汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)公鐵聯(lián)運模式下的鐵路貨運站選址研究

宋玉陽

(重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，重慶 401120)

為了保障汽車零部件供應(yīng)的及時性和準(zhǔn)確性，汽車生產(chǎn)商的零部件循環(huán)取貨(Milk-run)業(yè)務(wù)普遍采用公路運輸方式。近年來隨著國家碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的實施，汽車生產(chǎn)商也在加緊構(gòu)建綠色供應(yīng)鏈，紛紛將目光聚焦于運輸頻次高、運輸量較大的汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)。同時，隨著國內(nèi)商品汽車需求量的逐年下滑，汽車生產(chǎn)商之間的競爭也不斷加劇，為了降本增效，汽車生產(chǎn)商也在不斷探索在汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)中采用公鐵聯(lián)運方式，發(fā)揮鐵路運輸運量大、成本低與環(huán)境友好的優(yōu)勢，結(jié)合公路運輸?shù)撵`活性，保障整個配送業(yè)務(wù)的準(zhǔn)時性。

關(guān)于汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)采用鐵路運輸方式的發(fā)展研究，王勇[1]分析我國汽車零部件物流發(fā)展現(xiàn)狀，針對汽車零部件鐵路運輸供應(yīng)鏈競爭的缺點，提出降低汽車零部件鐵路物流供應(yīng)鏈成本的發(fā)展對策，提升汽車零部件鐵路物流的發(fā)展水平。唐欽[2]通過分析各種運輸方式的優(yōu)缺點，使用SWOT分析方法判定出公鐵混合運輸模式對汽車零部件運輸?shù)倪m應(yīng)性和優(yōu)越性，結(jié)合汽車物流企業(yè)的實際運作案例，提出開展公鐵混合運輸?shù)谋匾獥l件和保障性措施，揭示了汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)采用公鐵聯(lián)運的可行性。陳磊[3]以D商品車為例，從JIT思想、供應(yīng)鏈管理和信息化角度對零部件Milk-run業(yè)務(wù)的實施與優(yōu)化進(jìn)行研究，提出在零部件Milk-run業(yè)務(wù)中采用公鐵聯(lián)運的主要對策與建議。

以往學(xué)者關(guān)于汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)的研究，分別從汽車零部件的整個供應(yīng)鏈出發(fā)，探索采用公鐵聯(lián)運方式的可行性，并提出具體的對策與建議，但是這些研究較少涉及鐵路貨運站選址對于汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)成本的影響，因此文章從重慶長安福特汽車有限公司(以下簡稱“CQCF”)的具體Milkrun業(yè)務(wù)出發(fā)，揭示出采用公鐵聯(lián)運的必要性，設(shè)計符合該業(yè)務(wù)類型的公鐵聯(lián)運運作方式，采用定性和定量相結(jié)合方式實現(xiàn)Milk-run業(yè)務(wù)貨運站選址更加科學(xué)化，實現(xiàn)汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)開展公鐵聯(lián)運的降本增效。

1 CQCF零部件采用公鐵聯(lián)運的必要性

2019—2022 年長安福特汽車有限公司(以下簡稱“長安福特”)汽車銷量分別為82.7萬輛、37.8萬輛、32.5萬輛、31.4萬輛，連續(xù)4年銷量出現(xiàn)下滑。為了贏回市場，從2020年開始長安福特開始投入更多車型，但是受新冠肺炎疫情的影響，其市場壓力進(jìn)一步加劇，降本增效成為長安福特現(xiàn)階段面臨的主要任務(wù)，而如何降低零部件運輸成本則成為物流成本控制的關(guān)鍵。雖然長安福特總體銷量下滑，但是CQCF生產(chǎn)的是經(jīng)濟(jì)適用型車型，受影響程度小于其他地區(qū)車型。從2016年底開始CQCF已經(jīng)在零部件物流領(lǐng)域推行Milk-run業(yè)務(wù)，主要在華東與西南2個片區(qū)施行，西南片區(qū)采用的運作方式是自供應(yīng)商取貨后直接進(jìn)入工廠生產(chǎn)線，而華東片區(qū)則采取公水聯(lián)運方式，具體操作是供應(yīng)商取貨后在南京港進(jìn)行貨物集并裝船，通過水路將貨物運到重慶港，再將貨物從港口送到工廠生產(chǎn)線。但是隨著華東區(qū)取貨業(yè)務(wù)的不斷進(jìn)行，公水聯(lián)運方式弊端越來越明顯，受三峽大壩通航條件影響，僅僅長江水運貨物在途時間就達(dá)到19 d，在銷量下滑情況下，供應(yīng)商也迫切希望減少在途庫存，達(dá)到降低成本目的。

