基于ECRS原則與動(dòng)態(tài)規(guī)劃的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程優(yōu)化

王雨 ，李美燕，張紅菊

(1.山東科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院；山東青島 266000;2.山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院，山東青島 266000)

基于ECRS原則與動(dòng)態(tài)規(guī)劃的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程優(yōu)化

王雨1，李美燕2，張紅菊1

(1.山東科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院；山東青島 266000;2.山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院，山東青島 266000)

為便于定量研究倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的作業(yè)流程，將傳統(tǒng)ECRS(取消、重排、合并、簡(jiǎn)化)原則與5W1H(why、what、when、where、who、how)提問(wèn)相結(jié)合的方法改進(jìn)為ECRS原則+動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法相結(jié)合的方法，以某物流企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)為研究對(duì)象，運(yùn)用Flexsim軟件建立倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程模型，對(duì)其作業(yè)流程中出現(xiàn)的程序擁堵與資源利用情況進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：基于ECRS原則與動(dòng)態(tài)規(guī)劃的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程優(yōu)化方法，便于科學(xué)設(shè)計(jì)流程優(yōu)化方案，能幫助管理者快速準(zhǔn)確定位需要改善的工序。與優(yōu)化前倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程相比，設(shè)備的平均利用率提高18.64%，平均阻塞率降低72.28%，工作流程和資源配置得到簡(jiǎn)化。研究成果可為企業(yè)生產(chǎn)流程優(yōu)化提供理論依據(jù)，為改善流程程序提供新方法。

倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)；流程優(yōu)化；ECRS原則；動(dòng)態(tài)規(guī)劃；Flexsim

隨著全球化經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)放緩，制造業(yè)、生產(chǎn)加工業(yè)以及服務(wù)業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，企業(yè)利潤(rùn)不斷壓縮，客戶要求服務(wù)水平有所提高，生產(chǎn)流程工序重復(fù)、多余等問(wèn)題給企業(yè)造成大量資源浪費(fèi)。企業(yè)需找到行之有效的方法對(duì)生產(chǎn)作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化，在服務(wù)水平一定的基礎(chǔ)上縮減生產(chǎn)成本，提高盈利能力。

流程分析法對(duì)企業(yè)作業(yè)流程優(yōu)化提供了有效途徑。文獻(xiàn)[1]將過(guò)程控制與生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化相結(jié)合，提出生產(chǎn)過(guò)程全流程優(yōu)化控制；文獻(xiàn)[2-7]對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、出庫(kù)系統(tǒng)等進(jìn)行分析，基于ECRS原則與5W1H方法對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化；文獻(xiàn)[8]結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘法對(duì)流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，對(duì)提高組織效率及解決復(fù)雜物流系統(tǒng)問(wèn)題的有效途徑進(jìn)行研究；文獻(xiàn)[9]對(duì)貨物分配中心進(jìn)行模擬仿真；文獻(xiàn)[10]對(duì)冷鏈物流配送中心布局不合理問(wèn)題進(jìn)行研究。不同研究領(lǐng)域的學(xué)者將Flexsim與所研究領(lǐng)域相結(jié)合，對(duì)機(jī)械、鍛造、農(nóng)業(yè)、煙草、汽車生產(chǎn)等領(lǐng)域的相關(guān)物流系統(tǒng)分別進(jìn)行實(shí)證研究[11-18]。文獻(xiàn)[19]將動(dòng)態(tài)規(guī)劃法用于物流系統(tǒng)總體框架的建構(gòu)；文獻(xiàn)[20]將動(dòng)態(tài)規(guī)劃法與模擬退火算法相結(jié)合，應(yīng)用于半導(dǎo)體車間內(nèi)部布局優(yōu)化。 多數(shù)研究學(xué)者認(rèn)為流程分析能夠有效找出流程中的問(wèn)題，并通過(guò)ECRS原則與5W1H相結(jié)合解決問(wèn)題，但不同企業(yè)管理者運(yùn)用傳統(tǒng)5W1H法分析類似的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程往往會(huì)得出不同的結(jié)論，并且定性方法受使用者知識(shí)水平、經(jīng)驗(yàn)等因素影響較大。因此本文引入動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，將ECRS原則與動(dòng)態(tài)規(guī)劃相結(jié)合，用Flexsim對(duì)某物流企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)系統(tǒng)作業(yè)流程建模仿真，對(duì)優(yōu)化方法進(jìn)行效果驗(yàn)證。

