物流管理-基于SLP法的倉庫布局優(yōu)化研究——以天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫為例論文

1、基于SLP法的倉庫布局優(yōu)化研究以天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫為例【摘要】物流作為企業(yè)的“第三利潤源泉”，對企業(yè)發(fā)展的興衰有著關(guān)鍵性影響，而倉儲作為物流的七大功能之一，是物流業(yè)和制造業(yè)企業(yè)的重要組成部分。現(xiàn)如今，物流倉儲環(huán)節(jié)越來越受到各大企業(yè)的高度重視。盡管在目前國內(nèi)物流行業(yè)快速發(fā)展的大環(huán)境下，各大物流企業(yè)越來越重視對倉儲系統(tǒng)的優(yōu)化改造，但因?yàn)榉俏锪髌髽I(yè)普遍對倉儲系統(tǒng)的依賴程度不高，并未意識到倉儲系統(tǒng)對企業(yè)生產(chǎn)管理的重要性。所以，很多儲存系統(tǒng)仍然存在著布局不合理，空間利用率低、路徑不優(yōu)化，重復(fù)搬運(yùn)等問題。這些問題將會直接影響企業(yè)的運(yùn)作效率，降低企業(yè)的利潤收入。本文針對天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫進(jìn)行

2、調(diào)查研究，通過參考大量國內(nèi)外優(yōu)秀文獻(xiàn)，以SLP法為基礎(chǔ)，收集存儲單元間的物流量、尺寸長度、貨物平均存儲時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過對各作業(yè)單元間的物流強(qiáng)度分析，重新規(guī)劃倉庫各作業(yè)單元的相對位置，形成多個(gè)優(yōu)化方案，對各方案進(jìn)行評價(jià)擇優(yōu)，最終選出最優(yōu)方案。力求達(dá)到減少搬運(yùn)距離、提高空間利用率的目的?！娟P(guān)鍵詞】 物流倉儲；SLP法；布局優(yōu)化Research on Optimization of warehouse internal layout based on SLPTake the sample warehouse of Intertek Group Guangzhou Branch as an exa

3、mpleAbstract As the third profit source of enterprises, logistics has a key impact on the rise and fall of enterprise development, while warehousing is one of the seven major functions of logistics and an important part of logistics and manufacturing enterprises. Nowadays, the logistics and storage

4、link is more and more valued by the major enterprises. Although in the current rapid development of the domestic logistics industry environment, major logistics enterprises pay more and more attention to the optimization and transformation of the storage system, but because non logistics enterprises

5、 generally rely on the storage system is not high, they do not realize the importance of the storage system to the production management of enterprises. Therefore, many storage systems still have some problems, such as unreasonable layout, low space utilization, non optimized path, repeated transpor

6、tation and so on. These problems will directly affect the operation efficiency of enterprises and reduce the profit income of enterprises.Based on the SLP method, this paper collects the key data of logistics volume, size length, average storage time and so on between the storage units, and re plans

7、 the relative position of each operation unit of the warehouse to form multiple optimizations by analyzing the logistics intensity among the operation units Scheme, evaluate and select the best scheme for each scheme, and finally select the best scheme. To achieve the purpose of reducing the transpo

8、rtation distance and improving the space utilization. Keywords Logistics storage SLP method layout optimization目 錄1前言11.1選題的背景、目的及意義11.1.1選題背景和目的11.1.2研究意義11.2研究現(xiàn)狀21.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀21.2.2國外研究現(xiàn)狀41.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析51.4研究的主要內(nèi)容51.5研究方法62理論基礎(chǔ)72.1SLP法概述72.2SLP法基本要素72.3SLP法應(yīng)用程序73倉庫布局優(yōu)化步驟93.1相關(guān)性分析93.1.1定量從至表93.1.2物流關(guān)聯(lián)程

9、度分析103.1.3非物流關(guān)系分析103.1.4綜合相關(guān)性分析113.2作業(yè)區(qū)域面積計(jì)算123.3總體規(guī)劃布置123.3.1繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖123.3.2確定優(yōu)化方案133.3.3優(yōu)化方案選擇134天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫優(yōu)化實(shí)例144.1天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫簡介144.2倉儲流程144.3現(xiàn)存問題154.4對策建議154.5天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫布局優(yōu)化154.6結(jié)論205總結(jié)與展望215.1總結(jié)215.2局限性215.3展望21參考文獻(xiàn)22致 謝231 前言1.1 選題的背景、目的及意義1.1.1 選題背景和目的倉儲作業(yè)與企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本等有著密切的關(guān)系。合理的儲

10、存系統(tǒng)設(shè)計(jì)是提高企業(yè)核心競爭力的保證?，F(xiàn)代倉儲系統(tǒng)更是在物流行業(yè)領(lǐng)域占據(jù)著重要地位，各大物流與非物流企業(yè)更是紛紛投入到倉儲技術(shù)的研發(fā)中。目前，京東物流集團(tuán)的前置倉、“亞洲一號”自動(dòng)分揀倉、蘇寧、萬科的高標(biāo)倉等都是在物流倉儲技術(shù)迅速發(fā)展態(tài)勢下所出現(xiàn)的新興產(chǎn)物。由此可見，物流的倉儲環(huán)節(jié)越來越受到各大企業(yè)的重視。盡管各大企業(yè)都爭相研究倉儲技術(shù)，提高倉庫的運(yùn)營效率，但很多中小型傳統(tǒng)倉庫的設(shè)計(jì)管理卻被嚴(yán)重忽視，這些倉庫存在著布局不合理，存儲空間利用率低，路徑不優(yōu)化，重復(fù)搬運(yùn)等問題，這些問題直接影響到了企業(yè)的運(yùn)作效率，降低了企業(yè)的利潤收入。在注重細(xì)節(jié)管理，提倡精益生產(chǎn)的年代，如何實(shí)現(xiàn)中小型倉庫的合理設(shè)計(jì)和

