“百蝶杯”海峽兩岸大學(xué)生物流仿真設(shè)計大賽比賽案例

一、百蝶物流公司簡介上海百蝶物流公司〔以下簡稱百蝶物流〕成立于2021年。是上海地區(qū)物流綜合效勞實力名列前茅的第三方物流效勞商。百蝶物流在多年的經(jīng)營運(yùn)作中，在連鎖配送、服裝、小家電、食品等行業(yè)積累了較為豐富的物流效勞經(jīng)驗。為了進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)能力，2021年百蝶物流在上海嘉定區(qū)建立了一個全新的倉儲配送中心。百蝶物流配送中心依托現(xiàn)代化物流管理信息系統(tǒng)，組成了一套完善的倉儲配送體系。中心擁有80名員工，7300多平方米的庫區(qū)，〔詳細(xì)數(shù)據(jù)可參考附件一、物流中心規(guī)劃圖紙〕物流中心的東西兩側(cè)建有裝卸平臺；站臺高出室外道路1.2米，當(dāng)廂式卡車尾部?？空九_時，車廂抱墊板與站臺面根本上處于同一平面，將商品的裝卸作業(yè)變成水平移動，大大減少了裝卸作業(yè)環(huán)節(jié)和勞動強(qiáng)度。物流中心作業(yè)主要劃分為入庫區(qū)、托盤存儲區(qū)、揀貨區(qū)、設(shè)備存放區(qū)、出庫區(qū)、辦公區(qū)等區(qū)域，如圖1-1所示。圖1-1百蝶物流配送中心規(guī)劃圖百蝶物流具有專業(yè)的倉儲揀選效勞能力，能夠輕松應(yīng)對連鎖經(jīng)營用戶多品種小批量高頻次的發(fā)貨需求，并能為客戶提供業(yè)務(wù)波峰應(yīng)急解決方案。近年來，百蝶物流積累了為多家企業(yè)提供供應(yīng)鏈效勞的經(jīng)驗，搭建了專業(yè)的核心團(tuán)隊，并依托公司強(qiáng)大的信息技術(shù)力量推出自主研發(fā)的專業(yè)物流管理軟件——百蝶物流管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括兩大子系統(tǒng)：倉儲管理系統(tǒng)〔WMS〕、運(yùn)輸管理系統(tǒng)〔TMS〕，實現(xiàn)了物流業(yè)務(wù)全體系管理。1、智能訂單波次合單處理，可滿足不同合單要求；2、全程智能化信息化作業(yè)，提高作業(yè)精準(zhǔn)度；34、訂單分類，根據(jù)不同訂單類型匹配不同的下架和復(fù)核流程，有效的提高復(fù)核效率并降低發(fā)貨錯誤。1.1百蝶物流配送中心運(yùn)營概況在百蝶物流配送中心成立1年多的試運(yùn)營過程中，百蝶物流配送中心和XX連鎖經(jīng)營公司進(jìn)行了物流戰(zhàn)略合作，為其在上海市區(qū)內(nèi)300余家小型便利店提供貨物配送效勞。日訂單發(fā)生量在230余張；100多種商品品種，涉及食品、飲料、煙酒、副食、洗滌日化和文具等13大類；平均日配送商品數(shù)量高達(dá)5300箱。1、集裝單元規(guī)格托盤規(guī)格塑料托盤：1000mmX1200mmX150mm；堆高：<1500mm〔含托盤〕；平均存儲箱數(shù)：10-60箱。常用貨物包裝規(guī)格：600mmX400mmX500mm440mmX320mmX300mm300mmX240mmX230mm；圖1-2托盤規(guī)格與貨物包裝規(guī)格2、出庫信息從WMS中導(dǎo)出了2021年11-12月份的局部便利店的出庫訂單數(shù)據(jù)，詳見附件二、商品進(jìn)出庫流水帳3、庫存數(shù)據(jù)在WMS系統(tǒng)中查看庫存信息。