现代物流及其关键技术.ppt

现代物流及其关键技术,工业工程与管理系,主要内容,现代物流的基本概念企业内部物流关键技术的研究与应用社会物流关键技术的研究与应用 现代物流已经成为系统改善和合理化的代名词,现代物流的基本概念,什么是现代物流？现代物流研究的目标是什么？,物流是以满足客户需求为目的，为提高原材料、在制品、制成品以及相关信息，从供应到消费的流动和存储的效率和效益，并对其进行的计划、执行（实现）和控制的过程。美国物流管理协会，1988年,传统物流技术+系统优化技术,第 三 利 润 源,现代物流是社会生产的一个辅助。它不直接产生效益，但各类社会活动又离不开物流活动的支撑。企业生产如此，日常生活也是如此。然而，物流活动自有物资交换时期就已经存在，是一个十分古老的行业。就是因为它的传统，它的不起眼，长期以来被人们所忘记。随着信息技术、运筹技术的发展，社会分工从高度集中走向专业化。物流的研究目标赋予了新的发展空间。从完成货物在时间、空间上的占有变为了高效运作的模式。,效率、效益、效果,现代物流的基本概念,物流服务的内容技术服务物流专业的运筹技术资源服务专业化物流的集群效应信息服务物流信息、信息跟踪技术政策服务政府的政策倾向提供机遇,走大型化综合物流企业形式发展,现代物流技术将推动我国各个产业的发展,传统物流：完成客户需要的搬运任务任务：按照客户的要求将客户所需要的货物，以一定的装载形式运送到客户指定的目的地。特点：物流作业是一种被动的活动，它仅仅是整个供应链环节中的一项物流活动。国际贸易中物流活动一例,货物,货物,货物,货物,货物,货物,物流公司,船公司,配送中心,货物,零售商,客户,客户,客户,客户,客户,客户,货物,现代物流技术将推动我国各个产业的发展,现代物流：从客户角度出发，完成客户需要的搬运任务任务：组合客户所需要的货物，以一定的配载形式将货物直接运送到客户指定的目的地（零售商或分销中心）。特点：物流作业是一种主动帮助客户降低物流成本的活动，它从整个运送链角度考虑优化物流活动。国际贸易中物流活动一例的伸展,货物,货物,货物,货物,货物,货物,物流公司,船公司,分销中心,货物,零售商,客户,客户,客户,客户,客户,客户,货物,现代物流技术将推动我国各个产业的发展,现代物流运作模式所带来的市场：中国的各大集装箱港口将成为世界转口贸易的集散地物流的增值服务量将大大增加（包装、检验、商品标识、商品识别等）物流作业量的极大增长涉及相关行业的发展,物流的基本概念,现代物流有哪些基本组成？,物流管理,物流工程,运筹学,物流设施,物流信息,面向用户的运作管理,解决何时？何地？需要怎样的设施？如何组合？来支撑物流管理的高效运行。,设施包括：仓库、货架、搬运设备、装卸设备、运输设备、分拣设备、识别设备、信息采集设备、信息系统等。,设施的合理布局（网络问题）、车辆的路径选择（运输问题、跑遍问题）、负荷组合（拼箱、背包）,评估方法？决策方法？评价指标及绩效仿真方法,物流的“三效”运作源于物流系统的良好规划,现代物流的基本概念,现代物流基本的研究范围是什么？,传统物流技术+系统优化技术,通过适当的设备合理组合，来完成既定物料在空间和时间上的占用，追求目标是在同样完成一项物流任务时所用的投入较少或为顾客提供更为优良的物流服务。,现代物流的基本概念,传统物流与现代物流在研究方法上有什么不同？,企业物流研究的基本方法,基本内容：物流的组织形式根据生产模式来确定物流的集成方式：料箱、料架根据产品BOM物流的现场供应方式依据生产工艺流程、工时定额、工厂布置形式、生产能力平衡仓库布置位置、形式及面积确定依据厂房结构、仓库管理策略、地面承载能力等物流管理方式,企业物流研究的基本方法,基本规划流程,生产模式,生 产 纲 领生产组织方式（订单生产、批量生产）,设施规划,产品生产结构参数 生产工艺流程 生产设备样块及参数 企业可利用面积,物流集装单元规划,产品物料结构参数 料箱及料架的规划 物料存放形式、数量 搬运设备的选择,现场物料供应规划,产品生产工时 生产现场的空间状况 生产工艺流程,现场仓库规划,物流路线规划,物流信息系统规划,采购、销售规划,库存策略 生产产品的参数 工厂布置方式，面积形状,企业物流研究的目的：最少的投入实现最少的物流作业最低的库存水平,企业物流研究的基本工具,精益生产体系设施规划以生产工艺为基础，规划生产设备、厂房布局、物料组织、生产调度的布局和方法质量至上强调不生产次品成本意识发现浪费，消除浪费！