11、高效運(yùn)營管理將成為各大企業(yè)的必答題。本文針對天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫進(jìn)行調(diào)查研究，通過參考大量國內(nèi)外優(yōu)秀文獻(xiàn)，收集倉庫中各作業(yè)單元之間的物流量、面積，貨物占地面積、平均儲存時(shí)間等數(shù)據(jù)，利用SLP法對各作業(yè)單元間的物流強(qiáng)度進(jìn)行分析，重新規(guī)劃倉庫各作業(yè)單元的相對位置，輸出多種優(yōu)化方案并進(jìn)行擇優(yōu)。力求達(dá)到減少搬運(yùn)距離、提高空間利用率的目的。1.1.2 研究意義在如今國內(nèi)物流行業(yè)快速發(fā)展的大環(huán)境下，各大物流企業(yè)越來越重視對倉儲系統(tǒng)的優(yōu)化改造。但因?yàn)榉俏锪髌髽I(yè)普遍對倉儲系統(tǒng)的依賴程度不高，所以并未意識到倉儲系統(tǒng)對企業(yè)生產(chǎn)管理的重要性。目前，在倉儲方面的研究主要集中于大型的物流集散中心或大型的制造業(yè)倉庫

12、，但對于小型的倉儲系統(tǒng)缺乏深入、客觀、科學(xué)的研究，這有礙于企業(yè)進(jìn)行精益化管理，同時(shí)也造成了大多數(shù)企業(yè)并未對自有倉庫進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)布局規(guī)劃。本論文的研究對象為非物流企業(yè)的小型倉庫，區(qū)別于大型的物流倉庫或制造業(yè)企業(yè)倉庫，此次調(diào)研的主要目的是研究在低物流量，各物流路線相對較短的情況下如何優(yōu)化倉庫布局。其優(yōu)化結(jié)果對各類企業(yè)的中小型倉庫布局優(yōu)化有參考意義。同時(shí)，由于社會上大多數(shù)企業(yè)對規(guī)模較小的倉儲系統(tǒng)缺乏合理的布局規(guī)劃，所以對小型倉儲系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)客觀的分析調(diào)查有利于填補(bǔ)此領(lǐng)域的研究空白，對各大中小型企業(yè)的自有倉庫或大型企業(yè)的小型倉庫的布局優(yōu)化起到借鑒作用。1.2 研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀近年來，

13、伴隨著物流行業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多專家學(xué)者關(guān)注到了物流領(lǐng)域的相關(guān)課題，其中不乏有對倉儲布局優(yōu)化的研究。而在這些研究中，主要分為兩大類，一種是對大型的物流樞紐、物流園區(qū)進(jìn)行的布局研究，另一種是對獨(dú)立，小型的儲存空間進(jìn)行的布局研究。（1）對大型物流樞紐、物流園區(qū)的布局優(yōu)化研究覃景（2019）對某大型邊境物流樞紐進(jìn)行調(diào)研,詳細(xì)闡述了邊境貿(mào)易中心的定義及相關(guān)理論。在實(shí)際數(shù)據(jù)的支撐下，推算出各功能分區(qū)的關(guān)系值。在此基礎(chǔ)上得出相關(guān)作業(yè)單元的相對位置與面積，最終獲取優(yōu)化方案。1劉行超（2018）通過對某公司中轉(zhuǎn)中心的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)其分揀線路有三種布局，存在車輛在拐彎處無法?？康人膫€(gè)缺點(diǎn)。作者利用flexsim進(jìn)

14、行模擬運(yùn)行，用優(yōu)化前與優(yōu)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果顯示效率有明顯提高。2 沙茜（2019）針對目前關(guān)于大型客運(yùn)站商業(yè)設(shè)施布局關(guān)注度較低的問題, 在布局優(yōu)化上采用系統(tǒng)布置法進(jìn)行布局，實(shí)地調(diào)查獲取旅客運(yùn)輸數(shù)據(jù)，最后采用CPLEX軟件進(jìn)行精確求解，使得目標(biāo)客運(yùn)站的旅客分布較之前更加均勻，各商業(yè)設(shè)施的客流聚集度更高。3劉立燁（2019）以航空器總滑行時(shí)間最少為目標(biāo)構(gòu)建停機(jī)坪布局優(yōu)化模型, 確定停機(jī)坪的布局位置并實(shí)現(xiàn)機(jī)場布局的量化分析，最優(yōu)布局方案可以節(jié)省43.7%的滑行時(shí)間。4于海浩,郭司崗,趙敏結(jié)（2019）參考北美與日本模式，認(rèn)為應(yīng)該把展示模塊與集散模塊分離，再利用定量分析的方法對實(shí)際案例進(jìn)行了布局

