自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析

太原高科銳志物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備有限公司/馬笑

自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析

太原高科銳志物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備有限公司/馬笑

自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是現(xiàn)代物流的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),它以物料倉(cāng)儲(chǔ)立體化、倉(cāng)儲(chǔ)管理數(shù)字化、物料搬運(yùn)無(wú)人化、收發(fā)作業(yè)自動(dòng)化和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化諸特征，日益受到重視和青睞。穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、開放性等都是建設(shè)一個(gè)物流項(xiàng)目需要考慮的關(guān)鍵因素，而其中的經(jīng)濟(jì)性又是重中之重。

自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的投資決策應(yīng)綜合考慮國(guó)家政策、行業(yè)特點(diǎn)、生產(chǎn)規(guī)模、土地供應(yīng)、庫(kù)存品種、存量、周轉(zhuǎn)頻率、管理要求、經(jīng)濟(jì)性要求等多個(gè)方面。

我們可以分別從初期投資、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益三方面來(lái)看投資建設(shè)一個(gè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的經(jīng)濟(jì)性。本文以成品立體倉(cāng)庫(kù)建設(shè)為案例，具體分析自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

一、案例概況

太原高科銳志物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備有限公司成立以來(lái)，專注于對(duì)物流系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)備研發(fā)，取得了一些成績(jī)，特別是在長(zhǎng)件物流上投入較大，也積累了大量的數(shù)據(jù)。公司在2011～2016年間分別為長(zhǎng)桿件物料（長(zhǎng)度6米以上）生產(chǎn)企業(yè)建造了“長(zhǎng)件成品自動(dòng)化立體存取配送系統(tǒng)（成品庫(kù)）”十余座，其中一座立體庫(kù)在2013年中國(guó)有色金屬協(xié)會(huì)主持的科技成果鑒定會(huì)上被評(píng)為“填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，具有國(guó)際先進(jìn)水平”。該項(xiàng)目具體情況如下：

1.設(shè)計(jì)規(guī)模（見表1）

表1 成品庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)模

2.設(shè)備配置

（1）高層組合貨架（見表2）

表2 高層組合貨架概況

（2）雙立柱長(zhǎng)件巷道堆垛機(jī)7臺(tái)

（3）入庫(kù)區(qū)設(shè)備配置（見表3）

表3 入庫(kù)區(qū)設(shè)備配置

（4）出庫(kù)區(qū)設(shè)備配置（見表4）

（5）裝車作業(yè)區(qū)設(shè)備配置（見表5）

（6）信息管理和自動(dòng)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次，即信息管理層—過(guò)程監(jiān)控層——實(shí)時(shí)控制層，采用三級(jí)聯(lián)網(wǎng)在線聯(lián)機(jī)方式。

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS）主要是對(duì)倉(cāng)庫(kù)貨物信息進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)便捷的存儲(chǔ)查詢；控制系統(tǒng)（WCS）負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度、設(shè)備監(jiān)控、點(diǎn)陣屏控制和賬目的自動(dòng)更新。

自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)作為ERP系統(tǒng)的一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，同時(shí)能夠和ERP系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交換，包括執(zhí)行ERP系統(tǒng)下達(dá)的出/入庫(kù)指令和響應(yīng)ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢。

表4 出庫(kù)區(qū)設(shè)備配置

二、案例經(jīng)濟(jì)性分析

1.成品庫(kù)設(shè)備投資與建筑投資

設(shè)備投資2000萬(wàn)元；

建筑投資：本項(xiàng)目用地6944m2合10.4畝。土地價(jià)格按當(dāng)?shù)禺?dāng)年每畝最低價(jià)80萬(wàn)元/畝計(jì)算，廠房建筑造價(jià)按1400元/m2計(jì)算，為80×10.4+0.14×6944=1804.16萬(wàn)元。

兩項(xiàng)合計(jì)：3804.16萬(wàn)元。

2.運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

成品庫(kù)主要用于長(zhǎng)件成品存儲(chǔ)和配送，由于它處于生產(chǎn)過(guò)程末端，不直接反映制造成本，而是企業(yè)綜合服務(wù)能力的體現(xiàn)。成品庫(kù)的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面。

