物流仿真方案設(shè)計(jì)

1、百蝶杯物流仿真設(shè)計(jì)大賽方案設(shè)計(jì)隊(duì)名：旋風(fēng)隊(duì)學(xué)校：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)專業(yè)：物流工程本科三年級指導(dǎo)教師：趙月霞2016年9月10日目錄摘要： 1關(guān)鍵詞 ： 1引言 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。1. 物流配送中心的系統(tǒng)調(diào)研 22. 運(yùn)營數(shù)據(jù)分析 32.1 EIQ 分析概述 32.2 EQ 總體分析 32.3 EIQ 周期性分析 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.4 EN 分析 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.5 IQ 分析 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。2.6 IK 分析 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.7 IQ/IK 交互分析 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.8 EIQ-PCB 分析 83. 儲位管理與庫存控制 63.1 儲位管理與庫存控制原則 63.2 立

2、體式倉庫的存儲特征碼庫位分配方法 63.3 普通托盤貨架及揀貨區(qū)倉儲管理的方法 103.4 10 種貨品的具體指派 114揀貨策略 124.1 播種式與摘取式揀選方式的選擇 124.2 揀貨時(shí)窗 134.3 揀貨分區(qū) 134.4 基于節(jié)約算法的訂單分割、訂單分類 205流程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 175.1 IDEF 的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的介紹 175.2 組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與崗位職責(zé) 235.3 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) SOP 236新技術(shù)的應(yīng)用 20總結(jié) 20參考文獻(xiàn)： 21附錄： 22證物流中心的高效運(yùn)作， 必須合理的選擇物流中心系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)作方式。 本文以物流 中心系統(tǒng)中貨物的出庫入庫等問題作為研究對象， 借助

3、于 EIQ 分析、 IDEF0 、儲位特征碼以 及 S 形揀貨路徑等方法，提出物流中心系統(tǒng)作業(yè)的部分運(yùn)行策略方法的改進(jìn)，具體的包括 以下 6 個(gè)方面：物流配送中心的系統(tǒng)調(diào)研： 調(diào)研過程中進(jìn)駐 WMS 系統(tǒng)， 進(jìn)行了倉儲貨物的存儲的數(shù)據(jù) 導(dǎo)出、 貨物的存儲情況的調(diào)查等信息， 其次利用所給出的物流中心的圖紙等工具， 得出了物 流中心建設(shè)的數(shù)據(jù)。運(yùn)行數(shù)據(jù)分析：基于 EIQ 的分析方法，對貨物的出入庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出商品出 貨的頻率、每一品項(xiàng)出貨數(shù)量的大小等物流作業(yè)特性；依據(jù)所得結(jié)果將所研究的貨物分為 ABC 類，對后續(xù)的分析做出了鋪墊。儲位管理與庫存控制： 基于第一部分和第二部分得出的結(jié)果， 運(yùn)

4、用儲存特征碼的庫存分 配方法對所研究的貨物進(jìn)行儲位的管理與庫存的控制， 認(rèn)為百蝶物流中心的儲位管理與庫存 控制的問題可參考此方法，能夠降低倉儲成本，提高物流中心的作業(yè)效率。揀貨策略：基于摘取式與播種式相結(jié)合的揀貨方式的選取，將訂單的出庫時(shí)窗設(shè)為15min，并結(jié)合節(jié)約算法對訂單分割和訂單分批處理，通過實(shí)例驗(yàn)證，得出了良好的運(yùn)行結(jié) 果；最后對揀貨分區(qū)進(jìn)行概述。流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化：針對作業(yè)流程和物流設(shè)備的特性，利用IDEF0 方法建立物流中心集約化運(yùn)營模式， 結(jié)合整個(gè)物流中心的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和崗位職責(zé)， 重點(diǎn)分析物流集約化作業(yè)模 式以及整個(gè)物流中心系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)。新技術(shù)的應(yīng)用：討論物流中心如何采用 RFID

5、 技術(shù)實(shí)現(xiàn)庫存信息的快速、準(zhǔn)確的采集， 并設(shè)計(jì)了基于 RFID 技術(shù)的物流中心庫存作業(yè)流程。關(guān)鍵詞： EIQ 分析；儲位特征碼、 IDEF0 ； RFID ； S 形揀貨路徑；節(jié)約算法引言：隨著信息技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化趨勢，推動(dòng)著越來越多的產(chǎn)品在世界范圍 內(nèi)流通、生產(chǎn)、銷售和消費(fèi)，為我國企業(yè)帶來了逢勃發(fā)展的春天。經(jīng)濟(jì)的高 速發(fā)展伴隨著物流活動(dòng)日益龐大和復(fù)雜，成為很多中小型企業(yè)面對同樣的重大問題，特別倉儲的設(shè)備、人員、裝配的不足也成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸。 因此, 本文通過對企業(yè)庫存模式的研究與分析，提出了第三方物流企業(yè)管理的倉儲中心存儲模式，有助于較大程度緩解企業(yè)庫存設(shè)施落后、效率低下問題，促 進(jìn)

