基于EIQ物流特性分析的卷煙配送中心設(shè)備選型應(yīng)用與研究

李 康

(中國煙草總公司重慶市公司物流分公司，重慶 400021)

一、概述

重慶煙草在“十二五”期間將對(duì)江北卷煙物流配送中心進(jìn)行全面遷建，擬建成最大倉儲(chǔ)能力7萬箱，年分揀配送能力100萬箱，輻射主城、渝西19家區(qū)(縣)分公司的超大型一類卷煙物流配送中心。本研究通過對(duì)江北配送中心2010年全年和2011年部分客戶訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行的EIQ物流特性分析，①文中所有圖表如非特別注明，均指江北卷煙配送中心數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)由山東浪潮齊魯軟件有限公司從V3業(yè)務(wù)系統(tǒng)中提取，作者及數(shù)據(jù)提供方確保其真實(shí)性和準(zhǔn)確性。為選擇適度、高效的條煙分揀設(shè)備、備貨暫存設(shè)備、出貨裝車系統(tǒng)，以及由多種設(shè)備組合而成的集群式分揀模式提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論依據(jù)，進(jìn)而指導(dǎo)工藝流程優(yōu)化，提升整體運(yùn)行效率。

卷煙物流配送中心的日常運(yùn)作圍繞客戶訂單展開［1］，盡管訂單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)短期與長(zhǎng)期變化在所難免，但從收集、匯總和分析訂單EIQ物流特性數(shù)據(jù)入手了解物流配送的能力需求和基本特征，仍然是物流配送中心前期系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型簡(jiǎn)捷而行之有效的基礎(chǔ)方法。對(duì)卷煙物流配送中心來說，由于訂單需求大多以條煙作為揀選單位，條煙揀選或播種揀選動(dòng)作次數(shù)疊加形成批量規(guī)模;加上卷煙條煙外形尺寸和重量相似，品規(guī)消費(fèi)存在區(qū)域范圍內(nèi)相對(duì)集中的情況。這些特點(diǎn)都對(duì)卷煙物流配送中心選用何種倉儲(chǔ)及分揀設(shè)備提出了技術(shù)要求。

二、數(shù)據(jù)分析

(一)EIQ分析方法

數(shù)據(jù)分析是對(duì)用戶的訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行EIQ(OrderEntry，Item，Quantity)分析，即從用戶訂單、品種、數(shù)量數(shù)據(jù)出發(fā)，進(jìn)行分揀配送特性的分析。通過分析EIQ數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出配送中心的物流狀態(tài)，得出諸如配送中心卷煙品種的銷售情況、ABC分類、出入庫頻次、時(shí)間特征、訂單分布情況等信息。依此進(jìn)行系統(tǒng)平面布局、分揀設(shè)備配置、出入庫設(shè)備能力計(jì)算、自動(dòng)化程度等要素的匹配，并根據(jù)實(shí)際銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，以保證整個(gè)配送中心規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性和運(yùn)行的可靠性。主要分析指標(biāo)包括:

EQ分析。分揀訂單訂貨數(shù)量的情況，了解訂單的數(shù)量分布和相關(guān)比例，可確定分揀后卷煙的包裝模式。

EN分析。分析訂單出貨品種數(shù)的情況。通過EN分析，了解客戶的訂貨品種及其分布情況，以便采用適當(dāng)?shù)姆謷绞?，并合理判斷分揀時(shí)間和人力需求，以此作為分揀作業(yè)的生產(chǎn)力指標(biāo)。

IQ分析。分析單個(gè)品規(guī)卷煙訂貨總數(shù)量的情況，用于確定ABC分類并根據(jù)此分類針對(duì)性地進(jìn)行工藝布局和設(shè)備配置。

IK分析。分析單個(gè)品規(guī)訂貨的次數(shù)，確定倉儲(chǔ)的庫存策略、分揀前緩存策略和分揀設(shè)備配置數(shù)量等條件。

1.銷量統(tǒng)計(jì)分析

2010年江北配送中心日銷量波動(dòng)較大，全年分揀配送總量達(dá)69.35萬箱。如圖1所示，日均銷量73.1萬條，最大日配送量是平均日配送量的2.8倍，高峰月出現(xiàn)在2月，日均銷量108.7萬條，其中配送量最大值出現(xiàn)在2010年9月1日。從全年來看，超過平均日配送量的有67天，但超過配送平均值1.2倍的只有32天。

表1 2010年月銷量統(tǒng)計(jì)

圖1 2010年日銷量統(tǒng)計(jì)