1.2經(jīng)營的問題全新建造的百蝶物流配送中心，在自動化、信息化和機(jī)械化都到達(dá)了國內(nèi)先進(jìn)水平。但是相較于以前，在人力、物力及運(yùn)行效率上并沒有顯著提升，且現(xiàn)行倉庫存在大量的人力搬運(yùn)現(xiàn)象，與預(yù)期的目標(biāo)有較大的差異。1、設(shè)備先進(jìn)，應(yīng)用落后由于科技的高速開展，配送中心采用了機(jī)械化和自動化作業(yè)，裝卸搬運(yùn)由吊車、AGV和傳送帶完成。設(shè)有高層貨架的立體倉庫，使儲存向空間延伸。百蝶配送中心雖然在設(shè)施設(shè)備的建設(shè)上具有較高的技術(shù)含量，但大多數(shù)時候還是采用人工操作，未能充分發(fā)揮高科技配送設(shè)備的功能。2、揀貨效率低下在揀貨過程經(jīng)常會出現(xiàn)行走迂回的現(xiàn)象，特別是在平板貨架揀貨區(qū)域，另外在揀貨過程中經(jīng)常會出現(xiàn)貨物庫存缺乏的現(xiàn)象，極大的影響了揀貨效率。3、庫存可得率低，時常會發(fā)生缺貨當(dāng)前庫存可得率A類商品96％；B類商品92％；C類商品88％。經(jīng)常會出現(xiàn)貨物庫存缺乏的現(xiàn)象。4、管理落后，本錢高配送中心已初步實現(xiàn)了作業(yè)程序的標(biāo)準(zhǔn)化，但只停留在對商品的單純處理上，缺少信息處理。計算機(jī)的應(yīng)用僅限于配送中心業(yè)務(wù)、事務(wù)管理，而貨物組配、運(yùn)輸車輛的送貨路徑規(guī)劃、最優(yōu)庫存控制、配送中心的物流本錢控制卻未能采用計算機(jī)管理，計算機(jī)的應(yīng)用僅處于初級階段，使配送中心的現(xiàn)代化程度較低。由于引進(jìn)物流現(xiàn)代管理模式的時間不長，企業(yè)對物流配送的認(rèn)識程度不深，雖然建立了自己的物流配送體系，在倉儲、運(yùn)輸、勞動力、設(shè)備等方面的直接投入浩大，但是場地、設(shè)備的運(yùn)營、保養(yǎng)費(fèi)用以及商品周轉(zhuǎn)占用資金等直接增加了企業(yè)的經(jīng)營本錢。加上市場的波動性，使各個連鎖門店分散的儲運(yùn)資源利用率不高，整體物流環(huán)節(jié)效率低下，進(jìn)一步造成企業(yè)總體的物流本錢居高不下。新的配送中心將如何運(yùn)營？現(xiàn)在需要你走進(jìn)百蝶配送中心〔3D虛擬仿真系統(tǒng)〕實地調(diào)研該企業(yè)，并為其做出相關(guān)運(yùn)營設(shè)計。二、百蝶公司現(xiàn)狀調(diào)查、分析2.1百蝶物流配送中心調(diào)研進(jìn)駐百蝶物流配送中心〔倉儲三維虛擬仿真系統(tǒng)〕，“實地〞調(diào)研該物流中心，獲取所需的信息。調(diào)查的內(nèi)容可包括：物流中心建設(shè)情況、商品信息調(diào)研、設(shè)施設(shè)備規(guī)模、信息化管理程度、倉儲效勞能力、商品出入庫數(shù)據(jù)調(diào)研〔附件二、商品進(jìn)出庫流水帳中給出了局部商品出庫數(shù)據(jù)〕，運(yùn)營數(shù)據(jù)等信息。請設(shè)計適宜的調(diào)研內(nèi)容與調(diào)研表格，并在百蝶物流配送中心里對你所設(shè)計的調(diào)查內(nèi)容進(jìn)行實地調(diào)查。