□ 林 芳 □ 鐘震驅(qū)
廣東理工學(xué)院 廣東肇慶 526100
對(duì)比快遞和快運(yùn)網(wǎng)絡(luò),快遞主要服務(wù)于C端消費(fèi)者,末端密度很高且主要覆蓋居民區(qū);快運(yùn)主要服務(wù)于B端客戶,末端密度相對(duì)較低且主要覆蓋工業(yè)區(qū)。因?yàn)榭爝\(yùn)包裹在體積和質(zhì)量上都比快遞包裹大,人工處理的工作量也特別大,所以快運(yùn)分揀中心與快遞分揀中心的運(yùn)作模式存在較大區(qū)別[1]。筆者研究基于層次分析法的快運(yùn)分揀中心物流裝備的選用,通過(guò)調(diào)研、收集整理數(shù)據(jù),對(duì)物流裝備選用考慮的因素進(jìn)行評(píng)價(jià),探索快運(yùn)分揀中心的物流裝備優(yōu)化路徑。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,物流行業(yè)也在高速變革。從運(yùn)作模式到產(chǎn)品類(lèi)型,行業(yè)發(fā)展更加細(xì)分。分撥中心作為物流的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),是物流鏈中必不可少的一部分,是保障貨物流通的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。人民日益增長(zhǎng)的對(duì)美好生活的向往帶來(lái)了信息流、商流、資金流、物流的增長(zhǎng),分撥中心需主動(dòng)擴(kuò)大規(guī)模,提升效率,以應(yīng)對(duì)大幅增長(zhǎng)的訂單量。從以前的貨物混雜、人工分揀作業(yè),發(fā)展到區(qū)分產(chǎn)品類(lèi)型、自動(dòng)化分揀作業(yè),分撥中心朝著更專業(yè)、更高效的方向發(fā)展。在行業(yè)產(chǎn)品劃分中,單票30 kg以下的訂單為快遞,主要為中小件包裹;單票30 kg以上的訂單為快運(yùn),主要為包裹數(shù)量多、質(zhì)量大、體積龐大的貨物[2]。
快運(yùn)作為零擔(dān)物流衍生產(chǎn)品,有著比快遞更大的承載質(zhì)量、比零擔(dān)運(yùn)輸更低的成本,更受B2B業(yè)務(wù)需求客戶的青睞[3]。目前國(guó)內(nèi)的研究大部分集中于快遞分揀中心的運(yùn)作模式,少量研究物流快運(yùn)分揀中心的運(yùn)作模式。筆者著重于研究快運(yùn)分揀中心的運(yùn)作現(xiàn)狀和運(yùn)作模式,使用層次分析法對(duì)快運(yùn)分揀中心選用物流裝備的影響因素進(jìn)行分析,作為快運(yùn)分揀中心更新和替換物流裝備的決策依據(jù)。通過(guò)物流裝備的合理選用,實(shí)現(xiàn)快運(yùn)分揀中心的系統(tǒng)優(yōu)化。
對(duì)快運(yùn)分揀中心的運(yùn)作模式優(yōu)化,更多在于物流裝備的優(yōu)化,物流裝備的選用對(duì)于布局快運(yùn)分揀中心空間規(guī)劃和運(yùn)作流程都有重要意義。快運(yùn)分揀中心從人工發(fā)展到機(jī)械化,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到自動(dòng)化流水線,然而快運(yùn)的分揀操作還在機(jī)械化階段,暫未升級(jí)到自動(dòng)化。因?yàn)樨浳镏饕谴蟮?、重的、異形?不能直接進(jìn)行流水線全流程作業(yè)。預(yù)計(jì)2024年快運(yùn)操作員供需將到達(dá)平衡,所以需要提前布局自動(dòng)化操作[4]。目前許多快運(yùn)分揀中心的人工從多個(gè)叉車(chē)員簡(jiǎn)化到只需要一兩個(gè)組板掃描員,如果物流裝備繼續(xù)升級(jí),使用自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸叉車(chē)、自動(dòng)輸送機(jī)、有軌巷道堆垛機(jī)等自動(dòng)化智能化物流裝備,將進(jìn)一步取代操作員工作[5]。對(duì)于物流裝備的選用,如何來(lái)進(jìn)行決策,層次分析法提出了一種量化決策方法,并將定性與定量方法有機(jī)結(jié)合起來(lái),使物流裝備的選用問(wèn)題清晰化,具有較強(qiáng)的實(shí)用性[6]。