目前CQCF適合采用循環(huán)取貨的供應(yīng)商共有127家，其中西南片區(qū)供應(yīng)商43家，華東片區(qū)供應(yīng)商84家，而華東片區(qū)的供應(yīng)商主要集中在江蘇、上海、浙江與安徽4省(市)，CQCF華東片區(qū)Milk-run業(yè)務(wù)情況如表1所示。

表1 CQCF華東片區(qū)Milk-run業(yè)務(wù)情況Tab.1 Milk-run business of CQCF in East China

分析表1數(shù)據(jù)可知，CQCF華東片區(qū)供應(yīng)商數(shù)量較多，日均取貨量可達(dá)1 063 m3，日均取貨車次為23輛，運輸總貨量較大。同時，華東片區(qū)供應(yīng)商到CQCF工廠的平均運輸距離約1 500 km，運輸距離也較遠(yuǎn)。目前，中國國家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡稱“國鐵集團(tuán)”)在主要鐵路干線上組織開行的“定點、定線、定車次、定時、定價”的五定班列，在運輸時間上已經(jīng)向公路看齊，準(zhǔn)點到達(dá)率也大幅提升，已經(jīng)能夠滿足Milk-run對物流交付時間的要求。相比公水聯(lián)運方式，在華東片區(qū)的Milk-run業(yè)務(wù)中采用公鐵聯(lián)運方式將減少一半的在途運輸時間，大大降低在途庫存量，故有必要采用該種運輸方式。

2 Milk-run業(yè)務(wù)中公鐵聯(lián)運模式與鐵路貨運站選址方法

目前，CQCF華東片區(qū)零部件取貨業(yè)務(wù)的各項條件滿足公鐵聯(lián)運的要求，為了能夠在Milk-run業(yè)務(wù)中順利施行公鐵聯(lián)運，首先需要對華東片區(qū)的公鐵聯(lián)運模式進(jìn)行設(shè)計，然后根據(jù)Milk-run業(yè)務(wù)的各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與運作流程，采用合適的方法確定華東片區(qū)的鐵路貨運站地址，最終實現(xiàn)Milk-run業(yè)務(wù)降本增效目標(biāo)。

2.1 公鐵聯(lián)運模式設(shè)計

目前，CQCF在華東片區(qū)零部件Milk-run業(yè)務(wù)主要采用公水聯(lián)運方式，在供應(yīng)商處采用12.5 m飛翼車循環(huán)取貨至南京港前端倉庫，在倉庫內(nèi)將貨物分類裝載到集裝箱，再將集裝箱運送到南京港，通過水路運送到重慶港。在公水聯(lián)運的基礎(chǔ)上，現(xiàn)將公鐵聯(lián)運模式設(shè)定為：①根據(jù)供應(yīng)商城市分布情況，每天派車到供應(yīng)商處取貨到已設(shè)定的華東片區(qū)鐵路前端倉庫；②在倉庫中根據(jù)貨物性質(zhì)與包裝類型裝進(jìn)鐵路標(biāo)準(zhǔn)集裝箱中，短駁到華東區(qū)的鐵路貨運站；③采用吊裝方式將集裝箱裝載到開往重慶的鐵路運輸班列上；④到達(dá)重慶貨運站后，采用公路方式將集裝箱運送到重慶分揀中心；⑤在重慶分揀中心卸載出零部件，再配送到CQCF工廠生產(chǎn)線。⑥將零部件空容器折疊后，通過公路運輸?shù)饺A東片區(qū)供應(yīng)商[4]。Milk-run業(yè)務(wù)公鐵聯(lián)運模式如圖1所示。