6、企業(yè)高速、快捷、穩(wěn)健的發(fā)展。1. 物流配送中心的系統(tǒng)調(diào)研1.1具體數(shù)據(jù)見附錄二。1.2回歸分析回歸分析是應(yīng)用極其廣泛的數(shù)據(jù)分析方法之一。它基于觀測數(shù)據(jù)建立 變量間適當(dāng)?shù)囊蕾囮P(guān)系，以分析數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律，并可用于預(yù)報(bào)，控制 等問題。回歸方程是根據(jù)樣本資料通過回歸分析所得到的反映一個(gè)變 量（因變量）對另一個(gè)或一組變量（自變量）的回歸關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 回歸直線方程用得比較多，可以用最小二乘法求回歸直線方程中的 a,b，從而得到回歸直線方程。根據(jù)已提供的百蝶物流過去五年業(yè)務(wù)量，做出如下折線圖建立回歸直線方程：yA=a+bx根據(jù)公式1=1II£i=la=y*bx得出回歸函數(shù)：y=47022.9+

7、50892.9x下表為百蝶未來五年業(yè)務(wù)量預(yù)測值年份業(yè)務(wù)量(件/年)2016352380.32017403273.22018454166.120195050592020555951.91.3百蝶物流中心最大存儲能力預(yù)測根據(jù)百蝶現(xiàn)有商品以及卓悅的商品，我們預(yù)測平均每個(gè)托盤裝24件貨物；根據(jù)1.1，立體貨架和普通貨架共可放 3808個(gè)托盤既91392件貨物，揀貨區(qū)共可存放3291件貨物。當(dāng)達(dá)到最大存儲時(shí)，可存放946832. 卓悅家電產(chǎn)品預(yù)測2.1預(yù)測方法介紹2.2產(chǎn)品下一年銷量預(yù)測:古口產(chǎn) 口口名稱7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月卓悅電磁爐(C21-WH2105)106096

8、6.8959.9826.2817.1814.7806.0797.7789.9781.1771.7760.8736.8卓悅微波爐(Z3-L233B)259.7259.1226.0224.4221.6218.4217.8216.9211.6209.1206.5203.4280卓悅電烤箱(ZY38C51.751.444.443.543.042.642.241.741.040.339.338.2B-AA )52卓悅電蒸鍋308.299.291.(ZY-SY363.9361.2313.03307.8301.65294.91286.0279.6274.8H18-2A)390卓悅電飯煲(ZB-FS90.49

9、0.077.776.876.075.574.873.872.671.369.767.93094)95卓悅濃香寶電壓力鍋1099.1085.916.906.886.(ZY-QC25933.14914.6908.78903.73870.0849.5828.450B4XM)1255卓悅智能電飯237.226.220.煲276.4270.5235.91231.7230.62226.85214.3209.6202.6(FZ4086)325卓悅wifi 超級電飯煲1130.1120.974.7962.954.4940.6934.918.4909.899.6882.9856.9(WFZ134174011XM

10、)1240卓悅IH電飯煲793.748.723.(ZB-FS945.8941.1804.71778.4763.52734.79705.8704.3702.04088)1010卓悅榨469.446.428.汁機(jī)560.3560.2482.34460.5450.93437.79423.0414.6407.2(ZJ-WJE2803D)555卓悅HALO智能豆145.142.140.漿機(jī)168.4166.2146.6142.1142.6139.0138.5135.9131.6370(DJ13B-HJK2)200卓悅智能電燉鍋150.149.150.176.1172.9148.0146.9148.515

11、1.8148.0143.3132.6(ZY-W234BZS162X) 190卓悅雙層防燙電水壺89.388.876.575.474.573.672.671.470.169.067.465.9(TM1502b) 95卓悅養(yǎng)生壺131.126.120.(ZK-GE154.3157.8133.8130.3131.4125.2120.6118.6113.13901702)120卓悅料理機(jī)(ZJ-BL46.847.241.040.940.239.638.737.737.036.335.935.325C3)42卓悅電烤機(jī)(WJHN55.455.447.547.247.146.646.445.744.743

12、.843.042.12828D)60卓悅面條機(jī)141.139.135.(ZY-W157.7162.0142.8143.2140.1137.9131.8128.1126.4849NS1501B) 110卓悅面包機(jī)61.361.152.452.151.951.451.150.749.948.146.545.5(ZZ-TLC2000)60卓悅小砍骨刀（38815-150）12001194.81193.71032.81022.41009.6995.6982.5967.2951.3933.2915.0894.9卓悅廚房多用 剪刀（41378-000）9068.365.755.456.457.659.06

13、0.960.259.157.555.652.93. 儲位管理與庫存控制3.1儲位管理與庫存控制原則1）周轉(zhuǎn)率法則。將貨品周轉(zhuǎn)率由大到小排序，周轉(zhuǎn)率越高的貨品應(yīng)離存儲 區(qū)出入口越近。2）揀取密度因素排列（SDF）法則：即每年揀取的數(shù)量/所需的空間的比值 越大，則貨品所放置的儲位就離出入口越近， 而且盡量放置在貨架的中層，便于 揀取。此方式的優(yōu)點(diǎn)是：每一揀取路徑的平均移動(dòng)距離最短；每一揀取路徑所花費(fèi) 的時(shí)間最短；存儲空間的利用率較高。3）產(chǎn)品相關(guān)性法則相關(guān)性大的貨品放在相互靠近的地方。4）產(chǎn)品同一性法則。把相同物品存放于同一位置。5）產(chǎn)品相容性法則。相容性低的貨品不可放置在一起，以免損害品質(zhì)。6）

