基于SLP 的X 公司汽車零配件配送中心布局優(yōu)化研究

位晶晶，劉勤明，劉靖杰，鄧崯峰

（上海理工大學 管理學院，上海 200093）

一、引言

作為汽車零配件供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)，零配件配送中心布局方案直接影響著零配件運輸效率。目前，配送中心布局優(yōu)化問題引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。

楊朝剛（2018）[1]將車企零部件配送倉庫作為研究對象，選擇SLP 理論進行分析，AHP 理論對方案進行評價，最終實現(xiàn)物流效率提高、公司效益提升的目標。周廷美等（2017）[2]針對某車企配送中心布局規(guī)劃存在的不科學情況，借助布局規(guī)劃經(jīng)典的SLP方法，給出了優(yōu)化之后的配送中心布局方案。陳國華（2018）[3]以某鐵路電商物流中心為研究對象，選取SLP 方法將該企業(yè)自身情況與布局理論相結(jié)合，著力解決企業(yè)面臨的布局難點痛點。高嘉成（2019）[4]面對BW公司生產(chǎn)車間存在的布局不科學的情況，選擇SLP 方法，提出優(yōu)化后的方案，采用Matlab 遺傳算法求解，大幅提高了BW 公司的物流運作效率。Suhardini 等（2017）[5]面對因布局不科學不合理所產(chǎn)生的物流效率低下等問題，選取系統(tǒng)設(shè)施規(guī)劃方法對整個工廠平面布局進行重新設(shè)計并優(yōu)化。

基于以上研究，本文提出將經(jīng)典的系統(tǒng)設(shè)施規(guī)劃與Flexsim 仿真軟件進行組合，在運用SLP 對現(xiàn)場進行優(yōu)化改善之后，將改善前后的布局圖用仿真軟件進行模擬運行，并將關(guān)鍵實體運行結(jié)果進行比對，來檢驗SLP 優(yōu)化效果。

二、SLP 在X 公司零部件配送中心布局中的應(yīng)用

（一）X 公司配送中心現(xiàn)狀

X 公司生產(chǎn)基地位于S 市某工業(yè)園區(qū)，占地總面積約900 畝，開發(fā)研究院、沖壓車間、焊裝車間、涂裝車間和新的測試線已經(jīng)建設(shè)完成。配送中心分為物流、非物流兩大功能區(qū)，生產(chǎn)、運輸、財務(wù)、銷售、采購、人力等，物流、非物流兩塊功能區(qū)在數(shù)據(jù)交互方面亦可保證其實時性。物流功能區(qū)由收發(fā)貨、出入庫包裝、輕重型貨架區(qū)、大件存儲區(qū)以及油品區(qū)區(qū)域組成。輔助作業(yè)區(qū)和辦公室則組成了非物流功能區(qū)。

（二）作業(yè)單位間物流關(guān)系分析

X 公司物流作業(yè)區(qū)分為八部分，劃分區(qū)域及編號如表1 所示。表2 可使得作業(yè)單位間的物流情況清晰易分析，本文選取該物流中心2018 年第二季度的物流數(shù)據(jù)，均以箱為計量單位，具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表1 物理作業(yè)區(qū)劃分表

表2 物理作業(yè)區(qū)物流量統(tǒng)計表

表3 物流相互關(guān)系等級劃分

對現(xiàn)場布局內(nèi)的作業(yè)單位區(qū)之間的物流關(guān)系進行分析，用兩個指標進行分析，一是兩單位間的貨物發(fā)生量，二是其強度。表2 為物流量統(tǒng)計，表3是對不同的物流量進行劃分等級及其物流路線比例、物流量比例。根據(jù)表2、表1 的整理可得物流相互關(guān)系圖，如圖1 所示。

圖1 物流相互關(guān)系

（三）作業(yè)單位間非物流關(guān)系分析

配送中心內(nèi)必須有一些輔助區(qū)域。同時，非物流業(yè)務(wù)關(guān)系只能通過運營單位的相關(guān)性分析來反映。作業(yè)單位之間的非物流關(guān)系必然首先考慮生產(chǎn)作業(yè)因素，比如工藝流程、制造模式等，其次安全因素也應(yīng)考慮。其等級及比例一般如表4 所示，配送中心非物流關(guān)系因素如表5 所示。

根據(jù)采用的德爾菲法以及對現(xiàn)場工程師進行的頭腦風暴結(jié)果，非物流關(guān)系如圖2 所示。

表4 物流關(guān)系等級比例

表5 非物流關(guān)系等級理由

圖2 非物流相互關(guān)系

（四）作業(yè)單位綜合關(guān)系

想要繪制出作業(yè)單位間的綜合相關(guān)圖，需要合并之前的兩表，得出綜合的作業(yè)單位相互關(guān)系。然后確定權(quán)重，即兩者的相對重要性，用比值m：n 來表示。在與企業(yè)工作人員及現(xiàn)場工程師進行頭腦風暴討論后，最終將權(quán)重設(shè)置為n：m=1：2。這樣的比值處在一個較為合理的區(qū)間，一方面既考慮了作業(yè)單位之間的物流因素，另一方面也將一些生產(chǎn)、安全、運輸?shù)纫蛩丶{入其中，同時1∶2 的比重也體現(xiàn)出物流因素對綜合分析的重要性。