15、的重新規(guī)劃，達(dá)到了效率提升一成，成本減低三成的效果。5（2）對獨(dú)立，小型倉庫的布局優(yōu)化研究李玄（2013）利用改進(jìn)的QAP模型與灰色綜合評價(jià)法相結(jié)合的辦法對得到的多個(gè)布局方案進(jìn)行選擇，減少非物流因素的影響和認(rèn)知主觀判斷所帶來的偏差。6夏中欣（2018）對某紡織生產(chǎn)企業(yè)的內(nèi)部生產(chǎn)物流布局情況進(jìn)行分析，利用SLP法對現(xiàn)有布局進(jìn)行優(yōu)化，最后利用模糊評價(jià)法對優(yōu)化的方案進(jìn)行適用性評價(jià)。7羅良奎、王慧慧（2015）等人發(fā)現(xiàn)目前對于大型物流設(shè)施的布局優(yōu)化研究成果豐厚，但對于小型、簡單的快遞設(shè)施的研究較為缺乏，故選擇了某快遞公司的分揀車間進(jìn)行調(diào)研，按照SLP法的基本流程對其內(nèi)部布局進(jìn)行重新規(guī)劃，得到的解決方案

16、使空間利用率得到提升，工人的操作也更為方便。8張?jiān)品?李莉（2019）以某速遞配送中心為例，采用布置設(shè)計(jì)法得到優(yōu)化方案后。通過加權(quán)因素比較法算出新方案的加權(quán)值接近6，比舊方案提升近50%，優(yōu)化效果良好。9陳琳,楊文昕（2019）等人對某電商倉庫的內(nèi)部布局情況進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其存在搬運(yùn)次數(shù)多、作業(yè)次數(shù)多等問題，作者利用SLP法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。最終實(shí)現(xiàn)了減少搬運(yùn)作業(yè)次數(shù)，縮短搬運(yùn)路線，減少無效搬運(yùn)所消耗燃油,降低該倉庫的運(yùn)營成本。10胡小建,馮爽（2016）通過調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的生產(chǎn)車間存在著搬運(yùn)路線重復(fù)、日常作業(yè)管理混亂等問題,他們發(fā)現(xiàn)車窗組與鉗工組的物流關(guān)系最密切，但加上非物流關(guān)系分析則發(fā)現(xiàn)

17、車窗組與鉗工組的關(guān)系等級并非最高。最終根據(jù)綜合關(guān)系推演出優(yōu)化方案。11趙珊（2018）對某公司倉庫進(jìn)行全面調(diào)研，以SLP法為主要理論依據(jù)，利用EIQ-PCB進(jìn)行訂單數(shù)據(jù)分析，通過對量化后的物流與非物流關(guān)系進(jìn)行分析，采用線性代數(shù)的方法對初始方案進(jìn)行擇優(yōu)，提出優(yōu)化備選方案。12徐晨曦（2019）對R公司A車間進(jìn)行研究,先運(yùn)用SLP方法進(jìn)行物流分析,尋找約束條件，再應(yīng)用遺傳算法求解得到最低物料搬運(yùn)成本的初始方案，最后通過綜合評分法得到優(yōu)化結(jié)果。13顏文祺（2019）以系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)法為理論基礎(chǔ)，把非物流關(guān)系總和最大和最小物料搬運(yùn)總量兩個(gè)因子定為研究對象,利用遺傳算法進(jìn)行建模，得到4個(gè)初始布局方案，最后

18、再利用Flexsim進(jìn)行各方案的對比評價(jià)擇優(yōu)。14肖立智(2019)運(yùn)用專家評分法對通過SLP法提出的四個(gè)優(yōu)化方案進(jìn)行選擇，最終選出了臥室布置的最優(yōu)方案。15徐曉鳴,鄧裕琪,吳綺萍(2019)發(fā)現(xiàn)D公司存在物料搬運(yùn)成本過高，導(dǎo)致總體成本上升，產(chǎn)品的市場競爭力下降的問題，他們通過SLP法與粒子群算法相結(jié)合的形式，最終提出了使各作業(yè)單位之間的協(xié)作溝通更加密切，生產(chǎn)管理更順暢的解決方案。161.2.2 國外研究現(xiàn)狀相較于國內(nèi)學(xué)者，國外學(xué)者對空間布局優(yōu)化方面的研究較少。在少量的研究案例中，國外學(xué)者較少以SLP法作為布局優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要方法，他們更傾向于利用經(jīng)濟(jì)分析、數(shù)據(jù)分析或軟件模擬等手段作為主要方法進(jìn)

19、行布局優(yōu)化設(shè)計(jì)，再輔以SLP法進(jìn)行分析。Jing Wang（2019）以能源富集區(qū)為研究對象，在對某煤炭物流空間布局進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上利用SLP法輸出優(yōu)化方案，解決了物流區(qū)域的空間布局和優(yōu)化問題，促進(jìn)了周邊地區(qū)物流結(jié)構(gòu)升級，推動(dòng)了能源富集區(qū)的持續(xù)發(fā)展。17Tinglu Mi（2014）認(rèn)為物流園區(qū)的功能布局都是基于宏觀的角度，很少從微觀的視角研究其各功能分區(qū)之間的關(guān)系，而SLP法則較適合使用于規(guī)模偏小的物流設(shè)施布局。18Palominos, Pertuz(2019)等人通過第一階段使用質(zhì)量矩陣進(jìn)行質(zhì)量功能部署，第二階段應(yīng)用SLP法獲取并分析數(shù)據(jù)，最終找到了包含客戶感知的布局設(shè)計(jì)。191.3