H快運(yùn)分揀中心屬于國(guó)內(nèi)著名電商集團(tuán)下屬物流子公司,位于廣州市番禺區(qū)化龍鎮(zhèn)。H快運(yùn)分揀中心作業(yè)部分面積約為18 500 m2,于2020年開(kāi)始運(yùn)營(yíng),主要處理快運(yùn)網(wǎng)絡(luò)干線到達(dá)包裹分發(fā)至華南區(qū)域內(nèi)快運(yùn)分揀中心,日處理量約800 t。H快運(yùn)分揀中心作業(yè)人員約200名,擁有卸車(chē)流水線1條、電動(dòng)托盤(pán)車(chē)40臺(tái)、手動(dòng)搬運(yùn)叉車(chē)60臺(tái)、電動(dòng)平衡重叉車(chē)1臺(tái)。
H快運(yùn)分揀中心所在庫(kù)房為半封閉式單層倉(cāng)庫(kù),使用雙邊庫(kù)操作模式,即區(qū)分到達(dá)區(qū)與出發(fā)區(qū),中間通道用于叉車(chē)分貨操作。因?yàn)榭爝\(yùn)網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)多為中大件、異形件,所以主要使用人工裝卸、叉車(chē)分貨模式。
在卸車(chē)環(huán)節(jié)中,人工卸車(chē)操作量占60%,使用流水線卸車(chē)操作量占40%。人工卸車(chē)模式為一位操作員在車(chē)廂內(nèi)按照同票同流向碼貨在同個(gè)卡板上,另一位操作員使用手動(dòng)叉車(chē)將托盤(pán)拉出車(chē)廂,放于卸車(chē)暫存區(qū),等待驗(yàn)貨掃描員掃描訂單。流水線卸車(chē)模式為操作員在車(chē)廂內(nèi)將包裹放于流水線起始端,包裹到達(dá)卸車(chē)口時(shí)驗(yàn)貨掃描員掃描面單,線后兩邊有對(duì)應(yīng)流向操作員,在負(fù)責(zé)的流向包裹流經(jīng)時(shí)搬出流水線,進(jìn)行同流向碼貨。
中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)主要使用電動(dòng)托盤(pán)車(chē)進(jìn)行分貨,操作員使用條碼掃描器掃描面單后確認(rèn)托盤(pán)流向,即可中轉(zhuǎn)至發(fā)貨區(qū)。
裝車(chē)環(huán)節(jié)需要發(fā)貨掃描員將包裹面單掃描錄入于對(duì)應(yīng)流向批次,操作員確認(rèn)可裝車(chē)后即操作裝車(chē)。H快運(yùn)分揀中心布局與運(yùn)作流程如圖1所示。
圖1 H快運(yùn)分揀中心布局與運(yùn)作流程
H快運(yùn)分揀中心運(yùn)作模式的優(yōu)勢(shì)有三方面。
(1) 運(yùn)作架構(gòu)靈活。H快運(yùn)分揀中心處理包裹以人工操作為主,在訂單量出現(xiàn)大浮動(dòng)時(shí)可以很快安排合理的崗位人員數(shù)量,且在異形包裹處理上有很強(qiáng)的包容性。由此,運(yùn)營(yíng)人員能夠很快根據(jù)需求實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏與運(yùn)作流程。電動(dòng)托盤(pán)車(chē)供應(yīng)商數(shù)量多,可滿足日常到大促的需求。運(yùn)營(yíng)人員可根據(jù)價(jià)格、售后維修、實(shí)時(shí)需求,靈活選擇投入不同型號(hào)的托盤(pán)車(chē)。在電動(dòng)托盤(pán)車(chē)數(shù)量因?qū)嶋H情況所限不足或超出成本預(yù)算時(shí),可以安排手動(dòng)搬運(yùn)叉車(chē)進(jìn)行緊急支援,不會(huì)因工具故障而停工。