14、產(chǎn)品尺寸法則。既要考慮單品的尺寸，也要考慮相同的一組貨品所占據(jù) 的空間大小。在存儲時(shí)，儲位的分配要能適應(yīng)貨品體積的變化。 避免出現(xiàn)空間浪 費(fèi)或空間不足的情況。7）重量特性法則。按貨品重量不同來決定存儲貨品的高低位置。對于人工揀選作業(yè)的物流中心，人的腰部以下適合重物的存儲，腰部以上適合輕物或小型 貨品的存放。3.2立體式倉庫的存儲特征碼庫位分配方法在本次的仿真比賽中所設(shè)計(jì)的貨物儲存方法采用劉金平3提出的儲存特征碼的庫存分配方法，采用仿真的算法驗(yàn)證了隨機(jī)儲存方法和儲存特征碼的庫存分 配方法，得出了兩種方式下入庫作業(yè)平均等待時(shí)間、出庫作業(yè)平均等待時(shí)間，入 庫作業(yè)平均時(shí)間、出庫作業(yè)平均時(shí)間、入庫作業(yè)平

15、均空載時(shí)間、出庫作業(yè)平均空 載時(shí)間、入庫作業(yè)平均承載時(shí)間、出庫作業(yè)平均承載時(shí)間的各項(xiàng)指標(biāo)， 分析得到 的結(jié)果，得到了儲存特征碼的庫存分配方法優(yōu)越于隨機(jī)庫存方法。 國內(nèi)的其他相 關(guān)學(xué)者也在此方面進(jìn)行了應(yīng)用，并得出了較好的結(jié)果。以出入庫臺為中心將在線自動(dòng)化立體倉庫的庫位進(jìn)行分區(qū)；分別確定各分區(qū)內(nèi)庫位的存儲特征碼；按照靠近該物料出庫臺的原則分配庫位。應(yīng)用存儲特征碼 的在線自動(dòng)化立體倉庫的庫位分配有如下三個(gè)連續(xù)的步驟：1) 確定物料的存儲特征碼；2) 確定庫位的存儲特征碼；3) 進(jìn)行庫位分配。應(yīng)用存儲特征碼的庫位分配方法的具體過程如圖3.1-1所示，下面對各個(gè)過程進(jìn)行詳細(xì)敘述：選擇最優(yōu)的庫位輸出分配的

16、庫位圖3.1-1庫位分配法流程圖3.2.1、確定物料的存儲特征碼(1) 確定物料的庫位分區(qū)碼。(2) 確定物料的出入庫頻率碼。不同的商品，其出入庫頻率也不一樣，根據(jù) 物料的出入庫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以將物料的出入庫頻率分為高、中、低三種，分別用H,M,L表示。322、確定庫位的存儲特征碼(1)庫位號。每一個(gè)庫位被賦予一個(gè)唯一的標(biāo)志號碼，從1到最大庫位數(shù),這個(gè)號碼用于數(shù)據(jù)通訊(2)庫位位置。庫位位置信息表示了庫位在倉庫中所處的具體位置，以排、 列、層表示，如第一排貨架中第 3列第6層的庫位表示為:01 X)3 X)6o(3) 確定庫位的分區(qū)碼。將整個(gè)立體倉庫的庫位以各個(gè)出人庫臺為中心分成 相應(yīng)數(shù)目的分區(qū)

17、， 庫位的分區(qū)碼等于其被分配給的出入庫臺號， 假設(shè)一個(gè)庫位被 分配給第 3 個(gè)出入庫臺，則它的分區(qū)碼等于 3o(4) 確定庫位的距離特征碼。確定庫位相對各個(gè)出入庫庫臺的距離特征碼， 是為了在分配庫位時(shí)，能夠方便快捷地得到距離出入庫庫臺最近的庫位。a) 確定出入庫庫臺的庫位化位置表示。 為了計(jì)算庫位與各個(gè)出入庫庫臺的距 離，將出入庫庫臺的位置按照庫位位置的方法表示， 1 號出入庫庫臺的位置表示 為：01 X)1X)1ob) 計(jì)算庫位與各個(gè)出入庫庫臺的距離。 確定了各個(gè)出入庫庫臺的庫位化位置 表示后，用公式(1)計(jì)算各個(gè)庫位相對于各個(gè)出入庫庫臺的距離特征碼。計(jì)算距 離特征碼的目的在于當(dāng)有多個(gè)庫位符

18、合存儲特征碼的時(shí)候， 能方便快捷地從中選 擇距離最近的庫位。dist(i) max( a |庫位列代碼 一i#庫臺列代碼|,|庫位層代碼 一i#庫臺層代碼|) 式中，i =1,.,5,dist(i)表示庫位與第個(gè)i出入庫庫臺之間的距離特征碼，系數(shù)a表 示堆垛機(jī)在水平方向走過一個(gè)庫位的所需的時(shí)間與堆垛機(jī)在垂直方向走過一個(gè) 庫位所需的時(shí)間之比，由下式確定：a (Vv L)/(VH H )(1)式中：Vv代表堆垛機(jī)的垂直運(yùn)行速度；VH 代表堆垛機(jī)的水平運(yùn)行速度 ;L 代表庫位的長度 ；H 代表庫位的高度 ；(5) 確定庫位的出入庫頻率碼在每個(gè)出入庫庫臺的庫區(qū)中， 將庫位按照與對應(yīng)出入庫庫臺距離的遠(yuǎn)近