手段：生产过程的价值流分析JIT生产强调非常准时以人为本强调人人参与，持续改善生产系统仿真 企业生产是一个动态的过程，仿真将生产系统进行动态运行，暴露生产过程中可能出现的问题，并在生产调试或生产运行之前加以解决。,继续,价值流分析增加增值活动、消除浪费的一种工具,5d,1s,7.6d,38s,1.8d,45s,62s,40s,20s,2.7d,2d,4.5d,1.站在客户的立场上描述现有生产状况2.寻找浪费点3.提出理想的未来生产形式4.利用质量工具、物流改进方法、产能平衡、时间分析等手段，提出改进的关键问题5.技术改进,价值流分析技术应用,集装箱堆场信息管理系统开发什么是集装箱堆场？存放使用完毕或即将再次使用集装箱空箱的集散地。,集装箱堆场的作用是什么？为各个船公司的集装箱使用提供一个缓冲地；并代理船公司提供集装箱的检测、维护和检修服务；提供船公司集装箱的状态信息(通过EDI)。,集装箱堆场信息管理系统开发,传统的集装箱堆场作业流程集装箱进场流程(普通箱),集卡到堆场闸口,等待,集装箱验箱,开具验箱单,EIR验箱单到窗口办理进场,集卡进入堆场,卸箱,集卡出堆场,到窗口取EIR,集卡凭出闸卡离开堆场,EIR核准,付费,货柜进场信息EDI给船公司,集装箱堆场信息管理系统开发,传统的集装箱堆场作业流程集装箱进场流程(指定箱),集卡到堆场闸口,等待,集装箱验箱,开具验箱单,EIR验箱单到窗口办理进场,集卡进入指定堆场,卸箱,集卡出堆场,到窗口取EIR,集卡凭出闸卡离开堆场,EIR核准,付费,货柜进场信息EDI给船公司,集装箱堆场信息管理系统开发,传统的集装箱堆场作业流程集装箱出场流程(普通箱),集卡到堆场闸口,等待,到窗口,办理提箱手续,按指定位置等待提箱作业,装箱,验箱,集卡出堆场,到窗口取EIR,集卡凭出闸卡离开堆场,EIR核准,付费,货柜出场信息EDI给船公司,集装箱堆场信息管理系统开发,传统的集装箱堆场作业流程集装箱出场流程(指定箱),集卡到堆场闸口,等待,到窗口,办理提箱手续,按指定位置等待提箱作业,倒箱,装箱,验箱,集卡出堆场,到窗口取EIR,集卡凭出闸卡离开堆场,EIR核准,付费,货柜出场信息EDI给船公司,集装箱堆场信息管理系统开发,传统的集装箱堆场作业流程集装箱修箱流程,坏箱信息验箱单,编制修箱计划,修箱作业,修箱计划报送船公司认可,同意,Y,N,协调修箱计划,修箱费用记入船公司,集装箱归入好箱,优先出箱,集装箱堆场信息管理系统开发,集装箱堆场的平面布置图,集装箱堆场信息管理系统开发,集装箱堆场的运行参数：面积50000平方米左右设备数量：2台作业设备(不够时，可以借用)作业人员：30人/班+其他人员10人(财务4人、总监1人、总经理2人、机修3人)作业班次：3班/天平均进出箱频率：500箱/天最大进出箱频率：700箱/天,集装箱堆场信息管理系统开发,集装箱堆场的运行状况：高峰时，堆场闸口出现78公里的集卡排队(400500辆集卡的等待)EIR输单处出现6个人左右的排队等待装卸作业的集卡约12辆(空或满)装卸作业完成之后，有4人等待领单放行出闸口，有8辆集卡等待出闸,集装箱堆场信息管理系统开发,问题：冗长的集卡等待进出场作业，影响企业形象，也带来堆场周围的社会问题。如何加以解决？集装箱堆场的作业油耗据高不下(与同类型的堆场相比)，如何加以解决？总之，希望企业通过信息管理来提高服务质量，降低物流成本。开发这一系统来实现这一目标！