物流中心的資源優化配置問題研究

童珮珮 浙江理工大學

物流中心的資源優化配置問題研究

童珮珮 浙江理工大學

在考慮到物流中心月吞吐量的變化，叉車的可替換性以及工作時間的限制，建立了基于物流中心的叉車年運營成本最小化的非線性規劃的配置模型，并用某物流中心的案例驗證了模型的有效性，同時也得到了該物流中心應配置的叉車的數量。

物流中心 資源優化 非線性規劃模型

物流中心是物流運輸過程中非常重要的一個環節，其作業效率的高低會影響到貨物的時效，從而會影響了客戶滿意度。物流中心的主要作業流程是裝卸作業流程，從貨物的到貨卸貨流程和貨物的出貨裝貨流程都需要搬運設備來支持作業，在搬運設備中用到最多的就是叉車，為了保證物流中心的高效率作業和貨物的時效，提高客戶滿意度，就需要對叉車進行合理的配置。

就目前閱讀的有關資源優化配置的文獻而言，這方面的研究還比較多，但大多數是從宏觀角度來研究這個問題，他們對資源的定義是廣義的資源，然而資源可以分為廣義的資源和狹義的資源，很多學者從廣義的方面研究問題，從狹義的角度研究的比較少。宋遠卓（2008）詳細分析配送中心的各個作業流程，確定各個流程所需要的搬運設備的類型，然后建立關于費用和效率的多目標的配送中心的搬運設備配置優化模型。宮磊（2011）從搬運設備的完好率和維修狀態率的角度來分析資源優化配置問題，以物流中心的運營成本為目標函數，建立線性規劃模型。邱嵐（2013）分析了倉儲中心的五大作業流程，并確定需要叉車作業的環節和類型，然后采用定額計算的方法確定各個作業環節的叉車的類型以及相應的數量。縱觀以上學者的研究可知，他們對于資源的配資都是靜態的，沒有考慮到貨量是動態變化的.程翱（2015）考慮到生產物流的過程是動態的，每個月貨量存在很大的變化，利用排隊論建立了關于生產物流系統的運作總成本最小的資源配置模型。

物流中心的吞吐量是在變化的，那么對于叉車就需要進行動態配置了，目前物流中心的叉車的消耗磨損太高了，自主購買叉車不劃算，所以分撥中心都愿意選擇租賃叉車。所以本文就基于這一點，對物流中心的叉車配置問題進行研究。

一、問題描述

本文以物流中心的卸貨流程（入庫環節）為研究對象，對這一過程中的叉車配置問題進行研究。某分撥中心的一年的貨量如下圖1-1.每個月分撥的到達曲線和出發曲線是基本吻合的，因此本文只考慮貨物到達分撥的這個環節；圖中物流中心的貨量有高峰期和平緩期以及低谷期，為了降低叉車運營成本，就需要按月來配置叉車的數量。

圖1-1 2016年的貨量信息

二、數學模型建立

（一）模型假設

為了方便本文的建模，因此需要簡化一些條件，分別有：

（1）物流中心的卸貨流程和裝貨流程的叉車的類型和數量一樣；

（2）物流中心的操作人員能夠熟練的運用各種類型的叉車；

（3）物流中心的貨物的結構和類型基本上穩定，叉車的類型能夠滿足需要；

（二）模型建立

本模型中一共有j種類型的叉車，一共有i個月，因此每個月所需配備的數量就是Xij，因為本文所有叉車都是租賃的，所以月租賃成本為Cij。其他參數說明如下：

Qi表示第i月份物流中心的到貨的貨量；

yij表示第i月份第j中類型的叉車完成任務所需要的工作時間，單位：小時；

Tj表示第j種類叉車一般規定的作業時間；

Pij表示第i月份第j種類叉車的臺時產量，單位：噸/小時；

K完ij表示第i月份第j種類叉車的完好率；

K利ij表示第i月份第j種類叉車的利用率；

K,利ij表示第i月份第j種類叉車完好時的利用率；

Q,

i表示第i月份內特殊貨物的總重量；

r,

j表示第j種類叉車每工作臺時的動力成本；

由于叉車是按月配置的，所以不考慮設備的維修費用，因此叉車的年運營成本主要包括叉車的租賃成本和動力成本。模型如下：

（1）表示物流中心叉車的年運營總成本；（2）表示所有種類叉車的作業量等于該物流中心的到貨量；（3）有些特殊貨物需要大噸位的搬運設備來搬運；（4）（5）設備利用合理，保證設備達到一定的利用水平；（6）決策變量非負，且取整數。

三、案例分析

本文以某快運企業的某物流中心為例。該物流中心位于某市的某路的9號菜鳥基地5號庫，占地面積達20000多平，平均月吞吐量達到60000萬噸以上，主要處理重量在50KG以上的家電類，五金類，大理石類，玻璃類，服裝類等。

本文只針對卸貨流程所需的平衡重叉車和電動托盤搬運車的數量配置。這兩類設備的型號和額定載重量以及相關的成本，臺時產量等均已知。平衡重叉車和電動托盤搬運車的額定荷載均為2噸，月租成本分別為5500元/臺，2400元/臺；其每小時的動力成本分別為1.31元/小時，3.72元/小時。

根據構建的叉車優化配置模型，采用LINGO11軟件編程計算，得到了該叉車配置優化方案，優化后的成本為738542元，其優化配置方案如下表1-3.

表1-3 優化后的配置方案

四、結論

叉車應該是按照物流中心的月吞吐量動態變化來配置，這樣能提高叉車的利用率和降低叉車的年運營成本，因此建立了關于叉車年運營成本最小化的非線性規劃模型，并結合案例，運用lingo11對模型求解。該模型可為以后物流中心的叉車數量配置提供一定的參考。

[1]程翱.基于M-M-N排隊模型的動態生產物流運輸資源優化配置方法[D].廣州:廣東工業大學，2015.

[2]程翱，屈挺，王宗忠，張婷，羅浩.基于排隊論的生產物流運輸資源優化配置方法[J].廣東工業大學學報，2015:83-88.

[3]宮磊.物流中心裝卸搬運設備保有量研究[D].大連:大連海事大學，2011.

[4]邱嵐.某企業零配件物流倉儲中心的叉車配置方法及其應用研究[D].上海：上海交通大學，2013.

[5]宋遠卓.物流配送中心搬運設備配置研究[D].四川:西南交通大學，2005.

[6]張俊，陳雨青，蔣林飛，李欣.窄巷道立體庫叉車數量配置模型研究[J].物流科技，2015:123-126.

童珮珮，女 ，漢族，安徽人，浙江理工大學碩士研究生，研究方向：物流服務與管理。