20、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析國內(nèi)專家學(xué)者對系統(tǒng)布局優(yōu)化的研究普遍采用SLP法再結(jié)合如遺傳算法、粒子群算法、EIQ-PCB分析法等進(jìn)行布局優(yōu)化研究。先利用SLP法輸出多種布局方案，再利用其他方法或算法對多種方案進(jìn)行篩選。同時(shí)，也有研究人員針對SLP法的不足之處進(jìn)行改進(jìn)，使之獲得動(dòng)態(tài)性，提升了分析的可靠程度。反觀國外學(xué)者，他們更傾向于直接利用數(shù)學(xué)建模的方法進(jìn)行空間布局的優(yōu)化方案輸出。從調(diào)研對象上來看，國內(nèi)學(xué)者的調(diào)研對象覆蓋廣泛，從大型物流樞紐到房間布局，從物流企業(yè)到制造業(yè)企業(yè)。但國外學(xué)者的調(diào)查對象則大多為大型工業(yè)、制造業(yè)園區(qū)，缺乏小型倉儲系統(tǒng)布局優(yōu)化方面的研究。1.4 研究的主要內(nèi)容本文以天祥集團(tuán)廣州分公司

21、樣板倉庫為研究對象，通過搜集倉庫中各存儲單元的面積、物流量、樣板的占地面積等數(shù)據(jù)，計(jì)算出各存儲單元間的物流關(guān)系，進(jìn)而得到其相對位置，再結(jié)合貨物的平均占地面積和每個(gè)儲存單元在一定時(shí)間內(nèi)平均儲存的貨物量計(jì)算出其實(shí)際需要的面積。最后結(jié)合各儲存單元的面積與相對位置提出優(yōu)化方案，通過對比各方案的總物流強(qiáng)度選出最終優(yōu)化方案。具體包括以下的內(nèi)容：1.通過對天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫的實(shí)地調(diào)研，了解目前該倉庫的布局、現(xiàn)狀、存在的問題和倉庫管理人員對該倉庫的設(shè)計(jì)管理所提出的意見及建議。2.通過實(shí)地測量，系統(tǒng)導(dǎo)出等方法得到各儲存單元的尺寸大小，物流量等客觀數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)推算出各儲存單元之間的物流關(guān)系與非物流關(guān)

22、系的等級，最后根據(jù)物流量等級的大小順序編排出優(yōu)化布局方案。3.通過計(jì)算對比各方案間總物流強(qiáng)度的差異，最終選擇總物流強(qiáng)度較小的方案作為最優(yōu)方案，并把最優(yōu)方案與原方案對比，計(jì)算出優(yōu)化效果。1.5 研究方法本文采用了下述的方法進(jìn)行調(diào)查研究：（1）文獻(xiàn)研究法：通過閱讀知網(wǎng)、維普網(wǎng)、百度學(xué)術(shù)、豆丁文庫等資料庫中下載閱讀大量的文獻(xiàn)資料，了解國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展?fàn)顩r。（2）實(shí)地調(diào)查法：通過對天祥集團(tuán)廣州分公司樣本倉庫進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，實(shí)際測量其物流量，各儲存單元的面積等數(shù)據(jù)，全面搜集調(diào)研對象的第一手資料。（3）SLP法：中文全稱為系統(tǒng)設(shè)施布置方法，是對擁有若干作業(yè)單元的功能系統(tǒng)進(jìn)行布局的方法。該方法綜合

23、考慮了物流與非物流關(guān)系，采用定性與定量結(jié)合的研究手段，對輸出的優(yōu)化方案進(jìn)行擇優(yōu)。（4）訪談法：對倉庫管理人員進(jìn)行調(diào)查采訪，這樣可以更真實(shí)地了解倉庫日常管理運(yùn)作的實(shí)際情況，使論文更接近真實(shí)現(xiàn)狀。2 理論基礎(chǔ)2.1 SLP法概述SLP方法，又稱系統(tǒng)設(shè)施布置方法，最早由理查德繆瑟于1961年提出。該方法是一種條理性很強(qiáng)的方法，它將物流分析和基于活動(dòng)的單元關(guān)系分析相結(jié)合，得到合理的布局。202.2 SLP法基本要素在最初提出SLP法時(shí)，Richard是根據(jù)工廠的實(shí)際情況，將產(chǎn)品P、數(shù)量Q、生產(chǎn)路線R、輔助部門S和時(shí)間安排T作為5個(gè)基本要素。這五個(gè)基本要素是布局規(guī)劃不可缺少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在物流節(jié)點(diǎn)的平面布

