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基于第三方物流公司服務(wù)優(yōu)化方案研究

2017-05-17 08:56:02肖琪敏張志穎曾思鈺李奇蓬
中國儲(chǔ)運(yùn) 2017年5期
關(guān)鍵詞:物流優(yōu)化

文/肖琪敏 張志穎 曾思鈺 李奇蓬

基于第三方物流公司服務(wù)優(yōu)化方案研究

文/肖琪敏 張志穎 曾思鈺 李奇蓬

隨著電商時(shí)代的到來,物流運(yùn)輸業(yè)備受關(guān)注,近年來,物流優(yōu)化方案成為眾多學(xué)者研究的一個(gè)熱點(diǎn),本文將焦點(diǎn)放在了第三方物流公司服務(wù)方案的優(yōu)化研究上,針對因預(yù)測不準(zhǔn)確而造成的缺貨損失,大量產(chǎn)品積壓造成的庫存成本過高等問題提出了解決建議方案,優(yōu)化入庫、揀貨、出庫整個(gè)作業(yè)流程,提高整個(gè)作業(yè)的效率。

第三方物流服務(wù)公司;ABC分類法;ARIMA模型;安全庫存;揀貨路徑

引言

倉儲(chǔ)作業(yè)是物流供應(yīng)鏈的一部分,對整個(gè)物流作業(yè)的效率有著決定性的影響,本文以倉庫出入系統(tǒng)為實(shí)際研究對象,通過對其工作模式作業(yè)流程分析,找出影響系統(tǒng)的關(guān)鍵因素,發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程中的瓶頸以及存在的問題。然后根據(jù)現(xiàn)有倉庫系統(tǒng)現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了適合現(xiàn)有倉庫作業(yè)系統(tǒng)的倉庫設(shè)置規(guī)劃方案,對整個(gè)第三方物流公司服務(wù)方案進(jìn)行優(yōu)化,提高了整體作業(yè)的效率,為倉儲(chǔ)物流的發(fā)展提出了建設(shè)化的建議。(見表1)

一、物流倉庫整體設(shè)施情況調(diào)研結(jié)果

經(jīng)過對現(xiàn)有第三方物流服務(wù)公司的調(diào)研,對物流倉庫共有的基礎(chǔ)設(shè)施做如下整理:

二、問題分析及優(yōu)化

2.1因庫存預(yù)測不準(zhǔn)確而引起的缺貨損失

控制庫存量既要保證安全庫存防止因缺貨帶來的損失,又要避免因貨物積壓引起的倉庫貨位庫存量的浪費(fèi),準(zhǔn)確地保持一定的庫存,這就需要管理人員對倉庫最大庫存量及各類貨物的安全庫存進(jìn)行精準(zhǔn)地預(yù)測。

2.1.1物流中心可用庫存量預(yù)測

存貨周轉(zhuǎn)就是對暫時(shí)未賣出的貨架上的產(chǎn)品依據(jù)先進(jìn)先出的原則進(jìn)行循環(huán)。存貨周轉(zhuǎn)包括兩種類型:前線存貨和后備存貨的周轉(zhuǎn)。前線存貨是指陳列在貨架或者零售商購物環(huán)境處的散裝商品,后備存貨指的是存放在倉庫內(nèi)的用于補(bǔ)貨的貨物。庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)為10~20天,存儲(chǔ)區(qū)庫存量維持在80%左右。

通過對物流中心的調(diào)研,可以計(jì)算出倉庫內(nèi)托盤儲(chǔ)位的數(shù)量(包括立體倉庫和普通貨架)假設(shè)為3488個(gè)、閣樓貨架儲(chǔ)位假設(shè)為828以及揀貨儲(chǔ)位數(shù)量假設(shè)為384。

計(jì)算庫存容量時(shí),假設(shè)貨物包裝規(guī)格600mm×400mm×500mm、440mm×320mm×300mm、300mm×240mm×230mm的貨物占比分別為15%、65%、20%。每個(gè)閣樓儲(chǔ)位可存放3箱貨物,每個(gè)揀貨儲(chǔ)位可存放4箱貨物。

表1 物流倉庫調(diào)研結(jié)果

表2 安全系數(shù)表

圖1 立體倉庫儲(chǔ)位設(shè)計(jì)方案

由此可計(jì)算出庫存最大容量:

庫存最大容量=3488×(10×0.15+24×0.65+6 0×0.15)+828×3+384×4=105172(箱)

可用庫存容量=最大庫存容量×(1-80%)=21034(箱)