,集装箱堆场价值流图绘制,运用价值流技术改善作业流程,EIR验单、输单,输单时间=210s,转换时间=10s,使用率=95%,有效时间27000s,三班制,核单、收费,时间=90s,转换时间=10s,使用率=95%,有效时间27000s,三班制,装卸,时间=180s,转换时间=60s,使用率=60%,有效时间27000s,三班制,领单、确认,时间=60s,转换时间=10s,使用率=70%,有效时间27000s,三班制,出闸检验,时间=90s,转换时间=0,使用率=100%,有效时间27000s,两班制,I,几公里的排队,I,6辆集卡（集卡司机下车递单）,I,12辆集卡（排队等待装卸）,I,4辆集卡（验箱、领单）,I,8辆集卡（出场的需要验箱）,控制部门,每 天 计 划,在场地内等待时间 5075s（相当于55分钟），有效作业时间535s（相当于10分钟），占总时间的11,作业能力分析,节拍分析：从作业时间来看，流程节拍时间105s，该时间小于162秒（市场最大的需求量），流程的能力水平高于市场的需求，作业能力不存在问题，能够满足需要。,作业流程分析,提一个集装箱，需要近一个小时，而有效作业时间却只有10分钟，如何能够缩短这一个小时时间？,前两项工作可以并行做，可以节省总时间,改变作业流程,作业流程分析,从EIR输单的作业分析：集卡司机从闸口到输单窗口有100米左右的路程要走，浪费了时间。能否改变设施布局，从而减少不必要的行走？,将堆场控制室迁移至闸口，减少司机的行走路径，从而节约作业时间。,改变设施布局,未来作业流程,I,排队长度至少减半,I,？辆集卡（排队等待装卸）,I,？辆集卡（出场的需要验箱）,控制部门,在场地内等待时间 1685s（相当于30分钟），有效作业时间455s（相当于8分钟），占总时间的27,I,？辆集卡（排队等待）,措施：并行作业，缩短集卡在堆场的时间系统传递信息，缩短信息处理时间变系统跟随操作为系统指挥操作改变堆场布局，消除不必要的移动,价值流分析技术应用,集装箱堆场的平面布局图,闸口,吊装设备存放区,验箱人员休息区,进出箱控制区,集装箱试验及维修区,集装箱存放区,集装箱存放区,集装箱存放区,指定集装箱存放区,维修集装箱存放区,道路,行政管理区,所设岗位：闸口接单员（审单）电脑输单员现场验箱员验箱单制作员核单员收费员作业调度员现场管理员吊机操作员闸口放行员,作业流程分析,作业时间长的原因分析正常作业时间是不可改变的位置移动的距离较长，造成工作吊机的长距离移动指定箱的倒箱：由于集装箱都是叠放的，如果需要拿一指定的集装箱，那么，在其前面、上面的集装箱就必须移开，造成多余的作业，继而影响取箱的时间。,提供集装箱存箱的状态图，便于船公司或用户的提箱决策，从而减少倒箱量。,提供存放信息服务,作业流程分析,之所以会排队，因为瞬时到达的集卡数量大于堆场的服务水平，如果采取某种手段，引导到场的集卡数量分流，实现集卡到达数量的“削峰”。措施如下：预约箱制度集卡到达高峰的统计集卡到场时间的奖励制度,引导顾客的到达,作业流程分析,传统的操作顺序是“先到先服务”,集装箱试验及维修区,集装箱存放区,集装箱存放区,集装箱存放区,指定集装箱存放区,维修集装箱存放区,道路,1,2,3,4,5,6,7,8,“先到先服务”的模式带来的是运行路程的增加。是否可以改善一下？,闸口,吊装设备存放区,验箱人员休息区,控制区,行政区,作业流程分析,操作顺序改成“就近服务”,闸口,吊装设备存放区,验箱人员休息区,控制区,集装箱试验及维修区,集装箱存放区,集装箱存放区,集装箱存放区,指定集装箱存放区,维修集装箱存放区,道路,1,2,3,4,5,6,7,8,“就近服务”模式的作业顺序：3、1、8、7、2、4、6、5这里就需要一个路径优化的操作顺序,行政区,路径优化的算法,区域定义：堆场的合理编号区域的合并：同一区域的路径是相同的优化的起始点：工作吊机所在位置的确定。前一作业位置就是吊机位置所在地优化的终止点：离开起始点最远的位置对于长期得不到服务的作业需要提升其优先作业因子,优化作业顺序,作业流程分析,合理分配集装箱在堆场的存放位置，使经常作业的集装箱存放在堆场的进入场作业较容易的地方。依据集装箱进出场作业频次，自动建议分配集装箱的存放堆位。