基于SLP的M公司物流園區(qū)儲位優(yōu)化研究

祝捍敏

摘 ?要：M公司物流園區(qū)隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的逐步推行，開展以“鋼材電子交易+加工配送”為主要特征的鋼鐵業(yè)務(wù)，但排隊等貨現(xiàn)象一直存在，堆場效率問題亟待解決，通過SLP方法對M公司的儲位安排進(jìn)行分析優(yōu)化，對倉配系統(tǒng)進(jìn)行整體的規(guī)劃設(shè)計，能有效緩解園區(qū)在出入庫作業(yè)中的瓶頸問題，切實提高園區(qū)運(yùn)作效率。

關(guān)鍵詞：SLP法;物流園區(qū);儲位優(yōu)化

中圖分類號：F259.22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）13-0056-03

Abstract： With the gradual implementation of "Internet Plus"， M logistics park has carried out the iron and steel business characterized by "steel electronic transaction + processing and distribution". However， the phenomenon of queuing and other goods has always existed. The problem of yard efficiency is urgent to be solved. Through the SLP method， the storage arrangement of M company is analyzed and optimized， and the overall planning and design of warehouse distribution system can effectively alleviate the park's entry and exit. The bottleneck problem in the industry will improve the operation efficiency of the park.

Keywords： SLP analysis; Logistics Park; stock space optimization

引言

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的逐步推行，網(wǎng)上交易與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合，傳統(tǒng)的鋼鐵倉儲逐漸轉(zhuǎn)型升級，產(chǎn)生了依托現(xiàn)有鋼鐵資源，借助信息化手段，開展以“鋼材電子交易+加工配送”為主要特征的鋼鐵業(yè)務(wù)。信息化手段的應(yīng)用使得信息處理更加便捷高效，但是交易信息處理的加快，卻并不能給物流園區(qū)的業(yè)務(wù)運(yùn)作效率帶來提升，反而使園區(qū)排隊等貨、儲位安排不合理等問題變得更加突出。如何提高物流園區(qū)作業(yè)速度，均衡園區(qū)作業(yè)量，貨物儲放位置的合理規(guī)劃是關(guān)鍵因素之一。

M公司物流園區(qū)存儲的鋼材品種有9大類，每一大類又分為多種規(guī)格，如螺紋鋼有6種鋼種，24種規(guī)格。如何有效分配倉位，提高作業(yè)效率，是M公司物流園區(qū)目前面臨的重要難題。本文根據(jù)M公司物流園區(qū)現(xiàn)狀，通過對歷史數(shù)據(jù)詳細(xì)分析，利用SLP規(guī)劃法結(jié)合鋼材特性及倉位分配原則，提出M公司物流園區(qū)倉位優(yōu)化方案。

1 SLP規(guī)劃法

SLP規(guī)劃法，也稱系統(tǒng)布置設(shè)計法，它是由美國著名規(guī)劃家Richard.Muther提出的。它是通過對產(chǎn)品、數(shù)量、路徑、輔助服務(wù)、時間等進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上對圖表進(jìn)行引用把理論帶入到實踐過程中去，從而實現(xiàn)對量化等級概念的掌握。再把各個部分之間的關(guān)系聯(lián)系起來建成圖表，對區(qū)域布局進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。從而實現(xiàn)對數(shù)學(xué)模型的構(gòu)造，在物流園區(qū)布局規(guī)劃中被普遍采用。SLP法實施步驟：

（1）基本要素確定

首先要確定P（物流對象）、Q（物流量）、R（物流作業(yè)線路）、S（輔助服務(wù)部門）、T（物流技術(shù)）等基本要素。

（2）物流流程分析

確定貨物在流通過程中在每個必要區(qū)域之間的移動順序，以及移動的強(qiáng)度和物流量。然后根據(jù)分析結(jié)果確定每個物流區(qū)域的面積大小，確?？梢詽M足園區(qū)的整體物流量。

（3）物流分析

物流分析是SLP法的核心部分，是指分析物流區(qū)域和非物流區(qū)域之間的關(guān)系，用物流強(qiáng)度來體現(xiàn)它們之間的具體物流關(guān)系，從而得到物流相關(guān)圖。物流強(qiáng)度等級如表1、表2所示：