2.1.2安全庫存的預(yù)測

安全庫存量是為了防止需求率增長和到貨延期所引起的缺貨而設(shè)置的倉庫最低儲(chǔ)存量,在保證物流的暢通的基礎(chǔ)上做最少量的庫存,一般情況下,安全庫存量需保持穩(wěn)定不變,稍有變化,便需要盡快補(bǔ)齊。

安全庫存量的計(jì)算公式:安全庫存量=α*Δ

α:安全系數(shù)(見表2)

Δ:需求量變化偏差值

2.1.3銷售量的預(yù)測

準(zhǔn)確地預(yù)測下一個(gè)時(shí)間單位的銷售量,可以更精確地控制相關(guān)產(chǎn)品的庫存量,保證貨物的供求平衡,本文利用ARIMA模型進(jìn)行預(yù)測。AR是自回歸,p為自回歸項(xiàng);MA為移動(dòng)平均,q為移動(dòng)平均項(xiàng)數(shù),d為時(shí)間序列成為平穩(wěn)時(shí)所做的差分次數(shù)。

研究ARIMA模型建模步驟

1.根據(jù)時(shí)間序列的序列圖、自相關(guān)函數(shù)和偏自相關(guān)函數(shù)圖檢驗(yàn)其趨勢及其季節(jié)性變化規(guī)律,對序列的平穩(wěn)性進(jìn)行判斷。

2.對非平穩(wěn)序列進(jìn)行平穩(wěn)化處理。如果數(shù)據(jù)序列是非平穩(wěn)的,并存在一定的增長或下降趨勢,則需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理,直到處理后的數(shù)據(jù)的自相關(guān)函數(shù)值和偏相關(guān)函數(shù)值無顯著地異于零。

3.根據(jù)時(shí)間序列模型的識(shí)別規(guī)則,確定相應(yīng)的模型參數(shù)。

4.進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),診斷殘差序列是否為白噪聲。

5.利用已通過檢驗(yàn)的模型進(jìn)行預(yù)測分析。

2.2貨位安排不合理

合理安排每種貨位的儲(chǔ)位,既可以充分地利用倉庫的儲(chǔ)位,更能提高入庫、揀貨、出貨整個(gè)流程的工作效率,本文首先采用ABC分類法將貨物進(jìn)行分類,根據(jù)分類結(jié)果以及各類貨物的特征進(jìn)行貨位安排。

ABC分類基本思路:

一級分類:根據(jù)年銷量金額對產(chǎn)品進(jìn)行分類,計(jì)算累計(jì)頻率,按照2080原則排序分類。

二級類間排序:針對于ABC每類產(chǎn)品內(nèi)部,根據(jù)每類產(chǎn)品流通速度進(jìn)行排序(由年銷量可反映),進(jìn)行二級分類

經(jīng)過對倉庫貨物的往年銷量表以及貨物的基本信息表研究分析,我們認(rèn)為,對于配送中心來說,某種產(chǎn)品的年銷售額可以直觀地反應(yīng)某種產(chǎn)品的重要程度,研究ABC的分類步驟如下:

第一步,計(jì)算:

1.計(jì)算每一種產(chǎn)品的年銷量金額:

2.計(jì)算全部商品年總銷量金額:

3.計(jì)算每種產(chǎn)品年銷量金額占年總銷量金額比:

第二步,制作ABC分析表,計(jì)算累計(jì)頻率由大到小排序。

第三步,根據(jù)累計(jì)頻率表,制作ABC分析圖。

第四步,ABC分類完成后,根據(jù)每種產(chǎn)品年銷量來進(jìn)行ABC各類內(nèi)部之間的排序。

2.2.1存儲(chǔ)儲(chǔ)位設(shè)計(jì)及指派

存儲(chǔ)儲(chǔ)位主要分為兩部分區(qū)域:立體倉庫存儲(chǔ)儲(chǔ)位和普通貨架存儲(chǔ)儲(chǔ)位。

對于立體倉庫存儲(chǔ)儲(chǔ)位來說,本研究將各類產(chǎn)品指派的標(biāo)準(zhǔn)如下:

1.基礎(chǔ):為了使每個(gè)堆垛機(jī)工作量大致相同,使每種產(chǎn)品均勻地放在每一排(排:水平于地面),確保某個(gè)堆垛機(jī)不會(huì)因?yàn)樨浳话才挪缓侠磉^度使用而損壞,也不會(huì)產(chǎn)品分布不均勻?qū)е缕渌讯鈾C(jī)閑置造成時(shí)間成本的提高。