〔調(diào)研數(shù)據(jù)量大的可以采用附件的形式表示〕2.2數(shù)據(jù)分析在物流中心運(yùn)營整體設(shè)計上，必須全面考量配送中心的特性，才能規(guī)劃出符合當(dāng)前物流需求與為來開展的物流系統(tǒng)。依據(jù)訂單信息的品項與數(shù)量，EIQ分析是有效的物流中心特性調(diào)查分析手法，透過EIQ請根據(jù)商品出庫數(shù)據(jù)調(diào)研的內(nèi)容進(jìn)行EIQ和ABC分析。在WMS中調(diào)研庫存信息和商品儲位，結(jié)合EIQ、ABC分析結(jié)果和百蝶配送中心貨架的類型以及數(shù)量，確定貨物在百蝶配送中心存儲的原那么，對其進(jìn)行規(guī)劃。三、設(shè)施設(shè)備及布局的優(yōu)化設(shè)計根據(jù)調(diào)研結(jié)果，統(tǒng)計百蝶配送中心現(xiàn)有搬運(yùn)設(shè)備的種類和數(shù)量，分析其是否能滿足百蝶配送中心每天的貨物搬運(yùn)需求〔出庫量5300余箱，進(jìn)貨量與出貨量根本持平，另有庫內(nèi)補(bǔ)貨、移庫、盤庫等作業(yè)的搬運(yùn)需求〕，假設(shè)缺乏，請為百蝶物流配送中心購置設(shè)備并做出合理的建議。請從設(shè)備選型、購置數(shù)量、投入產(chǎn)出等方面做出詳細(xì)設(shè)計。百蝶物流配送中心在實際運(yùn)營過程中〔各位選手在調(diào)研和運(yùn)作模擬過程中〕，也逐漸發(fā)現(xiàn)原有設(shè)施設(shè)備的布局和選型設(shè)計存在缺乏，請在盡量保持原有布局的根底上，為百蝶物流提出合理的設(shè)施設(shè)備改進(jìn)的建議，并對提案進(jìn)行評估。四、運(yùn)作細(xì)節(jié)設(shè)計4.1揀貨區(qū)作業(yè)規(guī)劃揀選策略是影響揀選作業(yè)效率的重要因素。揀貨作業(yè)的設(shè)計需要確保揀貨的準(zhǔn)確性；減少揀貨移動的距離；降低進(jìn)貨作業(yè)處理的時間。通過EIQ分析所得出的結(jié)論，對百蝶配送中心的揀貨策略進(jìn)行設(shè)計?？蓞⒖家韵玛P(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行策略的設(shè)計：1、播種式與摘取式揀選方式的選擇；2、揀選路徑設(shè)計；3、揀貨時窗；4、揀貨分區(qū)；5、訂單分割；6、訂單分類。4.2作業(yè)流程規(guī)劃百蝶配送中心的作業(yè)分支流程較多，配送中心在新員工培訓(xùn)和作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化方面存在較大的困難，如果有一份百蝶配送中心詳細(xì)的作業(yè)流程圖，能夠清晰的反映整個配送中心的運(yùn)作流程，想必會起到事半功倍的作用。以下圖4-1、4-2中描述了百蝶配送中心主要作業(yè)的關(guān)系，請設(shè)計詳細(xì)的作業(yè)流程圖。圖4-1百蝶配送中心總體流程圖圖4-2百蝶配送中心貨物進(jìn)出庫PBC關(guān)系圖4.3作業(yè)時序規(guī)劃百蝶物流配送中心采取2班制的作業(yè)，每班8小時，從早上8點(diǎn)到夜間22點(diǎn)，其中夜間主要處理進(jìn)貨、和庫內(nèi)補(bǔ)貨盤點(diǎn)的事宜，為避開白天的作業(yè)頂峰期，百蝶配送中心采取夜間進(jìn)貨，便于處理進(jìn)貨、驗收等作業(yè)。分析配送中心具體的作業(yè)時序和特性，請規(guī)劃百蝶物流配送中心一天內(nèi)各項作業(yè)的時間段，設(shè)計作業(yè)時序圖。