基于SLP的裝潢材料配送中心布局優(yōu)化

李必敏

(江西萬年青塑料包裝有限公司，江西 樂平 333301)

由于市場需求、生產(chǎn)能力的變化，許多企業(yè)生產(chǎn)車間、倉儲、配送中心等生產(chǎn)場所出現(xiàn)產(chǎn)能不足、效率低下等問題，原來靠個人經(jīng)驗設計的布局無法滿足需求，需要重新設計優(yōu)化。目前進行設施規(guī)劃時使用較多的方法是系統(tǒng)布置設計(Systematic Layout Planning，SLP)，該方法通過分析各作業(yè)區(qū)的相關性，使用量化方法設計布局，所得到的方案更符合實際生產(chǎn)需求。同時，隨著建模仿真軟件的發(fā)展，對生產(chǎn)流程進行仿真以驗證方案可行性及選擇最優(yōu)方案變得更加容易、直觀。

婁慧斌等[1]使用SLP方法對食品加工廠配送中心布局進行了分析，通過Tompkins的關系表法確定布局方案，并使用Flexsim軟件仿真驗證了布局的可行性；位晶晶等[2]則選擇使用Muther的線性圖確定布局方案；鐘柳艷等[3]則利用Flexsim軟件對汽車零部件配送中心的6種布局方案進行仿真分析，通過比較總搬運距離、平均完工時間、叉車使用率等參數(shù)來確定最優(yōu)方案。SLP方法雖然實用，但是當生產(chǎn)系統(tǒng)較復雜、作業(yè)單元數(shù)量較大時，這種操作方式的工作量較大，且?guī)в幸欢ǖ闹饔^性。李琴琴等[4]在使用SLP分析布局方案后，采用數(shù)學解析法，建立以物料搬運成本最小、功能區(qū)間非物流關聯(lián)鄰接度最大為目標的函數(shù)，以求解布局方案，減少主觀影響；侯智等[5]以總物流量與總布置面積最小為優(yōu)化目標，并使用遺傳算法求解；賈佳等[6]還在求解模型中引入了人因因素，優(yōu)化布局同時降低工人疲勞度。

由于裝潢材料配送中心作業(yè)區(qū)較少、流程較簡單，因此選擇使用SLP方法進行作業(yè)區(qū)相關性分析，通過線形圖設計布局方案，再利用Flexsim軟件驗證方案可行性。

1 某公司裝潢材料配送中心布局現(xiàn)狀及問題分析

某公司裝潢材料配送中心主要負責水泥、油漆、大理石、水管、燈具、八角盒、螺絲等各類裝潢材料的包裝、儲存和分配。按是否有貨物流通，配送中心分為7個物流功能區(qū)和2個非物流功能區(qū)。其中物流功能區(qū)負責材料的核對入庫、檢測儲存、包裝出庫等作業(yè)，包含收貨區(qū)、理貨區(qū)、重型貨架區(qū)、輕型貨架區(qū)、大件存儲區(qū)、出庫包裝區(qū)和發(fā)貨區(qū)7個區(qū)域，非物流功能區(qū)不直接涉及物料的流通，分為辦公管理區(qū)和輔助作業(yè)區(qū)。配送中心長50 m，寬30 m，面積1 500 m2，總體布局如圖1所示。

圖1 配送中心原平面布局

隨著市場對裝潢材料需求量的加大，配送中心的訂單量在不斷增加，經(jīng)常出現(xiàn)物料流通不暢，運輸通道擁擠，材料堆積嚴重等問題，給物料的規(guī)范管理帶來極大的困難。分析現(xiàn)有布局，主要存在以下問題：①配送中心面積總體利用率不高(63.33%)，非物流功能區(qū)存在空間浪費；②收貨區(qū)和發(fā)貨區(qū)的作業(yè)面積較小，造成出入庫作業(yè)效率低；③貨架存儲區(qū)布局不合理，無法同時兼顧收貨區(qū)和發(fā)貨區(qū)，造成搬運浪費，內部物流路線存在交叉。