2.分區(qū)而治:將同一種公司的同類產(chǎn)品盡量放在一起,保證調(diào)用時(shí)的效率。

3.使A類產(chǎn)品均勻地分布在靠近出庫口底層的位置。因?yàn)锳類產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率最高,根據(jù)“兩點(diǎn)之間直線最短原則”將其放置在離出庫口最近的位置,最大程度地提高了A類產(chǎn)品在出貨時(shí)的效率,減少了堆垛機(jī)工作的路徑和時(shí)間。

4.使C類產(chǎn)品均勻地分布在靠近入口頂層的位置。C類產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率最低,出貨頻率較低,品種數(shù)量占比很大,入庫時(shí)需要調(diào)用堆垛機(jī)的次數(shù)相對較多,這樣安排能使堆垛機(jī)在對C類產(chǎn)品進(jìn)行入庫操作時(shí)最小化減少時(shí)間成本提高堆垛機(jī)路徑優(yōu)化效率。

5.使B類產(chǎn)品均勻地分布在立體倉庫正中心偏左位置。B類產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率和產(chǎn)品種類居于A和C類產(chǎn)品中間,根據(jù)A、C兩類指派原則與方法容易分析到B類產(chǎn)品的指派。

2.2.2揀貨儲(chǔ)位的設(shè)計(jì)及指派

揀貨儲(chǔ)位主要有兩種:電子貨架揀貨區(qū)和閣樓貨架揀貨區(qū)。

對于電子標(biāo)簽貨架來說,儲(chǔ)位設(shè)計(jì)及產(chǎn)品指派的標(biāo)準(zhǔn)如下:

1.將A類產(chǎn)品放置在電子貨架揀貨區(qū)中,保證揀貨過程中的揀貨效率。

2.分區(qū)而治:將同一種公司的同類產(chǎn)品盡量放在一起,保證調(diào)用時(shí)的效率。

3.擺放層數(shù):由于電子標(biāo)簽貨架只有兩層且每層層高安排合理,故不做具體放置要求。

對于閣樓貨架揀貨區(qū)來說,儲(chǔ)位設(shè)計(jì)及產(chǎn)品指派的標(biāo)準(zhǔn)如下:

1.由于B的周轉(zhuǎn)率比C較高,B1區(qū)靠近傳送帶,故B1區(qū)貨架位置優(yōu)于B2區(qū),將B類產(chǎn)品放置在B1區(qū)左側(cè)貨架位置,C類產(chǎn)品放置在B2區(qū)左側(cè)貨架位置。

2.分區(qū)而治:將同一種公司的同類產(chǎn)品盡量放在一起,保證調(diào)用時(shí)的效率。

3.擺放層數(shù):將B類商品盡量放置在貨架中層方便揀貨員提高揀貨效率。

由于C的周轉(zhuǎn)率較低,將C類商品放置在下層或者上層。

根據(jù)以上思想,做出如下的貨物儲(chǔ)位安排:

1.立體倉庫儲(chǔ)位設(shè)計(jì)方案:(見圖1)

區(qū)域劃分原則:同類貨物離出貨口空間距離大致相同,A類貨物離出貨口最近,B類適中,C類最遠(yuǎn)

結(jié)論:將所有A類貨物放在上圖中左側(cè)三角形區(qū)域

將所有B類貨物放在上圖中間梯形區(qū)域

將所有C類貨物放在上圖中右側(cè)梯形內(nèi)

2.普通貨架區(qū)儲(chǔ)位設(shè)計(jì)方案(見圖2)

圖2 普通貨架區(qū)儲(chǔ)位設(shè)計(jì)方案

普通貨架特點(diǎn):在視野范圍內(nèi),易于監(jiān)管、便于盤存

結(jié)論:將A類貨物放普通貨架區(qū)存儲(chǔ)

安排原因:A類貨物周轉(zhuǎn)率大、價(jià)值較高、需要重點(diǎn)監(jiān)管,以免貨物損壞、丟失造成的損失

3.閣樓貨架儲(chǔ)位設(shè)計(jì)方案(見圖3)

