周洪涛物流系统规划第6章配送规划.ppt
《周洪涛物流系统规划第6章配送规划.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《周洪涛物流系统规划第6章配送规划.ppt(118页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第6章 配送规划,周洪涛华中科技大学系统工程研究所,61 配送规划概述 62 配送网络设计 6.3 配送成本控制 6.4 配送绩效评估指标,主要内容,61 配送规划概述,611 配送的概念,配送包括“配”和“送”两个方面的活动,“配”包括了货物的集中、分拣和组配活动,“送”包括了各种不同的送货方式和送货行为。配送在经济合理区域范围,根据用户的要求,对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业,并按时送达指定地点的物流活动。,61 配送规划概述,611 配送的概念,配送是在整个物流过程中的一种物流活动和商业活动,是商流和物流紧密结合的一种综合的、特殊的物流活动,也是物流网络中的关键环节。物流活动
2、包括集货、存储、拣货、配货和装货等;商业活动输送、送达、验货等以送货上门为目的的商业活动。,61 配送规划概述,6.1.2 配送的功能与作用,完善运输系统(支线小批量运输)消除交叉输送(直接配送,设置配送中心)有利于实现低库存或零库存(生产企业)简化程序,方便用户(配送作业打包一次性委托)提高供应链的可靠性(更强的物流处理能力),61 配送规划概述,6.1.3配送业务的基本流程,基本流程,61 配送规划概述,6.1.3配送业务的基本流程,食品配送流程,第类商品由于保质期短,保鲜要求高如海鲜产品、鱼、肉类制品等,集货后不经过储存立即分拣配货、配装后送达客户;第类商品保质期较长,比如矿泉水、方便食
3、品等,可以在集货后经过存储保管后,再按客户订单要求组织配送。第类商品在集货后,需按客户的要求按商品特性经过配送加工后再组织配送,如速冻食品、大包装进货食品。,61 配送规划概述,6.1.4 配送规划设计的内容,配送中心的布置与规划(3,4章)配送中心的作业规划配载规划的优化配送路线的规划和优化区域配送网络结构的规划配送车辆的调度配送信息系统的规划配送成本控制和绩效评估等内容,6.2 配送网络设计,配送网络是一个涉及多方面、多层次、多子系统的复杂系统。配送网络设计包括1)众多物流配送中心之间和其通道组成的配送网络结构体系设计和配送路线设计,也包括2)配送中心内部区域布置、3)作业设计等内容。配送
4、网络结构体系配送中心订单品项与数量分析(EIQ)分拣方式确定、配送中心内部区域布置确定配送中心作业系统设计分拣作业规划设计、配货与配载规划,6.2 配送网络设计,6.2.1 配送网络结构体系,一、多级、多层次的配送网络体系,6.2 配送网络设计,6.2.1 配送网络结构体系,二、两级、双层次的配送网络体系,6.2 配送网络设计,6.2.1 配送网络结构体系,三、单层次的配送网络体系,6.2 配送网络设计,6.2.2 EIQ分析,一、订单出货资料的分解(一天为单位),(1)订单量(EQ)分析:单张订单出货数量的分析。(2)订单品项数(EN)分析:单张订单出货品项数的分析。(3)品项订货数量(IQ
5、)分析:单一品项出货总数量的分析。(4)品项订货次数(IK)分析:单一品项出货次数的分析。注意使用统一的数量单位,质量体积单位与物流作业有关,金额单位与商品价值有关,常用于商品分类和存储区管理。,6.2 配送网络设计,6.2.2 EIQ分析,二、订单出货资料的取样,要了解物流配送中心实际运作的物流特性,可就单日的出货量进行初步分析,找出可能的作业周期及其波动幅度,若各周期内出货量基本相似,则可缩小处理资料的范围,以一较小周期内的资料进行分析,若各周期内趋势相近,但是作业量仍有很大的差异,则应对资料作适当分组,再于各群组中找出代表性的资料进行分析。,6.2 配送网络设计,6.2.2 EIQ分析,
6、三、资料统计分析,(1)柏拉图分析(出货品项数累计出货数,EQ,IQ)(2)次数分布(分组计数)(3)ABC分析(4)交叉分析,6.2 配送网络设计,6.2.2 EIQ分析,四、图表数据的分析,订单量(EQ)分析 订单品项数(EN)分析 品项订货数量(IQ)分析 品项订货次数(IK)分析 IQ及IK交叉分析,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,一、分拣作业的类型,1按订单分拣批量分类(1)按单分拣(先拣后汇总)(2)批量分拣(先汇总拣后分类)(3)按单分拣与批量分拣的组合2按作业程序分类(1)单一分拣法(一个人分拣)(2)分程传递法(数人分拣,每人拣一部分传递下去)(3)分区并