得到相對重要性比重和兩個相關(guān)圖之后，就要對相關(guān)圖中密切關(guān)系程度等級進行量化：A、E、I、O、U、X 分別依據(jù)4、3、2、1、0、-1 進行量化，然后再根據(jù)

（MRij代表作業(yè)單位i、j 之間的物流關(guān)系等級，NRij代表作業(yè)單位i、j 之間的非物流相互關(guān)系等級）對i、j 這兩個作業(yè)單位進行計算，得到作業(yè)單位綜合相互關(guān)系圖，如圖3 所示。

（五）配送中心布局優(yōu)化方案

線形圖通常采用1 單位長的4 條平行線來表示兩作業(yè)單位之間的A 級關(guān)系；2 單位長的3 條平行線表示E 級；3 單位長的2 條平行線表示I 級；4單位長的1 條線表示O 級（視情況而定，可省略）；為使得線形圖清晰易辨識，U 級關(guān)系作業(yè)單位間通常不連線，為了醒目及突出，X 級關(guān)系作業(yè)單位間務(wù)必采用折線表示。制定SLP 作業(yè)單位線形圖如圖4 所示。

圖3 作業(yè)單位綜合相互關(guān)系

圖4 SLP 作業(yè)單位線形圖

結(jié)合實地考察收集整理到的資料以及X 公司生產(chǎn)基地配送中心現(xiàn)場布局圖，故將配送中心內(nèi)部的辦公區(qū)和輔助作業(yè)區(qū)進行省略，繪制出經(jīng)過SLP方法優(yōu)化改善前的配送中心原始方案，如圖5 所示。

圖5 X 公司配送中心原始布局

此時根據(jù)前文所繪制出的作業(yè)單位間線形圖來確定優(yōu)化布局各作業(yè)單位所處位置，同時也要將作業(yè)單位原布局考慮其中，經(jīng)過改善優(yōu)化設(shè)計后布局如圖6 所示。

圖6 經(jīng)過改善優(yōu)化設(shè)計后布局

相比原始布局而言，本次優(yōu)化有以下幾點改動：

（1）調(diào)整出庫包裝區(qū)、入庫包裝區(qū)、發(fā)貨區(qū)、收貨區(qū)的位置，從原始的四塊區(qū)域并列排布改為成組排布，按照作業(yè)順序以及作業(yè)單位密切相關(guān)程度將出庫包裝區(qū)與發(fā)貨區(qū)并列，入庫包裝區(qū)與收貨區(qū)并列的方式進行調(diào)整。同時對四塊區(qū)域的面積進行了增加，以此來應(yīng)對日益增長的訂單量以及為未來增長預(yù)留發(fā)展空間。

（2）大件存儲區(qū)移至倉庫右下方，并將其面積擴大。出于其大件存儲需要更大的占地面積以及與其他作業(yè)單位較少的物流量考量，這樣調(diào)整為輕型貨架、重型貨架區(qū)騰挪出更靠近出入庫包裝區(qū)的位置，便于縮短其物流運輸距離。

（3）將重型貨架區(qū)移至配送中心中部偏左，靠近出庫包裝區(qū)，因為重型貨架區(qū)與出庫包裝區(qū)的關(guān)系密切程度更高。

三、仿真分析

運用Flexsim 對配送中心平面區(qū)域原始布局及其經(jīng)過SLP 優(yōu)化改善后的布局進行模擬。通過仿真，經(jīng)過原配送中心模型和SLP 優(yōu)化后模型的部分實體狀態(tài)如表6、表7 所示。

表6 原模型仿真實體狀態(tài)

表7 SLP 優(yōu)化后模型仿真運行實體狀態(tài)

從圖6 可以看出，經(jīng)過SLP 優(yōu)化后，位于出庫包裝區(qū)的處理器5、6 的繁忙率分別從64.31%、58.35%提高至74.33%和66.30%，處理器7、8 的繁忙率分別從41.72%、52.52%提高至49.36%和64.10%，與原布局相比有明顯提高。位于出庫包裝區(qū)的處理器5、6、7、8 的繁忙率提升，說明配送中心物流效率提高，同時也有助于降低人力、時間成本。

四、結(jié)論

本文以汽車零部件配送中心作為研究對象，分析其作業(yè)流程，借助SLP 進行布局優(yōu)化，并用Flexsim對優(yōu)化前后的布局方案進行仿真。通過對比分析仿真前后的數(shù)據(jù)，證明了SLP 優(yōu)化方案的有效性與實用性，提高了物流效率，降低了企業(yè)成本。