1 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)仿真與流程程序優(yōu)化

1.1 Flexsim概況

Flexsim仿真軟件能夠通過(guò)3D模型仿真出逼真的實(shí)際系統(tǒng)作業(yè)場(chǎng)景，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析，用于對(duì)操作、流程、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)方案進(jìn)行試驗(yàn)、評(píng)估，直觀、易懂。

使用Flexsim首先確定研究目的及研究對(duì)象，將真實(shí)環(huán)境中的系統(tǒng)進(jìn)行分析，清楚其流程、布局等信息。然后進(jìn)入軟件界面對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行布局，運(yùn)用正確的連接方式對(duì)實(shí)體進(jìn)行連接，根據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)真實(shí)流程進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行篩選、分析，為系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。

1.2 流程程序分析法

在工業(yè)工程中，流程程序分析法是按照具體作業(yè)流程，從起始工序到最終工序，對(duì)其中每一個(gè)工序進(jìn)行全面、詳細(xì)分析，檢查是否存在重復(fù)、多余及不合理工序。在生產(chǎn)過(guò)程中，人們通過(guò)不斷優(yōu)化作業(yè)流程及減少人、機(jī)器、物料等不必要的浪費(fèi)來(lái)提高作業(yè)效率，生產(chǎn)管理者主要根據(jù)ECRS原則對(duì)流程不斷進(jìn)行改善優(yōu)化。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況考慮取消不必要的、重復(fù)的工序及作業(yè)或動(dòng)作，對(duì)于無(wú)法取消的工序考慮合并，不能取消與合并的工序考慮調(diào)整其順序使其提高效率，以上均不可行時(shí)采用簡(jiǎn)化方式，通過(guò)更新設(shè)備、使流程更加自動(dòng)化、現(xiàn)代化，使作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布局合理，讓工人能縮短動(dòng)作距離，減少完成一件工作所需的基本動(dòng)作數(shù)量[21]32-33。

ECRS原則相關(guān)內(nèi)容如表1所示。

表1 ECRS原則的相關(guān)內(nèi)容

對(duì)目的改善適用選擇取消原則，對(duì)時(shí)間、人員配置、地點(diǎn)布局等適用合并與重排，對(duì)技術(shù)方法的改進(jìn)則進(jìn)行一定程度簡(jiǎn)化[21]33。

傳統(tǒng)流程程序的改善是通過(guò)5W1H提問(wèn)方法，對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行問(wèn)題篩選。此方法在鑒別工序類型上需耗費(fèi)大量時(shí)間，并且定性方法主要依靠研究者通過(guò)自身知識(shí)儲(chǔ)備及經(jīng)驗(yàn)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，受研究者知識(shí)水平、經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Φ纫蛩刂萍s。不同管理者對(duì)相同工序的理解以及問(wèn)題探尋也存在差異，為減少環(huán)境等因素的限制，增加解決方法的科學(xué)性及可量化性，采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法替代5W1H提問(wèn)方法，使問(wèn)題在量化分析情況下，得出具有概括性、普適性及不受背景制約的結(jié)論。

1.3 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法

動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思路是將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理，將其分解成一系列或同一類型的子問(wèn)題，按照整體最優(yōu)逆序求出各子階段最優(yōu)決策，然后再順序求解整個(gè)問(wèn)題最優(yōu)決策。它能夠從全局出發(fā)，考慮整體系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)，對(duì)作業(yè)流程程序進(jìn)行優(yōu)化。

在企業(yè)管理中,動(dòng)態(tài)規(guī)劃法一般用來(lái)求解最短路徑問(wèn)題、資源規(guī)劃問(wèn)題、生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題等，企業(yè)管理過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多離散型問(wèn)題，比如決策過(guò)程中的時(shí)間參量是離散的，或者決策過(guò)程是離散的，或者時(shí)間參量與決策過(guò)程同時(shí)為離散型，此類問(wèn)題非常適合用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法解決[22]。