(2) 人員補(bǔ)充高效。H快運(yùn)分揀中心各班組操作流程簡(jiǎn)潔,人員培訓(xùn)上手快,在學(xué)會(huì)碼貨規(guī)則和辨認(rèn)面單信息后即可參與生產(chǎn)。叉車(chē)駕駛員還需進(jìn)行電動(dòng)托盤(pán)車(chē)駕駛培訓(xùn),總體來(lái)說(shuō)稍加培訓(xùn)即可補(bǔ)充人力。
(3) 倉(cāng)庫(kù)布局柔性。H快運(yùn)分揀中心倉(cāng)庫(kù)布局為雙邊庫(kù)操作模式,可以根據(jù)包裹情況、優(yōu)化運(yùn)作模式調(diào)整操作區(qū)域大小和位置。由于雙邊庫(kù)為一邊進(jìn)一邊出,因此相比于同邊出入的單邊庫(kù),更能緩解叉車(chē)行進(jìn)時(shí)通道的堵塞,路線選擇性更多。
H快運(yùn)分揀中心運(yùn)作模式的不足也有三方面。
(1) 人工操作失誤較多。人為原因操作失誤明顯。由于操作流程大多為人工模式,在每個(gè)環(huán)節(jié)都有相對(duì)固定的異常概率,因此總體異常概率高。以不及時(shí)發(fā)貨單量占全日單量的2%為例,倉(cāng)庫(kù)內(nèi)人為延誤失誤占80%。操作量未超負(fù)荷時(shí),仍會(huì)受人員惰性的影響產(chǎn)生失誤。
(2) 前中后端效率不平衡。班組效率相互獨(dú)立,人員配置以解決本班組產(chǎn)能出發(fā)考慮,沒(méi)有從相互銜接的產(chǎn)出效率出發(fā)考慮,容易導(dǎo)致環(huán)節(jié)阻塞,偶爾會(huì)出現(xiàn)卸車(chē)區(qū)域堆積,線路發(fā)貨區(qū)堆積或有貨未到的情況。
(3) 叉車(chē)單向流轉(zhuǎn),空返浪費(fèi)。叉車(chē)單向流轉(zhuǎn),完成作業(yè)后空車(chē)返回,浪費(fèi)返程路程。卸車(chē)月臺(tái)到目的地線路比較遠(yuǎn),效率明顯低于路途較近線路,在計(jì)件激勵(lì)的情況下,進(jìn)一步打擊員工對(duì)處理遠(yuǎn)途線路托盤(pán)的積極性。
基于H快運(yùn)分揀中心存在的問(wèn)題,可以通過(guò)優(yōu)化物流系統(tǒng)來(lái)解決,物流裝備的升級(jí)與重新布局是一條重點(diǎn)路徑。物流裝備的合理選用,可以減少人工操作的失誤。自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸叉車(chē)等智能裝備的使用,甚至可以代替部分人工操作。另外,前中后端效率不平衡和叉車(chē)單向流轉(zhuǎn)也可通過(guò)物流裝備的更換和重新布局來(lái)解決。對(duì)于快運(yùn)分揀中心的優(yōu)化,首先從物流裝備的選用開(kāi)始,研究采用層次分析法對(duì)物流裝備的選用方案進(jìn)行研究[7]。層次分析法是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的一種層次權(quán)重決策分析方法,根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)和要達(dá)到的目標(biāo),分解出問(wèn)題的組成因素,并根據(jù)因素間的相互關(guān)系使因素層次化,組成層次結(jié)構(gòu)模型,然后按層分析,最終獲得最低因素對(duì)于最高層,即總目標(biāo)的重要性權(quán)值[8]。
采用層次分析法對(duì)H快運(yùn)分揀中心物流裝備的選用進(jìn)行分析,制訂總目標(biāo)為選用物流裝備,將物流裝備的功能和成本兩個(gè)因素作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,將判斷功能的四個(gè)要素作為功能的子準(zhǔn)則,將判斷成本的三個(gè)要素作為成本的子準(zhǔn)則,繼而構(gòu)建判斷矩陣。通過(guò)計(jì)算得出以上七個(gè)因素對(duì)于總目標(biāo)的重要性權(quán)值,以此作為選用物流裝備方案的決策依據(jù)。