,优化存放位置,分析汇总,关键瓶颈：验箱、EIR文件输入、集装箱装卸解决方法：改进操作工艺流程，缩短操作时间改变设施布局，方便操作人员的作业，减少行走路径提供“削峰”手段，减少排队等待时间运用优化技术，减少操作设备的空驶率为用户提供信息服务，协助进行合理化地操作，减少无效作业为进出场作业频繁的客户提供较优的堆位，方便作业,集装箱堆场信息管理系统结构,集装箱堆场信息管理系统,基础数据,操作管理,调度管理,预约箱管理,修箱管理,系统管理,统计查询,集装箱属性,堆场属性,人员属性,船公司属性,普通进出场,指定箱进出场,堆位优化选择,作业监视,作业顺序优化,作业时间统计,预约箱作业,修箱作业,修箱审核,修箱作业统计,修箱材料统计,修箱代码转换,集装箱箱号规则检验,各种统计报表,各种信息查询,堆场状态的图形化显示,权限分配,修箱代码维护,倒箱位置优化选择,自动数据传送设置,设施规划,生产型企业的作用：通过生产某一种或某一系列的产品来服务于社会或市场的经济活动。生产型企业的经营方式：借助一定的生产手段生产工艺；依靠一定的生产设施生产设备、生产人员与生产厂房构成的工位；将一定的生产物料有机地串连在一起生产过程中的物料搬运，从而完成产品的生成过程。生产的目标：用尽可能少地投入，高效益地生产出满足客户需要的产品。,精益生产(LEAN PRODUCTION)提出的就是这样的目标！然而我们很多企业在实施精益生产体系过程中都有这样的遗憾：“工厂的设计要是用精益生产的思想来构建就好了，现在有些先天不足。”,设施规划,设施规划的主要依据企业生产产品的目标：生产纲领（各种产品的计划产量）企业生产产品的方法：生产工艺流程（工时、顺序）企业生产的组织方式：生产模式（轮番或混线生产）、班次企业生产产品的设备：生产设备装置（价格、使用计划寿命、设备的使用效率）（包含工装、夹具）生产工位的划分：生产工位的组成方式生产产品的构成方式：产品的结构BOM生产产品的储运方式：料箱、料架形式和储存数量（工位器具）产品移动方法：搬运设备及搬运方法(类型、速度、功率、固定成本、油/电/维修成本、人工成本、路线等),设施规划,设施规划是一个专业性很强的行业。它需要建筑、结构、供水、排水、供电、供气、通风、排污等各方面知识的专业人才。作为一个专业生产厂家的设施规划需要有产品生产的专业知识。一般工厂的设计都是委托专业的建筑设计单位进行设计问题：专业设计单位注重的是建筑上的美观、时尚、专业设计单位对生产企业的专业知识了解甚少，更无法体现个性化的特征。是否存在一种可以让专业生产人员进行设施规划的一种便捷工具,eFactory虚拟化工厂规划的工具,FactoryCAD,FactoryFlow,VisView,VisJack,.flo文件,E-Factory,Witness,.jt文件,.jt文件,SDX文件,生产线仿真建模实例,FactoryFlow建模FactoryCAD建模,FactoryFlow建模,建立某装配线的BOM和物料的装载形式、搬运方式等(根据物料输送路线和输送设备)建立该装配线的生产工位和相关信息(Activity Point)定义该装配线的物料输送设备及其参数(Material Handling Device),FactoryFlow的模型装配线的物料BOM,FactoryFlow模型装配线的物流特征,FactoryFlow建模中定义的物料储存器具,FactoryFlow的模型Refine底盘装配线零件的特征信息,FactoryFlow的模型装配线的工位信息,FactoryFlow的模型装配线的工位特征信息,FactoryFlow提供的工位形式,FactoryFlow的模型装配线物料搬运设备,FactoryCAD建模,在AutoCAD2000平台上，建立：生产区域建筑特征(生产厂房、立柱等)装配线的传送装置定义装配线的生产工位（区域）定义物流通道网络将FactoryFlow的数据导入，定义作业点的具体位置定义Activity Point与FactoryCAD的生产工位之间的相对关系（相互关联）定义Activity Point 与FactoryCAD 