19、設(shè)置 頻率碼，分為高、中、低三種，分別用 A,B,C表示。(6) 確定庫位的承重特征碼。為了使貨架受力良好，一般將重物放在下面，將較輕的物料放在上面。將庫位的承重特征碼分為重、輕兩種，以W代表重，以L代表輕。確定了庫位的分區(qū)碼、出入庫頻率碼和承重特征碼之后，將它們組合即得到 如圖3.2-2下所示的庫位存儲特征碼：庫位號分區(qū)碼頻率碼承重特征碼圖3.2-2存儲特征碼3.2.3、進(jìn)行庫位的分配：分別將物料和庫位的存儲特征碼確定好了以后，就可以對出入庫作業(yè)進(jìn)行庫位分配。入庫時(shí)，庫位分配的規(guī)則如下：規(guī)則1:庫位的dist(j)越小，分配的優(yōu)先權(quán)越高，即DFNO MIN (dist( j) , (j為物料

20、下次出庫的庫臺號)；目的是將物料就近放置在出庫臺附近以保證快速響 應(yīng)出庫請求。規(guī)則2:庫位的dist(i)越小，分配的優(yōu)先權(quán)越高，即DIST MIN (dist(i) ,(i為物料入庫的庫臺號);目的是使堆垛機(jī)的行程盡量短。出庫時(shí)，庫位分配的規(guī)則如下：規(guī)則1:越早入庫的物料出庫的優(yōu)先權(quán)越高(FIFO )，即ST MAX (TIME now TIME )，保證加快周轉(zhuǎn)，先入先出。為了既防止物料存儲 時(shí)間過長，又保證出庫作業(yè)的效率，在執(zhí)行這條規(guī)則時(shí)，并不是嚴(yán)格按照先入先 出，而是給物料確定一個(gè)存儲期限，只有達(dá)到或者超過存儲期限的物料才按照先 入先出進(jìn)行庫位分配。規(guī)則2:庫位的dist(i)越小，分

21、配的優(yōu)先權(quán)越高，即DFNO MIN (dist(i), ( i為物料出庫的庫臺號)；目的是選擇離出庫臺最近的物料，保證快速響應(yīng)出庫請 求。為研究儲存特征碼的儲存方法的有效性，本文就對自動(dòng)化立體式倉庫內(nèi)一種 商品(康師傅香辣牛肉面)的一天內(nèi)的出入庫的總時(shí)間進(jìn)行研究，并將庫位分配前后的時(shí)間進(jìn)行對比，得出結(jié)論。首先，選取4月29日康師傅香辣牛肉面在自動(dòng)化立體倉庫以整箱出庫的所 有訂單，訂單如下表：表3.2-1 4月29日康師傅香辣牛肉面出庫情況商品名稱時(shí)間訂單數(shù)量/件包裝數(shù)量/件康師傅香辣牛肉面2015-04-29 08:42:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 08:42:00903

22、0康師傅香辣牛肉面2015-04-29 10:06:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 10:06:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 10:48:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 10:48:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 13:48:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 14:42:006030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 18:22:009030康師傅香辣牛肉面2015-04-29 19:27:006030由表可知一天內(nèi)總計(jì)的出貨的訂單數(shù)量為 660件即22箱不足1托盤（24箱）， 因此設(shè)一天的入庫量為1托

23、盤。由CAD圖紙可知，每個(gè)庫位的長度為1.3米， 高度為1.5米，并且設(shè)堆垛機(jī)的水平速度為 3m/s,垂直速度為1m/s,經(jīng)過相關(guān) 計(jì)算可得下表：表 3.2-2倉儲位置入庫點(diǎn)入庫時(shí)間/s出庫點(diǎn)出庫時(shí)間/s總時(shí)間/s水平距離/m垂直距離/m水平距離/m垂直距離/m庫位分配前A0103113.916.516.548.116.516.5*599庫位分配后A01370548.17.516.33.97.57.5*553.8庫位通過存儲特征碼的方法進(jìn)行分配后，入庫出庫的總時(shí)間減小，工作效率 提升，因此該方法對于整個(gè)倉儲管理系統(tǒng)是有效的。3.3普通托盤貨架及揀貨區(qū)倉儲管理的方法表3.3-1普通托盤貨架及揀貨

24、區(qū)倉儲管理的方法表優(yōu)化方法普通托盤貨架按周轉(zhuǎn)率分ABC區(qū)，周轉(zhuǎn)率的高低決定貨品所在區(qū)域的位置，A區(qū)貨品周轉(zhuǎn)率最高，最靠近存儲區(qū)入口，其次是B區(qū)，C區(qū)離入口最遠(yuǎn)。揀貨區(qū)結(jié)合貨品的流動(dòng)性和物理特性分配貨位，遵循以下規(guī)則:1、SDF法則2、相關(guān)性法則3、貨品號相似的避免放在同一層貨位上 4、 產(chǎn)品尺寸法則3.4 10種貨品的具體指派根據(jù)以上的原則及方法對三維仿真系統(tǒng)的庫位進(jìn)行分配（見附錄C）,對賽題的具體的指派如下：表3.4-1 10種貨品的具體指派編碼名稱AB（分 類整箱貨物 重量托盤貨物重量1118g康師 傅3+2酥 松（奶油）B23.62566.9062華豐香烤 雞翅A4846.083280m