（4）相關(guān)性分析

分為作業(yè)單位相關(guān)性分析和綜合相關(guān)性分析。在園區(qū)布局規(guī)劃中，不能只依賴于物流分析，要對作業(yè)單位間的物流關(guān)系和非物流關(guān)系進(jìn)行具體分析，而且要綜合兩種關(guān)系，實現(xiàn)作業(yè)單位最合理的布局設(shè)計。

（5）提出方案

根據(jù)上述的幾個步驟得出的結(jié)論，結(jié)合實際情況，整理出幾個比較好的方案。

（6）選擇最優(yōu)方案

設(shè)置合適的評價指標(biāo)和體系，從提出的方案中選擇最優(yōu)的布局方案。

2 M公司物流園區(qū)倉庫儲位優(yōu)化設(shè)計

2.1 物流園區(qū)儲位優(yōu)化設(shè)計方法

對物流園區(qū)進(jìn)行儲位優(yōu)化并不是一件輕松的工作。需要通過建立物流園區(qū)儲位優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型來幫助我們解決這個問題。儲位優(yōu)化模型需要考慮以下幾個方面的問題：

2.1.1 基礎(chǔ)信息的分析

倉庫內(nèi)的儲位和貨物特征分析。這些數(shù)據(jù)可以從ERP（企業(yè)資源計劃）或WMS（倉庫管理系統(tǒng)）中得到;貨物的流動性可以通過下面的參數(shù)來獲得：每種貨品的平均庫存量、運(yùn)輸次數(shù)、運(yùn)輸量和預(yù)測值等。如果庫存貨品種類經(jīng)常發(fā)生變化且沒有歷史資料可供分析，那么可以使用銷售預(yù)測量替代。

2.1.2 確定優(yōu)化的目標(biāo)和約束條件

儲位優(yōu)化的目標(biāo)就是為了便于提高貨品的作業(yè)效率、時空流通、儲存保管，將無效作業(yè)減少，以到提高科學(xué)管理和作業(yè)效率的目標(biāo)。此外，還可以通過提高分揀作業(yè)速度、縮短揀搬運(yùn)距離、減少補(bǔ)貨作業(yè)量、調(diào)節(jié)作業(yè)者的作業(yè)量等指標(biāo)來評判儲位優(yōu)化的結(jié)果。儲位優(yōu)化的約束條件，是指儲位優(yōu)化中必須考慮到的各種約束條件，比如貨物的庫存量、作業(yè)頻率、作業(yè)效率、配貨精確程度、儲位尺寸等。進(jìn)行儲位優(yōu)化，必須權(quán)衡約束條件和目標(biāo)這兩個方面。每個目標(biāo)之間可能存在著利益的相悖性，這是較為普遍的，這是構(gòu)成多目標(biāo)問題存在的根本特征。這類問題通常需要犧牲一部分利益來換另一部分利益。

2.1.3 算法確定

多目標(biāo)最優(yōu)解決方案有多種實現(xiàn)途徑，為保證儲位分布可以達(dá)到最佳狀態(tài)，可以根據(jù)決策者對各目標(biāo)的重視程度，比如目標(biāo)重要程度、各目標(biāo)期望值以及權(quán)重等，先對多目標(biāo)分析指標(biāo)進(jìn)行量化處理，然后應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)劃的方法對其進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化，獲得一個最終的可行解。

2.2 M公司物流園區(qū)儲位優(yōu)化設(shè)計

M公司物流園區(qū)占地面積150余畝，室外倉儲堆場共6個，總面積約35000平方米，倉儲能力約30萬噸，常年存放鋼材15-20萬噸。室外堆場擁有11臺龍門吊車，具體見圖1平面圖。

目前物流園區(qū)存儲的鋼材品種有9大類，其中適合室外存儲的有螺紋鋼、工業(yè)線材、盤螺、高線，螺紋鋼全部堆存于1-5號貨場;適合室內(nèi)存儲的有冷軋、酸洗、硅鋼、鍍鋅、彩涂。根據(jù)案例要求，本文只對1-5號貨場進(jìn)行優(yōu)化分析，1-5號貨場只堆存螺紋鋼，有6種鋼種，24種規(guī)格，69種單品。采用定性與定量相結(jié)合的方法分析。

2.2.1 基礎(chǔ)信息的分析

根據(jù)M公司物流園區(qū)2017年07月-2018年07月螺紋鋼品種出入庫訂單數(shù)據(jù)（6329條入庫數(shù)據(jù)，81028條出庫數(shù)據(jù)），分析M公司物流園區(qū)出入庫頻率較高的鋼材鋼種，并分別按入庫頻率、出庫頻率從大到小進(jìn)行排序。