的物流通道的连接定义生产物料的储存区域（仓库面积、容积）在对应的工位上导入物料,装配线FactoryCAD总体模型(平面图),装配线FactoryCAD总体模型(西南视图),装配线FactoryCAD总体模型(西北视图),装配线FactoryCAD总体模型(西北视图)无悬挂输送链吊架,装配线FactoryCAD模型(局部视图),装配线FactoryCAD模型(局部视图),装配线FactoryCAD模型(仓库),装配线FactoryCAD模型(局部工位),FactoryFlow与FactoryCAD模型的连接,VisFactory模型可以解决的基本问题,装配线的物流图,VisFactory模型可以解决的基本问题,底盘装配线物流计算结果用于方案比选,VisFactory模型可以解决的基本问题,装配线工位面积规划（适应存放物料的需求）,VisFactory模型可以解决的基本问题,装配线工位作业时间描述,VisFactory模型可以解决的基本问题,装配线的物料控制、调度图表(配送时间/次),VisFactory模型可以解决的基本问题,装配线的物料控制、调度图表(配送工位数/次),VisFactory模型可以解决的基本问题,装配线的物料控制、调度图表(配送量/次),VisFactory模型可以解决的基本问题,底盘装配线物流距离-强度表,为物流系统规划与改善调整点的选择提供依据,VisFactory模型可以解决的基本问题,各种物流报表：包括每条物料搬运路线的分析报告、系统需要的物料搬运设备数量、各种物料搬运设备的利用率、现有系统运行所需的物流成本/距离/搬运次数、各种不同方案之间的比较等。,返回,装配线项目的仿真建模方法,Witness建模,装配线Witness仿真研究的目标,通过对装配线离散事件仿真模型的建立，解决生产系统在其生产过程中，以最小的投入(人力、设备、时间等)来达到生产纲领的要求。为对生产线的动态研究建立一个可以进行规划、平衡的分析研究平台,Witness仿真研究的基本步骤,确定目标现场收集数据仿真建模假设与建模原则的确定仿真建模仿真试运行产生仿真报表 仿真结果检测，分析模型 进一步完善仿真模型 模型数据文件化转换 文件化结果的应用,Witness仿真建模的基本步骤,装配线Witness仿真建模的假设,按生产纲领8万台，生产时间251天/年，二班制计算，产品的生产节拍约为159秒实际生产线的传送链是一个整体，以一个固定的速度运行。在模型中，采用了分段建模处理，一段传送带和一个“机器”为一个工位，通过每个工位的时间设定为常数（生产节拍时间）。采用两条路径给底盘装配线工位送料。同时设置了两个BUFFER（缓冲区，即仓库）为这两条路线送料。最后总的库存量为这两个BUFFER 内的物料之和。,装配线Witness仿真建模的假设,根据装配线的具体特征，假设每个工位上待加工的车辆数为1。装配线的工位控制采用了拉动式的生产方式。装配线所有工位的初始状态为零。即装配线上没有任何的装配零件和待安装的车辆,装配线Witness仿真建模,机器(Machine)装配工位缓冲区(Buffer)在制品储存区、仓库传送带(Conveyor)悬挂链或地链工件(Part)产品、在制品和零部件小车(Vehicle)物料运送车辆路径(Track)定义小车的运动路线其它,装配线模型(局部),装配线模型(局部),某一时刻模型运行的状态,黄色表示工位处于空闲状态，即：工位等待工件的到达,绿色表示工位处于加工状态，即：工位正在对工件进行加工,红色表示工位处于堵塞状态，即：工位由于各种原因无法正常加工,装配线Witness仿真结果机器运行报告,装配线Witness仿真结果BUFFER运行报告,BUFFER中工件数量的变化跟踪,WITNESS仿真可以解决的问题,系统的生产产量计算生产工人和生产设施的利用率生产“瓶颈”问题的分析生产线平衡和工艺布局的调整生产调度管理的调整对生产线运行的影响评价,装配线Witness仿真结果分析,仿真时间：4小时(相当于1/4天),返回,社会物流研究的基本方法,社会物流的活动内容：完成客户要求的物流活动，活动内容包括：物料的存储、装卸、运输、分拣、流通加工、信息跟踪、信息处理等社会物流活动的内涵：服务社会物流活动的组成：物流活动的基本模式、物流服务的基本设施（仓储设备、装卸设备、运输设备、分拣设备、识别设备、加工设备、信息处理系统、信息跟踪系统、信息管理系统）,社会物流研究的基本内容,社会物流信息管理系统,信息管理系统（基础信息管理、信息维护）货源管理系统（货源的登记、货源的运营管理）物流机构认证（物流单位认证、担保）货源信息发布 物流单位状态信息发布 