25、l 娃 哈哈營養(yǎng) 快線（原味）A20134.44380ml 農(nóng) 夫山泉天 然水A24218.88596g康師 傅妙芙歐 式（鮮橙 牛奶）A3069.126康師傅香 辣牛肉面A1231.3927140G高露潔二重功 效B48161.288600MI芬達(dá)B24345.69雀巢咖啡1+2 （10條裝）C48149.7610400ml舒蕾洗發(fā)水C12115.2重量編碼原存儲區(qū) 儲位調(diào)整后存 儲區(qū)儲位原揀貨區(qū) 儲位調(diào)整后揀 貨區(qū)儲位MA010101A010905L015002L011202A010104A010906A010111A011005A010202A011006A010205A011007MP

26、010101P010101F110601F010103P010202P010202P010503P010302HP011001P011001L010602L010602P010902P010902P011402P011002HA010209A013901F100202F100202A010302A014001A010305A013902A010309A014002MP011403P011403L010601L010601P011401P011401P011802P011302MA010311A013705L013901L010101A010402A013805A010406A013706A01

27、0410A013806A010508A013905HA051008A051001F110603F110603A081103A081103A080310A081102A081405A081405A093006A093006HP012202P012202F050501F050501P012201P012201HA062905A060101F100402F100402A043401A040101A051106A050102A053604A050201A053005A050101HP012501P012501L014001L014001.P010102P012601利用上述的存儲特征碼的庫位分配方法，

28、根據(jù)所給出的 10中貨物的信息, 設(shè)計(jì)出了新的儲位，在應(yīng)用新的儲位情況下，可以更加有效的保證物流中心高效 率和低成本的運(yùn)作，從而達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)中的要求。4.揀貨策略4.1播種式與摘取式揀選方式的選擇在比賽中，我們在揀貨作業(yè)時(shí)采用摘取式揀選方法， 在訂單匯總后分割時(shí)采用播種式揀選方法。在該系統(tǒng)中應(yīng)用電子顯示標(biāo)簽進(jìn)行摘取式揀選作業(yè)， 每一品種的貨物對應(yīng)一 個(gè)電子標(biāo)簽， 控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可根據(jù)貨物位置和訂單數(shù)據(jù)， 發(fā)出出貨指示并使貨 架位上的電子顯示標(biāo)簽亮燈， 操作員根據(jù)電子標(biāo)簽所顯示的數(shù)量及時(shí)、 準(zhǔn)確地完 成商品揀貨。訂單匯總后分割時(shí)采用播種式分揀法。 先將訂單匯總， 對相同品項(xiàng)的商品進(jìn) 行揀貨，然后

29、分割訂單采用播種式分揀。4.2 揀貨時(shí)窗當(dāng)訂單到達(dá)直至揀貨完成出貨所需的時(shí)間異常緊迫時(shí)， 可利用此策略開啟短 暫而固定的時(shí)窗， 將此時(shí)窗中所到達(dá)的訂單歸為同一批， 進(jìn)行批量揀取。 該分批 方式的重點(diǎn)在于如何確定時(shí)窗大小， 影響的主要因素有： 客戶的預(yù)期等候時(shí)間以 及單批訂單的預(yù)期處理時(shí)間。由于這種揀貨方式主要是為了適應(yīng)客戶的緊急需 求，規(guī)定顧客的訂單傳輸時(shí)間少于 0.5 小時(shí)（即設(shè)為十五分鐘） ，且每批訂單處 理的時(shí)間在揀貨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也應(yīng)盡可能地縮短。 時(shí)窗分批方式常與分區(qū)及訂單 分割聯(lián)合運(yùn)用， 且適合到達(dá)頻繁密集的訂單形態(tài)， 且對緊急插單的需求有一定針 對性。本文釆用靜態(tài)時(shí)窗分批， 由于各

30、揀貨區(qū)因分區(qū)工作量和時(shí)窗分批揀貨量的 不平衡產(chǎn)生作業(yè)等待， 縮短這段等待時(shí)間， 則可以大大提高揀貨效率， 給配送中 心帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益。 所以確定時(shí)窗的大小是時(shí)窗分批方式的關(guān)鍵所在。 在充 分考慮分區(qū)工作量平衡的情況下， 分別算出各揀貨分區(qū)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)揀取時(shí)間， 求出 其中揀取時(shí)間最長的揀貨區(qū)域的揀取時(shí)間， 并將該時(shí)間定為時(shí)窗的長度， 就可以 在一定程度上消除因時(shí)窗分批不平衡引起的等待時(shí)間。4.3 揀貨分區(qū)揀貨分區(qū)就是將揀貨員分配到各個(gè)揀選區(qū)， 即分配走廊的一部分或某個(gè)機(jī)械 裝置給揀貨員進(jìn)行訂單揀選作業(yè)的區(qū)域。 這種揀選方式最突出的特點(diǎn)是： 一個(gè)揀 貨員被指派到某個(gè)區(qū)域， 而其他揀貨員都不在那個(gè)