對(duì)于物流裝備評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,評(píng)價(jià)物流裝備的因素很多,這些因素可以概括為兩個(gè)主要方面:功能和成本。滿足基本的功能需求,并且能夠在合理的成本范圍內(nèi),是選用物流裝備必須考慮的兩大原則。
快運(yùn)分揀中心物流裝備的功能主要從四個(gè)方面去衡量。
(1) 運(yùn)作效率。以分揀貨物為主要功能的快運(yùn)分揀中心,并不承擔(dān)倉(cāng)儲(chǔ)功能,要對(duì)貨物快進(jìn)快出,所以運(yùn)作效率格外重要。物流裝備的運(yùn)行效率體現(xiàn)在運(yùn)行速度、工作持續(xù)時(shí)間、裝載數(shù)量上。若運(yùn)行速度慢,則會(huì)積壓貨物于某一環(huán)節(jié)中,成為整體運(yùn)作的木桶短板。若工作持續(xù)時(shí)間短,則需要準(zhǔn)備更多的物流裝備,造成閑置浪費(fèi)。若裝載數(shù)量少,則需要增加更多運(yùn)行次數(shù)來(lái)完成工作任務(wù)[9]。
(2) 貨損貨差。在貨物流轉(zhuǎn)過(guò)程中,異常情況除了延誤外,還有影響客戶感受最嚴(yán)重的貨物丟損問(wèn)題。在貨物丟損問(wèn)題原因中,最常見(jiàn)的是貨物搬運(yùn)過(guò)程不規(guī)范導(dǎo)致的外包裝破損或內(nèi)物破損。物流裝備運(yùn)行平穩(wěn)性對(duì)貨損影響較大,在慣性作用下,常常會(huì)有包裹在運(yùn)行過(guò)程中倒塌,輕則本貨物破損,重則污染其它貨物,乃至需要清潔場(chǎng)地。
(3) 操作誤差。物流裝備的最終使用者是人,良好的人機(jī)交互可以減少操作差錯(cuò)。在人工干預(yù)下,作業(yè)步驟越多,發(fā)生錯(cuò)誤的可能性就越大。更符合人體工程學(xué)的物流裝備可以減少煩瑣步驟帶來(lái)的精力轉(zhuǎn)移,減少使用異常情況。
(4) 適應(yīng)能力??爝\(yùn)貨物以大件與非標(biāo)異形件為主,針對(duì)形狀各異、訂單數(shù)量每日不同的情況,需要有對(duì)包裹更好兼容能力的解決方案。針對(duì)主要處理的不同類(lèi)型包裹,可以確定主要流轉(zhuǎn)模式,同時(shí)要求進(jìn)行靈活的分揀作業(yè)。
快運(yùn)分揀中心物流裝備的成本主要從人工成本、購(gòu)置成本、維護(hù)成本三個(gè)方面去考慮。
(1) 人工成本。人工成本是物流企業(yè)每日可控最直接體現(xiàn)的成本,影響每日的效益。物流裝備的使用模式?jīng)Q定人員配置數(shù)量,以人工作業(yè)為主的物流裝備需要配置若干數(shù)量的操作人員,而以自動(dòng)化作業(yè)為主的物流裝備需要配置技術(shù)人員,操作人員只需配置少量,以處理特殊貨物與巡查。自動(dòng)化程度決定人工成本的支出,同時(shí)也可以減少用工旺季人力短缺帶來(lái)的成本上漲[10]。
(2) 購(gòu)置成本。物流裝備是物流企業(yè)的重要資產(chǎn),購(gòu)置價(jià)格也是選擇物流裝備的一大因素,昂貴的物流裝備往往占投資總額較大的比重。以使用年限折算損耗折舊,計(jì)入每日的運(yùn)營(yíng)成本,若物流裝備技術(shù)過(guò)時(shí),則會(huì)更早淘汰,折合使用費(fèi)用更高[11]。
(3) 維護(hù)成本。物流裝備投入使用時(shí)的磨合期、使用期間的損壞維修、維修期停機(jī)帶來(lái)的停工影響、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等會(huì)決定維修供應(yīng)商的選擇范圍,影響企業(yè)使用物流裝備的后續(xù)投入[12]。若技術(shù)過(guò)于獨(dú)特,遠(yuǎn)離行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),則維修時(shí)只可選擇固定售后服務(wù),企業(yè)將處于被動(dòng)狀態(tài)。物流裝備故障率較高,企業(yè)也將投入更多維修人員。
