A仓储中心分拣配货作业管理改进的SLP方法研究

发布时间：2015-02-02 10:40

 

【摘要】 随着市场需求的不断扩大以及顾客需求多样话的加强，对企业特别是物流企业来说，企业的服务和经营模式发生了很大的转变，需要企业提供更成熟、更及时、更细致的物流服务。物流行业在经营和操作管理方面都存在很多问题，例如快递企业普遍存在的“爆仓”、作业忙闲不均、分拣速度慢、作业交叉复杂、人力浪费等现象。这些问题会威胁到企业的正常发展，因此找到这些问题的根源，并给出合理的解决和优化方案，是现在物流行业急需解决的问题。本文对A仓储中心进行了简单的介绍，详细的对其分拣配货作业的功能和作业流程进行了介绍，然后根据现场调查对目前的作业现状进行分析，通过对问题的分析得出目前A仓储中心在分拣配货作业管理上存在的问题主要集中在作业现场和分拣配货作业上，而在分拣配货作业上存在的问题主要集中在作业流程上，因此文章主要从作业现场的规划和作业流程的优化上来对A仓储中心分拣配货作业管理进行改进。作业现场存在的问题归纳为七个问题，根据问题的原因所在，大致可以将他们划分为三大类：现场管理方面、作业标准方面，作业区域规划方面。在这三大类问题中作业区规划方面的问题数量占4/7.因此我们在解决作业现场的问题时选择从规划作业区入手，从而解决主要问题。通过分析分拣配货作业上存在的问题主要体现在作业流程上，通过对目前流程的分析找到流程中不合理的环节对其进行精益化管理，从而制定科学化的流程。在对作业现场的布局规划过程中首先对作业区进行功能区的划分，通过对功能区之间关系的分析得出功能区之间的相关性，然后制定布局方案；在对作业流程改进的过程中对目前的流程图进行分析找到其中不合理的环节，通过分析找到这些不合理环节存在的为题所在，然后在精益化管理理论的基础上制定新的作业流程。通过对作业区的布局规划，使得作业现场环境得到了极大的改善，作业效率也有了提高，为分拣配货作业工作人员的作业提供了很大的便利；通过制定新的作业流程，精简了原来的作业环节，节省了劳动力，避免了人力、物力的浪费。 