24、局規(guī)劃中，這5個(gè)要素可以根據(jù)物流節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況更改為：物流對象P、物流數(shù)量Q、物流作業(yè)路線R、輔助部門S、作業(yè)進(jìn)度T。其中物流對象P、物流數(shù)量Q、物流作業(yè)路徑R是進(jìn)行物流與非物流關(guān)系分析的關(guān)鍵要素。表2-1 基本要素及其定義20要素定義物流對象P各作業(yè)單元間需要搬運(yùn)的物品物流量Q各作業(yè)單元間貨物搬運(yùn)的數(shù)量，是進(jìn)行物流關(guān)系分析的重要數(shù)據(jù)物流作業(yè)路線R物流對象搬運(yùn)路線，一般與作業(yè)流程相一致輔助部門S 不需要為物流對象提供直接服務(wù)的作業(yè)單元。這些作業(yè)單元在一定程度上影響著物流運(yùn)作的效率作業(yè)時(shí)間安排T設(shè)施設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、工作人員的上班值班時(shí)間、訂單周期等2.3 SLP法應(yīng)用程序在SLP法中，P、Q、R、

25、S、T作為布局工作的基本出發(fā)點(diǎn)，平面布局設(shè)計(jì)按照以下六個(gè)步驟進(jìn)行。（1）準(zhǔn)備P、Q、R、S、T5個(gè)基本要素的原始材料。（2）物流與非物流關(guān)系分析。通常以物流關(guān)系分析為主，非物流關(guān)系分析為輔。物流關(guān)系分析主要通過物流量為依據(jù)，物流量占比越大則物流關(guān)系等級越高。而非物流關(guān)系分析則通過定性的方法，一般采用評分的方式進(jìn)行量化評價(jià)。最后歸總物流與非物流關(guān)系得到綜合關(guān)系分析表。（3）編制位置相關(guān)圖。根據(jù)上一步的綜合關(guān)系等級確定各作業(yè)單元間的遠(yuǎn)近距離即相對位置。用長度、數(shù)量不等的線段表示各作業(yè)單元的位置關(guān)系，通過這種畫圖方式得到的關(guān)系圖稱為位置關(guān)系圖。（4）作業(yè)單元占地面積的計(jì)算。根據(jù)各作業(yè)單元實(shí)需面積進(jìn)行

26、計(jì)算，倉儲系統(tǒng)儲存面積的計(jì)算一般涉及貨物平均占地面積、平均貨物量及平均儲存天數(shù)。（5）編制初始優(yōu)化方案。綜合各作業(yè)單元的相對位置、實(shí)需面積及建筑物的幾何形狀等因素，編著至少一個(gè)優(yōu)化方案。（6）修正，經(jīng)上述步驟得出的方案還需要根據(jù)物品搬運(yùn)方式、操作方式、存儲周期、成本限制、安全約束等各種因素對初始優(yōu)化方案進(jìn)行修改。（7）方案評價(jià)與擇優(yōu)。經(jīng)過修正后各優(yōu)化方案都符合實(shí)際要求，但實(shí)際操作中只能應(yīng)用一項(xiàng)，故需要對各方案進(jìn)行評價(jià)然后擇優(yōu)，進(jìn)行評價(jià)的方法有多種，包含但不限于遺傳算法、仿真軟件模擬法、數(shù)學(xué)建模法等圖 2-1 SLP法施行流程圖3 倉庫布局優(yōu)化步驟3.1 相關(guān)性分析3.1.1 定量從至表從至表（

27、見表3-1）是一種表達(dá)各作業(yè)區(qū)域間物流量的圖表，可以直觀地分析各作業(yè)區(qū)域間的物品流動(dòng)規(guī)模大小。一般來說，表格最左欄為搬運(yùn)起始作業(yè)單元，最上欄為搬運(yùn)到達(dá)欄，表格中的數(shù)字代表從某個(gè)搬運(yùn)起始區(qū)到某個(gè)搬運(yùn)達(dá)到區(qū)的搬運(yùn)物品數(shù)量，即物流量。從至表使設(shè)計(jì)者在進(jìn)行區(qū)域布局時(shí)能直觀地看出各對作業(yè)單元間物流量的大小，為下一步物流關(guān)聯(lián)程度分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。表 3-1 定量從至表21物流作業(yè)區(qū)域搬運(yùn)到達(dá)區(qū)123N搬運(yùn)起始區(qū)123N定量從至表的定制過程如下。1）依據(jù)主要物流流程，將所有作用區(qū)域分別以搬運(yùn)起始區(qū)與搬運(yùn)到達(dá)區(qū)按同一順序列表（為方便起見可使用編號）。2）為了正確地表示各流量之間的關(guān)系，需要統(tǒng)一各區(qū)域的搬運(yùn)單位

28、，以方便計(jì)算流量的總和。3）根據(jù)作業(yè)流程將物品搬運(yùn)流量測算值逐項(xiàng)填入從至表內(nèi)。4）以從至表區(qū)域間的搬運(yùn)流量作為后續(xù)區(qū)域布局的參考，流量大的兩個(gè)作業(yè)流程將具有較高優(yōu)先順序，并被放置于相鄰近的位置。在布局的時(shí)候我們應(yīng)該使物流總量大的區(qū)域盡量靠近，選擇物流量大的區(qū)域作為布局的最優(yōu)區(qū)域。193.1.2 物流關(guān)聯(lián)程度分析在SLP法中將物流強(qiáng)度分為5個(gè)等級，分別用符號A、E、I、O、U來表示，其物流強(qiáng)度由A至U逐漸減小，其詳細(xì)對照關(guān)系如下表（表3-2）表 3-2 關(guān)聯(lián)程度等級表21物流程度等級符號承擔(dān)的物流量占比超高物流強(qiáng)度A40特高物流強(qiáng)度E30較大物流強(qiáng)度I20一般物流強(qiáng)度O10可忽略物流強(qiáng)度U-在確