按層次分析法對(duì)影響物流裝備選用的因素進(jìn)行歸納,層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 層次結(jié)構(gòu)
對(duì)同一層次的各個(gè)指標(biāo)關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣。不把所有因素放在一起比較,而是兩兩相互比較,采用相對(duì)尺度,以盡可能減少性質(zhì)不同因素相互比較困難的問(wèn)題,提高準(zhǔn)確度[13]。為了使判斷定量化,使用1~9標(biāo)度方法確定每個(gè)因素的相對(duì)重要度,標(biāo)度見(jiàn)表1[14]。
表1 標(biāo)度
邀請(qǐng)H快運(yùn)分揀中心物流管理人員6人對(duì)各個(gè)指標(biāo)關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較打分,取打分匯總的平均值。
對(duì)于總目標(biāo)選用物流裝備A的重要性,成本是考慮的第一大要素,其次是功能。對(duì)功能B1和成本B2兩個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則進(jìn)行兩兩比較,得到判斷矩陣A-B,見(jiàn)表2。
表2 判斷矩陣A-B
對(duì)準(zhǔn)則層功能B1,以及子準(zhǔn)則層運(yùn)作效率C1、貨損貨差C2、操作誤差C3、適應(yīng)能力C4進(jìn)行兩兩比較,得到判斷矩陣B1-C,見(jiàn)表3。
表3 判斷矩陣B1-C
對(duì)準(zhǔn)則層成本B2,以及子準(zhǔn)則層人工成本C5、購(gòu)置成本C6、維護(hù)成本C7進(jìn)行兩兩比較,得到判斷矩陣B2-C,見(jiàn)表4。
表4 判斷矩陣B2-C
對(duì)于判斷矩陣A-B,針對(duì)B1、B2兩項(xiàng)構(gòu)建2階判斷矩陣進(jìn)行層次分析法研究,計(jì)算方法為和積法,分析得到特征向量為(0.5,1.5),并且兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值分別為25%、75%。
對(duì)于判斷矩陣B1-C,針對(duì)C1、C2、C3、C4四項(xiàng)構(gòu)建4階判斷矩陣進(jìn)行層次分析法研究,計(jì)算方法為和積法,分析得到特征向量為(2.423,0.442,0.927,0.208),總共四項(xiàng)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值分別為60.569%、11.040%、23.183%、5.208%。
除此之外,結(jié)合特征向量可計(jì)算出最大特征根為4.419,利用最大特征根值計(jì)算得到層次排序一致性指標(biāo)CI值為0.050,CI值用于一致性檢驗(yàn)。判斷矩陣B1-C層次分析結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 判斷矩陣B1-C層次分析結(jié)果
構(gòu)建出4階判斷矩陣,對(duì)應(yīng)隨機(jī)一致性指標(biāo)表格可以查詢得到隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值為0.89。RI值用于一致性檢驗(yàn)計(jì)算。隨機(jī)一致性指標(biāo)表格見(jiàn)表6,判斷矩陣B1-C一致性檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。
表6 隨機(jī)一致性指標(biāo)表格
