前言

如今随着工厂的扩建，许多工厂都考虑引入自动化立体仓库来提高存储效率和节省占地面积。然而，在决策是否应该上立库之前，我们应该先明确立库的价值，进行一次可行性分析，以确保其确实具有必要性和可行性。本报告德力智仓将从自动化立体仓库的价值、标准化工作、技术需求、业务需求和成本五个方面进行分析。

（图片来源：德力智仓项目实拍）

1 立库的价值

1.1 减少叉车

引入自动化立体仓库后，货物的出入库由堆垛机负责完成，货物搬运至配置区由堆垛机负责，无需过多依赖叉车。这样一来，叉车的使用量可以大幅减少，从而减少了叉车维护和人工操作的成本。同时，减少了叉车在仓库内行驶的时间，降低了事故风险。

1.2 减少占地面积

自动化立体仓库采用垂直储存方法，充分利用垂直空间，可以大大减少占地面积。相比传统的平库，自动化立体仓库可以将存储空间最大化，提高了仓库的容量，并节约了土地资源。

1.3提高库存周转率和增加出入库效率

自动化立体仓库通过自动化的堆垛机和输送系统，可以实现高效的出入库操作。货物可以快速准确地入库和出库，提高了库存周转率和物流效率。同时，自动化立体仓库可以根据需求自动调度货物，减少了等待时间和搬运时间，提高了出入库效率。

1.4 节约人工

自动化立体仓库的自动化程度高，只需少量的人员进行监控和维护工作。相比传统的人工操作，自动化立体仓库可以大大减少人工投入，降低了人工成本。工厂可以将人力资源重点放在其他更有价值的工作上，提升整体生产效率和竞争力。

1.5 有利于精细化管理

自动化立体仓库配备了先进的仓储管理系统，可以对货物进行精确的管理和跟踪。通过实时监控和数据分析，可以了解库存情况、货物流向以及整体仓储状况。这样一来，工厂可以做到精细化管理，及时做出调整和优化，提高了供应链的可靠性和灵活性。

1.6 减少安全事故的发生

自动化立体仓库采用自动化设备进行货物装卸，减少了人员直接参与的机会，从而减少了操作人员与货物之间的接触，降低了意外事故的风险。此外，立库还配备了安全措施，如安全门、传感器等，可以及时感知和防止潜在的安全风险。

2 标准化工作

已经进行了业务、流程和文档的标准化，但还需要进一步进行软件标准化。这是确保自动化立体仓库系统的稳定性和高效运作的重要步骤，需要制定相应的软件标准，确保系统的一致性和可维护性。

2.1 业务标准化

1）自动化立体仓库设计标准

在自动化立体仓库设计中，考虑到货物种类、尺寸、容量、重量等因素，我们制定统一的设计标准，确保库存的合理排布和有效利用空间。

2）存储标准

制定货物的存储位置和存储方式标准，以便快速定位和取用货物。

3）出入库作业标准

明确出入库的流程和作业规范，包括操作流程、检查标准、文档填写等，确保作业的准确性和高效性。

4）库存管理标准

建立合理的库存管理制度，包括库存盘点、异常处理、补货机制等，以提高库存周转率和降低库存成本。

2.2 流程标准化

1）自动化立体仓库建设流程

明确自动化立体仓库建设的流程、阶段和责任人，包括项目可行性研究、设计方案制定、设备采购、安装调试等，以确保项目的顺利进行。

2）出入库流程

规范出入库流程，制定清晰的操作流程和岗位职责，确保每个环节的准确性和协同性。

3）操作流程

定义标准的操作流程，包括货物的装卸、搬运、存储等，减少操作错误和安全隐患。

2.3 文档标准化

1）设计文件

要求编制详细的立库设计文件，包括立库布局图、结构设计、设备选型等，方便后续的维护和改造。

2）操作手册

编制操作手册，详细说明出入库流程、操作规范、安全注意事项等，以便新员工的培训和参考。

3）记录和报表

建立完善的记录和报表体系，包括出入库记录、库存盘点报表、异常处理记录等，为日常管理和决策提供依据。

3 业务需求分析（案例）：

3.1 需求如下：

1）场地规格：72000*32000*13500mm

2）货物类型：成品；包装方式：盒装和袋装

3）货物SKU种类数：300种SKU，一个托盘一个SKU，无混装

4）货物尺寸（含托盘）：1.35×1.35×1.5m，单托重量：500kg

5）货物最大存储需求：3700个存储位（安全库存周期15天）

6）作业时间：6小时/天

7）出入库流量：80托/小时

3.2立体库项目方案示意图如下：

图3.1 自动化立体仓库方案示意图

根据设计确定最终的货位数为3744个（6层设计），安全库存周期约为15天。

3.3 平库方案布局示意图如下：

图3.2 平库方案示意图

平库方案中，本项目最大可用占地面积为2304m2(72*32)。除去叉车走道、收发货区域，平库货位数为1600个（4层设计），库存量800吨/120吨=6.7天

通过对比，自动化立体仓库可以存储15天的货物量，而如果平库，则只能存储6.7天的货物量，库存压力巨大，不利于生产的稳定与产品有效保存。如果不采用立库存储同样的货位需要仓库面积为5158平，因而立库可以节省2854平的用地面积，可以最大化地利用有限的资源。

