仓储管理论文网范文：仓储出入库工作程序的改善和仿真分析,仓储管理论文

发布时间：2015-02-02 17:21

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义
据中国物流与采购联合会报道：2010年，我国物流总费用约占GDP的18%，这个数字与发达国家相比竟然高出了一倍。中国行业咨询网研究部指出：在2011年的第一季度，我国物流成本的总支出占到整个GDP比重的17.45%，在第二季度环比增长了2.75个百分点，在第三季度环比增长了0.45个百分点，到第四季度却环比下降了1.39个百分点。在2011年的前三季度，我国物流成本的支出费用所占比例呈逐渐上升趋势，但是上升的幅度变的越来越小，等到第四季度开始出现了小幅度的下滑趋势；到2012年第一季度，物流成本总费用的支出比例下滑至17.52%，第二季度上升至17.99%，第三季度达到18.11%。纵看2011-2012年物流支出所占比例图，其整体最后的数据趋势又处于逐步上升的阶段（如图1-1所示）。

以上数据显示，与发达国家相比，我国物流总成本占GDP的比重整体偏高，尤其在2012年的第二季度和第三季度出现了明显的上升趋势。在21世纪，谁掌控了物流，谁就拥有了市场。尤其在互联网高速发展的今日，无论是企业还是政府，都已经对物流业的快速发展引起了足够多的重视。仓储，作为物流系统中必不可少的重要一环，在其整体运作过程中又占据着十分重要的地位。商务部在2012年底公布的《关于促进仓储业转型升级的指导意见》中指出，从2007年到2011年，我国物流成本的整体费用支出在GDP中所占的比例下降了0.4个百分点，与此同时，在物流总成本支出中的保管费用所占比重却上升了0.3个百分点。结合以上统计数据表明，降低仓储企业的作业成本，提高仓储系统的运作效率，加大仓储管理的信息化建设，提高仓储系统的技术设计水平，对于物流系统整体效率的提高以及成本的降低都具有十分重大的现实意义，其应用前景不可估量，而将计算机仿真技术充分运用到仓储系统的作业中去，又是一种十分有效的技术手段。综上所述，本文将研究对象定位于仓储系统，符合时代发展的背景，迎合我国相关部门制定出台的政策措施，同时又结合物流仿真软件Flexsim，主要针对仓储的作业系统展开了具体的分析和研究，具有很好的研究价值和应用前景，同时也为我国仓储业的快速稳定发展提供了参考价值。
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1.2 国内外研究现状
国内外学者对仓储系统的研究取得了丰硕的成果，本文通过大量的收集、阅读、总结相关的参考文献，试着从仓储系统与物流系统仿真这两个角度着手来进行综合述评。
1.2.1 国内外仓储系统的研究现状
（1）国内仓储系统的研究现状
以“仓储系统”为主题关键字，在中国知网全文数据库中检索资料，发现国内学者从多个方面都对其进行了深入研究。本文主要围绕着仓储系统的设计、货位的分配与优化、仓储系统中应用到的关键技术以及仓储作业系统等等这几个方面展开的述评。
①仓储系统的设计十年来，国内学者对仓储管理系统的开发和设计的研究一直备受关注。纪寿文，李克强，缪立新（2003）学者系统全面的介绍了集成化仓储系统的构成和工作流程[1]。文中针对物流配送中心及仓储流通环节，对其信息系统及相关的管理技术进行了详细的分析和研究，为学者们的后续研究奠定了丰富的理论研究基础。郑启忠，朱宏辉，张旭辉（2004）进一步推进了仓储系统管理的自动化和信息化研究[2]。在描绘自动化仓储信息管理系统的具体框架上，又详细的介绍了自动化仓储的出入库作业流程及信息流程。进一步推进了仓储信息系统的开发和研究。随着自动识别技术RFID（射频识别）的兴起和广泛使用，越来越多的学者们意识到将射频识别技术应用到物流领域的重要性。刘媛，郝铭（2006）通过引入自动识别技术RFID，具体阐述了针对仓储而设计的监管系统，提高了数据收集的准确性[3]。张晓力，廉小亲，翁贻方等（2007）通过引入RFID技术，构建了由AIDS、API以及AS构成的计算机仓储信息管理系统[4]。在文中，又详细介绍了仓储货物信息及数据的自动识别系统、自动识别系统与应用程序接口以及仓储管理系统应用软件等等方面的硬件和软件系统的构成和设计方案，进而实现了在仓储系统中货物信息能够自动识别的功能，增加了物品信息采集的便捷性。沈斌，周莹君，王家海等（2009）学者基于无线射频识别技术，设计出了一整套特别适合于中小型化工企业的仓储管理系统，并对其硬件和软件系统的实现分别进行了详细的阐述[5]。徐慧剑（2012）通过应用物联网无线射频识别技术，成功设计了智能仓储系统的总体技术架构，并且在文中详细介绍了此系统实现的功能模块[6]。以上学者们的研究表明，将RFID无线射频识别技术引入到仓储系统中，能够有效的提高对仓储的管理和控制能力。
随着国民经济的快速发展和先进科学技术的不断革新，学者们在对仓储系统的规划和设计方面的研究也变得越来越丰富化、系统化、信息化、集成化、可视化和智能化。牛江波，王转，程国全等（2007）针对备品配件物资，阐述了仓储系统规划中的备件分类、储区划分，并对IQ（品项出库量）和IK（品项出库次数）进行了详细分析，同时构建了可以充分反映仓库储存能力的一系列相关指标体系，最后应用SLP（系统布置规划）对仓库的布置进行了具体规划设计[7]。许晓伟，梁英宏，吴耀华（2009）描绘了典型的自动化仓储物流系统布局图，并借助于资源Petri网（RPNs）对其系统进行建模，进而在RPNs中引入颜色和时序元素进行深入分析，又结合输入传感器和输出控制器信号，面向物流仓储系统，提出了一种基于资源颜色时序信号的扩展Petri网建模方法，为系统建模、程序设计及系统仿真提供了很好的辅助设计工具[8]。曹浪财，罗键（2012）详细介绍了可视化自动仓储系统设计的功能结构，以及与货位管理、出入库作业流程相关的整体系统概念模型，并通过采用平行坐标法，将系统中的库位存储信息进行了可视化呈现，实现了自动化仓储系统中库存信息的可视化操作[9]。邵凝宁，蒋国华，杨欢（2013）又基于先进的可编程控制器（PLC）技术，设计了一套自动化仓储系统的实施方案[10]。文中通过对该系统中关键技术的详细描述，实现了货物管理的自动化和数字化。
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第二章相关理论基础