7、行分拣法(数人分拣,每人拣一部分然后汇总)3.按作业方法分类(1)拣选式分拣法(摘果子时分拣配货法)(2)分货式分拣法(播种式分拣配货法,先取共同需要的货物,然后分放),6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,二、拣选策略,分区策略订单分割策略订单分批处理策略分类策略,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,二、拣选策略-分区策略,商品特性分区特别存储搬运或分离存储商品进行区域分割。拣选单位分区存储单位与拣选单位分类统一,分拣搬运商品单元化,分拣作业单纯化,自动化和标准化。拣选方式分区拣选方法和设备差异,分若干分拣区域,ABC分类,选合适的拣选设备和分拣方式。目的是拣选
8、作业单纯一致,减少不必要的重复行走时间。工作分区相同拣选方式,拣选场地再划分,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,二、拣选策略-订单分割策略,将订单按拣选区域进行分解的过程叫订单分割。订单分割策略一般是与拣选分区策略同时运用,对于采用拣选分区的配送中心,其订单处理过程的第一步就是要按区域进行订单的分割,各个拣选区根据分割后的子订单进行分拣作业,各拣选区子订单拣选完成后,再进行订单的汇总。,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,二、拣选策略-订单分批处理策略,总合计量分批分拣路径减至最短,需强大的分类系统,适合固定点间的周期性配送。时窗分批适合达到时间短而平均的订单
9、形态,但订购量和品项数不宜太大。固定订单量分批订单分批先到先处理原则,累计订单达到固定量时开始拣选作业,目标注重维持较稳定的作业效率,处理的速度较前者慢。智能型分批订单汇总后计算机处理,将分拣路径相近的订单分成一批同时处理,缩短拣选行走和搬运距离。对紧急插单作业处理较困难。,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,二、拣选策略-分类策略,拣货时分类拣货同时将货品按照各订单分类(固定量分批,智能型分批联合使用)拣货后集中分类人工,或分类运输机系统,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三、分拣作业系统规划,分拣系统规划程序(P=托盘、C=箱子、B=单品),6.2 配送网
10、络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三、分拣作业系统规划-订单资料的EIQ分析,EN值越大表示一张订单所订购的货品品项数越多,货品的种类越多越复杂时,批量分拣时分类作业越复杂,采取按单拣选较好。IK值越大,表示某品项的重复订购频率越高,货品的周转率越高,此时,采用批量分拣可以大幅度提高拣选效率。S按单拣选;P批量分拣,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三、分拣作业系统规划-拣货单元PCB分析,拣选单位基本上可分为托盘、箱、单品三种。订单决定拣选单位;拣选单位和商品拣选频率及数量决定存储单位;存储单位要求供应商入库单位。,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三
11、、分拣作业系统规划-拣选策略的运用,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三、分拣作业系统规划-拣选信息的处理,(1)传票复印订单制成拣选传票;直接从多联式订单撕下拣选专用的一联。适合货品品项数不多,按单拣选。(2)拣选单订单输入+商品存量,存储位置按订单时间打印出拣选单,产生补货和出货指示。批量拣选,按单拣选。(3)拣选标签分拣贴标签代替了清点货品数量的过程;附有流通条码的标签提供自动分类系统识别信息。(4)电子信息仓储MIS处理拣选信息后将指令传给控制器,传出控制信号操纵设备。电子标签辅助分拣系统和RF拣选系统。,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三、分拣作
12、业系统规划-拣选系统设备配置,6.2 配送网络设计,6.2.3 拣货作业规划设计,三、分拣作业系统规划-拣选系统设备配置,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、货架仓库拣货路径优化,例6-1 货架仓库拣货的路径问题。对于规整的托盘单元式货架仓库(下图),每条通道两边均分布货架,通道之间的货架背靠背摆放。假设拣货员从开始位要拣取所有图中阴影货位(设货位尺寸均为一单位宽深)中的货物,然后回到结束位。,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、货架仓库拣货路径优化,将这一拣货路径问题转化为最短路问题。先按上图右边将四条通道予以划分,并在每通道两端1R、1L等点。我们的始点即1