為滿足市場需求，需針對以上問題優(yōu)化配送中心布局，提高配送中心作業(yè)效率。

2 基于SLP的配送中心布局優(yōu)化

2.1 物流相關性分析

在分析功能區(qū)物流相關性時，通常根據(jù)功能區(qū)之間的物流強度來劃分，劃分方法見表1。

統(tǒng)計配送中心一個月內各個功能區(qū)之間的實際物流量，并按表1中的比例進行物流強度等級劃分，可得物流關系相關圖，如圖2所示。

表1 物流強度等級劃分

圖2 物流關系相關性

2.2 非物流相關性分析

除了物流關系外，非物流關系也應加以考慮。根據(jù)配送中心實際情況，從作業(yè)的安全性、作業(yè)性質的相似性、管理的方便性、物料運輸?shù)谋憬菪?、功能區(qū)的聯(lián)系緊密性等方面判定各功能區(qū)的非物流關系，根據(jù)表2的比例劃分規(guī)則，即可得到非物流關系相關圖，如圖3所示。

表2 非物流相互關系密切程度劃分

圖3 非物流關系相關性

2.3 綜合相關性分析

綜合相關性需同時考慮物流關系和非物流關系，計算公式為：

CRij=m×MRij+n×NRij

(1)

式中：CRij、MRij、NRij分別表示功能區(qū)i和j之間的綜合相關性、物流相關性和非物流相關性，m、n為權重，比值通常取1∶3～3∶1。 各功能區(qū)之間的物流和非物流相關性等級A、E、I、O、U、X分別依據(jù)4、3、2、1、0、-1進行量化，再通過(1)式計算綜合相關性數(shù)值(取m∶n=2∶1)，并按比例重新劃分等級，即可得到綜合關系相關圖，如圖4所示。

圖4 綜合關系相關性

2.4 配送中心布局優(yōu)化方案

使用線性圖繪制布局方案，A、E、I、O、U關系對分別使用4、3、2、1、0條線相連，X關系對使用1條虛線相連。從關系等級高的開始布置，得到配送中心位置相關圖，如圖5所示。在位置相關圖的基礎上重新設計配送中心布局，如圖6所示。

圖5 位置相關性

圖6 配送中心布局優(yōu)化方案

相比原始布局，此方案有以下改進：①配送中心面積總體利用率由63.33%提高到71.73%，邊角空間得到利用，減少了空間浪費； ②收貨區(qū)、重型貨架區(qū)、輕型貨架區(qū)、出庫包裝區(qū)以及發(fā)貨區(qū)的面積均擴大，提高了材料儲存空間和作業(yè)效率； ③貨架存儲區(qū)與收貨區(qū)、發(fā)貨區(qū)距離都較近，減少了搬運浪費，避免了物流路線交叉。

3 仿真分析

根據(jù)以上布局方案，結合配送中心實際運行情況，在Flexsim中建立仿真模型，運行結果如表3所示。其中3個處理器表示材料的 分揀檢驗，并分別送往重型貨架區(qū)、輕型貨架區(qū)、大件儲存區(qū)，合成器表示材料的包裝。

表3 仿真結果統(tǒng)計

從表3可以看出3個處理器的空閑率分別為27.29%、32.46%、25.59%，合成器的空閑率為7.78%，且各實體的阻塞率均為0%，即沒有出現(xiàn)貨物堆積的情況，說明改善后的設施布局方案具有一定的可行性。

4 結束語

筆者基于SLP方法，對某公司裝潢材料配送中心布局進行了優(yōu)化，并使用Flexsim軟件對優(yōu)化布局方案進行建模仿真，驗證了方案的可行性。優(yōu)化后的布局使配送中心面積總體利用率提高了8.4%，改善了物流路線，避免了物流交叉和搬運浪費，提高了作業(yè)效率，有效幫助該公司應對市場需求變化，提高服務質量。