оборачиваемость  товаров на складе близка к единице, можно взять суммарные объемы поставок за месяц в пиковый период. Для склада с более высокой оборачиваемостью в качестве уровня запаса можно взять объем одной поставки для каждого товара или суммарный объем поставок за месяц в пиковый период, деленный на коэффициент оборачиваемости:

Еще один способ – определение уровня запаса товара на основании ежедневной потребности. Для этого анализируют статистику отгрузок в пиковый период и рассчитывают среднее значение ежедневной потребности для заказов клиентов. Под значением уровня запаса для каждого товара будет пониматься запас на определенный период, рассчитанный исходя из сроков хранения товаров и среднего периода хранения товаров на складе. Таким образом, все перечисленные способы используют определенные допущения, а значит, существует вероятность ошибки. Поэтому, прежде чем начинать технологический проект склада, следует обратить внимание на систему управления запасами, проанализировать статистику предыдущих периодов, сгруппировать товары по оборачиваемости и частоте обращения и для каждой группы определить оптимальный уровень запаса товара, уровень страхового запаса, частоту и объем поставки. Расчет потребности в ячейках склада и определение типоразмеров мест хранения, основанные на этих данных, и будут наиболее точными.

 

Информация о среднем  количестве документов, строк в документах, товаров, поставляемых на склад и  отгружаемых со склада в течение  суток, используется для проектирования зон входного и выходного контроля. К ним относятся: зона погрузочно-разгрузочных работ, участок приемки и приемочной экспедиции, зона размещения скомплектованных и готовых к отправке заказов.

Вместимость зон входного и выходного контроля должна обеспечить размещение всего принимаемого и отгружаемого товара, а также возможность работы с этим товаром кладовщиков, грузчиков и складской техники.

При определении площади  этих зон необходимо получить ответы на следующие вопросы. 
• Сколько ворот используется для погрузки и разгрузки транспорта, сколько ворот может использоваться одновременно? 
• Совмещены или разделены зоны приемки и отгрузки? 
• Может ли отгрузка и приемка проходить одновременно или график работы склада организован таким образом, чтобы разделить эти операции во времени? 
• Какова доля паллетизированного груза в поставках и отгрузках? 
• Возможна ли установка и использование стеллажей в зонах входного и выходного контроля или же будет использоваться напольное размещение принимаемого и отгружаемого товара?

Проанализировав эти показатели, мы сможем определить вместимость зон входного и выходного контроля, а также площадь этих помещений с учетом проездов для техники и пространства для работы кладовщиков, контролеров, экспедиторов. Кроме перечисленных исходных данных при разработке планировки складского комплекса следует учитывать такие параметры помещений, как этажность здания, число лифтов, высоту потолков в помещениях, шаг колонн, расположение пожарных щитов, элементов системы вентиляции, пожаротушения и других инженерных конструкций.

Бывают случаи, когда  информация о грузопотоках отсутствует, например, при строительстве нового склада ответственного хранения. В  этом случае параметры складских  помещений определяют исходя из размеров земельного участка (или здания), которые определяют максимально возможную площадь складских помещений. Данные маркетинговых исследований о потенциальных потребителях услуг конкретного склада дадут информацию о свойствах товаров (грузов), требуемых условиях хранения и оптимальной конструкции стеллажей. Планируемый коэффициент оборачиваемости товаров на складе позволит определить соотношение площадей зоны хранения и зон входного и выходного контроля. Как правило, в таких случаях для хранения грузов используются фронтальные паллетные стеллажи, причем часть склада, расположенную в непосредственной близости к воротам, оставляют свободной, чтобы определить ее принадлежность к зоне хранения или зоне приемки (отгрузки) после получения данных или накопления собственной статистики о грузообороте.