動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本方程為：

(1)

式中：fk(sk)為第k階段的最優(yōu)值函數(shù)；dk為允許決策集合；sk為第k階段的狀態(tài)變量；uk(sk)為第k階段狀態(tài)處于sk時(shí)的決策變量；fk+1(sk+1)為第k+1階段的最優(yōu)值函數(shù)。

1.4 研究流程

基于ECRS原則和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)仿真優(yōu)化實(shí)施步驟如下：

1)確定研究對(duì)象，如選擇某物流中心的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)系統(tǒng)為研究對(duì)象；2)根據(jù)選定流程程序繪制流程程序圖；3)利用Flexsim對(duì)流程進(jìn)行仿真，找出瓶頸問(wèn)題及其他問(wèn)題；4)采用ECRS原則和動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法針對(duì)不同問(wèn)題設(shè)計(jì)相應(yīng)改善方案；5)將改善方案運(yùn)用于流程進(jìn)行優(yōu)化；6)利用Flexsim對(duì)優(yōu)化后的流程進(jìn)行效果評(píng)估；7)在實(shí)際生產(chǎn)流程中實(shí)施改善方案。

2 某物流中心倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程

某物流中心是國(guó)內(nèi)一家中型民營(yíng)物流企業(yè)，面積約為1 000 m2，員工總?cè)藬?shù)17人，主營(yíng)業(yè)務(wù)產(chǎn)品種類較多，包括服裝、鞋、包、化妝品、小型家用電器等，單種商品儲(chǔ)存量差異較大。為應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的倉(cāng)儲(chǔ)需求，提高企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)能力，該企業(yè)已配置一套現(xiàn)代化倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)設(shè)備，并將其設(shè)置在倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程中。但該系統(tǒng)在倉(cāng)儲(chǔ)流程中使用效率不高，經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)器空轉(zhuǎn)的情況，因此，本文以倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，針對(duì)降低設(shè)備閑置率和降低資金占用及生產(chǎn)成本為目標(biāo)，對(duì)該作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

選取庫(kù)存量較大、出入庫(kù)較頻繁的服裝、化妝品及小型家用電器3種商品作為儲(chǔ)存的主要商品，其倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)作業(yè)流程主要分入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)。

1)入庫(kù)作業(yè)。3種不同類型貨物到達(dá)后，需對(duì)貨物進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的貨物由叉車搬運(yùn)到暫存區(qū)相應(yīng)的儲(chǔ)位。

2)出庫(kù)作業(yè)。接到出庫(kù)訂單后，由揀貨員將需出庫(kù)的貨物放入傳送帶，輸送到暫存區(qū)等待出庫(kù)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后出庫(kù)。

根據(jù)上述作業(yè)流程，用連線將相鄰工序進(jìn)行連接，繪制出的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程如表2所示，各工序所需時(shí)間及次數(shù)如表3所示。

表2 倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程

表3 各工序?qū)嶋H所需時(shí)間及次數(shù)

3 Flexsim仿真建模

3.1 模型設(shè)計(jì)

由于仿真模型是實(shí)際系統(tǒng)的抽象描述，不能完全復(fù)原實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)情況，只能反映實(shí)際系統(tǒng)的本質(zhì)屬性。該仿真模型簡(jiǎn)化部分作業(yè)流程：

1)假設(shè)設(shè)備均全新投產(chǎn)，一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)故障及維修;

2)不考慮比例較小的貨物類型;

3)不考慮訂單等單據(jù)交接處理時(shí)間及具體交接方法;

4)計(jì)算各種指標(biāo)時(shí)不考慮員工休息時(shí)間等。

根據(jù)表2的具體倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的仿真流程，如圖1所示。

圖1 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)仿真流程示意圖

3.2 參數(shù)設(shè)置

仿真流程設(shè)計(jì)完成后，需對(duì)參與仿真的每個(gè)臨時(shí)實(shí)體設(shè)置相應(yīng)參數(shù)。根據(jù)企業(yè)正常生產(chǎn)數(shù)據(jù)按一定比例進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，具體如表4所示。