29、定各作業(yè)單元對的物流量等級后，根據(jù)相對應(yīng)的物流強(qiáng)度關(guān)系繪制物流相互關(guān)系圖（圖3-1）圖 3-1 物流相互關(guān)系圖213.1.3 非物流關(guān)系分析通過上一步的物流關(guān)系分析，可以從定量的角度尋找各作業(yè)單元間的相對關(guān)系乃至確定初始布局草圖，但在現(xiàn)實(shí)操作中，往往還存在著一些非物流因素影響著設(shè)施設(shè)備的布局。以下就是非物流因素為主的情況：1）輔助設(shè)施與生產(chǎn)部門之間常常沒有物流關(guān)系，但如果缺少輔助部門的幫助，生產(chǎn)部門的工作往往難以展開，在真實(shí)的倉庫中，技術(shù)臺、文件室、休息室、洗手間等都與生產(chǎn)單元或儲存單元無關(guān)、但卻影響著正常的生產(chǎn)工作。3）在某些情況下，工藝過程也不是布置設(shè)計(jì)的唯一依據(jù)。例如，重大零部件的搬運(yùn)要

30、考慮運(yùn)入運(yùn)出條件，不能按工藝過程布置；有的工序產(chǎn)生巨大的噪音，影響管理人員的辦公，需要辦公區(qū)，有些工序會造成周圍環(huán)境潮濕，要和需要保持環(huán)境干燥的工序保持安全距離。以下是一些常見的原因或理由：1.安全性考慮2.場地的特殊性3.使用相同設(shè)備、設(shè)施或同一場地4.使用相同文件5.使用一套人員等3.1.4 綜合相關(guān)性分析各存儲單元之間既有物流關(guān)系又有非物流關(guān)系。但兩者在具有考慮的必要性，所以要將存儲單元之間的物流關(guān)系和非物流關(guān)系進(jìn)行合并，求出綜合相關(guān)性，再從綜合相關(guān)性出發(fā)，實(shí)現(xiàn)各存儲單元之間的合理布局。1）在確定物流與非物流關(guān)系時(shí)，一般不應(yīng)超過1：33：1。如果比值大于3：1，意味著物流關(guān)系占主導(dǎo)地位，

31、設(shè)施布局只考慮物流即可；當(dāng)比值小于1：3時(shí)，說明物流的影響因素很小，只考慮非物流關(guān)系即可。2）量化關(guān)系等級。一般取A=4、E=3、I=2、O=1、U=0、X=-1。3）計(jì)算兩存儲單元之間綜合相關(guān)程度等級的量化值。設(shè)有兩個(gè)存儲單元i和j，其綜合相關(guān)程度等級的量化值CRij可由式（3-1）進(jìn)行計(jì)算：CRij=mMRij+nNRij （3-1）式中MRij為物流相關(guān)程度等級量化值；NRij為非物流相關(guān)程度等級量化值。4） 劃分綜合相關(guān)程度等級。利用CRij值進(jìn)行綜合相關(guān)程度等級劃分，建立存儲單元的綜合關(guān)聯(lián)圖。根據(jù)遞減的CRij值，將各存儲單元之間的綜合相關(guān)程度等級劃分為A、E、I、O、U和X六個(gè)等級

32、。綜合相關(guān)程度劃分等級依據(jù)見下表（表3-3）22。表3-3 綜合相關(guān)程度等級劃分依據(jù)22符號AEIOUX意義絕對重要特別重要重要一般不重要禁止靠近比例/%1325385152085根據(jù)需要確定3.2 作業(yè)區(qū)域面積計(jì)算各作業(yè)區(qū)域面積的確定與區(qū)域功能、作業(yè)方式、所配備的設(shè)施和設(shè)備、物流強(qiáng)度等有關(guān)，應(yīng)分別對各作業(yè)區(qū)域的面積進(jìn)行計(jì)算。例如，倉儲作業(yè)區(qū)域面積的大小與平均儲存時(shí)間、貨物平均占地面積和平均收貨量密切相關(guān)；具體設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所確定的總儲存能力計(jì)算倉儲作業(yè)區(qū)域所需面積和空間。此處利用式（3-2）進(jìn)行計(jì)算。其中S為實(shí)需面積、T為該存儲單位貨物平均在庫天數(shù)、N為平均每天該存儲單位接收貨物數(shù)、M為該存儲單

33、元貨物平均占地面積。S=TNM （3-2）3.3 總體規(guī)劃布置3.3.1 繪制作業(yè)單位位置相關(guān)圖通過物流與非物流關(guān)系分析確定各作業(yè)單元之間的距離關(guān)系后，使用線形圖法來確定他們之間的相對位置。使用線形圖法的方法如下表（表3-4）：表3-4 線性圖線段等級表23等級線段數(shù)長度A4條最短E3條A級的兩倍I2條A級的三倍O1條A級的四倍U不畫線/X折線/圖3-2 線型圖233.3.2 確定優(yōu)化方案布局優(yōu)化要以減少總物流量為目的。當(dāng)兩作業(yè)單位之間的物流量較大時(shí),應(yīng)使兩作業(yè)單位之間的距離盡量減小;反之,則增大兩者的距離。根據(jù)線性圖所顯示的作業(yè)單元相對位置擺放作業(yè)單元，根據(jù)實(shí)際情況安排各作業(yè)單元的具體面積并