表2 2010年1～9月月銷量統(tǒng)計(jì)

2011年1月—9月1日，江北配送中心分揀配送總量已達(dá)50.46萬箱，日均78.84萬條。高峰月在1月，日均銷量124.4萬條。如圖2所示日銷量波動(dòng)有所緩解，最大日配送量是平均日配送量的1.86倍，其中配送量最大值同樣出現(xiàn)在9月1日?？傮w來看超過平均日配送量的有40天，但超過配送平均值1.2倍的只有24天。

圖2 2011年1月—9月1日銷量統(tǒng)計(jì)

銷量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)論:1)除了幾個(gè)節(jié)日高峰之外，全年的銷量較為平穩(wěn)。2)年初為銷售旺季，集中體現(xiàn)在當(dāng)年元旦和春節(jié)前后。3)銷量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，平均增長(zhǎng)率為4.75%。

2.訂單統(tǒng)計(jì)分析

如圖3所示，2010年日均訂單數(shù)11598個(gè)，日最大訂單數(shù)35139個(gè)，日最小訂單數(shù)6189個(gè);2011年日均訂單數(shù)11659個(gè)，日最大訂單數(shù) 35070個(gè)，日最小訂單數(shù)6416個(gè)。

圖3 2010—2011年9月1日訂單統(tǒng)計(jì)

訂單統(tǒng)計(jì)分析結(jié)論:日訂單數(shù)量較大且穩(wěn)定。

要求系統(tǒng)必須能夠處理巨量訂單，且能根據(jù)訂單的路向及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理。

3.品規(guī)數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析

如圖4所示，2010年常規(guī)煙日均配送品規(guī)122個(gè)，最大日配送品規(guī)133個(gè)，最少日配送品規(guī)111個(gè)。2011年常規(guī)煙日均配送品規(guī)136個(gè)，最大日配送品規(guī)162個(gè)，最少日配送品規(guī)119個(gè)。截至2011年9月1日，共有在銷品規(guī)238個(gè)，常規(guī)煙192個(gè)，配送量達(dá)99.4%，其余46種異型煙，只占總量的0.6%，異形煙日均銷量 4635條，日均品規(guī)31個(gè)，平均每個(gè)訂單訂貨3條。

品規(guī)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)論:品規(guī)數(shù)量呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但未來行業(yè)趨勢(shì)需進(jìn)一步觀察。

要求配送中心系統(tǒng)，尤其是分揀系統(tǒng)必須能夠處理每天240個(gè)品規(guī)以上，其中常規(guī)煙將近200個(gè)品規(guī)的作業(yè)需求。且根據(jù)未來出現(xiàn)的品牌減少、品規(guī)增加的趨勢(shì)，系統(tǒng)必須具備較強(qiáng)的品規(guī)處理柔性和空間拓展能力。

4.IQ 分析

IQ分析結(jié)論:年分揀品牌226個(gè);日均分揀品種162個(gè);日最大分揀品種190個(gè);日最小分揀品牌93個(gè)。前10品牌銷售量占總銷售量的60.76%，11種后的卷煙品牌銷量波動(dòng)曲線不明顯，因此確定前10品牌為A類品牌，11種以后的品牌確定為B、C類品牌。

5.EQ 分析

2011年1—9月1日，共有客戶62233戶，且多數(shù)為“大客戶”。根據(jù)對(duì)訂單的統(tǒng)計(jì)，平均每個(gè)訂單訂貨量為69條(2010年為64條)。訂單銷量結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 2011年1—9月1日訂單數(shù)量結(jié)構(gòu)

從圖6可以看出，大于60條的訂單占了總出貨量的72.25%，占了訂單總數(shù)的34.11%，而小于10條的訂單只占總出貨量的1.33%，訂單總數(shù)的11.14%。

EQ分析結(jié)論:通過分析可以看出多數(shù)的訂單結(jié)構(gòu)較好，超過1/3的單個(gè)訂單訂貨量在60條以上，只訂幾條的小訂單較少。除節(jié)假日前后外，每日訂貨量在平均訂貨量的30%內(nèi)進(jìn)行浮動(dòng);系統(tǒng)倉儲(chǔ)出入庫能力和分揀系統(tǒng)的能力應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行考慮，保證一定的冗余度。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需重點(diǎn)考慮大訂單的處理模式，發(fā)揮高速分揀設(shè)備應(yīng)對(duì)大訂單處理的優(yōu)勢(shì)，兼顧小訂單的處理，保證在不同訂單結(jié)構(gòu)下，整個(gè)配送中心效率的穩(wěn)定發(fā)揮。