入庫(kù)訂單設(shè)置為托盤，產(chǎn)生托盤的發(fā)生器設(shè)置產(chǎn)生時(shí)間及數(shù)量，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)每日接收訂單的時(shí)間及數(shù)量得出，下午2：00后較集中產(chǎn)生出庫(kù)訂單，因此設(shè)置發(fā)生器屬性時(shí)，根據(jù)1 d內(nèi)不同的時(shí)段分配端口并設(shè)置數(shù)量；各臨時(shí)實(shí)體設(shè)置完成后依次用相應(yīng)連接方式連接，最后建立倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的仿真模型如圖2所示。

表4 Flexsim參數(shù)設(shè)置

圖2 優(yōu)化前Flexsim仿真模型圖

3.3 結(jié)果分析

由于該工序作業(yè)周期約為60 s，將圖2的模型運(yùn)行30次，設(shè)置每次運(yùn)行時(shí)間為1 000 s，運(yùn)行后將各臨時(shí)實(shí)體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)取均值，優(yōu)化前各主要設(shè)備運(yùn)行情況如表5所示。

表5 優(yōu)化前各主要臨時(shí)實(shí)體參數(shù)表

由表5可知：

1)進(jìn)行檢驗(yàn)工作的處理器5使用情況較好，處理器7閑置率較高，為70.27%。承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)的叉車16和18的閑置率分別為89.57%和73.10%。如果通過(guò)表5的數(shù)據(jù)刪除設(shè)備閑置率較高的處理器7和叉車16，有可能會(huì)使系統(tǒng)陷入局部最優(yōu)而無(wú)法確定整體是否最優(yōu)的境況。

2)除發(fā)生器274阻塞以外，該流程中其他工序無(wú)阻塞現(xiàn)象，發(fā)生器274阻塞的原因可能是參數(shù)設(shè)置和流程設(shè)計(jì)不合理。在模型中阻塞表示系統(tǒng)提供的服務(wù)滿足不了客戶需求，生產(chǎn)線每天都處于工作狀態(tài)，沒(méi)有多余的生產(chǎn)線滿足新的需求，此時(shí)有新客戶需求時(shí)就出現(xiàn)了阻塞。

因此需要將倉(cāng)儲(chǔ)流程進(jìn)行優(yōu)化，降低設(shè)備閑置率，提高資源利用率。運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃對(duì)流程進(jìn)行階段劃分，不僅能直觀了解每一階段設(shè)備的運(yùn)行情況，同時(shí)能保證在整體最優(yōu)的情況下局部同樣處于最優(yōu)狀態(tài)。

4 流程程序優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

4.1 基于ECRS思想的動(dòng)態(tài)規(guī)劃優(yōu)化

根據(jù)ECRS原則在整體系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)的情況下考慮取消某種閑置率較高的設(shè)備、合并某些工序，以提高設(shè)備利用率，使資源得到最大利用。運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法，以某一種貨物的運(yùn)輸路徑為主體，將提高設(shè)備利用率問(wèn)題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化貨物行走路徑問(wèn)題。

根據(jù)圖2，將該仿真流程涉及的動(dòng)態(tài)加工處理部分分為6個(gè)階段，第1階段為處理器5和127入庫(kù)檢驗(yàn)階段，第2階段為叉車16和18搬運(yùn)階段，第3階段為入庫(kù)階段，選擇閑置率最低的貨架258作為貨架代表進(jìn)行運(yùn)算，第4階段為操作員35進(jìn)行揀貨階段，第5階段為合成器146進(jìn)行合成階段，第6階段為處理器7進(jìn)行出庫(kù)檢驗(yàn)階段。將表5中各主要設(shè)備的閑置率帶入式(1)，分別計(jì)算貨物位于各階段時(shí)相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行情況，即從程序開始運(yùn)行至貨物到達(dá)某一階段為止時(shí)，設(shè)備的閑置情況為：

1)第6階段，即k=6，逆序選擇處理器7，由表5可知，處理器7的閑置率為70.27%。

2)運(yùn)行至第5階段，即k=5，貨物進(jìn)入合成器146，則由式(1)計(jì)算第(6+5)階段設(shè)備的閑置率

(2)