物流运输方法建议系统（路径优化、运输配载）物流咨询系统（物流企业的建设战略咨询）物流技术培训系统 物流信息查询系统 物流信息交易平台管理（单据传送、结算、报关）GPS管理 网上管理系统（网上仓库、网上配送、）电子地图维护,社会物流研究的基本内容,社会物流装配配置设施的合理布置设施选址问题物料储存的合理分布库存物料的分布问题物流装备的合理利用多式联运、车辆配载、路径优化问题社会化物流的管理模式3PL、4PL、物流联盟,仓库选址问题,主要凭个人或集体的经验作出决策的选址方法定性方法因素评分法头脑风暴法专家调查法PERT法德尔菲法定量方法AHP法模糊综合评判法,以客观的操作数据作出确切的计算和比较的选址方法定量方法重心法覆盖模型P中值模型物资调运模型Baumol-Wolfe模型Elson模型,仓库定量选址模型重心法,重心法是一种适用于单点选址的连续型方法，其将各配送点视为有重量的质点,假设运输费用只与仓库到配送点的直线距离有关，从而寻求仓库的地址问题，转化为求重心坐标的问题。该方法作了两个假设：运输费用只与配送中心和配送点的直线距离有关，不考虑城市交通状况；选择配送中心时，不考虑配送中心所处地理位置的地产价格。,重心法的优点是：不限于特定备选地点进行选择，灵活性大；重心法的缺点有：自由度大，导致很难得到最优解。如计算出来的地址可能是无法实现的地点；从配送中心向需求点发送，都被认为是直线往复的运输，这不符合实际情况；重心法往往只适用于单点选址，对于多点选址的问题难以发挥作用。,仓库定量选址模型覆盖模型,所谓覆盖模型，就是对于需求已知的一些需求点，如何确定一组仓库来满足这些需求点的需求。在这个模型中，需要确定服务设施的最小数量和合适的位置。该模型适用于商业物流系统，如零售点、加油站、配送中心等的选址问题，也适用于有线电视网的基站、计算机网络中的集线器等的设置问题。根据解决问题的方法不同，可以分为两种不同的主要模型：集合覆盖模型，用最小的数量的设施去覆盖所有的需求点。最大覆盖模型，在给定数量的设施下，覆盖尽可能多的需求点。我们可以看出这两类模型的区别：集合覆盖模型要满足所有的需求点，而最大覆盖模型则只有覆盖有限的需求点，两种模型的应用情况取决于服务设施的资源充足与否。,集合覆盖模型,最大覆盖模型,仓库定量选址模型P中值模型,P中值模型是指在一个给定数量和位置的需求集合和一个候选设施位置的集合下，分别为p个设施找到合适的位置并指派每个需求点到一个特定的设施，使之达到在工厂和需求点之间的运输费用最低。,仓库定量选址模型物资调运模型,解决仓库选址问题的模型考虑直达运输和转运两种形式，但不考虑相关仓库的建设费用，将仓库费用看成是物流量的线性关系。,仓库定量选址模型 Baumol-Wolfe模型,Baumol-Wolf模型是在已知供应点到中心备选地及中心备选地到用户地单位运输费用、供应点货物供应量及用户需求量、备选中心的可变费用情况下，满足供应及需求约束，以总费用(运输费用、运送费用、可变费用之和)最小为追求目标，以此决定物流中心的布局。此模型的优点是：1考虑了物流运营的批量效益，将可变费用表示为凹函数；2通过模型可以估计选定物流中心的流量，确定物流中心的规模；3能评价流通过程的总费用(运输费用、运送费用、可变费用之和)该模型的不足在于：1本模型是非线性模型，求解比较困难。2物流中心的容量限制没有考虑。,仓库定量选址模型 Elson模型,该模型弥补了Baumol-Wolf模型的缺陷，考虑物流中心的固定费用和容量限制，将物流中心的固定费用列入目标函数，将容量限制及个数限制列入约束条件。,各选址模型优缺点比较表,仓库定量选址模型的计算流程,仓库资源配载优化基于设施网络的物流资源调配技术,100,30,50,20,80,70,40,25,30,15,60,270,250,解决多产地(不同的产出)、多需求点(不同的需求量)，在一定的运输成本、库存成本下的物资调配方案，满足物流成本最小。,仓库作业顺序优化,仓库储存都是按一定的规律进行储存的。仓库管理员在对每一个特定库位进行操作时，其进走的路程是不变的，但是，每一次进仓库作业，其操作顺序都会影响到其行走的总路径，也会影响到操作者的作业效率。