圖1 Milk-run業(yè)務(wù)公鐵聯(lián)運模式Fig.1 Combined transport of highways and railways for Milk-run business

2.2 Milk-run業(yè)務(wù)公鐵聯(lián)運鐵路貨運站選址方法

CQCF在華東片區(qū)采用公水聯(lián)運的方式來進(jìn)行零部件Milk-run業(yè)務(wù)時，由于華東片區(qū)港口城市較少，成熟且便利的港口是南京和上海，考慮貨物操作便利性與供應(yīng)商集中度，選擇南京港作為公水聯(lián)運的樞紐點。但是CQCF在選擇公鐵聯(lián)運方式后，由于華東片區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，很多城市的鐵路貨運站基礎(chǔ)設(shè)施都比較完善，可選擇的鐵路貨運站較多，故需采用定量與定性相結(jié)合方法來確定華東區(qū)Milk-run業(yè)務(wù)的鐵路貨運站。

2.2.1 定量方法

定量分析法是選址科學(xué)合理的重要手段，常用的選址方法包含重心法、動態(tài)分析、混合0-1整數(shù)規(guī)劃法等[5]，通過定量分析能夠得到較為精確的位置，其中精確重心法選址因容易理解、方便計算被廣泛使用，故可應(yīng)用到CQCF華東片區(qū)Milk-run業(yè)務(wù)鐵路貨運站選址中。精確重心法以隨機散布在Milk-run業(yè)務(wù)中的供應(yīng)商位置為坐標(biāo)，把每個點的運量與運價作為參數(shù)，重心作為最優(yōu)點，通過求重心的方式來確定鐵路貨運站的地址[6]，具體模型構(gòu)建如下。

模型假定：①運輸費用與距離和貨量成正比；②運輸距離為直線距離，實際距離在這個基礎(chǔ)上乘以一定系數(shù)；③費用僅僅與貨量和運輸距離有關(guān)，不考慮運作與倉庫成本。

模型構(gòu)建：在直角坐標(biāo)系內(nèi)假定存在最優(yōu)的鐵路貨運站坐標(biāo)為O(X0，Y0)，每個取貨點的運輸貨量為Wi，求解O(X0，Y0)使得總運輸成本最小。設(shè)置變量字符有：①Wi為供應(yīng)商到鐵路貨運站之間的貨運量，kg；②Ai為供應(yīng)商到鐵路貨運站之間單位貨量的單位距離運費，元/kg；③di為貨運站到取貨點的運輸距離，km，其中可得貨運站到每個取貨點的總運輸費用為

式中：TC表示總運輸成本，元；n表示取貨點供應(yīng)商數(shù)量，個；x0表示貨運站在直角坐標(biāo)系內(nèi)橫坐標(biāo)；y0表示貨運站在直角坐標(biāo)系內(nèi)縱坐標(biāo)；xi表示供應(yīng)商在直角坐標(biāo)系內(nèi)橫坐標(biāo)，yi表示供應(yīng)商在直角坐標(biāo)系內(nèi)縱坐標(biāo)。

對公式⑴中x0，y0分別求偏導(dǎo)，得到鐵路貨運站的最優(yōu)選址O*(X0*，Y0*)如下。

由公式⑵、公式⑶分析可知di是關(guān)于X0，Y0函數(shù)，故無法直接求出O(X0，Y0)，需要采用迭代方法。迭代算法步驟如下：①先將取貨區(qū)域內(nèi)幾何重心點X00=作為取貨中心的起始點，計算出總運輸費用TC0；②將X00，Y00帶入到公式⑵、公式⑶中，計算出改善取貨重心的改善地址(X01，Y01)，帶入公式⑴中求解TC1；③對比TCk≤TCk+1與TC1，若TC0≤TC1，則(X0k，Y0k)為最優(yōu)解，否則返回上一步，計算出改善地址(X02，Y02)，反復(fù)計算，直至TCk≤TCk+1，則(X0k，Y0k)為最優(yōu)解，TCk為最小值。