式中d上標(biāo)146為選擇對(duì)象為合成器146。

3)運(yùn)行至第4階段，即k=4，進(jìn)入合成器146后，選擇操作員35，計(jì)算第(6+5+4)階段設(shè)備的閑置率

計(jì)算得f4(s4)=134.96%。

4)運(yùn)行至第3階段，即k=3，進(jìn)入貨架選擇，選擇貨架258，計(jì)算第(6+5+4+3)階段設(shè)備的閑置率

計(jì)算得f3(s3)=219.74%。

5)運(yùn)行至第2階段，即k=2，出現(xiàn)了2個(gè)選擇，即叉車16和叉車18，計(jì)算第(6+5+4+3+2)階段設(shè)備的閑置率

計(jì)算得f2(s2)=min(309.31%,292.83%)=292.83%。

6)運(yùn)行至第1階段，即k=1，分別選擇處理器5和處理器127，計(jì)算第(6+5+4+3+2+1)階段設(shè)備的閑置率

計(jì)算得f1(s1)=min(332.06%,363.10%)=332.06%。

因此貨物在生產(chǎn)流程中的運(yùn)行路線應(yīng)為：處理器5→叉車18→貨架258→操作員35→合成器146→處理器7。

以提高整體工序利用率和降低成本為目標(biāo)，選擇刪除閑置率較高的叉車16與處理器127，保留所有發(fā)生器、所有暫存區(qū)、入庫(kù)檢驗(yàn)設(shè)備的處理器5、運(yùn)輸叉車18、3個(gè)貨架(由于不同組合的商品需要放在不同的貨架上，并且貨架沒(méi)有對(duì)貨物進(jìn)行實(shí)際的加工，不影響加工設(shè)備的運(yùn)行情況，因此保留全部貨架)、合成器146以及出庫(kù)檢驗(yàn)的處理器7。

通過(guò)計(jì)算得出的結(jié)果不僅能保證系統(tǒng)處于整體最優(yōu)的情況，同時(shí)能夠保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.2 優(yōu)化后流程

優(yōu)化后的流程將貨物從暫存區(qū)移至檢驗(yàn)處與檢驗(yàn)合并為貨物移至檢驗(yàn)處檢驗(yàn)，將從叉車上卸貨與放置貨架上合并為從叉車上卸貨后自動(dòng)放入貨架，將待揀貨工序刪除，優(yōu)化后的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程如表6所示，各工序所需時(shí)間及次數(shù)如表7所示。

表6 優(yōu)化后倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程

表7 優(yōu)化后各工序所需時(shí)間及次數(shù)

將優(yōu)化后的流程用Flexsim再次仿真，仿真模型如圖3所示。

圖3 優(yōu)化后Flexsim仿真模型圖

4.3 優(yōu)化效果評(píng)價(jià)

從表5計(jì)算得出:優(yōu)化前各設(shè)備平均閑置率為58.53%，平均阻塞率89.42%。選擇保留利用最高的設(shè)備，取消重復(fù)且利用率較低的設(shè)備，修改設(shè)備參數(shù)設(shè)置，使其更符合實(shí)際情況?？s短各設(shè)備間的運(yùn)輸距離，合理規(guī)劃作業(yè)空間。同時(shí)可以為揀貨員配備現(xiàn)代化揀貨設(shè)備，減少揀貨員不必要的揀貨動(dòng)作。將圖3的模型同樣運(yùn)行30次，每次運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為1 000 s。優(yōu)化后各主要設(shè)備的運(yùn)行情況如表8所示。

表8 優(yōu)化后各主要臨時(shí)實(shí)體參數(shù)表

從表8計(jì)算得知，優(yōu)化后的總體資源平均利用率為39.81%，比優(yōu)化前提高18.64%，平均阻塞率為17.13%，降低了72.28%。優(yōu)化后工作流程得到簡(jiǎn)化，多個(gè)主工序利用率得以提升。入庫(kù)檢驗(yàn)的設(shè)備從2臺(tái)減少到1臺(tái)；后處理器5閑置率降低32.68%；出庫(kù)檢驗(yàn)效率提高2.18%；進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的叉車效率提高54.14%。進(jìn)行揀貨作業(yè)的操作員效率提高25.77%。進(jìn)行訂單與貨物合成打包的合成器閑置率提高了21.51%，即該設(shè)備的利用率降低了21.51%,可能是訂貨單減少與貨物出庫(kù)量減少導(dǎo)致的，優(yōu)化后的合成器閑置率提高并不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，相反在一定程度上減輕了合成器的工作壓力，能夠延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。