13、R。通道宽为两单位,这些端点离货架顶端一单位距离远。拣货中通常要求拣货员拣完一条通道内的货物后,才能进入另一条通道,为提高拣货效率不允许回退。,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、货架仓库拣货路径优化,因为货物在通道内分布深度不一,拣货员就可能有两种方法,一是从通道R端一直走到L端,一种是从一端走到拣货位,拣取货物后,再原路退出。应用这两种方法对第一条通道内货物拣货时所得距离如下图所示。,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、货架仓库拣货路径优化,以此类推,可得到最终的网络图表示,如下图所示,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、货架仓库拣货路径优化
14、,对于上图右边的网络图,很容易求出它的最短路,还可以形象地画出此问题总的最短拣货路径,如下图所示,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、最短路问题的延伸TSP问题,1.S形算法(S-shape heuristic),如果仓库里每一个通道内至少有一种货品要拣取,就可采取S形算法.当然,S形可以改进,对没有货品要拣取的通道可忽略不走,但考虑回路问题,奇数条无拣通道多走一点。像右图中的偶数条不走刚好可以从原定位置走出。因为S 形走法在同一通道内可往两边拣货,因此通道可以在其他条件允许下窄一些。但一个拣货员同时行走这么多通道可能效率不高,仓库里常会采用分区拣选,此时通道可能需要多人通过,
15、不能太窄。,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、最短路问题的延伸TSP问题,2.最大径距法(Largest gap heuristic),对于拣选路径的具体TSP问题,用径距(gap)代表上下两个要拣取货品的距离,显然这是直角距离,这一距离可能是在同一通道内,也可能以两个相近通道直角距离计算。拣货员先到离I/O口最近的边通道,拣取所需的货物,然后退出该通道再按通道的最大径距确定下一个要进入的通道。,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、最短路问题的延伸TSP问题,例6-2 某果汁公司的仓库如下图所示,假设行走时间与距离成正比,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货
16、路径优化,一、最短路问题的延伸TSP问题,解:按S形算法和最大径距法的图形分别如上图左右所示,而最优的路径是行走距离最短的路径,采用Ratliff和Rosenthal的动态规划解法给出的结果如下图所示。,6.2 配送网络设计,6.2.4 拣货路径优化,一、最短路问题的延伸TSP问题,Ratliff和Rosenthal的动态规划解法给了拣选路径最优化的算法,只要给定仓库的全部货位就可以迅速找到最短的路径。这适用大规模的仓库,这里对该算法作点简化,即加上限制:已拣过的通道不再回退,这样虽然得到的是近优解,但易于编程和解释。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,一、配送配载概述-配送配
17、载的概念,所谓配载就是为了提高车辆在容积和载货两方面的装载效率,进而提高车辆运载运力的利用率,降低配送运输成本,配送中心充分利用运输配送的货物资源,对货物进行装车调配、优化处理。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,一、配送配载概述-配送配载的原则,轻重搭配原则(重下轻上)货物性质搭配原则(化学性质物理属性不相抵触)大小搭配原则(减少厢内空隙)一次配载原则(同一地点适合配装货物尽可能一次配载)最大限载原则(不超过车辆额定负荷)后送先装原则(便于卸货),6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题问题描述 该问题一般描
18、述为:物流中心配送车辆最大载重为W,最大装载体积为V。现有N种货物需要运送,已知第i种货物的单位重量为wi,体积为vi,价值为ci(实际中,可根据订单的重要性,设置每件货物的配送价值)。要求确定每种货物的装载件数,在不超过最大载重和最大体积情况下,使货车装运货物的总价值为最大。,满载问题的优化,即运筹学中的背包问题,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题数学模型 若用xi 表示i种货物的装载件数,则问题归结为整数线性规划问题。,前提:忽略了各尺寸包装箱组合后可能留下的不可填充的缝隙等剩余空间,6.2 配送网络设计,6.2.5