31、工作區(qū)域工作在訂單揀選作業(yè) 當(dāng)中。意味著揀貨員并不負(fù)責(zé)完成一個(gè)訂單的揀選任務(wù)。 一個(gè)訂單上的所有貨品 是從不同區(qū)域揀選出來的，因此這些貨品是由不同的訂單揀貨員揀選出來的。揀選員被分配到指定的工作區(qū)域后， 他們會(huì)越來越熟悉自己所負(fù)責(zé)區(qū)域里的 產(chǎn)品及其位置，這種對貨品的熟悉可以提高訂單揀選作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性。 其次，由于同一時(shí)間一條走廊里不會(huì)超過一個(gè)操作員。所以擁擠的程度被減小到最小。 同時(shí)，采用分區(qū)揀選作業(yè)方式后，操作人員在揀選過程中很少或是幾乎沒有機(jī)會(huì) 與其他人進(jìn)行過多的聊天交流活動(dòng)雖然某些交流活動(dòng)是健康的，但分區(qū)揀選有利于對之進(jìn)行控制和監(jiān)管。根據(jù)各區(qū)揀貨時(shí)間并發(fā)與否，常見的分區(qū)作業(yè)方式又分為

32、串行分區(qū)和并行分 區(qū)。其中，串行分區(qū)指所有貨品是逐步揀選的， 揀貨員負(fù)責(zé)揀選完所負(fù)責(zé)區(qū)的貨 品后將裝物品的容器（箱或托盤）移進(jìn)入下分區(qū)或交給下一個(gè)分區(qū)接著揀選，就像 接力賽跑一樣，一棒傳一棒。在此系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)某分區(qū)揀貨員回到和前一分 區(qū)的交接點(diǎn)時(shí)，沒有前一分區(qū)已經(jīng)完成的訂單，由于不能越過交接點(diǎn)去幫助前一 分區(qū)那位忙碌的揀貨員，只得無奈的等待，造成了時(shí)間的浪費(fèi)，揀貨不能達(dá)到最 高效率。動(dòng)態(tài)分區(qū)（接力式分區(qū)）是串行分區(qū)的一種改進(jìn)，見下圖。訂單在此不作 分割，揀貨員一區(qū)接一區(qū)的接力揀選，但分區(qū)大小不固定，以接力的方式來完成 所有的分揀動(dòng)作，消除了揀貨區(qū)的限制，避免了節(jié)點(diǎn)間的無奈等待，這種只包含

33、一個(gè)訂單的揀選，可以大大提高顧客訂單響應(yīng)速度，同時(shí)省去了分類作業(yè)的成本。 但貨物量很少時(shí)，那么揀選一個(gè)貨物平均所需的往返步行時(shí)間就相當(dāng)多，降低了揀貨效率。動(dòng)態(tài)分區(qū)揀選區(qū)圖4.3-1動(dòng)態(tài)分區(qū)揀選區(qū)圖相反，并行分區(qū)，各分區(qū)固定，但配合訂單分割與分批策略，運(yùn)用多組揀貨 人員在短時(shí)間內(nèi)共同完成訂單的揀選。 揀貨員在揀選一件產(chǎn)品的過程中，會(huì)在產(chǎn) 品上貼上條碼標(biāo)簽，然后將其放在一個(gè)人的手推車?yán)锩妫?或是放在位于揀貨員行 列旁邊的傳送帶上。手推車或是傳送帶上的貨物隨之將被送到一個(gè)分類系統(tǒng)處， 該系統(tǒng)會(huì)按照顧客訂單的要求將貨物進(jìn)行分類，可以是手工分類，也可采用自動(dòng)分揀設(shè)備進(jìn)行分類即當(dāng)一項(xiàng)訂單被分配給多個(gè)揀貨員

34、時(shí)，將這些訂單里的貨物重新整合在一起所付出的努力也極大地增加了。與分區(qū)揀選所節(jié)約的揀選時(shí)間相 比，我們還必須權(quán)衡由分區(qū)揀選所引起的分類工作的額外成本，如自動(dòng)化分揀設(shè)備價(jià)格從幾十萬到上千萬不等，速度在 6000件/小時(shí)以上，對國內(nèi)相當(dāng)一部分倉 儲企業(yè)來講，需對日前最傳統(tǒng)的單據(jù)分揀、借助電子標(biāo)簽等輔助設(shè)備分揀等的成 本效益與采用自動(dòng)化分揀系統(tǒng)的成本效益作權(quán)衡考量。本次比賽我們決定采用并行分區(qū)的揀貨分區(qū)方法，主要基于以下幾點(diǎn)考慮： (1)我們在揀貨策略中研究并執(zhí)行訂單分割和分批策略 (2)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用條碼技 術(shù)與RFID技術(shù)(3)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較高。4.4基于節(jié)約算法的訂單分割、訂單分類目標(biāo)函數(shù)