優(yōu)化前整個(gè)工序?qū)儆贛/M/C(顧客源無(wú)限單隊(duì)多服務(wù)臺(tái))排隊(duì)系統(tǒng)，優(yōu)化后簡(jiǎn)化為M/M/1(顧客源無(wú)限的單隊(duì)單服務(wù)臺(tái))排隊(duì)系統(tǒng)，服務(wù)臺(tái)數(shù)量減少，使系統(tǒng)的平均停留時(shí)間從優(yōu)化前的24.10 s上升到28.65 s，根據(jù)企業(yè)相關(guān)成本統(tǒng)計(jì)資料顯示，貨物平均停留的時(shí)間成本為4元/s，工人與設(shè)備每天工作8 h，一個(gè)月工作25 d。根據(jù)物流成本相關(guān)計(jì)算方法，計(jì)算該程序的運(yùn)營(yíng)成本為總的作業(yè)成本與貨物平均停留成本的總和，優(yōu)化后的成本比優(yōu)化前降低7 401.18元/月。優(yōu)化前后企業(yè)主要資源配置情況見表9。

表9 企業(yè)主要資源情況表

5 結(jié)語(yǔ)

本文將傳統(tǒng)的ECRS原則與5W1H提問(wèn)相結(jié)合的定性優(yōu)化方法改進(jìn)為ECRS原則與動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法相結(jié)合的定量研究方法，該方法能快速準(zhǔn)確識(shí)別必要程序與非必要程序，從而選擇優(yōu)化工序，在考慮全局最優(yōu)的情況下對(duì)局部進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。同時(shí)結(jié)合實(shí)例運(yùn)用Flexsim軟件建立倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程模型，對(duì)其作業(yè)流程中出現(xiàn)的程序擁堵與資源利用情況進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的方案提高了整個(gè)流程的作業(yè)效率，減少了設(shè)備閑置率，說(shuō)明該方法在流程優(yōu)化中是可行且有效的。

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(責(zé)任編輯：楊秀紅)

Optimization of Warehousing Flow Based on ECRS Principle and Dynamic Programming

WANGYu1,LIMeiyan2,ZHANGHongju1

(1.SchoolofEconomicsandManagement,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,China; 2.SchoolofMiningandSafetyEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,China)

In order to make a quantitative study of the operation flow of warehousing system,the method of combining the traditional ECRS principle with the “5W1H” question is improved as the one of combining the ECRS principle with the dynamic programming algorithm.By taking the storage system of a logistics enterprise as the research object,the model of warehousing flow is established by using the Flexsim software,and then the blocking process and resource utilization in the operation flow are optimized.The results show that the optimization method of warehousing flow based on the ECRS principle and dynamic programming is easily used to design the flow optimization,which can help the administrator determine the improved process quickly and accurately.Compared with the warehousing flow before the optimization,the average utilization rate of equipment after the optimization increases by 18.64%,the average blocking rate decreases by 72.28%,and the operation flow and resource distribution are simplified.The research results can provide a theoretical basis for optimizing the production flow of enterprises.

warehouse operation; flow optimization; ECRS principle; dynamic programming; flexsim

2016-06-29

山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2009HM003)

王雨(1993—)，女，成都人，碩士研究生，主要研究方為物流與供應(yīng)鏈管理，E-mail:wangyu0216@126.com.

*通訊作者：李美燕(1978—)，女，山東青州人，管理學(xué)博士，副教授，工業(yè)工程系主任，中國(guó)物流學(xué)會(huì)特約評(píng)審專家，主要研究方向?yàn)槲锪髋c供應(yīng)鏈管理，E-mail:limeiyandu@163.com.

10.3969/j.issn.1672-0032.2016.04.005

F253

A

1672-0032(2016)04-0026-10