表5 裝車作業(yè)區(qū)設(shè)備配置

（1）存儲(chǔ)量增加，存取效率提高和周轉(zhuǎn)期縮短

第一，存儲(chǔ)量增加。采用平面庫(kù)時(shí)，產(chǎn)品的儲(chǔ)存期平均為3～4個(gè)月，儲(chǔ)存量最大為2700多噸，且占地面積大。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)投入使用后，產(chǎn)品的儲(chǔ)存期平均為1～2個(gè)月，儲(chǔ)存量最大可達(dá)3500噸，且占地面積小。

第二，入出庫(kù)效率提高。采用人工庫(kù)時(shí)，每天平均最大出入庫(kù)量合計(jì)為460t，入庫(kù)需要24h，出庫(kù)需要14h，出入庫(kù)合計(jì)耗時(shí)38h,單位時(shí)間平均出入庫(kù)重量=460/ (24+14)=12.1t/h。使用自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)后，平均每天最大出入庫(kù)量合計(jì)為600t，入庫(kù)需要24h，出庫(kù)需要9h，出入庫(kù)合計(jì)耗時(shí)33h,則：?jiǎn)挝粫r(shí)間平均出入庫(kù)重量=600/ (24+9)=18.18t/h；入出庫(kù)效率提高50.2%。

第三，降低出入庫(kù)人工費(fèi)用。如按最大平均產(chǎn)量300t/d計(jì)算，自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)比人工倉(cāng)庫(kù)可多出入庫(kù)300（1-1/1.5)=100t/d。如果按年工作時(shí)間300天，人工出入庫(kù)平均費(fèi)用64.3元/t計(jì)算，每年可降低出入庫(kù)人工費(fèi)用100（t/d）×300(d)×64.3元/t=192.9萬(wàn)元。

第四，由于存取效率提高，倉(cāng)儲(chǔ)周轉(zhuǎn)期縮短，使資金周轉(zhuǎn)加快。

（2）減少用地而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

成品庫(kù)立庫(kù)區(qū)為10～11層，最大限度地利用了廠房的空間，提高了空間利用率和單位空間的儲(chǔ)存量。與平面?zhèn)}庫(kù)（含二層倉(cāng)儲(chǔ)）相比，節(jié)省長(zhǎng)248m、寬28m（6944m2）的庫(kù)房約3-4棟,約合減少占地面積20000～30000m2（30～45畝）。按2012年廠址每畝最低地價(jià)80萬(wàn)元計(jì)算，可減少購(gòu)地費(fèi)用2400～3600萬(wàn)元；如土建投資按每平方米造價(jià)1400元計(jì)算，則可減少成品倉(cāng)庫(kù)建筑投資2800～4200萬(wàn)元。兩項(xiàng)合計(jì)：5200～7800萬(wàn)元。

（3）勞動(dòng)力成本下降

按現(xiàn)有生產(chǎn)能力計(jì)算，如果采用原有的出入庫(kù)方式，則每班需配備出入庫(kù)信息員28名，入庫(kù)工48人，出庫(kù)工48人，合計(jì)需要124人。采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)后，需出入庫(kù)信息員9人，入庫(kù)工16人，出庫(kù)工36人，維護(hù)工1人，合計(jì)需要62人，共減少62人，年節(jié)約人工費(fèi)用297～372萬(wàn)元。

（4）工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，壓庫(kù)損失減少

采用自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)后，長(zhǎng)件產(chǎn)品出入庫(kù)及庫(kù)內(nèi)的搬運(yùn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)，員工從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。且單車型材的裝車時(shí)間由原來(lái)的14h縮短到10h,減少裝車時(shí)間4h。

同時(shí)，還解決了過(guò)去長(zhǎng)期存在的庫(kù)內(nèi)有料，出庫(kù)時(shí)卻找不到，造成庫(kù)存死料或錯(cuò)發(fā)貨退賠等問題。過(guò)去，平均每年因此類問題報(bào)廢的型材有100～120t。按平均每噸型材加工費(fèi)2500元計(jì)算，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)25～30萬(wàn)元。