2.1仓储管理
2.1.1仓储管理的含义
仓储，是物流活动中必不可少的基本环节之一；物流系统离不开仓储，仓储活动是物流活动的重要组成部分。关于仓储管理的定义，到目前为止并没有形成统一的规定，学者们对此纷纷形成了自己的表述方式。高晓亮，伊俊敏，甘卫华（2006）认为，仓储管理指的是对库存物料、仓库设施及其布局进行规划、控制的活动，衔接供应与需求[76]。张诚，周湘峰（2008）学者明确提出，仓储管理就是对在库货物及仓库的管理，是为高效提供仓储服务而展开的包括计划、组织、控制和协调在内的一系列过程[77]。田源（2010）指出，仓储管理是服务于一切库存物品的经济技术方法和活动，是为了更好地利用所具有的仓储资源提供高效的仓储服务所进行的计划、控制、组织和协调过程[78]。
仓储管理（Warehouse Management），作为物流大系统管理体系的重要组成部分之一，简洁而谈，主要围绕着这些时速为零的运输货物以及储存和保管这些货物的场所而进行的一系列同时涵盖着装卸搬运、分拣、包装、配送等等具有附加性功能特征的相关仓储管理活动。
2.1.2 仓储管理的内容
仓储管理的基本内容涉及面很广（如图 2-1），可以简单的概括为对“仓”“储”“物”这三个关键字的管理。
“仓”，古时指的是用来收藏粮食等谷物的建筑物。在仓储管理中，“仓”常常指的是用来存放储存货物的场地。对于“仓”的管理，包括货物储存场地的地址选择、预计占用的面积、设施布局的规划以及需要配置的仓储硬件设备等问题。
“储”，贮也；亦备也。在仓储管理中，“储”常常围绕着在库货物而进行的相关活动。具体包括物资储位的规划和设计、在库物品的盘点、货物的进出库作业以及废弃物品的处理等等相关问题。
“物”，是物品的简称。在仓储管理中，对“物”的管理主要指的是对所储藏商品的库存数量进行有效合理的控制，以及对商品质量的高度保证。