35、錯(cuò)誤味找到引用源。(1)約束條件 錯(cuò)誤!未找到引用源。n需要揀取的訂單總數(shù)錯(cuò)誤味找到引用源。一一周轉(zhuǎn)箱的容量錯(cuò)誤味找到引用源。一一第錯(cuò)誤味找到引用源。個(gè)訂單中所有品項(xiàng)的數(shù)量錯(cuò)誤味找到引用源。所有可行訂單批量集合錯(cuò)誤味找到引用源。一一每個(gè)可行的訂單批量， 錯(cuò)誤味找到引用源。訂單i屬于第時(shí)比訂單i不厲于和批'"錯(cuò)誤味找到引用源。揀取第錯(cuò)誤!未找到引用源。訂單中的所有品項(xiàng)的總行走的距離x 第習(xí)批視選中slo第E不批禰選中模型的目標(biāo)函數(shù)是訂單分批后，使各批訂單揀取路線總和最小。約束條件 (2) 表示每批訂單包含的品項(xiàng)數(shù)不超過揀貨車的容量，約束條件(3)和(4)表示每個(gè)訂單 只能被分配

36、到一個(gè)批量中。節(jié)約算法就是將訂單 錯(cuò)誤!未找到引用源。和訂單錯(cuò)誤!未找到引用源。合并 成在一條路線上進(jìn)行揀取的新訂單，使合并后的行走距離(行走時(shí)間)比分別揀取 訂單錯(cuò)誤!未找到引用源。和訂單錯(cuò)誤!未找到引用源。具有最大的節(jié)約量錯(cuò)誤!未 找到引用源。在合并的訂單中，存在具有共同類別或者相同的品項(xiàng)。 對這些品項(xiàng)的 揀取，只需訪問一次就能同時(shí)滿足多張訂單的要求。 另外，由于周轉(zhuǎn)箱容量的限制， 并不是每張訂單都能與其他訂單合并成一批進(jìn)行揀取。根據(jù)顧客的訂單傳輸時(shí)間少于0.5小時(shí)，任選一個(gè)15分鐘的時(shí)間段為試驗(yàn)數(shù)據(jù)，即選取 2015-04-29 08:00:002015-04-29 08:30:00。由

37、 5 張訂單，訂購 總品項(xiàng)數(shù)為45,根據(jù)周轉(zhuǎn)箱容量揀取所有的品項(xiàng)至少要分13個(gè)周轉(zhuǎn)箱才能實(shí)現(xiàn)。由于分批的目的在于最小化訂單揀取的行走距離，所以在分批之前必須確定相應(yīng)的路徑策略。揀貨路徑的選取通常有兩類方法：啟發(fā)式的方法和最優(yōu)化方法。啟發(fā)式方法 通常包括：S形啟發(fā)式揀貨方法(Traversal)、回城揀貨方法(Return)、中間點(diǎn) 揀貨方法(Midpoint )、最大間隙揀貨方法(Largest gap和綜合見揀貨方法。最 優(yōu)化方法確定的揀貨路徑來看，最優(yōu)化方法通常就是S形揀貨路徑和最大間隙揀 貨路徑的一個(gè)結(jié)合。薛永吉對以上的各種算法進(jìn)行仿真并得出 S形算法在倉儲的 揀貨路徑中是最優(yōu)化的揀貨方

38、式。 本文引用此結(jié)果，將S形揀貨路徑應(yīng)用到所研 究中的對象中，并得出良好的計(jì)算結(jié)果。路徑策略主要有穿越策略(也叫S形策略)、返回策略、中點(diǎn)策略、最大間隙 策略及優(yōu)化策略等。本文采用穿越策略。將所有的訂單兩兩組對，如表 4.4-1:表4.4-1節(jié)約值表訂單123451-2X-3XX-4X134-5XX149X-X表示不符合組合 選擇節(jié)約值最大的3、5組合,形成初始批量。錯(cuò)誤!未找到引用源。，其中錯(cuò)誤! 未找到引用源。選擇節(jié)約值最大的149，即訂單3、5為第一批。(3)從余下的排序中選擇節(jié)約值最大的2、4,錯(cuò)誤味找到引用源。，不滿足組合條件，放棄。 重復(fù)步驟(3)，當(dāng)前批s即為第1個(gè)優(yōu)化批量。將訂

39、單3、5從待分配訂單中 移走，轉(zhuǎn)至步驟(1),得到第2個(gè)優(yōu)化分批錯(cuò)誤!未找到引用源。，其中錯(cuò)誤!未找到引用 源。，(5)再將訂單2、4從待分配訂單中移走，轉(zhuǎn)至步驟(1)。此時(shí)只剩下訂單1， 所以訂單1自成一批。至此分批完畢，結(jié)果為(3, 5)，(2，4)，(1)。在揀貨作業(yè)中，最簡單的對訂單進(jìn)行分批的經(jīng)驗(yàn)方法就是遵循先到先服務(wù)原則,很顯然，在受到周轉(zhuǎn)箱容量約束的條件下，算例按先到先服務(wù)務(wù)的原則分批結(jié) 果為(1), (2), (3), (4),(5)。下面仍采用S形啟發(fā)式路徑策略計(jì)算不分批和 2種分批 情況下的行走總距離，即模型中目標(biāo)函數(shù)的值。對比節(jié)約啟發(fā)式分批；先到先服 務(wù)分批；不分批；得出節(jié)