显然，先到先操作的作业顺序是不经济的。因为，进入仓库一次，必须等所有的操作完成后，才能出库，所以，进仓库操作的顺序，对客户来说是无所谓的。但对操作者来说却是十分重要的。,操作台,仓库作业顺序优化,按照先到先服务的概念，顺序：1、2、3、4、5、6、7、8总路径141186107510374按照总体最短路的概念，顺序：2、5、8、3、1、6、4、7总路径342230321938,操作台,仓库作业顺序优化,方法仓库库位由操作台出发，进行编号：()，见上图作业指令的库位号的列（前两位）由小到大进行排列，层由大到小（后一位）形成仓库作业操作的顺序。,操作台,列 层,仓库物料存放位置优化,存放在仓库内侧货架上的货物出入库作业时间较长，而在仓库口上的货物则较容易完成出入库作业。仓库中，存放的物料使用频率也是不同的，有的经常用，仓库的周转率很快，而有的却很少用，出入库频率很低，货物的仓库周转率也很低。同时，货物的周转率是一个动态的概念。上述两个概念的综合，便出现了仓储物料存放位置的优化结果。下列优化结果与：货架的层数、列数，操作设备的行走和提升速度有关,车辆路径优化问题,物流配送、车辆优化调度问题（Vehicle Routing Problem 和 Vehicle Scheduling Problem）问题：解决产地(装货点)到需求地（卸货点）之间的物料运送问题的组合VRP仅根据空间位置安排车辆行径路线VSP根据空间位置和时间要求安排车辆行径路线问题的分类按任务特征分类：纯装、纯卸、装卸混合按任务性质分类：对弧的服务(路径问题)、对点的服务(时间问题)、混合服务按车辆载货状况：满载(利用率问题)、非满载(配送问题)货源点数量分类：单货源、多货源按车辆形式分类：单车型、多车型（容量不一）按车辆对货源点的关系：开放式（车辆不返回）、封闭式（车辆返回出发点）按优化目标数量分类：单目标、多目标,车辆路径优化问题,目标：运送过程的时间最短运送过程的费用最少（费用、路程、车辆）其它指标的最优，通过加权形成的综合评价指标。约束条件：必须满足所有用户的需求量和需求时间；每一辆发送车辆的运力限定；发送车辆的总运行时间（或总运行距离）限制。,车辆路径优化问题,图论最小生成树解决最短路径、极小极大问题状态空间法基于策略的可达性分析，系统的容量分析线性规划法单纯型法表上作业法启发式算法构造算法和逐级构造法遗传算法神经网络,多车型满载车辆的优化调度启发式算法,分析条件货物的形态不一致车辆的磨损、耗油等经济效益问题某些货物对运输车辆的特殊要求同一货物在不同的车辆上装卸时间、运送车速的不一样等，造成额定里程的评价值不相同,多车型满载车辆的优化调度启发式算法,数学模型,式中Cij为i点到j点的费用(或评价指标值)Xij(k)为车型k由i点到j点的车数aj(k)为装货所需要的第k种车型的数量bi(k)为可提供的第k种车型的数量,多车型满载车辆的优化调度启发式算法,用k型车运送货物i的车数ai(k)式中,多车型满载车辆的优化调度启发式算法,模型求解货物按要求的运输车辆种类进行分类按不同车型运输货物进行统一调度制定第一种车型计算第一种车型的所需数量根据、求解指定下一种车型进行求解检验是否已完成全部预定货运任务,车辆优化调度问题(VSP)的解法,精确算法分枝定界法(Branch and Bound Approach)割平面法(Cutting Planes Approach)网络流算法(Network Flow Approach)动态规划法(Dynamic Programming Approach)启发式算法构造算法(Constructive Algorithm)逐步添加点寻优的方法两阶段法(Two-Phase Algorithm)构造法得到可行解；对点进行调整，优化目标不完全优化算法(Incomplete Optimization Algorithm)用启发式准则缩小搜索范围改进算法(Improvement Methods)对解进行局部扰动已达到更优解,路径解决方法,点到点直接配送分层逐级配送（一般分两级：总配送中心分配送中心客户）区域性配送中心配送（多配送中心单级配送）,路径优化方法,一般采用表上作业法（也称节约法）如果采用单点运输方法，运输的总评价指标值S：合并i、j点（i、j点的总运量运输车辆的运输能力），其优化指标值Sij：,此点合并计算还应考虑到作业时间的序列：按指定时间到达需求点。