6.EN和IK分析

EN分析結(jié)論:對(duì)于品規(guī)較多的訂單特點(diǎn)要求系統(tǒng)處理能力較高，盡量減少因?yàn)槠芬?guī)之間分揀等待而影響整體運(yùn)行效率，應(yīng)考慮從系統(tǒng)預(yù)先處理訂單入手或拆分訂單進(jìn)行對(duì)應(yīng)品種的獨(dú)立分揀模式，最后進(jìn)行不同分揀設(shè)備的線下合單操作。

IK分析結(jié)論:由于A類煙受訂頻次高，分揀量大。在倉儲(chǔ)方面考慮到出庫優(yōu)先的原則，對(duì)A類品牌的存放可采用靠近出庫端，位于貨架中低層的方式，提高A類煙的出庫效率;在分揀前件煙緩存方面應(yīng)考慮足夠的A類品牌卷煙的緩存數(shù)量，以保證對(duì)分揀設(shè)備的補(bǔ)貨;在分揀方面適合采用可單次分揀多條卷煙的設(shè)備進(jìn)行分揀，采用自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度;對(duì)于B、C類煙受訂頻次相對(duì)較小、分揀量一般的特點(diǎn)，在倉儲(chǔ)方面可考慮存放在貨架的中上層;其單品種出庫量不大，因此在分揀前件煙緩存方面留有適當(dāng)?shù)挠嗔考纯?適合采用單條/次的分揀設(shè)備進(jìn)行分揀。采用自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

7、單訂單、單品規(guī)數(shù)量特性分析

2010年1月—2011年9月1日，每天單個(gè)訂單單個(gè)品規(guī)訂貨量整50條(整件)或大于50條的比例平均為12.81%，最大31.1%，最少3.91%，波動(dòng)相對(duì)較大;每天整25條或者大于25條的比例平均為22.95%，最大45.23%，最少8.87%，波動(dòng)相對(duì)也較大;每天整5條或者大于5條的比例平均為78.11%，最大89.26%，最少63.17%。

整件分揀分析結(jié)論:整50、整25、整5的比例相對(duì)較大，需要在分揀設(shè)備配置上著重考慮整件線的升級(jí)與改造，這將會(huì)顯著提高分揀效率。對(duì)于大訂單可對(duì)其進(jìn)行拆分，部分采用出煙為整50、整25或整5倍數(shù)的分揀設(shè)備，部分采用出煙條數(shù)少、靈活性強(qiáng)的立式分揀設(shè)備。

圖7 整件比例特性(單個(gè)訂單單個(gè)品規(guī)≥50條、≥25條、≥5條)

(二)其他物流特性分析

入庫特性分析結(jié)論:2010年5月到2011年4月江北配送中心日均入庫6285件，最大日入庫量11835件。期間入庫量波動(dòng)較大，最大月入庫量是平均值的1.88倍，其中入庫量最大是2011年1月，與配送峰值期相吻合。入庫品規(guī)的高峰值也出現(xiàn)在2011年1月，波動(dòng)一般，最大月是平均月的1.22倍。下面取日均入庫6285件，高峰系數(shù)1.88進(jìn)行入庫量計(jì)算。

庫存結(jié)構(gòu)分析結(jié)論:江北配送中心卷煙來源以本省為主，接壤省份的卷煙也較多。不同區(qū)域的供貨周期不同，根據(jù)《卷煙配送中心設(shè)計(jì)手冊(cè)》要求，系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)訂貨周期進(jìn)行庫存預(yù)警提醒及時(shí)采購，以免出現(xiàn)缺貨現(xiàn)象。取庫容安全系數(shù)1.3進(jìn)行測(cè)算。

三、分揀需求分析及設(shè)備選型

(一)分揀能力需求

1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

年處理能力100萬大箱，年工作日251天，日工作時(shí)間7小時(shí)。

2)分揀能力需求計(jì)算

日均分揀量=年處理量÷年工作日=100W×5×50÷251=99.6 萬條

分揀效率需求=99.6×10000÷7×1.22(波動(dòng)系數(shù))=170746 條/小時(shí)

