基于SLP法的物流中心規(guī)劃研究

徐留常

（中鐵特貨運輸有限責(zé)任公司鄭州機械保溫車輛段，鄭州 450061）

1 引言

近年來，我國的物流行業(yè)在快速發(fā)展，成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新支柱。每一個物流企業(yè)都擁有自己的物流中心。物流中心是一個用來處理全國各地運輸?shù)酱宋锪髦行牡呢浳?，且具有相對更加完善的結(jié)構(gòu)和管理方式的貨物集散場所。物流企業(yè)以物流中心為基地拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，提高服務(wù)水平，擴(kuò)大市場份額。物流中心在整個物流企業(yè)中具有聯(lián)結(jié)上下游物流過程節(jié)點的作用，在整個物流過程中承上啟下，是決定物流企業(yè)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，每一個物流企業(yè)在進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施決策規(guī)劃前，應(yīng)該考慮物流中心規(guī)劃的平面布置問題[1-2]。

2 SLP法

平面布置問題就是對一定區(qū)的空間合理有效劃分為多個區(qū)間，且這些區(qū)間有一定或多或少的聯(lián)系。在這個領(lǐng)域，主要使用的方法有工程圖表法和流程圖法，具體有擺樣法、圖解法、數(shù)學(xué)模型法、自動布置設(shè)計程序法、計算機化關(guān)系布置規(guī)劃法、系統(tǒng)布置設(shè)計SLP法。

2.1 SLP法概念

1961 年，美國人理查德.繆瑟（Richard Muther）提出系統(tǒng)布置設(shè)計方法，即著名的Systematic Layout Planning，簡稱為SLP。SLP法主要以圖表為輔助，通過非物流關(guān)系和物流關(guān)系分析，從而得到物流最小費用，并以此求得合理的規(guī)劃布置。SLP方法通過實踐已經(jīng)被證明是一種行之有效的工具，對區(qū)域布局規(guī)劃具有顯著的指導(dǎo)和引導(dǎo)作用，已被企業(yè)和學(xué)術(shù)界廣泛研究和應(yīng)用。

2.2 SLP法優(yōu)勢與特點

應(yīng)用廣泛。SLP法可應(yīng)用到整個生活區(qū)域，如圖書館、大型超市、游樂場中、連鎖餐廳等服務(wù)行業(yè)。同時，SLP法還可以在新建工廠規(guī)劃、老廠技術(shù)改造和物流工程改善中起到指導(dǎo)作用。

提高空間利用率。SLP法不僅可以降低成本，還能提高空間利用率，解決企業(yè)物流改善問題，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部人流、物流、信息流等整個系統(tǒng)各流程更加順暢。

突出物流高效性能。SLP法不僅可規(guī)劃出分布圖，還能調(diào)整規(guī)劃初步方案，在明確突出物流高效性基礎(chǔ)上確定最佳方案。

2.3 SLP法可行性

SLP法開始主要在工廠設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用較多。Richard Muther發(fā)布系統(tǒng)布置設(shè)計后，才將這種設(shè)計應(yīng)用到產(chǎn)品、產(chǎn)量、以及輔助服務(wù)部門、生產(chǎn)路線和生產(chǎn)時間安排等方面。在對物流中心進(jìn)行規(guī)劃布局時，如果運用SLP法，那就可以將影響物流中心規(guī)劃布局的幾大基本要素列為5個，即物流對象和物流量、輔助服務(wù)部門和物流作業(yè)路線以及物流作業(yè)技術(shù)水平。運用SLP法，就是以物流作業(yè)量、物流產(chǎn)品類別及其他因素為基礎(chǔ)來完成物流中心的布局、設(shè)計和規(guī)劃的。

2.4 SLP法的基本要素

SLP法的基本要素主要包括物流對象P、物流量Q、物流作業(yè)路線R、輔助服務(wù)部門S、物流作業(yè)技術(shù)T。

2.4.1 物流對象P

在工廠設(shè)計中，物流對象P指生產(chǎn)過程中需要用到的一切原料以及可能會產(chǎn)出的所有廢料和包裝過程或生產(chǎn)過程需要的服務(wù)項目。物流對象P對整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程影響很大，如物料搬運方式、設(shè)備組成等。由于物流對象P在搬運機械及搬運流程方面對物流中心規(guī)劃和布局存在一定影響，因此，在物流中心規(guī)劃布局過程中，對物流對象P有明確標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計過程中，可以直接獲得一手資料。