2.2.2 確定優(yōu)化的目標(biāo)和約束條件

本文采用SLP方法對倉位進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化時不僅要分析各品類之間的相關(guān)性，也要綜合考慮如何布局使物流園區(qū)內(nèi)外交通流達(dá)到最優(yōu)。

在本文的研究中，物流強(qiáng)度和非物流關(guān)系分別用出入庫量及出入庫頻次量化。即入庫量均較大的品類則物流強(qiáng)度較大。

2.3 M公司物流園區(qū)儲位優(yōu)化建議

在SLP方法計算的基礎(chǔ)上，綜合考慮M公司物流園區(qū)擺放特性，得出優(yōu)化方案。

2.3.1 把出入庫頻率高的且具有較高相關(guān)性貨品放在相鄰的倉位

在日常的倉庫管理中，把出入庫頻率高且具有較高相關(guān)性的產(chǎn)品放在相鄰的倉位，既可以減少搬運(yùn)與查詢時間，又可以縮短揀選、配貨的時間距離，從而大大提高揀貨效率和貨物出入庫的效率。

2.3.2 把高頻貨物放置于倉庫靠近出口的黃金區(qū)

可以利用“出貨量/平均庫存量*100%”來得出貨品的庫存周轉(zhuǎn)率，周轉(zhuǎn)率越高的物品應(yīng)該放置于最便于揀貨和出入庫的黃金區(qū)域，這樣能縮短貨物倉庫作業(yè)中的移動時間，加快整個作業(yè)流程，提高訂單的處理效率。M公司物流園區(qū)平面圖如圖2所示。

2.4 M公司物流園區(qū)倉位單元設(shè)計

物流園區(qū)倉庫的主要作業(yè)是貨物的出入庫和在庫管理;儲位優(yōu)化就是要做到貨物的入庫、出庫作業(yè)的順暢，方便科學(xué)管理，以降低物流成本，提高物流效率的目的。在倉庫儲位管理中，應(yīng)遵循重量“上輕下重”的原則，保證作業(yè)設(shè)備和貨物的安全性。本文按照以下原則對M公司物流園區(qū)倉庫儲位優(yōu)化設(shè)計。

根據(jù)螺紋鋼的擺放規(guī)則——出入庫數(shù)量比較多的按照“井字形”碼放，最多可碼放1000-1500噸重量的螺紋鋼，層高不超過5米，“井字形”的占地尺寸長寬相等，如鋼材長12米，則倉位的占地面積為12米*12米，兩倉位之間間隔0.8米;出入庫數(shù)量相對較少的按照“一字形”碼放（按照粗放下，細(xì)放上的原則），每個堆垛可碼放200-400噸重量的螺紋鋼，考慮到安全問題堆垛高度一般不超過2米，“一字形”占地尺寸由倉位最底層寬度*螺紋鋼的長度，兩倉位之間間隔0.8米。

以一號堆場為例，一號堆場長為98m*11.5m*2，按照“井字形”堆放，且出入口頻率較高的螺紋鋼均為9m長，所以“井字形”的俯視面積為9*9m2，將“井”字倉位沿著堆場外圍放置，將“一字形”（即出入庫頻率較低的）放置于堆場道路的兩側(cè)。通過計算，證明以上倉位堆放計劃具有可行性，還能堆場空間的利用率，更可以節(jié)省出入庫車輛裝、卸時間。

M公司五個堆場均有兩臺龍門吊車，并且可以同時進(jìn)行螺紋鋼的裝卸工作，為了提高工作效率，根據(jù)車輛裝貨遵循先將螺紋鋼規(guī)格直徑較粗，長度較長的裝在車廂底部，直徑較細(xì)，長度較短的放在上部的原則，五個堆場均可以按此方法進(jìn)行儲位優(yōu)化。

3 結(jié)論

本研究從實際出發(fā)，注重方案的可行性和可操作性，力求表現(xiàn)規(guī)劃的邏輯性、論述的清晰性和嚴(yán)謹(jǐn)性，運(yùn)用多種技術(shù)手段、科學(xué)理論，用SLP方法和定性分析方法，對M公司物流園區(qū)倉位優(yōu)化，得出優(yōu)化方案，為M公司物流園區(qū)運(yùn)營提供可行的合理化建議。

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