EIQ-ABC分析法在快消食品行业自动化方案规划中的应用

本文以国内某快消品企业X公司自动化立体仓库规划设计为例,通过EIQ -ABC 分析法,对客户全年订单数据进行分析,在剔除异常过高数据后,详细对其出库数据进行了EQ/EN分析、整零比分析、拣选IQ/IK分析,得出了立体仓库整箱拣选策略。与此同时,再结合其他设计基础参数对其库容量和系统流量进行了预测,最终完成了立体仓库的整体规划。本文为今后快消食品行业自动化方案的总体规划设计工作提供科学的理论和参考依据。

一、X公司项目简介与目标

X公司是一家现代化大型高新技术企业,也是我国快消食品行业的领军企业。为了实现成品库的稳定、高效、自动化、信息化,拟在A地建设自动化立体成品仓库项目。项目规划、建设目标需达到国内国际相关设备技术标准等先进水平,实现生产入库、仓储管理、订单整零发货等各环节的全面自动化、在线高水平控制和仓库信息化管理;确保成品仓库高效运行。将项目最终建成工艺技术装备达到国际领先水平的示范工程。

二、数据分析

1.数据分析方法

(1) EIQ分析方法

EIQ分析法是日本铃木震先生倡导的一种关于配送商品出货特性的分析方法。EIQ分析是利用“Entry”、“Item”、“Quantity”三个物流关键要素,来研究配送中心的需求特性,为仓库规划提供依据。步骤如图1。

①订单量(EQ)分析:单张订单出货数量的分析,提供对拣货设施、设备的选择。

②订单品规数(EN)分析:单张订单出货品规数的分析,提供拣货策略、拣货方式的定义。

③品规数量(IQ)分析:每单一品规出货总数量的分析,提供库存、存储设施、设备的选择。

④品规受定次数(IK)分析:每单一品规出货次数的分析,提供存储策略、存储规划策略的定义。

  • 数据分析目的

利用EIQ对仓库加以分析后,可归纳出如下特征:订货特性、仓库特性、EIQ特性。

①输出物流特性分析结果,提供存储策略、拣选配送策略定性选择依据;

②输出物流出库及库存数据分析结果,提供仓储设备选型,物流仓储面积估算,站台估算定量依据。

  • 数据分析范围

本次数据采样范围为:一年内A地订单出入库数据。

  • 资料的收集、整理

数据整理:按出货量从大到小排列、按订单分类、按品规分类、排序筛选、ABC分类等。

(2) ABC 分析法

ABC 分析法又称帕累托分析法,最早是由意大利的经济学家维弗雷多·帕雷托提出。ABC 分析法的核心是要分清影响事物的主要因素和次要因素,根据事物在技术或经济方面的主要特征,有区别地实施管理的一种分析方法,可概括为“区别主次,分类管理”。

(3)EIQ 分析法和ABC 分析法结合

通过EQ 分析的结果对客户进行ABC 分类管理,重点发展核心客户,对A 类客户进行重点管理;通过EN 分析的结果对订单进行ABC 分类管理,重点管理货物种类数多的订单,对A 类订单进行重点管理;通过IQ 及IK 分析的结果对货物进行ABC 分类管理,重点管理出货量大及出货频率高的货物,对A 类货物进行重点管理。国内许多学者已在EIQ-ABC 分析方面进行了大量的理论研究工作。

2.仓库规划的基础参数分析

峰值系数分析。根据A地日出入库流量,计算出入库峰值系数。

  • A地的入库峰值系数,如图2

A地厂区的日均入库量56045.6箱,最大入库量88581箱,A地入库峰值前15如表1。

根据A地厂区的入库流量分布图,拐点为第6点,拐点左侧数据为异常过高值,分析峰值时,拐点左侧部分数据计算所得峰值会使仓库配置过高,右侧部分数据更加贴近仓库正常运转情况,仓库配置合理。因此选取第6峰值1.49(生产入库和调货入库为1.49,生产入库1.60)。A地的出库峰值系数选取方式与上述方法相同,取第8峰值1.67,此值将作为仓库规划的基本参数之一。