2.4.2 物流量Q

物流量Q既包括產(chǎn)量也包括運量，是生產(chǎn)過程中為了生產(chǎn)產(chǎn)品所需要用到的原材料以及產(chǎn)生的廢料的運輸總量。這個要素是整個物流中心最關(guān)鍵部分，一切活動都建立其上。物流量Q不僅影響場地規(guī)模、設(shè)備類型及多少、建筑面積大小，還影響物流運輸過程中因貨物裝卸、貨物搬運、貨物儲存等產(chǎn)生的物流成本。同時，物流量Q也能反映出一個物流中心所能承擔(dān)的能力大小及企業(yè)規(guī)模。物流量Q的數(shù)據(jù)通常從市場獲得，也可以通過計算分析預(yù)測得到，常用的預(yù)測方法見表1。

2.4.3 物流作業(yè)路線R

物流作業(yè)路線R主要明確各生產(chǎn)過程中所有原料的運輸順序和制作產(chǎn)品過程中運輸物料的線路，是物流中心骨架和建設(shè)基礎(chǔ)，不僅影響各作業(yè)單元之間的作業(yè)流程，還影響倉庫建設(shè)位置。物流線路在設(shè)計過程中的表示方法多種多樣，既可以采用設(shè)備表也可以采用工藝過程圖。

2.4.4 輔助服務(wù)部門S

輔助部門是為了保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行和提供良好的生產(chǎn)環(huán)境所需要的輔助性人員及輔助性設(shè)備所用的場所，包括運輸?shù)缆贰⑸畋貍溆闷芳稗k公樓等設(shè)施，如管理部門、生活服務(wù)部門、輔助作業(yè)部門等。它是生產(chǎn)的支持模塊，雖不直接參與作業(yè)環(huán)節(jié)，但也是物流生產(chǎn)系統(tǒng)中不可或缺的部分，在一定程度上影響作業(yè)效率，對物流系統(tǒng)規(guī)劃布局有突出作用。

2.4.5 物流作業(yè)技術(shù)T

物流技術(shù)T是指在物流活動中可以運用的一切技術(shù)方法和理論，甚至包括用到的設(shè)施設(shè)備，幾乎影響到物流活動的每一項活動。物流技術(shù)包括軟、硬技術(shù)兩個主要方面，如表2。

3 SLP法規(guī)劃步驟和原則

規(guī)劃設(shè)計是相關(guān)設(shè)施在規(guī)劃重建過程中必不可少的，主要有選址問題、平面區(qū)域布置問題、輔助部門設(shè)計問題、裝卸搬運部門設(shè)計等幾個方面。根據(jù)規(guī)劃研究范圍，整個過程可以通過SLP法分為三個階段。

表1 常用的物流量預(yù)測方法

表2 物流技術(shù)分類表

第一階段是確定位置。物流中心在建設(shè)過程中，要受到地理位置、交通情況和所需土地面積等因素影響。物流中心規(guī)劃初期，就要對這些因素進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，為物流中心建設(shè)打好基礎(chǔ)。

第二個階段是總體規(guī)劃。在第一階段完成后，就可以將物流中心內(nèi)部各部門之間的功能和聯(lián)系明確下來，然后再結(jié)合現(xiàn)代物流理念對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行整合，最后進(jìn)行方案評價，形成初步的備選方案以留后期使用。

第三個階段是詳細(xì)布置。一般是建立在第二階段的基礎(chǔ)上，對已經(jīng)劃分好的區(qū)域進(jìn)行區(qū)域內(nèi)相關(guān)設(shè)備設(shè)施擺放和確定位置，以保證各個作業(yè)單元的有效配合。

在進(jìn)行物流中心規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)該遵循以下幾個方面的原則：

①設(shè)計過程的科學(xué)性。設(shè)計過程的科學(xué)合理性決定著最終結(jié)果的合理性，設(shè)計過程中要盡可能減少、避免逆向物流和交叉物流。