（5）節(jié)能減排

巷道式堆垛機(jī)行走電機(jī)功率≤10kw，只有同類電機(jī)功率的四分之一，節(jié)約用電功率30kw。本立體倉(cāng)庫(kù)共有7臺(tái)堆垛機(jī)，如平均每臺(tái)堆垛機(jī)一天工作12小時(shí)，則年節(jié)電83.16萬(wàn)kw，節(jié)約電費(fèi)費(fèi)60萬(wàn)元。

通過(guò)以上分析可知，采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)后，該企業(yè)在倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)可減少投資（2400～3600）+（2800～4200）=5200～7800萬(wàn)元，年提高經(jīng)濟(jì)效益=（276+157.87+25+60）～（372+157.87+30+60）=（518-620）萬(wàn)元。

（6）出入庫(kù)自動(dòng)化、管理信息化促進(jìn)了企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

由于實(shí)現(xiàn)了出入庫(kù)自動(dòng)化、管理信息化，改變了過(guò)去平庫(kù)存放，叉車或人工搬抬，手工記賬，人工管理時(shí)存在的不能適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍、管理落后等諸多弊端，產(chǎn)品出入庫(kù)準(zhǔn)確度與質(zhì)量提高、損耗減少、銷售網(wǎng)絡(luò)化，促進(jìn)了企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3.社會(huì)效益

節(jié)能減排效果顯著。該立體倉(cāng)庫(kù)共有7臺(tái)堆垛機(jī)，如平均每臺(tái)堆垛機(jī)一天工作12小時(shí)，按每度電減少二氧化碳排放0.997kg計(jì)算，則：減少CO2排放量=7(臺(tái))×30( kw)×12(h)×365(d)×0.997(kgCO2/ kw*h)=917t/年。

目前，我國(guó)共有鋁型材企業(yè)900多家，如有十分之一左右的廠家使用這樣的倉(cāng)庫(kù)，僅土地占用可減少費(fèi) 用=（20000～30000）×100=200-300萬(wàn)m2，減少倉(cāng)庫(kù)土建投資=（20000～30000m2）×1400元 / m2x100=28～42億元。

表6 自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)部分投資效益比較表

三、案例經(jīng)濟(jì)性綜述

由表6中的數(shù)據(jù)可以看出：

（1）自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)與平庫(kù)比較，具有4倍以上的存儲(chǔ)比率，因此土地占用小，利用率高；由于采用信息技術(shù)和自動(dòng)控制設(shè)備，出入庫(kù)效率可提高50%以上；并因此使貨物周轉(zhuǎn)期縮短，資金周轉(zhuǎn)加快。

（2）雖然案例項(xiàng)目自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)并不屬于生產(chǎn)設(shè)備，不直接具有產(chǎn)出能力，但由于其高效、低耗，可以產(chǎn)生一定的直接效益。

（3）土地和建筑費(fèi)用節(jié)約是自動(dòng)化立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)最顯著的間接效益，節(jié)約額接近或可抵償建庫(kù)投資。

（4）從投資費(fèi)用和直接、間接效益平衡點(diǎn)看，建設(shè)立體庫(kù)往往一年最多兩年即可回本。

綜上，自動(dòng)化立體庫(kù)是一種高儲(chǔ)存量、高存取質(zhì)量的物流系統(tǒng)，它的使用可以大幅減少土地占用，在土地資源日益緊張的未來(lái)具有積極的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；設(shè)施的投入可以較大地提高相關(guān)環(huán)節(jié)的效率，降低人工成本，減小勞動(dòng)強(qiáng)度；由于該系統(tǒng)與企業(yè)ERP系統(tǒng)無(wú)縫連接，可實(shí)現(xiàn)管理信息化，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。這些無(wú)疑都是目前企業(yè)決策者要考慮的內(nèi)容。

當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)性是無(wú)止境的，要使得一個(gè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)能有效持續(xù)地提高其經(jīng)濟(jì)性，還需要物流人投入更多的精力，比如研發(fā)節(jié)能堆垛機(jī)、研發(fā)高效電機(jī)等。