表7 判斷矩陣B1-C一致性檢驗(yàn)結(jié)果
通常情況下,一致性比率CR值越小,說(shuō)明判斷矩陣一致性越好。一般情況下,CR值小于0.1,則判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。如果CR值大于0.1,那么說(shuō)明判斷矩陣不具有一致性,應(yīng)該對(duì)判斷矩陣進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整再進(jìn)行分析[15]。針對(duì)判斷矩陣B1-C計(jì)算得到CI值為0.050,RI值查表為0.89,因此計(jì)算得到CR值為0.056,小于0.1,說(shuō)明判斷矩陣B1-C滿足一致性檢驗(yàn),計(jì)算所得權(quán)重具有一致性。
對(duì)于判斷矩陣B2-C,用同樣方法計(jì)算,針對(duì)C5、C6、C7三項(xiàng)構(gòu)建3階判斷矩陣,進(jìn)行層次分析法研究,分析得到特征向量為(1.900,0.318,0.781),三項(xiàng)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值分別為63.334%、10.616%、26.050%。除此之外,結(jié)合特征向量可以計(jì)算出最大特征根為3.039,利用最大特征根計(jì)算得到CI值為0.019。判斷矩陣B2-C層次分析結(jié)果見(jiàn)表8。
表8 判斷矩陣B2-C層次分析結(jié)果
計(jì)算得到CI值為0.019,RI值查表為0.52,因此計(jì)算得到CR值為0.037,小于0.1,說(shuō)明判斷矩陣B2-C滿足一致性檢驗(yàn),計(jì)算所得權(quán)重具有一致性。判斷矩陣B2-C一致性檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。
表9 判斷矩陣B2-C一致性檢驗(yàn)結(jié)果
計(jì)算某一層次所有因素對(duì)于總目標(biāo)相對(duì)重要性的權(quán)值,稱為層次總排序。依據(jù)各方案綜合重要度的大小,可對(duì)方案進(jìn)行排序、決策。這一過(guò)程從最高層次向最低層次依次進(jìn)行,由此可以求得子準(zhǔn)則層各因素對(duì)總目標(biāo)的權(quán)值為(0.15,0.03,0.06,0.01,0.47,0.08,0.20)T。即對(duì)于總目標(biāo)選用物流裝備而言,各因素重要性權(quán)值順序?yàn)槿斯こ杀尽⒕S護(hù)成本、運(yùn)作效率、購(gòu)置成本、操作誤差、貨損貨差、適應(yīng)能力。層次總排序如圖3所示。
圖3 層次總排序
從下到上逐層進(jìn)行一致性檢驗(yàn),計(jì)算得到CR值為0.04,小于0.1,意味著層次總排序通過(guò)一致性檢驗(yàn),計(jì)算所得權(quán)重具有一致性,可以根據(jù)最下層的層次總排序做出最后決策。
用層次分析法對(duì)H快運(yùn)分揀中心物流裝備選用問(wèn)題進(jìn)行研究,可以得出各因素對(duì)于物流裝備選用的重要性排序?yàn)槿斯こ杀?、維護(hù)成本、運(yùn)作效率、購(gòu)置成本、操作誤差、貨損貨差、適應(yīng)能力,在考慮更新或替換物流裝備時(shí),可以作為決策依據(jù)。在具體應(yīng)用時(shí),還要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析,并在方案層提出具體方案。在選擇具體方案后,還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)排序和一致性檢驗(yàn),從而得出最終方案。物流裝備合理選用的最終目的是優(yōu)化快運(yùn)分揀中心的物流裝備,解決人工操作失誤較多、前中后端效率不平衡、叉車(chē)空返率高等問(wèn)題,使快運(yùn)分揀中心架構(gòu)更為靈活,布局更加緊湊高效。