3.A地出库数据分析

(1)EQ/EN分析,如表2

(2)整零比分

从表3可看出,整箱拣选量占总发货量约10%,发货量占比较小,但整箱拣选发货箱数较多,全年有177万箱次的整箱拣选量,下面对拣选作业进一步分析。

(3)拣选IQ/IK分析,如表4

(4)整箱拣选策略分析

根据对数据IQ/IK交叉分析结果,A地厂区仓库整箱拣选特性如表5。

从表5可以看出A地厂区整箱拣选呈现特性为:

  • 拣选频次低:A类每品规每天3.04行,B类每品规每天0.7行,C类每品规每天0.15行。

  • 单行拣选量高:所有拣选作业平均每次拣选箱数34.47箱。

  • 整箱拣选发货箱数较多,A类每天总拣选发货量3601箱,B类每天总拣选发货量1038.3箱,C类每天总拣选发货量495.2箱。共5143.5箱。

根据以上特征,A地厂区应配置低频次、大流量整箱拣选系统。具体配置需根据自动化水平、人员配置、项目投入等多方面因素在后续方案中综合考虑。

4.A地规划的结论

(1)基础数据

根据数据分析和当前实际情况以及客户需求得出立体仓库设计基础数据(如表6)。

(2)流量和库存预测分析

根据客户提供的销售预测,得出2020年仓库销售数据和仓库规划增长率,如表7。

①流量预测分析

随着效率增加,产量等都随之增加,可得出流量预测如表8。

结合平均流量及峰值系数,可得仓库2020年规划流量参数如表9。

②库存预测分析

根据平均流量,结合库存周期,可得出A地成品库2020年库存需求,如表10。

仓库入库系统、出库系统、整箱拣选系统具体配置将根据表10展开规划。

三、工艺规划

1.总体方案规划

(1)规划输入

  • 参数依据:数据分析结论;

  • 流程依据:结合当前仓库功能与现场调研;

(2)设备配置

  • 立体货架:自动化立体库存储基础设施,根据物料、存量需求,取11层;

  • 巷道堆垛机:自动化立体库核心设备,根据流量需求,选取单货位、单深高速堆垛机;

  • 一楼整件拣选系统:代替大量人工拣选搬运工作,实现发货全自动化,根据流量需求,选取移动式机器人+托盘站台自动化拣选系统;

  • 一楼发货输送系统:实现托盘物料自动化搬运、智能化分流,根据功能、流量需求,选取环形穿梭车系统;

  • 发货站台:实现发货订单托盘在线缓存,根据功能、流量选取无动力缓存站台;

  • 二楼件箱码垛入库系统:实现拣选物料送至码垛区自动堆码,并将码垛后实托盘自动输送至立体仓;根据功能、流量需求,在连廊区配置件箱输送线、机器人码垛系统、环形穿梭车系统;

  • 此外根据特殊功能需求,配置人工混码站台、整托装车发货站台、仓检站台。

(3)布局规划

  • 立库货架区:根据存量需求及堆垛机流量需求,规划10个巷道,约19360托盘位;

  • 一楼整件拣选区:根据拣选策略需求,规划约150个拣选站台,约6台拆垛机器人全自动拣选;

  • 一楼发货站台:根据流量需求,规划20个发货口,3个入库口(2个外来物料入库口一个空托盘组入库口);

  • 一楼托盘输送系统,包含库前站台、拣选站台、输送主线、发货站台、入库站台人工混码站台;并留出叉车运行空间;

  • 二楼件箱输送系统,根据流量需求,规划总长度约600m长件箱输送线;

  • 二楼机器人码垛系统,根据功能、流量需求,规划8台码垛机器人;

  • 二楼托盘输送系统,包含码垛系统托盘输送机、输送主线、库前站台、仓检站台;考虑预留空间及二楼检验室等功能间;

(4)三维效果(如图3、图4、图5)

四、总结

本文基于快消品行业客户出货订单信息,采用EIQ和ABC分析法相结合的方式,了解客户的具体需求特性,并对出货订单进行IQ/IK交叉分析,为其出库捡货系统提供了科学、合理、经济地规划依据,也为后续设计出符合本行业物流特征的自动化仓储系统提供了宏观角度的切入点,也为最终的立体仓库整体规划设计提供了决定性的要素。

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