安全库容角度：平库库容6.7天不能满足正常生产需求，采用自动化立体仓库可以解决产品胀库的问题。

4 技术需求分析：

4.1 系统管理软件

1）成本分析

自动化立体仓库项目采用WMS（仓储管理系统）和WCS（调度监控系统）进行管理，可以减少人员用于挑选货物或寻找不合格品，可节约至少4个人（完成80托/小时的出入流量）。

2）管理分析

自动化立体仓库的管理系统有利于信息的集中管理和统一调度，以及方便人员查看信息，可以直观看出该工厂的立库库存和出入库流水等信息。

5 成本分析：

5.1 固定投入成本分析

1）建筑成本

1．厂房占地面积72*32=2304平，平库建筑成本按1000元/平计算，立库建筑成本按2750元/平计算，则

2．平库建筑成本：5158×0.10=515.8万

3．自动化立体仓库建筑成本：2304×0.275=633.6万

2）土地成本

建设平库较立库增加土地成本：15万/亩*（5158-2304）/666.67=64.2万

3）设备成本

1．平库设备成本：根据5.2节确定，平库需配备4台3吨的电动叉车+60万货架，设备成本约120万。

2．自动化立体仓库设备成本：立体库初步报价620万，立库需配备2台3吨的电动叉车，叉车设备成本约30万。

因此

平库固定投资为：515.8+120=635.8万

自动化立体仓库固定投资为：633.6+620+30=1283.6万

结论：固投方面立库较平库少投入647.8万

5.2运行成本分析

1）入库分析

平库：一个人每台叉车搬运效率按20托/小时计算，完成入库40托/小时的搬运量，共配置2辆叉车。

自动化立体仓库：入库配置1台人工叉车。

2）发货分析

平库：一个人每台叉车搬运效率按20托/小时计算，完成出库40托/小时的搬运量，共配置2辆叉车。

自动化立体仓库：出库配置1台人工叉车。

综上所述，平库需配备4辆叉车和4名工人进行产品的出入库工作；立库需配备2辆叉车和2名叉车工及部分输送线进行产品的出入库工作。

表5.1 成本计算标准值

3吨电动叉车配备的电池型号为：80V412Ah-4，如每天运行7-8 h，则每天都需要重新充电一次，因此，平库叉车每天需充电4次，自动化立体仓库叉车每天需充电2次。电动叉车每充电一次，需要耗电量约33 kW·h (80×412÷1000)，电价按0.4元/度计算（投资协议0.35元）。

自动化立体仓库需配备4台堆垛机及部分滚筒输送线等设备，总装机功率约180kW，每小时的耗电量约135kW·h。 

因此，平库的运行成本如下：

人员工资：10*4=40万/年

能源消耗：33*4*0.4*300/10000=1.584万/年（平库叉车每台每天需充电4次，每充电一次需要耗电量约33 kW·h）

设备维护：120*0.025=3万/年

总运行成本=40+1.584+3=44.584万/年

因此，自动化立体仓库的运行成本如下：

人员工资：2*10=20万/年

能源消耗：33*2*0.4*300/10000+135*0.4*6*300/10000=9.72万/年（立库叉车每天充电2次。电动叉车每充电一次需要耗电量约33 kW·h；立库总装机功率约180kW，每小时的耗电量约135 kW·h，每天运行6h ）

设备维护：650*0.025=16.25万/年

总运行成本=20+9.72+16.25=45.97万/年

运行费用：自动化立体仓库较平库多45.97-44.584=1.386万/年

3）设备残值分析

叉车与打托线残值按10%计算，立库用材约200吨，碳钢回收价约2000元/吨。

平库设备残值为：120×0.1=12万

自动化立体仓库设备残值为：30×0.1+200×0.20=43万

4）折旧分析

建筑物按30年进行折旧，设备按10年进行折旧，按照年限平均法，年折旧额=（原价-预计净残值）/预计使用年限

平库年折旧额=515.8/30+（120-12）/10=27.99万

自动化立体仓库年折旧额=633.6/30+（650-43）/10=81.82万

6 经济效益分析

6.1 总固定投资

平库固定投资：635.8万

自动化立体仓库固定投资：1283.6万

6.2 年运行成本

表6.1 平库和自动化立体仓库方案运行成本汇总

6.2 运行15年期综合费用

表6.2平库和自动化立体仓库方案15年综合成本汇总

注：合计费用=固定投资+运行成本-设备残值；运行成本=（人工+能源+维修）*年限。

通过成本分析，确定自动化立体仓库运行15年的成本约1930.15万，平库运行15年的成本约1292.55万，立库方案和平库方案对比，不具备成本优势，多花费637.6万元。

7 总结

1、安全库存角度：平库库容6.7天不能满足正常生产需求，采用立库可以解决15天的库存。且立库在精细化管理和提升安全性等方面有较大的特点，对现代工厂的仓储管理起到了重要作用。

2、本项目综合立库方案无论是在固定投资还是运行成本上都不具备优势，以运行15年计算，需多花费637.6万元。

3、若要达到客户安全库存需求，仓库租金按照每托盘位5元/天的租金，每年租300天计算。仓库租金：（3744-1600）*5*300/10000=321.6万/年。从这个角度来看立体库有很大的优势。