②設(shè)計時應(yīng)充分考慮內(nèi)、外空間運輸需求，以及物流路線是否暢通便捷，同時還要考慮因物流運輸方式和運輸設(shè)備不同而確定的物流路線及相關(guān)管理部門的建設(shè)位置。

③保持中心設(shè)計的柔性。物流中心規(guī)劃設(shè)計之前，應(yīng)充分考慮未來建設(shè)過程中各種因素的不斷變化可能對中心造成的不利影響，為日后的調(diào)整和擴(kuò)建進(jìn)行充分準(zhǔn)備。

④合理選擇用地和建筑。物流中心的建設(shè)和規(guī)劃，不僅考慮“顧客需求”這種基本功能，還應(yīng)想到在使用過程中出現(xiàn)的安全、衛(wèi)生、綠化等因素，并以此來確保建成投入使用后的管理、工作環(huán)境的舒適整潔與安全可靠能否和總體布局的緊湊合理相對應(yīng)。

4 SLP法規(guī)劃實施流程

SLP法進(jìn)行物流中心規(guī)劃布局，就要按照一定的流程進(jìn)行實施，首先進(jìn)行物流關(guān)系分析、非物流關(guān)系分析和綜合關(guān)系分析，然后再確定單元作業(yè)位置、面積和幾何形狀，輔助服務(wù)部門設(shè)計，整體結(jié)束后再對規(guī)劃方案進(jìn)行評價。

4.1 物流關(guān)系分析

物流關(guān)系是指物質(zhì)資料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。物流中心所有物流活動，均須經(jīng)過詳細(xì)分析，即“P-Q”分析，其中P、Q情況不同所采用的分析方法也不同，有物流過程圖法、多物流對象物流過程表法、成組法、從-至表法。

4.2 非物流關(guān)系分析

非物流關(guān)系屬定性關(guān)系，無法數(shù)據(jù)量化。影響非物流關(guān)系密切程度的因素有：物流、業(yè)務(wù)流程、作業(yè)性質(zhì)相似程度及場所、設(shè)備、公用設(shè)施、檔案、人員是否具有同一性，監(jiān)督和管理是否方便、工作聯(lián)系是否頻繁、噪聲、振動、煙塵、危險品影響程度、服務(wù)頻繁和緊急程度等方面，這些都體現(xiàn)出物流中心各區(qū)域和各環(huán)節(jié)的聯(lián)系程度。因此，要聯(lián)系實際情況，對這些要素進(jìn)行合理分析，并將這種定量分析逐步轉(zhuǎn)化為要素衡量，主要包含程序性的關(guān)系、信息交流和貨物運輸過程中產(chǎn)生的關(guān)系、組織與管理上的關(guān)系、功能上的關(guān)系、環(huán)境上的關(guān)系等。一般將區(qū)域之間相關(guān)程度劃分為6個等級，如表3所示，將各作業(yè)單位之間通過非物流相關(guān)表的方式建立聯(lián)系。

表3 作業(yè)單元相互關(guān)系等級

4.3 綜合關(guān)系分析

在進(jìn)行功能布局時，需要對物流關(guān)系和非物流關(guān)系二者進(jìn)行整合，來確定綜合關(guān)系?？梢酝ㄟ^繪制各單元之間的關(guān)系表格合理布置各單元的位置。某作業(yè)單元與其他所有相關(guān)作業(yè)單元之間量化后的關(guān)系密切等級之和，就是該作業(yè)單元的綜合接近程度。

①物流關(guān)系與非物流關(guān)系的確定，對于整個物流中心的建設(shè)至關(guān)重要，兩者的比重數(shù)值，一般來說處于1/3到3之間，當(dāng)小于1/3時，物流關(guān)系的比重小到可以忽略不計，此時，物流關(guān)系在這種情況下只考慮非物流關(guān)系。大于3時，主要考慮物流關(guān)系，此時非物流關(guān)系在整個中心建設(shè)中的影響力可忽略不計。一般情況下，物流與非物流的相對重要性比值一般取m:n=3:1、2:1、1:1、1:2、1:3 幾種。