34、最終形成優(yōu)化方案。233.3.3 優(yōu)化方案選擇 根據(jù)公式（3-3）計(jì)算出各優(yōu)化方案的總物流強(qiáng)度并進(jìn)行對比，選取總物流強(qiáng)最小的作為最終方案。其中M代表物流總強(qiáng)度，L代表兩作業(yè)單元的距離，Q代表兩作業(yè)單元的物流量。M=LQ （3-3）4 天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫優(yōu)化實(shí)例4.1 天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫簡介天祥集團(tuán)主要從事日常消費(fèi)品的檢驗(yàn)檢測。其樣板倉庫用于存放客戶寄送過來的產(chǎn)品樣板。樣板的種類十分繁多，體積差距較大，體積較小的如口罩、簽字筆、兒童玩具等，體積較大的如冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、沙發(fā)、浴缸等。倉庫分為大件區(qū)、家電區(qū)、燈具區(qū)、小件區(qū)、退板區(qū)、暫存區(qū)以及登記掃描區(qū)七個(gè)功能區(qū)（見圖4-1）。圖

35、 4-1 現(xiàn)有倉庫布局圖4.2 倉儲流程樣板先經(jīng)過登記掃描區(qū)登記信息、分配儲位并粘貼標(biāo)簽，然后放至?xí)捍鎱^(qū)等待管理人員搬運(yùn)到相對應(yīng)的存儲單元內(nèi)上，直到所有的檢驗(yàn)檢測完成后再放到退板區(qū)等待退板。圖 4-2 樣板倉儲流程圖4.3 現(xiàn)存問題1）燈具區(qū)、暫存區(qū)的面積過大，經(jīng)常出現(xiàn)大量儲存空間被閑置的情況，嚴(yán)重降低了倉庫的儲存空間使用效率。2）小件區(qū)的位置設(shè)置最遠(yuǎn)但物流最較大，造成了工作人員在每天的搬運(yùn)過程中行走較遠(yuǎn)沒距離才能完成貨物的上架，這大大減低了倉庫的搬運(yùn)效率。3）大件區(qū)面積較小，很多貨物不能及時(shí)放進(jìn)儲存區(qū)域中，只能暫放在過道里，這種情況造成過道經(jīng)常被占用，嚴(yán)重影響正常的搬運(yùn)工作。4.4 對策建議

36、1）針對燈具區(qū)和暫存區(qū)的存儲面積利用率低的問題，在設(shè)計(jì)優(yōu)化方案時(shí)，在保證這兩處區(qū)域的實(shí)需面積后把多余面積劃出，分?jǐn)偨o其他存儲單元。2）針對小件區(qū)搬運(yùn)距離過遠(yuǎn)的問題，應(yīng)盡可能地把小件區(qū)設(shè)計(jì)于掃描登記區(qū)相鄰的地方以縮減搬運(yùn)距離。3）針對大件區(qū)面積不足問題，因其中存儲的貨物體積較大，相容性較差，所以在保證其他區(qū)域有足夠所需面積的前提下應(yīng)該盡量所剩面積都用于大件區(qū)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，嚴(yán)禁把貨物堆放在過道中間，以免影響正常的搬運(yùn)工作。4.5 天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫布局優(yōu)化在3月23日到4月3日共10個(gè)工作日時(shí)間里，統(tǒng)計(jì)各儲存區(qū)域每天收到的樣板數(shù)量、退板數(shù)量以及隨機(jī)抽取每個(gè)儲存區(qū)域40%的樣板測量其占地面積

37、和平均存儲時(shí)間。其次，測量每個(gè)儲存單元的面積、倉庫總面積、各儲存區(qū)域之間的距離等數(shù)據(jù)（見表4-1、4-2）。表 4-1 各作業(yè)單元物流量數(shù)據(jù)表日期 作業(yè)單元1.大件區(qū)2.家電區(qū)3.燈具區(qū)4.小件區(qū)5.退板區(qū)6.暫存區(qū)7.登記掃描區(qū)23日2413123814498724日166153016366525日21793215376926日178143517397427日167102813336130日199133316407431日17914341842741日2179241136612日20614361434763日15101034164269平均18.68.21232.41538.871表 1-2

38、 占地面積、儲存時(shí)間、現(xiàn)有面積匯總表功能區(qū)平均占地面積（）平均儲存時(shí)間（天）現(xiàn)有面積（）1.大件區(qū)0.675.1502.家電區(qū)0.436.3103.燈具區(qū)0.283.327.54.小件區(qū)0.092.17.55.退板區(qū)0.084356.暫存區(qū)1.320.2157.登記掃描區(qū)005根據(jù)公式（3-2）及表（4-1），表（4-2）數(shù)據(jù)可計(jì)算出各作業(yè)單元實(shí)際需要使用的面積。表 4-3 現(xiàn)有面積與實(shí)需面積對比表功能區(qū)現(xiàn)有面積（）實(shí)需面積（）1.大件區(qū)5063.562.家電區(qū)27.522.213.燈具區(qū)1011.014.小件區(qū)7.56.12續(xù)表4-3功能區(qū)現(xiàn)有面積（）實(shí)需面積（）5.退板區(qū)53.786.暫存