2.1.3 仓储作业
整个仓储作业过程是指，以在库商品物资的保管和管理为核心内容，从该保管物资到达仓库开始，历经检验、入库、保管、控制、分拣、出库环节，直到该物资按需送出保管场所为终止的一系列作业流程。简而言之，仓储的作业流程是由货物入库、货物保管和货物出库这三个环节所构成，其基本流程如图2-2所示：
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2.2Flesxim仿真工具
2.2.1Flesxim工具介绍
Flexsim工具，是美国FlexsimSoftwareProduction公司负责研制开发的一套仿真软件。它能够利用3D模型逼真的再现企业实际系统中的作业场景，通过动画模拟，形象生动的对模型进行实时分析，达到最终的仿真目标。它的功能强大，建模和调试的步骤简单易行，开放和扩展性能好。该软件的主要操作界面分为中文版和英文版两个版本，其中文版本界面如图2-4所示，英文版本界面如图2-5所示。

2.2.2Flesxim的基本术语
现实中的系统都是由个体组成的。如果把现实系统比作仿真模型，那么组成现实系统的个体就相当于仿真模型中的实体（Objects）。Flexsim通过连接（Connections）实现仿真模型中实体间的有序相连，而方法（Methods），是用来定义各个实体需要完成的一些动作或者协作关系。上述内容中所提到的实体、连接和方法三者基本组成了Flexsim的仿真模型。本文主要针对于实体和连接等内容来进行简要的概括。
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第三章 基于 Flexsim 的ZZ仓储出入库作业过程仿真..........................20
3.1 ZZ仓库的基本现状 .....................................20
3.2 ZZ仓储的出入库作业过程 .........................................20
3.2.1 入库作业过程.....................................20
3.2.2 出库作业过程...............................................21
3.3 出入库作业过程的概念模型 ........................................21
3.4 ZZ仓储出入库作业过程仿真 .......................................23
3.4.1 仿真范围的界定.............................................23
3.4.2 仿真目标的确认.............................................23
3.4.3 仿真模型中的实体对象.......................................24
3.4.4 模型布局.......................................25
3.4.5 实体参数的设置.............................................26
3.4.6 出入库作业过程仿真运行工作状态.............................39
第四章 ZZ仓储出入库作业过程的仿真结果分析..............................41
4.1 入库作业过程仿真结果分析 ........................................41
4.1.1 暂存区........................................41
4.1.2 操作员......................................43
4.1.3 处理器.......................................45
4.1.4 叉车......................................46
4.2 出库作业过程仿真结果分析 ........................................47
4.2.1 叉车.......................................................47
4.2.2 处理器.....................................................48
4.2.3 操作员........................................50
4.3 本章小结 ......................................51