日處理品規(guī)能力，常規(guī)煙200個(gè)以上，異形煙50個(gè)以上。

(二)備貨能力需求

作為高架庫和分揀之間的有效緩沖，備貨效率必須滿足分揀需求，為分揀補(bǔ)貨做好充分準(zhǔn)備。

(三)倉儲(chǔ)能力需求

1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

根據(jù)日銷量及預(yù)測(cè)得到，新建配送中心日處理能力為100萬大箱。

日均銷量=100÷251=99.6萬條

托盤存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)為30件/托。

2)倉儲(chǔ)量需求計(jì)算

總倉儲(chǔ)量按貨物的訂貨周期確定:

式中Q為總倉儲(chǔ)量，A為省內(nèi)煙日平均銷量，B為鄰省煙日平均銷量，C為其余省份煙日平均銷量，K為峰值及系數(shù)為1.30。

需要托盤位=6.2738×10000×5÷30÷0.85=12301個(gè)(庫存滿載率0.85)

(四)出、入庫能力需求

1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)年日均入庫6285件，高峰系數(shù)1.88，設(shè)計(jì)年年處理量70萬大箱，規(guī)劃年年處理量100萬大箱。

2)入庫能力需求計(jì)算。

日均入庫量=6285×100÷70=8980件

高峰日入庫量=8980×1.88=16882件

入庫效率需求=16882/5=3376件/小時(shí)(卸貨有效時(shí)間約5小時(shí))

滿盤效率需求=3376÷30=112.5盤/小時(shí)

3)出庫能力需求計(jì)算。

最小出庫效率需求=2846×1.4=3984件/小時(shí)(波動(dòng)系數(shù)1.4)

4)整托盤出庫效率≈3984÷30=132.8盤/小時(shí)

四、設(shè)備選型結(jié)論

根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析和測(cè)算結(jié)果，可以歸納出設(shè)備選型及配置思路。

(一)倉儲(chǔ)策略

對(duì)于A類規(guī)格和部分分揀量大的B類規(guī)格卷煙來說，其總分揀量大，訂貨頻次高，在分揀過程中消耗較快。因此在倉儲(chǔ)方面應(yīng)盡可能靠近出庫端，存放于貨架的中低層。在出庫策略上也應(yīng)具有較高的優(yōu)先級(jí)，以保證A類品牌的及時(shí)出庫。

對(duì)于大多數(shù)的B類和C類規(guī)格的卷煙，其總分揀量不大，受訂頻次低，在分揀過程中消耗不快。因此在倉儲(chǔ)方面沒有過多要求，一般位于貨架的中高層。

(二)件煙補(bǔ)貨策略

為提高對(duì)分揀線補(bǔ)貨的響應(yīng)速度，減少占地面積，需要在倉儲(chǔ)與分揀之間設(shè)置分揀前緩存區(qū)。備貨緩存采用多層穿梭車的模式進(jìn)行補(bǔ)貨，將所有上線品牌都存入備貨緩存系統(tǒng)，按照每個(gè)品牌設(shè)置30件的存儲(chǔ)量進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(三)分揀補(bǔ)貨策略

對(duì)于所有上線分揀的卷煙，為減低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在補(bǔ)貨方面應(yīng)采用自動(dòng)補(bǔ)貨方式。為提高自動(dòng)補(bǔ)貨的效率，可以采用自動(dòng)化程度較高的自動(dòng)劃箱機(jī)，減少人工處理的時(shí)間。

(四)分揀策略

通過前文數(shù)據(jù)對(duì)比和分析，對(duì)于A類規(guī)格的卷煙，總分揀量大，訂貨頻次高，在訂單中所占比例大，適合采用可進(jìn)行多條同時(shí)分揀的設(shè)備進(jìn)行處理。根據(jù)江北卷煙配送中心的實(shí)際情況，建議采用橋式或臥式分揀設(shè)備群，均可實(shí)現(xiàn)1～N條分揀任務(wù)，條煙以密集的多層分合流方式進(jìn)行輸送。考慮到整25條分揀模式對(duì)整體分揀效率提升的顯著效果，建議升級(jí)目前的整件分揀設(shè)備以適合1/2件卷煙的高速分揀。

對(duì)于大多數(shù)B類和C類規(guī)格的卷煙，因其分揀量占總分揀的比重不大，分揀量較少，因此適合采用普通的1條/次的方式進(jìn)行分揀，即采用通道式分揀設(shè)備進(jìn)行分揀。

對(duì)于每天總分揀量低于1件的卷煙(D型煙及異形煙)，建議采用電子標(biāo)簽分揀方式。

［1］郭勇，井向波，鄭明華.EIQ物流特性數(shù)據(jù)與物流設(shè)備選型［J］.物流技術(shù)與應(yīng)用，2010(10):116.