,基于地理行政区域的车辆路径优化技术,传统的路径优化问题是以运输需求点为基础，系统地寻求最少车辆满足运输要求的最短路径问题。特点：计算能力有限（难以适应动态的要求）、计算时间长，难以满足实际应用需要,需求点1,需求点2,需求点3,需求点4,需求点5,需求点6,需求点7,需求点8,需求点9,站点,基于地理行政区域的车辆路径优化技术,方法是基于地理地图，将物流运输区域划分成若干区域，优化区域的运输路径；需求点是落在区域中的点，通过区域优化结果的查询来得到优化结果特点：一次性优化计算分成了区域优化和点的查询、动态计算时间缩短。,需求点1,需求点2,需求点3,需求点4,需求点5,需求点6,需求点7,需求点8,需求点9,站点,承载器拼载作业计划,什么是承载器？承载器的作用是什么？保护物料、便于流通、便于装运承载器的种类有哪些？料箱、料架、集装箱、特殊包装承载器拼载的假设货物有相同的始点和相同的终点货物呈长方体型，且经过专门设计(与承载器相适应)货物的承载面不可随意更换同种货物尽量集中存放（零星除外）货物堆放的原则是大件上面放小件,承载器拼载作业计划,承载器拼载的作业原理货物塔整塔 同种货物堆放至承载器许用高度，不可再堆放货物的塔称为整塔。半塔 同种货物堆放不到承载器的许用高度，剩余的塔高可以再堆放货物的塔称为半塔。半塔的组合原则组合的半塔总高不能超过承载器的许用高度；半塔的组合底面不能大于基础的尺寸。,承载器拼载作业计划,合理塔,不合理塔,承载器拼载作业计划,承载器拼载模型按长度尺寸由大到小排列各类塔按照排列后承载器宽度的剩余间距最小选择排列方法，得到各类塔在承载器长度方向的长度li剩余空间中嵌放货物：货物的长度尺寸是关键控制量将承载器的利用率最大作为拼载的优化目标拼载算法模拟退火法拼载计算结果 承载器的平均利用率达到：86,目前我国物流研究的现状,物流装备的单机研究进入了一个相当深的程度物流产业发展的基础单学科技术研究逐渐成熟机、电、控制、管理自成体系现代物流正在全国蓬勃发展机、电、管理一体化，呼唤学科交叉发展物流人才，21世纪紧缺人才时代呼唤物流人才物流概念的操作物流产业的实际发展物流的泡沫经济物流是企业落后、社会发展缓慢的罪魁祸首物流成了众矢之的,总之，物流产业发展是系统化运用各种技术的载体。目标是提高企业管理水平,现代化自动集装箱装卸码头系统,特点：无人操作自动化高效率、高容量安全,主要设施与设备：集装箱船岸边集装箱装卸桥低架穿梭车进场平板车场地集装箱跨运车集装箱堆场,问题：如何实现整个系统的高效率工作？,泊位分派,岸桥的调配,穿梭车的调配,堆场的分配堆位的分派,集装箱船的配载,现代化自动集装箱装卸码头系统,结构(4层次),资源计划,调度计划,调度控制,岸桥系统,穿梭车系统,平板车系统,场地吊系统,集装箱识别系统,设备识别、定位系统,设备控制接口系统,故障定义系统,设备硬件系统,复位系统,系统接口,故障处理系统,作业指令调度,作业顺序操作计划,作业顺序计划,集装箱船的配载计划,堆场的区域分配计划,泊位分配计划,现代物流已经成为系统改善和合理化的代名词,现代物流技术的核心就是利用合理的规划、适度的调整、信息的辅助、运筹技术等手段，减少物流运作过程的成本、提高运作效率、完善运作质量，从而提高物流运作的竞争能力。物流运作的特点：普遍性(各行各业都存在)、延伸性(从企业外部延伸至企业的各个运作环节)、辅助性(是各个事业发展的基础)中国的制造大国发展战略与二十一世纪的物流发展战略，到节约型社会的建立，无一不告诉我们：“改善环境、合理运作”，现代物流技术的发展将是一项重要举措。,现代物流已经成为系统改善和合理化的代名词,请多提意见,国家现代物流产业的政策提供了学科综合、学科交叉的舞台如何综合机、电、管理、数学、计算机科学的技术，科技带动社会发展已经是迫在眉睫把握机遇，脚踏实地发展的保证上海交通大学成立现代物流研究中心旨在会聚交通大学的科研力量来为物流事业的发展作贡献直接面向社会做好社会与科研机构的桥梁 谢谢!,