對(duì)物流配送作業(yè)若干問(wèn)題的優(yōu)化研究

對(duì)物流配送作業(yè)若干問(wèn)題的優(yōu)化研究

1671-802X(2012)06-0086-03配送，是物流的基本功能之一，在《物流術(shù)語(yǔ)》中被定義為“在經(jīng)濟(jì)合理區(qū)域范圍內(nèi)，根據(jù)用戶(hù)要求，對(duì)物品進(jìn)行分揀、加工、包裝、分割、組配等作業(yè)，并按時(shí)送達(dá)指定地點(diǎn)的物流活動(dòng)”。所以配送具有一種特殊的、帶有現(xiàn)代化色彩的物流功能，通過(guò)科學(xué)的訂單處理及揀選單生成、有效的揀選作業(yè)、配裝配載和配送路線(xiàn)優(yōu)化等作業(yè)，達(dá)到物流配送的優(yōu)勢(shì)。一、訂單的有效性及優(yōu)先權(quán)優(yōu)化訂單是客戶(hù)需求的具體形式，也是配送的驅(qū)動(dòng)源，然而，為了保證配送中心的營(yíng)運(yùn)安全性，管理人員需要對(duì)訂單的有效性進(jìn)行分析，一般情況下，可以從訂單的格式規(guī)范性、訂單的金額是否大于信用額度以及訂單量是否大于庫(kù)存量等方面來(lái)進(jìn)行判斷。譬如，訂單的出貨日期已過(guò)期，該訂單無(wú)效；若訂單的金額大于客戶(hù)的信用額度，訂單無(wú)效，這時(shí)可以與客戶(hù)溝通，重新下單，有一種情況除外，當(dāng)該客戶(hù)是公司的母公司時(shí)，這時(shí)信用額度將不被考慮，訂單有效；若訂單量大于庫(kù)存量，需要評(píng)估補(bǔ)貨成本與該訂單收益之間的關(guān)系，若成本大于收益，則放棄訂單，否則，應(yīng)上報(bào)采購(gòu)部門(mén)進(jìn)行緊急采購(gòu)。當(dāng)多個(gè)客戶(hù)針對(duì)某一貨物的要貨量大于貨物的庫(kù)存量時(shí)，需要對(duì)客戶(hù)的優(yōu)先權(quán)進(jìn)行劃分?？捎脕?lái)作為評(píng)價(jià)的指標(biāo)有單品利潤(rùn)、訂單的緊急程度、客戶(hù)去年對(duì)該貨物的需求量占總需求量的比例、客戶(hù)的合作年限及客戶(hù)的信譽(yù)度。根據(jù)本公司的特點(diǎn)，可以選擇某一或某幾個(gè)指標(biāo)作為優(yōu)先權(quán)的依據(jù)，也可以對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均，來(lái)確定優(yōu)先權(quán)。訂單的有效性和優(yōu)先權(quán)確定后，將作為揀選單設(shè)計(jì)的依據(jù)。二、揀選作業(yè)優(yōu)化一般情況下，分揀作業(yè)的過(guò)程如下圖1所示[1]。圖1分揀作業(yè)過(guò)程(一)揀選單的設(shè)計(jì)分揀作業(yè)開(kāi)始前，作為配送中心內(nèi)部揀選出庫(kù)作業(yè)指令的揀選單須先行處理完成，揀選單的設(shè)計(jì)要規(guī)范、項(xiàng)目齊全，科學(xué)的揀選單應(yīng)能夠減少揀選的次數(shù)、能優(yōu)化揀選路徑、縮短揀選時(shí)間。一般來(lái)講，揀選單的核心內(nèi)容應(yīng)該包括：貨物品名、貨位地址、揀取的數(shù)量、月臺(tái)號(hào)，據(jù)此，設(shè)計(jì)的基本揀選單樣式如下表1和表2所示。(二)揀選路徑優(yōu)化提高配送服務(wù)水平的關(guān)鍵是能夠按訂單迅速找到客戶(hù)所需的貨物并完成裝運(yùn)，因此縮短揀貨時(shí)間、行走時(shí)間和找貨時(shí)間是要考慮的三個(gè)主要因素，其中行走時(shí)間約占到整個(gè)揀選時(shí)間的55%，因此行走時(shí)間是首要考慮的優(yōu)化問(wèn)題，要實(shí)現(xiàn)行走的距離或時(shí)間最小，則需進(jìn)行路徑的優(yōu)化。若將所需揀選的貨物所在的貨位抽象成點(diǎn)，貨位之間的行走路線(xiàn)抽象為弧，那么該問(wèn)題就變成了一類(lèi)特殊的旅行商問(wèn)題，此時(shí)，根據(jù)配送中心的設(shè)施設(shè)備的配置不同，學(xué)者歸納為以下四種路徑優(yōu)化問(wèn)題：矩形分揀系統(tǒng)配貨路徑優(yōu)化、單元荷載系統(tǒng)配貨路徑優(yōu)化、MOBAS/RS配貨路徑優(yōu)化和旋轉(zhuǎn)貨架配貨系統(tǒng)配貨路徑優(yōu)化[2]。(三)揀選方式的選擇當(dāng)前，不論是普通貨架揀選系統(tǒng)還是電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)，揀選技術(shù)主要使用的是訂單別揀選(俗稱(chēng)“摘果式”)和商品別匯總揀選(俗稱(chēng)“播種式”)兩種方法。以電子標(biāo)簽撿貨系統(tǒng)為例，相比于“摘果式”，“播種式”揀選已具備足夠優(yōu)勢(shì)：1.