指導(dǎo)百蝶物流配送中心一整天的作業(yè)能夠有條不紊的開展。4.4倉庫作業(yè)SOP制定結(jié)合作業(yè)流程、物流設(shè)備特性設(shè)計合理的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以導(dǎo)引人員進(jìn)行進(jìn)、出、補(bǔ)、盤、退等物流活動，提高作業(yè)效率和作業(yè)正確性，建立“高效、精確、準(zhǔn)時〞的物流配送效勞體系。請為百蝶物流配送中心各項作業(yè)建立作業(yè)SOP，以指導(dǎo)工人進(jìn)行正確合理的作業(yè)。五、物流作業(yè)策略的設(shè)計與仿真驗證5.3揀貨作業(yè)策略的設(shè)計與仿真驗證訂單揀選是提高倉庫生產(chǎn)效率最優(yōu)先考慮的運(yùn)營活動。有研究說明，分揀本錢會占到倉庫運(yùn)營本錢的65％，分揀人員的行走時間會占到總分揀時間的50以某個訂單為例〔根據(jù)提供的仿真測試任務(wù)一、揀貨作業(yè)策略的設(shè)計與仿真驗證〕比較策略應(yīng)用前后的揀貨作業(yè)效率，在3D虛擬仿真的倉庫中進(jìn)行實際的運(yùn)行驗證，用實際運(yùn)行的數(shù)據(jù)說明新策略所帶來的改善效果。5.2立體倉庫儲位設(shè)計與仿真驗證自動化立體倉庫作業(yè)為百蝶物流中心存儲系統(tǒng)中的一個重要組成局部，其高效作業(yè)時間里在良好的貨物管理根底之上的，沒有好的管理策略就沒法發(fā)揮先進(jìn)的自動化設(shè)備應(yīng)有的水平，對立體倉庫的貨位進(jìn)行管理，就是要合理的制定存儲策略，在既定的一些原那么下分配好貨位。立體倉庫根本參數(shù)：表5-1立體倉庫系統(tǒng)〔AS/RS〕根本參數(shù)表立體貨架長度52000mm列數(shù)寬20000mm排數(shù)高21150mm層數(shù)貨格數(shù)量貨位數(shù)量堆垛機(jī)水平運(yùn)行速度0-120m/min垂直運(yùn)行速度0-30m/min貨叉伸縮速度0-20m/min最大載重量1500kg出入庫輸送系統(tǒng)輸送機(jī)速度20m/minRGV行走速度入庫AGV數(shù)量出庫AGV數(shù)量整盤出庫口數(shù)量拆盤揀選出庫口數(shù)量補(bǔ)貨出貨口數(shù)量入庫口數(shù)量上表5-1中給出自動化立體倉庫的局部信息數(shù)據(jù)，請通過軟件系統(tǒng)調(diào)研補(bǔ)齊全表數(shù)據(jù)。其中，堆垛機(jī)的運(yùn)行模式為混合模式，可，并假設(shè)其在水平和垂直方向的加減速在數(shù)值上相等。優(yōu)化立體倉庫的存儲重要原那么：分區(qū)原那么，將商品按照一定原那么分為不同類型，將立體倉庫按照一定原那么分為不同區(qū)域，進(jìn)行分類分區(qū)存放。以下為幾種常見分區(qū)原那么：均布原那么，各個貨物〔包括同種貨物〕應(yīng)該均勻地分布在不同的巷道，均衡每個巷道的任務(wù)，同時防止由于某個巷道的堆垛機(jī)發(fā)生故障而造成某些貨物因集中存放而不能及時出庫的問題；效率原那么，以堆垛機(jī)行走路徑最短為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化以減少貨物存取時間；重力原那么，考慮存放貨物的方便與平安性，較重的物品應(yīng)該盡量放在低層貨位上。4〕立體倉庫出庫的原那么，主要按照FIFO作為總的指導(dǎo)思想。當(dāng)