第五章ZZ仓储出入库作业过程的优化

针对仿真系统中出现的问题，经过多次运行分析模型，确定ZZ仓储系统出入库作业的最终优化方案。

5.1入库仿真过程优化
5.1.1入库作业优化方案
由于在入库作业模型的运行过程中，Queue1暂存区的临时实体容量一直处于饱和状态，此处出现了临时实体大量滞留的现象，从整体系统的角度出发来看，对其后操作员的工作造成相当严重的影响，从而会导致系统性能的整体降低。而在系统仿真的优化过程中，必须要缓解系统节点长时间的堵塞现象，在此，，应当扩大暂存区Queue1的容量；系统中操作员约有一半以上的时间处于工作时间，整体工作效率处于中下水平，因此，此处是系统优化的目标之一，为了提高人员的利用效率，可以结合系统运行的整体效果适当的减少操作员在此工作的数量。当确定了系统整体的优化目标后，需要结合实际情况，对系统进行有针对性的参数及人员配置比的合理调整。在这里，需要反复多次的运行系统，前后对比分析、再运行系统、继续前后对比分析，实时观察各个实体的运行状态和数据统计分析图表，尽可能的减少仿真模型的仿真运行误差。在日常生活中，提高人员的工作效率同样可以通过相关知识业务的培训、增强操作人员的积极主动性及职业道德素养等等其它路径来解决，在此系统的运行中，采用的是减少操作人员的数量、同时提高操作人员的工作技能和业务熟练程度两方面，来达到整体的工作效率的提升综合方案来实现优化的。
5.1.2 入库作业仿真优化过程
（1）暂存区
根据系统入库作业的优化方案可知，将其暂存区MaximumContent的属性参数由原来的50个单位增加到70个单位能够提高有效解决此处的拥堵现象，提高入库作业的整体效率，具体设置结果如图5-1所示。

（2）操作员
为充分提高操作人员的利用率，降低人力成本的支出。在这里将空闲率达66.3%的Operator1操作员调走，同时需要对操作员进行业务与相关技能的知识培训，减少操作人员在处理器的预置时间，Operator1操作员调走后的Dispatcher即分配器与Operator的配置情况如图5-2所示。

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第六章总结

6.1主要工作回顾
本文围绕着仓储系统，主要针对其仓储作业的出入库流程进行研究，文中主要的工作内容及所研究的成果概括总结如下：
通过大量阅读文献、实地调研、查找收集资料，在总结前人研究的基础上，详细分析了仓储作业的出入库流程，为接下来使用Flexsim物流仿真工具进行模型的建立奠定了逻辑基础。文中第三章分别建立了仓储系统入库及出库作业的Flexsim仿真模型，具有一定的适用性，并借此总结归纳出基于Flexsim平台的仿真模型建立步骤。文中第四章和第五章以实体企业为例，具体阐述了如何在Flexsim平台中构建模型、设置属性参数、运行模型、优化及分析模型等等工作内容。其中在设置模型中实体属性参数阶段，决定选用EasyFit工具对数据实现拟合分布是本文的一大亮点，其实施过程在文中第三章第四节进行了具体举例阐述。由于学校实验室安装的Flexsim软件在使用过程中存在一定的功能限制，无法直接调用ExpertFit工具进行拟合，本文针对这一现象借助于EasyFit对数据的分布拟合进行了处理，力求最大程度上贴近模拟的真实系统。最后通过多次运行、分析、改进、优化模型，为该企业仓储系统效率的提高、成本的节约提供了建设性意见，其论文工作的开展与实施具有一定的实际意义和借鉴价值，同时也为仓储系统出入库作业的进一步研究奠定了理论基础和实践经验。

6.2 本课题今后需进一步研究的地方
本论文今后需要进一步改进的地方体现在以下几个方面：
（1）由于本人的文献阅读量、知识积累度、综合分析问题的能力以及相关技术的研究深度有限，在分析问题、解决思路乃至认知的程度上还有所欠缺，各个方面仍需要在以后的学习研究中进一步的深化、加强和完善。
（2）本文为提高仓储作业的效率、降低其成本费用的支出，对仓储系统的出入库作业流程进行了仿真模拟，但仅仅针对的是出库与入库这两个阶段而展开的详细分析，为了更加全面综合的提高仓储作业的效率，还需要综合考虑仓库的整体布局规划、仓储设备作业的技术路线与作业方式以及货物的在库保管阶段等等方面去展开综合分析，而本文在此方面还需要继续努力，增强分析的强度、力度和广度。
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参考文献（略）

本文编号：12023