2.2.2 定性方法

在采用定量分析方法后，再采用定性分析法，就是根據(jù)影響Milk-run業(yè)務(wù)中鐵路貨運站選址的幾個定性指標(biāo)在備選地址中確定最合適的地址。通常專家組成員采用的貨運站評估主要指標(biāo)有：發(fā)/到貨準(zhǔn)時率、流程清晰程度、現(xiàn)場5S、廠家服務(wù)數(shù)量、堆場面積、綜合報價、裝載設(shè)施與設(shè)備等，進(jìn)行實地走訪后，專家組成員按照指標(biāo)等級，打出每個指標(biāo)的等級，最終確定最合適的鐵路貨運站。

3 CQCF華東片區(qū)Milk-run鐵路貨運站選址

實際取貨業(yè)務(wù)中通常是一個城市內(nèi)所有供應(yīng)商取貨后才返回倉庫，CQCF華東片區(qū)供應(yīng)商取貨考慮以城市為單位，按照同一城市所有供應(yīng)商日均取貨量作為該點的貨運量，貨物直取后返回鐵路貨運站前端倉庫，依據(jù)這樣的運作邏輯來進(jìn)行鐵路貨運站選址，也符合重心法選址要求[7]。CQCF華東片區(qū)供應(yīng)商主要分布在14個城市，獲取每個城市日均取貨量與經(jīng)緯度坐標(biāo)值，片區(qū)內(nèi)運輸費率無差異，使用精確重心法來求解鐵路貨運站地址，CQCF華東片區(qū)Milk-run城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 CQCF華東片區(qū)Milk-run城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Fig.2 Milk-run city data of CQCF in East China

采用精確重心法計算出幾何重心點，然后通過迭代算法步驟，精確重心法下迭代次數(shù)如表3所示。

表3 精確重心法下迭代次數(shù)Fig.3 Number of iterations under precise center of gravity method

通過迭代算法可知，精確重心法在第42次迭代時求解出最優(yōu)坐標(biāo)X42=31.189 4，Y42=121.269 9，實現(xiàn)TC42＜TC43。同取貨城市坐標(biāo)對比可知上海、昆山與太倉這3個城市距離最優(yōu)坐標(biāo)點最近，因此考慮將鐵路貨運站在3個備選地址中確定。

定量測算法確定出3個備選地址后，需要使用定性方法使得最終地址更加合理[8]。因此，專家組根據(jù)考核指標(biāo)，實地調(diào)研3個城市的主要鐵路貨運站，對每個貨運站參照指標(biāo)進(jìn)行評級，CQCF華東片區(qū)Milk-run備選地址指標(biāo)評級如表4所示。

表4 CQCF華東片區(qū)Milk-run備選地址指標(biāo)評級Fig.4 Milk-run alternative location index rating of CQCF in East China

根據(jù)備選地址指標(biāo)評級表，專家組成員一致認(rèn)為上海地區(qū)鐵路貨運站，在各項指標(biāo)評級上優(yōu)于昆山與太倉地區(qū)鐵路貨運站，因此建議將CQCF華東片區(qū)Milk-run鐵路貨運站地址確定為上海北郊鐵路貨運站。

4 結(jié)束語

在國家運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整和“雙碳”戰(zhàn)略背景下，公鐵聯(lián)運迎來發(fā)展契機，很多企業(yè)也紛紛將物流重心轉(zhuǎn)向公鐵聯(lián)運[9]。在降本增效的巨大壓力面前，CQCF一直在探索華東片區(qū)Milk-run業(yè)務(wù)推行公鐵聯(lián)運方式，但是必須解決華東片區(qū)鐵路貨運站選址問題，因此在獲取CQCF華東區(qū)的供應(yīng)商城市分布、取貨量與運輸費率之后，采用定量與定性相結(jié)合的方法，對汽車零部件Milk-run業(yè)務(wù)采用公鐵聯(lián)運的可行性進(jìn)行分析，利用精確重心法確定3個備選鐵路貨運站，再利用指標(biāo)評級法在備選地址中最終確定鐵路貨運站地址，為汽車制造企業(yè)在Milk-run業(yè)務(wù)中采用公鐵聯(lián)運方式提供指導(dǎo)意見。