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学术研究报告：基于分类存储的原材料仓库布局优化研究

作者及机构
本研究由Nur Iftitah、Qurtubi、Danang Setiawan和Vembri Noor Helia共同完成，四位作者均来自印度尼西亚伊斯兰大学（Universitas Islam Indonesia）工业工程系。研究成果发表于2025年9月的《International Journal of Advances in Applied Sciences (IJAAS)》第14卷第3期，页码773-783，DOI编号10.11591/ijaas.v14.i3.pp773-783。

学术背景
本研究属于工业工程与物流管理领域，聚焦仓库布局优化问题。研究背景源于企业实践中常见的仓库效率低下问题：传统随机存储（randomized storage）方法忽视货物类型、尺寸和状态等因素，导致仓库功能未达最优且取货时间延长。已有研究表明，合理的仓库布局可降低30%的运营成本（Balakrishnan & Cheng, 2007），而分类存储（class-based storage）能显著提升分拣效率（Ang & Lim, 2019）。本研究旨在通过分类存储方法重新设计原材料仓库布局，填补方法论空白——即从随机存储到分类存储的转型研究。

研究流程与方法
研究分为四个核心步骤，以印度尼西亚某工业洗衣机制造企业（代号Company Y）为案例对象：

1. ABC分类分析

   • 数据来源：2022年6月至2023年5月的货物使用量与单价数据，涵盖1,167件货物。
     
   • 分类标准：
     
     • A类：资金占用70-80%（累计百分比<75%），占货物总量10-20%，置于仓库前端（绿色标识）；
       
     • B类：资金占用15-20%（累计75-95%），占总量20-40%，置于中部（黄色标识）；
       
     • C类：资金占用5%（累计95-100%），占总量50-60%，置于后端（红色标识）。
       
   • 结果：A类10种货物（占总量30%），B类17种（15%），C类73种（55%）。其中A类货物（如304不锈钢板）贡献75%的资金占用。
     

2. FSN（快-慢-非流动）分析

   • 指标：基于货物移动频率划分：
     
     • F类（快流动）：需求频次>3，占总量10-15%，移动频率占比63%；
       
     • S类（慢流动）：频次1-3，占30-35%，频率占比27%；
       
     • N类（非流动）：频次，占60-65%，频率占比10%。
       
   • 结果：F类10种货物（如12mm环形钢板）移动频率达30,132次，与ABC分类的A类空间位置重合。
     

3. 仓库槽位优化（Warehouse Slotting）

   • 计算方法：
     
     • 单周期平均需求：𝐼=𝑇/𝑃（𝑇为总需求，𝑃为存储周期）；
       
     • 包装量=平均库存/单位重量；
       
     • 槽位需求=包装量/每槽位最大容量。
       
   • 实施效果：货架数量从9个增至15个，设计5种货架模型，优化了36㎡的原材料仓库1和15㎡的仓库2布局。
     

4. 布局提案与验证

   • 二维/三维建模：通过设计软件（未指明具体工具）生成新布局图（图4-6），将紧急仓库货物整合至主仓库，并调整行政办公桌位置以提升管理效率。
     
   • 对比数据：初始布局的9个货架扩展至15个，新增滚动门设计，分拣时间显著缩短。
     

主要结果与逻辑关联
- ABC与FSN分析的协同性：A类与F类货物均被分配至前端区域，验证了高价值与高流动性货物的空间关联性。
- 槽位优化数据：例如30206/P6轴承的槽位需求计算为596,197单位，通过公式（3）精确匹配货架容量。
- 布局改进效果：分拣距离减少（与Alfarokhi等2019年研究结论一致），但本研究进一步优化了行政流程衔接。

结论与价值
1. 科学价值：
- 提出融合ABC、FSN和槽位分析的分类存储方法论框架，弥补了Ekren等（2015）和Pan等（2014）研究中未涉及的“企业实际需求适配性”空白。
- 验证了垂直空间（货架高度）在工业场景中的优化潜力（呼应Rao & Adil, 2013）。

1. 应用价值：
   
   • 案例企业仓库利用率提升，分拣错误率降低，为制造业仓库转型提供模板。
     
   • 提出的三维布局模型可推广至其他多货架类型仓库。
     

研究亮点
- 方法创新：首次在同类研究中同时整合ABC、FSN和槽位分析，并引入三维布局验证。
- 工业适配性：针对随机存储企业的转型需求，提出可操作性强的五步实施流程（数据采集→分类→槽位计算→布局设计→验证）。
- 局限性：未量化分拣距离的具体缩短比例，且未评估改造成本，建议后续研究加入RFID技术验证。

其他有价值内容
- 作者贡献声明（CRediT分类）明确分工：Nur Iftitah负责数据收集与初稿，Qurtubi主导方法论，Danang Setiawan参与分析，Vembri Noor Helia监督研究。
- 数据可用性声明指出本研究未生成新数据集，但完整计算表格已附于参考文献[25]（作者毕业论文）。

（注：全文约1,800字，严格遵循了术语翻译规范，如首次出现“class-based storage”译为“分类存储（class-based storage）”，后续统一使用“分类存储”。）