第1章 绪论

1.1 选题背景与意义
1.1.1 选题背景
随着信息时代的到来和全球化市场的形成以及技术的变革，产品的市场竞争越来越激烈。产品的个性化需求也越来越多，产品的生命周期也在不断地缩短，面对这样的市场环境，企业要想时刻保持竞争优势，就必须不断地采取措施。目前的竞争已经不单纯是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链的竞争。如 A 仓储中心作为某卡车厂的零件供应地，其效率和成本直接影响到整个卡车厂制造的效率和成本。
卡车制造产业中一半以上的附加值都是由零部件创造的。有关数据显示，我国的卡车成本的 10%是物流成本（国际先进水平为 4%-5%），而这些物流成本中零部件的物流配送成本又占 70%左右[1]。企业仓储中心是生产物流的重要组成部分，零件经仓储中心采购、入库、存储、流通加工以及最后出库验收最终运至生产组装线。仓储中心的主要作业包括入库、存储管理、分拣、出库、运输。对于大型的仓储中心来说，分拣配货的作业时间占总作业时间的比重最大，并且需要的人力也是最多的，因此对仓储中心进行优化，一个关键的环节就是要提高分拣的效率。分拣配货区域的合理利用必定会在很大程度上提高仓储中心的工作效率。
布局问题是一个来源于工程的实际问题,主要涉及到运筹学、工程技术、数学、计算机、逻辑学等学科,是一类古老而著名的问题。该问题最早可追溯到公元 10 世纪,波斯数学家 AbulWefa 构造的正方形分割问题。 从 20 世纪 70 年代以来,在现代加工制造业发展和市场经济竞争的推动下,世界许多研究机构和研究人员投入了对布局问题的研究。
国内外对与仓储中心以及物流企业的研究都很多，但是大多数的研究都是对仓储中心或物流中心单独进行研究，并且研究的重点大多是对自动拣货路径的优化以及仓储中心的整体布局规划上，很少研究者将研究目标锁定到分拣配货区域的优化上。而工业工程中讲到的 5S 现场管理理论以及一些其他的理论知识不只是可以用在生产现场，在仓储中心的分拣配货现场同样可以发挥很大的作用。同样地，我们也可以将一些区域的优化方法用于分拣配货区域的划分以及优化中，通过对零件进行分类以及分别根据这些零件的类别来优化他们的分拣区域，可以充分的利用分拣空间，提高仓储中心的效率。这对于整个供应链来说都是有利的。
本文是在前人对仓储中心整体布局以及拣货流程优化研究的基础上，以仓储中心的分拣配货作业管理为研究对象，通过对 A 仓储中心的现状进行分析找到问题的根源，通过对分拣配货作业取布局的优化和分拣配货作业的流程优化以及在其他几个方面的优化解决仓储中心在分拣配货作业上的问题，从而达到缩短分拣时间、提高分拣精确度、降低仓储中心的成本的目的。
1.1.2 选题的意义
随着行业竞争的不断加剧，对于卡车制造行业来说仅仅靠提高技术和工艺水平已经不能满足竞争的需要，价格的不断降低和产量的不断增加，使得卡车制造业面临着巨大的成本压力，传统的降低成本策略往往是在降低原材料或加工工艺上，近几年随着物流行业的迅速发展，许多企业开始将降低成本的着眼点转移到物流这一“第三利润源”上。
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1.2 国内外研究综述
国内外学者对物流仓储企业的分拣配货作业进行了大量的研究。他们在仓储中心的布局规划、货物储位规划与管理、拣货方法、拣货路径等方面进行深入的分析，，通过建立物流仓储系统的仿真模型等方法来对管理策略进行科学的评价，选择最优的分拣配货方案。
1.2.1 国外研究综述
国外有关物流分拣配货的研究成果较为丰富，研究内容主要集中在几个方面。19 世纪后期，世界逐渐进入工业化时代，随着欧洲、亚洲各国大量大规模工业设施的建立，世界各国的专家开始对这些工业设施的布局规划研究。大量的工具、方法、数学分析技术被用到对这些设施的布局规划设计中，其中应用最为广泛的就是1961年Richard.缪瑟提出的系统布置设计方法—SL（PSystem Layout Planning）。
随着各领域专家对该方法研究的不断深入， SLP 方法得到了不断完善和扩展；另一方面，SLP 方法的应用领域也不断的扩大，如办公室的布置、餐厅的布置等。
日本研究者铃木震将 EIQ 分析法与 SLP 方法相结合，很大程度上改善了 SLP方法，扩展了其使用范围[2]；
计算机技术的广泛应用使 SLP 方法得到了质的发展，计算机辅助设施设计方法得到了很多学者的关注，大量的启发式算法也被应用到解决设施布置问题中[3]。
J ． Cagan 在文章 “ A simulated annealing-based algorithm usinghierarchical models for general three- dimensional component layout”中，向我们介绍了三维布局规划方法，并针对要解决的问题，利用非线性的布局规划模型，对现实问题的解决提供了很好的依据[4]。
G.Aiello 在其文章中考虑了零部件的搬运成本、等因素对布局问题的影响，并在这些的基础上，通过建立这些因素的的目标函数，构建一个多目标的规划模型，然后通过遗传算法解决问题[5]。
同样，还有很对学者将遗传算法应用到设施的布局规划问题中，例如 Tam[6]、Tate、Smith[7]等先后研究了设施布局问题的遗传算法应用。
1.2.2 国内研究综述
我国物流业的发展起步于 20 世纪 90 年代后期，因此对物流的研究工作较外国晚一些，但是随着物流行业的迅速发展，我国在物流管理上的研究也取得了显著的成果。我国在物流中心研究中所做的主要工作有：拣货路径的选择、货位规划管理、仓储中心的布局规划、企业信息化管理—ERP 系统。
拣货路径。国内在拣货路径上的研究还相对较少，李诗珍[39]在归纳总结影响拣货路径的因素后，对启发式方法进行了比价。
仓储中心的布局规划研究。布局规划方法在仓储中心的功能布置研究中不断地被改进。
程国权详细的介绍了系统布置设计方法在厂区平面布置中的应用。
齐二石在企业精益生产管理理论的基础上，对设施的布置设计问题进行了研究。
李庆庚在“SLP 在农产品物流园区布局中的应用研究”一文中详细地介绍了 SLP在整个物流园区布局规划中的应用。
刘磊[40]在《配送中心设施布局规划与分拣系统仿真研究》中,给出了配送中心总体规模确定方法及进出货区、仓储区和拣货区规模确定的方法,引入图形构建法对作业区域布局设计的思想,最后通过 Flexsim 仿真建模的方式对配送中心分拣系统进行分析探讨。
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第2章 相关理论