39、區(qū)1510.247.登記掃描區(qū)55從表（4-1）中可以計(jì)算出10天內(nèi)各作業(yè)單元的平均處理貨物數(shù)量，再結(jié)合圖（4-2）可得知每對儲存單元間的物流量。表 4-4 定量從至表物流作業(yè)區(qū)域搬運(yùn)到達(dá)區(qū)1.大件區(qū)2.家電區(qū)3.燈具區(qū)4.小件區(qū)5.退板區(qū)6.暫存區(qū)7.登記掃描區(qū)搬運(yùn)起始區(qū)1.大件區(qū)3.218.62.家電區(qū)3.68.23.燈具區(qū)2.8124.小件區(qū)5.432.45.退板區(qū)6.暫存區(qū)38.87.登記掃描區(qū)根據(jù)從至表中各作業(yè)單元間的物流量，結(jié)合表（3-2）得出給儲存單元對之間的物流量登記并編寫物流關(guān)系分析圖如下（圖4-3）。圖 1-3 相互關(guān)系圖因?yàn)樵搨}庫各存儲單元或單元內(nèi)存儲的貨物不存在噪音、粉

40、塵、震動(dòng)、易燃、易爆等危險(xiǎn)，整個(gè)倉庫同時(shí)使用通一套工作人員，都使用相同的設(shè)備，各區(qū)域間不存在人員的監(jiān)督與管理的關(guān)系，也不存在使用相同文件檔案的情況。所以在此把非物流關(guān)系分析省略。根據(jù)物流關(guān)系分析圖中各物流量等級繪制線形圖如下（見圖4-4），繪制出來的線型圖是布局?jǐn)[樣的依據(jù)。圖 4-4 各儲存單元線形關(guān)系圖根據(jù)線型圖中各作業(yè)單元的強(qiáng)度大小安排作業(yè)單元間的距離。綜合建筑物的實(shí)際形狀，可有面積大小等因素，最終得出以下兩種布局方案（見圖4-5、4-6）。在布局時(shí)根據(jù)實(shí)際情況，因注意以下兩點(diǎn)原則：1）登記掃描區(qū)為開放的作業(yè)單元，其組成僅為系統(tǒng)電腦和掃描打印設(shè)備，并無存儲功能，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可以與其他作業(yè)單

41、元相連，不需要再設(shè)計(jì)過道。圖 4-5 優(yōu)化布局方案一2）貨物進(jìn)入樣板倉庫時(shí)都需要進(jìn)行登記掃描，所以登記掃描區(qū)應(yīng)該設(shè)計(jì)在最靠近入口出的地方圖4-6 優(yōu)化布局方案二根據(jù)優(yōu)化方案圖計(jì)算出兩個(gè)方案中各存儲單元的實(shí)際面積（表4-5）。表 4-5 各方案存儲單元面積對比表功能區(qū)實(shí)需面積（）方案一面積（m2）方案二面積（m2）1.大件區(qū)63.566465.732.家電區(qū)22.2122.68233.燈具區(qū)11.0111.1611.54.小件區(qū)6.126.756.155.退板區(qū)3.783.964.276.暫存區(qū)10.2411.410.257.登記掃描區(qū)555最后根據(jù)輸出的優(yōu)化方案圖中的數(shù)據(jù)，分別計(jì)算兩個(gè)方案中各

42、運(yùn)輸路線的物流強(qiáng)度與總物流強(qiáng)度。最后以總物流強(qiáng)度作為擇優(yōu)評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，選擇總物流量最小的方案作為最優(yōu)方案輸出。表 4-6 各方案物流強(qiáng)度對比作業(yè)單元間路線原方案優(yōu)化方案一優(yōu)化方案二登記小件170.156.70暫存家電63.5586.5120.91暫存大件120.918.635.34暫存燈具3020.446.8小件退板44.5541.0483.16燈具退板78.6842.28家電退板45.916.9221.06大件退板30.413.66.08總物流強(qiáng)度512.4262.45255.63經(jīng)過計(jì)算，優(yōu)化前的總物流強(qiáng)度為512.4，優(yōu)化方案一的總物流強(qiáng)度為262.45，優(yōu)化方案二的總物流強(qiáng)度為255.63。顯然方案二優(yōu)化效果較好，故選擇方案二。4.6 結(jié)論本文通過對天祥集團(tuán)廣州分公司樣板倉庫的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)倉庫存在部分存儲單元面積過小，無法放入全部貨物，導(dǎo)致貨物被堆積在過道，造成過道堵塞，影響搬運(yùn)效率的情況。在實(shí)際測量了倉庫面積、庫內(nèi)物流量、貨物平均存儲時(shí)間等數(shù)據(jù)后，根據(jù)SLP法推算出各存儲單元間的物流關(guān)系等級，根據(jù)物流關(guān)系等級畫出線型圖，通過線型圖安排區(qū)域相對位置，再結(jié)合實(shí)需面積規(guī)劃各作業(yè)單元的具體長度和寬度，得出最終的優(yōu)化方案，在實(shí)現(xiàn)各存儲單元面積