在分揀能力相等的前提下，由于摘果式分揀系統(tǒng)每個(gè)品種需要占用一個(gè)貨位(占用一個(gè)電子標(biāo)簽)，而播種式分揀系統(tǒng)一個(gè)貨位(電子標(biāo)簽)代表的一個(gè)訂單或客戶(hù)，故前者的占地面積、設(shè)備造價(jià)、操作人員數(shù)量、使用維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)大于后者；2.從作業(yè)流程上看，兩種分揀形式的流程分別如下圖2和圖3。通過(guò)對(duì)比分析，前者的作業(yè)量和耗時(shí)要遠(yuǎn)大于后者；3.從準(zhǔn)確性上看，摘果式揀選為了降低差錯(cuò)率，特地設(shè)置了“復(fù)核裝箱”的動(dòng)作，有時(shí)為了加快揀選速度，甚至舍掉了這個(gè)動(dòng)作，造成差錯(cuò)率增高，而播種式揀選貨物時(shí)，可以通過(guò)核對(duì)剩余數(shù)量來(lái)檢驗(yàn)之前的差錯(cuò)，而摘果式很難在作業(yè)中進(jìn)行核對(duì)，所以，前者的差錯(cuò)率要高于后者。故“播種式”理應(yīng)成為大規(guī)模揀選的首選方法[3]。三、配載作業(yè)優(yōu)化車(chē)輛的配載就是要在充分保證貨物質(zhì)量和數(shù)量完好的前提下，盡可能提高車(chē)輛在容積和載重量?jī)煞矫娴睦寐蔥4]，配載作業(yè)的優(yōu)化，能給社會(huì)和企業(yè)都帶來(lái)巨大效益，一方面能提高企業(yè)車(chē)輛的裝載率，降低空駛和貨損，另一方面，減少車(chē)輛的道路占用和將貨物及時(shí)準(zhǔn)確的送達(dá)客戶(hù)手中。一般的配裝作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化流程如下圖4[5]所示。首先，要充分考慮貨物的重量、尺寸、保存方式等性質(zhì)，以保證有效利用容積和額定載重，還要考慮到貨物是否需要冷藏保存、貨物相拼是否存在安全隱患等；其次，要遵循大不壓小，重不壓輕的原則，堆放的時(shí)候應(yīng)該前后、左右、上下中心平衡，避免發(fā)生翻車(chē)事件，在具體的擺放過(guò)程中，根據(jù)貨物體積的大小，盡量讓縫隙的空位留在表面積最小的車(chē)廂面，以最大限度的節(jié)省車(chē)輛空間，提高裝載率5；第三，為了方便卸貨，要盡量做到“先送后裝”的擺放次序，貨物的標(biāo)簽應(yīng)朝外，貨與貨之間還應(yīng)該留有空隙并適當(dāng)襯墊，防止貨損。最后，裝貨完畢后，在門(mén)端處采取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)固措施，防止其他意外的發(fā)生。四、配送路線(xiàn)優(yōu)化配送路線(xiàn)的優(yōu)化要根據(jù)配送的具體要求、配送企業(yè)的實(shí)力及其他客觀(guān)條件來(lái)實(shí)施，可供選擇的目標(biāo)有：效益最高、成本最低、路程最短、準(zhǔn)時(shí)性最高、運(yùn)力運(yùn)用最合理等，事實(shí)上，這些目標(biāo)可以直接或者間接的看作是以降低成本為最終目標(biāo)，故在配送路線(xiàn)優(yōu)化時(shí)，成本控制應(yīng)占有核心地位。在這個(gè)目標(biāo)之下，再去滿(mǎn)足優(yōu)化的約束條件：如所有收貨人對(duì)送貨時(shí)間、貨物品種、質(zhì)量、數(shù)量、車(chē)輛的容積、載重量、已有的運(yùn)力等的限制。在實(shí)際的送貨作業(yè)中，最常見(jiàn)的是從單個(gè)配送中心向單個(gè)客戶(hù)往返送貨和從單個(gè)配送中心向單個(gè)客戶(hù)循環(huán)送貨后返回兩種情況，我們可以將其歸納為兩點(diǎn)間最短路線(xiàn)和單起點(diǎn)多回路最短線(xiàn)兩類(lèi)問(wèn)題。前者最短路徑的選擇相對(duì)容易，將客戶(hù)和配送中心及途經(jīng)全部設(shè)為節(jié)點(diǎn)，算得兩兩點(diǎn)之間的距離，運(yùn)用求解最短路的Dijkstra算法可求得最優(yōu)路線(xiàn)[6]；第二類(lèi)問(wèn)題優(yōu)化，需解決既保證客戶(hù)需求，又能節(jié)約行駛里程、縮短時(shí)間和減少運(yùn)輸車(chē)次以達(dá)到節(jié)省費(fèi)用的目的，一般情況下，可運(yùn)用節(jié)約里程法來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題，但當(dāng)物流網(wǎng)點(diǎn)錯(cuò)綜復(fù)雜，特別是大型的配送網(wǎng)絡(luò)之下，運(yùn)用節(jié)約里程法來(lái)優(yōu)化配送路線(xiàn)的工作量變得非常龐大，這時(shí)可以通過(guò)聚類(lèi)分析法找出企業(yè)配送最關(guān)注的指標(biāo)如：配送業(yè)務(wù)量、貨損率、交貨期等作為某一聚類(lèi)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)劃