圖3 閣樓貨架儲(chǔ)位設(shè)計(jì)方案

閣樓貨架揀貨B1區(qū):放置B類商品,卓悅電磁爐等5種商品

閣樓貨架揀貨B2區(qū):放置C類商品,卓越榨汁機(jī)等11種商品

2.3作業(yè)流程優(yōu)化

在整個(gè)作業(yè)流程中,揀貨因訂單的不同會(huì)存在諸多的多樣性,占整個(gè)作業(yè)流程最大比重(如下圖),因此,我們把優(yōu)化重點(diǎn)放在揀貨這個(gè)具體流程,對揀貨方式和揀貨路徑進(jìn)行了優(yōu)化。

2.3.1揀貨方式

將該物流中心收到的訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,按產(chǎn)品種類、每個(gè)收貨人、產(chǎn)品ABC類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

根據(jù)訂單分析表結(jié)果,分析產(chǎn)品ABC類型,選擇揀貨時(shí)的揀貨儲(chǔ)位及存儲(chǔ)儲(chǔ)位。

根據(jù)訂單分析表結(jié)果,分析訂單中的所有產(chǎn)品的體積大小尺寸和規(guī)格,結(jié)合碼盤方式,得到每種貨物在碼盤時(shí)最多可堆放數(shù)量進(jìn)行分析,進(jìn)而分析選擇揀選方式。

分析:對于小件物品,為了在同一時(shí)段達(dá)到最高的揀貨效率、節(jié)約時(shí)間成本,本研究采用以分類為前提的播種式分揀為主(即分播),與智能訂單波次合單+揀選復(fù)核區(qū)二次揀選相結(jié)合的模式。

即揀選模式:PDA手持RF射頻揀貨技術(shù)+智能訂單波次合單處理+電子標(biāo)簽分播模式

由此,為了提高揀貨的工作效率,我們對揀貨的路徑進(jìn)行了優(yōu)化,現(xiàn)倉庫采用的揀貨路徑有兩種:回轉(zhuǎn)路徑和穿越十中點(diǎn)回轉(zhuǎn)式路徑,對倉庫的布局進(jìn)行合理的假設(shè),我們得到如下的揀貨路徑:(見圖4、5)

圖4 回轉(zhuǎn)路徑揀貨路線圖

圖5 穿越+中點(diǎn)回轉(zhuǎn)式揀貨路徑圖

針對上述兩中揀貨路徑存在的問題,我們對揀貨路徑進(jìn)行了如下優(yōu)化:(見圖6)

通過上述優(yōu)化,現(xiàn)有的揀貨路徑總長為:24+40=64m,相比于回轉(zhuǎn)路徑提高了150%,相比于回轉(zhuǎn)式揀貨路徑提高了90.6%。

總結(jié)

圖6 優(yōu)化方案

第三方物流公司服務(wù)優(yōu)化方案對整個(gè)物流供應(yīng)鏈的效率有著決定性的影響,國內(nèi)對于物流系統(tǒng)的優(yōu)化研究已經(jīng)相當(dāng)成熟,本文在了解現(xiàn)有倉庫的運(yùn)行模式的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)模型假設(shè),并進(jìn)行研究分析,在較短的時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證了方案的合理性,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,針對預(yù)測不準(zhǔn)造成的缺貨損失,貨位安排不合理,揀貨效率低等亟待解決的問題,運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)和智能算法,提出了優(yōu)化方案,為第三方物流服務(wù)公司的改進(jìn)提出了可參考建議。

(作者單位:大連理工大學(xué))

★簡訊★

京東發(fā)布智慧供應(yīng)鏈戰(zhàn)略

近日,京東集團(tuán)首次對外發(fā)布了“Y-SMARTSC”京東智慧供應(yīng)鏈戰(zhàn)略,圍繞數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、流程再造和技術(shù)驅(qū)動(dòng)四個(gè)源動(dòng)力,形成覆蓋“商品、價(jià)格、計(jì)劃、庫存、協(xié)同”五大領(lǐng)域的智慧供應(yīng)鏈解決方案。京東表示,到2017年底,預(yù)計(jì)自動(dòng)化商品補(bǔ)貨在核心品類中將覆蓋80%以上的采購場景;日常的非促銷價(jià)格調(diào)整80%以上可以由系統(tǒng)自動(dòng)處理;同時(shí),將有百家企業(yè)介入開放的京東智慧供應(yīng)鏈系統(tǒng),提升智慧運(yùn)營能力。此外,京東宣布攜手供應(yīng)鏈領(lǐng)域的專業(yè)合作伙伴成立“京東供應(yīng)鏈學(xué)院”,在三年內(nèi)讓京東成為國內(nèi)擁有最多專業(yè)零售供應(yīng)鏈人才的企業(yè)。

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