2.1 现场管理理论
现场管理就是利用科学的管理制度、标准方法对生产现场和存储现场的各生产要素进行合理有效的计划、组织、协调、控制和检测，使其处于良好的结合状态，达到优质、高效、低耗、均衡、安全、文明生产的目的。
2.1.1 现场管理的六要素
现场管理的六要素即：人、机、料、法、环、测，（也称 5M1E 分析法）[8][38]。
1） 人（Man）：操作者对质量的认识、技术、身体状况等；
2） 机器（Machine）：设备、测量仪器的精度和维护保养状况等；
3） 材料（Material）：材料能否达到要求的性能等；
4） 方法（Method）：生产工艺、设备选择、操作规程等；
5） 测量（Measurement）：测量时采取的方法是否标准、正确；
6） 环境（Environment）：工作现场的技术要求各清洁条件等；
2.1.2 现场管理的基本方法
常用的现场管理方法主要有 5S 现场管理、作业标准化、目视管理方法等[10]。
5S 现场管理主要内容为整理（Seiri）、整顿（Seiton）、清扫（Seiso）、清洁（Seiketsu）、和素（Shitsuke）[35]。
作业标准化就是对在作业系统调查分析的基础上，将现行作业方法的每项操作和每一动作 进行分解，以科学技术、规章制度和实践经验为依据，以安全、质量效益为目标，对作业过程进行改善，从而形成一种优化作业程序，逐步达到安全、准确、高效、省力的作业效果。
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2.2 仓储中心的管理原理
2.2.1 功能区构成
仓储中心是存放物品的建筑和场地，具有保护和存放物品的功能。仓储管理是对仓库本身以及仓库内的物资进行的管理活动。要对仓储中心进行有效的管理必须对仓储中心的作业流程和仓储中心的功能有深入的划分和了解，针对仓储中心的作业流程和功能划分来对仓储中心进行科学合理的管理。
仓储中心的功能划分是对其进行优化改进的根据，只有合理的划分好仓储中心的功能区才能根据功能区之间的联系制定优化方案。
仓储中心一般划分为三大功能区域[11]，即生产作业区、辅助作业区、行政作业区。
（1）生产作业区。生产作业区是仓储中心的主要作业区，是仓储中心的主体功能，承担这仓储中心的主要作业流程。
生产作业区根据作业顺序以及作业内容的不同可细分为进货作业、存储保管作业、拣选作业、加工作业、配货作业、出货作业和退货作业。生产作业区不同功能区之间有存在着不同的物流关系，下面我们介绍了三种不同的物流方向关系。

功能作业区之间的物流方向关系是我们在后面对作业区进行布局规划时对作业区之间进行物流关系分析的理论基础和参考依据。

从图 2.2 中我们可以看出生产作业区的作业中拣选作业和配货作业是耗费时间和人力最多的作业，是影响整个仓储中心吞吐效率的关键环节，所以本文主要针对仓储中心在分拣配货作业中的问题提出优化改进措施，达到显著提高整个仓储中心效率的目标。
（2）辅助作业区。辅助作业区是为生产作业区提供服务和支持的区域，其细分作业区包括能源区、工具设备区、消防设施区。这些作业区虽然不是仓储中心直接的价值增长区，但是它们在保障仓储中心的价值实现过程中起着重要的作用。
（3）行政生活区。该区域是保证仓储中心办公、管理活动正常运行的区域，包括办公区、员工休息区、警卫区等。
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第 3 章 A 仓储中心分拣配货作业管理的现状及问题分析....................19
3.1 A 仓储中心简介..................................19
3.1.1 A 仓储中心概况..............................19
3.1.2 A 仓储中心功能和布局.......................19
3.1.3 A 仓储中心的作业流程........................21
3.2 A 仓储中心分拣配货现场问题.......................24
3.2.1 分拣配货区的现状及问题 .....................24
3.2.2 原因分析 ...................................26
3.3 A 仓储中心分拣配货作业问题.......................28
3.3.1 分拣配货作业的现状及问题 ...................28
3.3.2 原因分析 ...................................29
3.4 本章小结 ........................................29
第 4 章 A 仓储中心分拣配货作业管理优化方案.......................31
4.1 分拣作业现场改进 ................................31
4.1.1 分拣配货区布局设计改进目标...................31
4.1.2 分拣配货作业区域细分 .......................32
4.1.3 作业区的相关性分析 .........................33
4.1.4 布局方案的分析与评价 .......................43
4.1.5 拣选作业区布置 .............................43
4.2 A 仓储中心分拣配货作业改进........................45
4.2.1 分拣配货作业改进目标 .......................45
4.2.2 分拣配货作业流程改进 .......................46
4.3 其他改进 ........................................47
4.4 本章小结 ........................................48