②物流強度和非物流程度在前面是屬于不可量化的，但可以通過一定方式將其量化，在實際應(yīng)用中一般取A=4，I=2，E=3，O=l，U=0，X=-1。

③計算量化的所有作業(yè)單元之間的綜合關(guān)系。若兩作業(yè)單元i與j，其量化的物流關(guān)系等級為MRij，量化的非物流關(guān)系等級為NRij，則作業(yè)單元i與j之間的綜合關(guān)系級別數(shù)值就可以表示為

TRij=m·MRij+n·NRij

④綜合關(guān)系等級劃分。TRij是個數(shù)值，可以將各區(qū)間關(guān)系等級進(jìn)行量化。依據(jù)TRij值的遞減將綜合關(guān)系等級劃分為A、E、I、O、U、X 六級，如表 4 所示。

表4 綜合關(guān)系等級劃分與對應(yīng)比例

4.4 確定作業(yè)單元位置、面積與形狀

物流中心總規(guī)劃就是將各作業(yè)單元位置按照密切度等級在平面圖中快速有效地區(qū)劃出來，不同級別親密度之間的區(qū)域必然區(qū)別對待，同級別的再按照先后順序進(jìn)行具體排列。

物流中心面積的設(shè)計通過計算方法或工程需要的土地面積來確定。當(dāng)所需面積受實際條件限制時，就要通過改變建筑物排列、組合方式等來保證具體建設(shè)過程的完善。影響和限制面積的主要因素是貨物作業(yè)量，可以估算：

式中，R表示區(qū)域面積；Wd表示區(qū)域d的物流作業(yè)量；Pd表示區(qū)域d的面積利用系數(shù)。各區(qū)域面積利用系數(shù)Pd影響因素主要有貨物類型、設(shè)施設(shè)備、存放方式等，這些均需要根據(jù)建造經(jīng)驗和實際條件來確定。

4.5 輔助服務(wù)部門的布置設(shè)計

輔助部門是物流中心的重要組成部分，在布置中要引起足夠重視。由于輔助服務(wù)部門不進(jìn)行物流作業(yè)，多以人員流動和交流為主，主要有員工出入便利問題、信息傳遞與交流問題、生活環(huán)境安全整潔問題、人流、物流入口分別設(shè)置問題。

4.6 方案評價

方案評價是物流中心整體系統(tǒng)布局設(shè)計過程的最終環(huán)節(jié)，需要對各種備選方案，進(jìn)行單指標(biāo)評價或多指標(biāo)評價，最后給出評價結(jié)果。一般常用的評價方法主要有優(yōu)缺點比較法、加權(quán)因素比較法、專家打分法等。

優(yōu)缺點比較法。將幾種方案的優(yōu)缺點陳列出來，根據(jù)實際情況選擇更加適合的方案。這在某些方面來說是一種定性方法[3]。

專家打分法。通過多名專家意見和建議對某一問題進(jìn)行歸納總結(jié)，得出結(jié)果。這一方法主觀性較強。

加權(quán)因素比較法。對影響因素賦予權(quán)值，計算布局得分，得到最優(yōu)方案。各因素的加權(quán)值通常是集體確定的，存在等級劃分，等級劃分依照一定準(zhǔn)則分為五個等級，即A、E、I、O、U五級，分別從0～4依次賦值。根據(jù)不同因素的地位和作用設(shè)立加權(quán)值，將加權(quán)值與分值相乘，得到每個因素的評價值，然后再把同一個方案的評價值匯總即可。

式中，Ti表示方案i的總評價值；wj表示評價因素j的加權(quán)值；Sij表示第i個方案第j個評價因素的評價值。

5 結(jié)語

本文雖然闡明了SLP法的步驟、要素，研究了SLP法在物流中心規(guī)劃布局和作業(yè)流程規(guī)劃理論應(yīng)用的可行性，但并未深入探討如何利用計算機和其他技術(shù)手段來實現(xiàn)SLP的規(guī)劃過程。隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，物流中心的功能會越來越多，作業(yè)單元和流程也越來越復(fù)雜，僅通過人工規(guī)劃是較為困難的，因此有必要繼續(xù)探索依靠計算機和其他技術(shù)手段實現(xiàn)SLP法規(guī)劃過程的步驟和方法[4]。