40、約啟發(fā)式分批總行走距離最短，不分批行走距離最長，先到先服務(wù)介于兩者之間。訂單中重復(fù)產(chǎn)品的數(shù)量越多，不同訂單產(chǎn)品分布的巷道重復(fù)數(shù)越多，節(jié)約算法中行走距離的節(jié)約量也會(huì)越大，分批揀貨的優(yōu)越性就會(huì)越明 顯。5.卓悅貨物儲存方案5.1 ABC分類管理一個(gè)企業(yè)需要采購的原材料或零部件可能有幾百種、幾千種，甚至更多。這 么多的物料如果按照貨物數(shù)量多少平均花費(fèi)人力物力來管理，會(huì)極大地增加管理成本。因此，需要將全部物料合理分類，對不同物料采取不同的管理方法，有的 物料花費(fèi)的人力物力多一些，有的物料花費(fèi)人力物力少一些。對物料進(jìn)行分類的 方法有很多種，其中較常用的一種是 ABC分類法。ABC分類法又稱帕累托分 類法

41、，最早由意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家帕累托于1906年首次使用。該種方法的基本思想是：將庫存物料按品種和占用資金的多少分為重要的A類，一般重要的B類和不重要的C類三個(gè)等級，針對不同等級分別進(jìn)行管理和控制的一種方法。其 具體分類方法為：A類物料項(xiàng)數(shù)約為5%15%，所占資金約為60%80%; C 類物料項(xiàng)數(shù)約為60%80%，所占資金約為5%15%;其余為B類物料，其 項(xiàng)數(shù)與所占資金均為15%25%。產(chǎn)品名稱年銷售量單價(jià)年銷售額年銷售額比重/%累計(jì)銷售額比重種類比重分類卓悅智能電飯煲(FZ408632599476832999994768321.720.225A卓悅IH電飯煲(ZB-FS4088)101079329

42、51699793295117.320.3910A卓悅濃香6581810499658181014.370.5315A寶電壓力鍋(ZY-QC50B4XM) 1255卓悅wifi超 級電飯煲(WFZ4011XM) 12405397278398539727811.790.6520A卓悅電磁爐(C21-WH2105) 10604628799399462879910.110.7525B卓悅HALO智能豆?jié){機(jī)(DJ13B-HJK2) 2002625279129926252795.730.8130B卓悅微波爐(Z3-L233B)280152372448915237243.330.8435B卓悅智能電燉鍋(ZY

43、-WBZS162X)190147698769914769873.230.8840C卓悅電飯煲(ZB-FS3094)95108391599910839152.370.9045C卓悅榨汁機(jī)(ZJ-WJE2803D) 555106895715910689572.330.9250C卓悅面條機(jī)(ZY-WNS1501B) 1108873484698873481.940.9455C卓悅小砍骨刀(38815-150)1200845942598459421.850.9660C卓悅電蒸鍋(ZY-SYH18-26070131396070131.330.9765CA 390卓悅養(yǎng)生壺(ZK-GE1702 )12033

44、13291793313290.720.9870C卓悅面包機(jī)(ZZ-TLC2000)602715843692715840.590.9975C卓悅電烤箱(ZY38CB-AA)521853802991853800.400.9980C卓悅電烤機(jī)(WJHN2828D) 601788852691788850.391.0085C卓悅料理機(jī)(ZJ-BL25C34294809169948090.211.0090C卓悅雙層防燙電水壺(T M1502b)959433688943360.211.0095C卓悅廚房多用剪刀(41378-000 )903194139319410.071.00100C5.2安全庫存安全庫存

45、是為了保障庫存滿足不確定需求和防止補(bǔ)貨提前期發(fā)生意外而設(shè)置的庫存一般來講，未來需求是不確定的，高需求量和低需求量在未來某個(gè)時(shí)期 都有可能發(fā)生，只是發(fā)生的概率有所不同。如果要保證需求隨時(shí)都得到滿足，就要 按照預(yù)計(jì)的高需求量來準(zhǔn)備庫存量，這樣做無疑擴(kuò)大了庫存成本。如果高需求并 沒有發(fā)生，則高庫存量將會(huì)帶來比較高的庫存成本。如果庫存量準(zhǔn)備不足，同樣會(huì) 產(chǎn)生比較高的機(jī)會(huì)成本，給企業(yè)的信譽(yù)造成一定的影響。如何既維持一個(gè)恰當(dāng)?shù)?庫存量,又能使庫存對需求滿足率達(dá)到企業(yè)期望的水平，是一個(gè)亟需解決的問題。 安全庫存的計(jì)算以需求因素、供應(yīng)因素、庫存策略以及客觀條件等因素為基礎(chǔ)。 在這里我們運(yùn)用提前期需求比例算法， 將 50%的提前期需求量作為一個(gè)合適的庫 存數(shù)量。此時(shí)針對不同的商品， 首先進(jìn)行每日需求量的預(yù)測， 在這里采用平均法， 計(jì)算其 月需求量，再用月需求量 /30 天，計(jì)算每日需求量。同時(shí)因?yàn)橹拔覀円呀?jīng)按照 ABC分類法對產(chǎn)品進(jìn)行了 ABC分類，庫存可得性：A 類商品99%; B類商品95%; C類商品90%。因此也要將