19、 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题数学模型 现将此问题转化为动态规划模型。把装载N种货物看作依次分N个阶段完成,用k(k=1,2,N)来表示阶段;(w,v)为二维状态变量,w表示货车中装入货物第1种到第k种的总重量,v表示货车中装入货物第1种到第k种的总体积。决策变量xk表示装入第k种物品的件数。则状态转移方程为:,则允许决策集合为:,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题数学模型 设fk(w,v)表示当总重量不超过w,总体积不超过v,货车中只装前k种货物的最大价值。显然有:,因而可
20、写出动态规划的顺序递推关系为:,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题数学模型,然后,逐步计算出f1(w,v),f2(w,v),fk(w,v),以及相应的决策函数x1(w,v),x2(w,v),xk(w,v),最后得出所求的最大价值,相应的最优策略可由反推运算得出。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,例6-3 某电器配送中心一辆配送货车,该货车的额定载重为10吨,最大允许装载体积为16立方米,现有三种货物需要运输。已知这3种货物的单位重量、体
21、积及价值关系如表6.9,问如何配装这三种货物,才能使货车装载货物的价值最大。,配送信息表,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,解:(1)设xi表示第i(i=1,2,3)种货物装载件数,则问题规划模型为:,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,(2)用动态规划法,只要求出f3(10,16)即可。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,(3)由上可以看出,要计
22、算f3(10,16)必须先计算出 f2(10,16),f2(7,7),f2(6,0)。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,同理可求得:f2(7,7)maxf1(7,7),5+f1(0,2)f2(6,0)f1(6,0)这里x2取0,1时,分别对应f1(7,7),5+f1(0,2)。f2(6,0)f1(6,0)(这里x20时,对应f1(7,1))。所以,为了计算f2(10,16),f2(7,7)和f2(6,0),还需要计算f1(10,16),f1(6,10),f1(2,4),f1(7,7),f1(0,2)和f1(6
23、,0)。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,(4),同理可求得:f1(6,10)24(x1=6)f1(2,4)7(x1=2)f1(7,7)32(x1=7)f1(0,2)0(x1=0)f1(6,0)0(x1=0),6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,二、提高车辆装载效率的数学方法,1.载重和体积受限配装问题应用案例,(5)从而 f2(10,16)max f1(10,16),5+f1(6,10),10f1(2,4)max40,524,10740(x1=10,x2=0)f2(7,7)max f1(7,7
24、),5+f1(0,2)max32,532(x1=7,x2=0)f2(6,0)f1(6,0)0(x1=0,x2=0)(6)最终得到f3(10,16)max f2(10,16),7+f2(7,7),16f2(6,0)max 40,7+32,16040(x1=10,x2=0,x3=0或者x1=7,x2=0,x3=1)最大装载价值为40。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,三、配送路径优化,采用网络图等运筹学方法利用计算机来辅助确定车辆最终的行驶线路,以保证车辆高效运行。这些方法就是车辆路径问题VRP(Vehicle Routing Problem)。路径问题也称为线路优化问题,它主要
25、解决运输工具与运输目的地之间路线、载运量、到达时间与顺序等安排,以达到某种“最佳”的效益。,6.2 配送网络设计,6.2.5 配货与配载规划,三、配送路径优化,VRP问题可以正式定义如下:设图G=(V,A),其中点集V=v0,v1,vn,弧集A=(vi,vj):vi,vjV,ij。点v0代表仓库(起始点),其他各点代表顾客。弧集有对应的成本矩阵(cij)和行驶时间矩阵(tij)。如果这两个矩阵是对称的,就得到基于无向图的VRP问题,G=(V,E),其中E=vi,vj:vi,vjV,i j 为边集。每一个顾客都有一个非负的需求量qi和服务时间ti。仓库有由m辆容量均为Q的一样的卡车组成的车队,卡
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 洪涛 物流 系统 规划 配送
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2877385.html