第5章A仓储中心分拣配货作业管理优化实施及效果分析

5.1 优化方案启动
为对我们提出的优化方案的有效性进行评价，仓储中心成立了专门的分拣配货作业管理优化方案实施项目组，并明确各子项目的所属部门、工作职责及其相关责任人等。在项目推进期间，每周对项目的实施进度进行总结检查，通过检查了解项目实施的进度以及项目的实施效果。
具体实施计划如下：
（1） 成立方案调研、实施小组。对优化方案进行实施并定期对方案实施进行调查。
（2） 成立方案内容与技术研讨小组。
（3） 对小组成员的职责进行明确的分工。
（4） 制定具体的方案实施流程。
（5）组织各个小组有序的展开工作。

5.2 作业区规划方案预期效果分析
（1）现场状态方面的效果
对分拣配货现场进行布局规划方案的实施后，作业现场的作业状态有了很大的改善，分检人员在指定的区域内按照一定的操作标准进行分拣作业；出库叉车按照规定的路线有序的排队出库，卡车路线交叉的现象不再出现；货物的标签完好的粘贴在规定的位置。整个分拣配货作业区内都有条不紊的进行各自的作业。
（2）作业效率方面的效果
对分拣配货区进行布局规划后，整个分拣配货成本得到了很大程度降低；分拣配货错误率降低；对作业区进行优化后减少了分拣配货作业人员，因此降低了分拣配货成本；还缩短了出库车辆的装车时间。
除以上效果外布局规划对其他方面的作业也有一定的改善，由于这些作业的实施效果需要经过长期实施才能进行具体的数据统计，因此对这些作业的实施效果分析需要进行后期的实施效果观察。
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第6章 结论与展望

6.1 结论
汽车行业目前发展迅速，已经接近饱和的状态，汽车企业之间的竞争日趋激烈，如何在如此激烈的竞争环境中保持自己的战略地位，赢得一定的市场份额成为企业目前急需解决的问题。而现在汽车行业在制造技术等方面的突破已经越来越困难，并且其发展周期相当长。因此很对企业将目光转到物流管理这一影响企业成本的环节上。物流作为“第三利润源”是提高企业的核心竞争力的重要手段，其发展速度影响着整个市场的运转状态，仓储中心作为物流的一个重要的组成部分，更是越来越受到研究者的关注。
本文对 A 仓储中心进行研究，针对其目前的运作状态进行描述和分析，并着重对分拣配货作业区的作业现状进行了详细的描述和分析，通过问题的描述和分析发现其目前存在的问题，本文将这些问题归纳为三类：现场管理方面、作业标准方面，作业区域规划方面。在这三类问题中，作业区域规划方面的问题总数占总问题的4/7，因此我们在本文中对主要问题—作业区域规划方面的问题进行了分析，提出了解决问题的方案。
分拣配货作业去作为仓储中心的核心作业区，其运作效率直接影响整个仓储中心的运作情况，我们为了解决仓储中心在分拣配货作业区的问题，我们利用 SLP布局规划方法对作业区进行了进一步的作业区划分，这样我们就能更细致的对作业类型进行位置的分配和规划，并通过根据出库零部件的种类对拣选作业区进行划分，优化出库货物的顺序。我们在此过程中得出以下结论：
（1）我们通过将分拣配货作业区进行细分为拣选配货区、出库配送区、逆向物流区、空器具暂存区、废弃物回收区、清扫工具存放区和办公管理区七个区域，是我们的布局规划方案的提出的基础，也是对分拣作业区进行优化的关键。
（2）通过对分拣作业区的细分，和 SLP 布局规划方法对作业区的布局规划，对解决目前面临的作业区空间不足、作业现场杂乱的现象提供理论依据。
（3）通过对拣选作业区按照零部件的类型进行位置布置，优化作业区内部的作业顺序，为整体规划布局方案的有效实施提供支持，也是解决分拣配货作业区作业顺序杂乱，物流路线交叉问题的关键。
（4）文章通过对分拣配货作业区的分析以及解决方案的提出，为解决仓储中心目前面临问题提供可参考的方案。通过对提出的布局规划方案的实施后的对比和评价的出最优化的布局规划格局，最终解决仓储中心在分拣配货作业区的问题，形成一种有序、高效的工作场面。最终达到降低仓储中心成本、提高效率的目标。
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本文编号：11781