搬運(yùn)中安得物流設(shè)施設(shè)備的優(yōu)化方案

1、word搬運(yùn)中安得物流設(shè)施設(shè)備的優(yōu)化方案1引言裝卸搬運(yùn)設(shè)備能力的配置直接關(guān)系到倉(cāng)庫(kù)、配送中心等場(chǎng)所的作業(yè)效率和經(jīng) 濟(jì)效益。以往這類(lèi)問(wèn)題的研究多是從技術(shù)的角度， 或是從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)備 的配置加以分析。本文考慮使用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法，以間歇性裝卸搬運(yùn)設(shè)備為例，考 慮不同裝卸搬運(yùn)設(shè)備之間的配套問(wèn)題， 結(jié)合倉(cāng)庫(kù)、配送中心的作業(yè)流程等方面來(lái) 探討裝卸搬運(yùn)設(shè)備的配置數(shù)量的優(yōu)化問(wèn)題。2裝卸搬運(yùn)設(shè)備配置的原則倉(cāng)庫(kù)的裝卸搬運(yùn)設(shè)備是倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施的重要組成部分， 其配置直接影響到倉(cāng)庫(kù)的 自動(dòng)化水平、運(yùn)作流程和效率。為保證裝卸搬運(yùn)設(shè)備系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)，在進(jìn)行 設(shè)備配置時(shí)應(yīng)考慮如下原則：2.1適用性與先進(jìn)性相結(jié)合裝卸搬運(yùn)作

2、業(yè)的類(lèi)型、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)量、搬運(yùn)距離、貨物本身的物理化學(xué) 性質(zhì)等決定了裝卸搬運(yùn)設(shè)備的類(lèi)型、額定作業(yè)能力和數(shù)量。裝卸搬運(yùn)設(shè)備的配置， 必須以能夠適應(yīng)作業(yè)的需求為基本原則。倉(cāng)庫(kù)的作業(yè)量大、作業(yè)頻繁時(shí)，需要充 分掌握作業(yè)發(fā)生的規(guī)律，考慮配備作業(yè)能力較高的大型專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備；作業(yè)量小、 作業(yè)不頻繁時(shí)，只要根據(jù)作業(yè)量的平均水平，配備構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉而又能保 持相當(dāng)作業(yè)能力的中小型通用機(jī)械設(shè)備即可。此外，裝卸搬運(yùn)設(shè)備都有一定的經(jīng)濟(jì)壽命， 因此在配置設(shè)備時(shí)，還要充分考 慮倉(cāng)庫(kù)或配送中心未來(lái)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步， 使設(shè)備能夠在其經(jīng)濟(jì)壽命周期內(nèi)保 持適當(dāng)?shù)募夹g(shù)先進(jìn)性和作業(yè)能力空間。設(shè)備配置就是要在設(shè)備的適用性和先

3、進(jìn)性之間尋找一個(gè)適當(dāng)?shù)木恻c(diǎn)，使設(shè)備既能滿足需求，又不因?yàn)榕渲眠^(guò)高導(dǎo)致投資過(guò)大及作業(yè)能力的浪費(fèi)。2.2經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性是衡量裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)的重要指標(biāo)。裝卸搬運(yùn)是一個(gè)不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效 益的物流作業(yè)環(huán)節(jié)，裝卸搬運(yùn)設(shè)備的購(gòu)置成本和使用及維修保養(yǎng)成本就直接反映 了該環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備配置的目標(biāo)就是在滿足作業(yè)需求和合理的技術(shù)先進(jìn)性 的前提下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在整個(gè)購(gòu)置、安裝、運(yùn)行、維修、改造、更新，直至報(bào)廢的 全過(guò)程內(nèi)的總成本最小，即設(shè)備的 LCC（ Life Cycle Cost ，全壽命周期成本） 最小。2.3系統(tǒng)化原則裝卸搬運(yùn)設(shè)備的配套，是保證前后作業(yè)相互銜接、相互協(xié)調(diào)，保證裝卸搬運(yùn) 工作連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行的重

4、要條件。因此，在進(jìn)行設(shè)備配置時(shí)，還要對(duì)整個(gè)裝卸搬運(yùn) 系統(tǒng)進(jìn)行流程分析，充分考慮各個(gè)作業(yè)工序之間的銜接，以使配置的設(shè)備相互適 應(yīng)，減少作業(yè)等待時(shí)間，提高作業(yè)效率。在新建倉(cāng)庫(kù)和配送中心時(shí)，應(yīng)將搬運(yùn)設(shè) 備的配置與倉(cāng)庫(kù)的布局、設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)同時(shí)考慮，使裝卸搬運(yùn)設(shè)備與場(chǎng)地條件、 周邊輔助設(shè)備相匹配，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的整體最優(yōu)。3優(yōu)化裝卸搬運(yùn)設(shè)備配置的步驟3.1作業(yè)流程分析倉(cāng)庫(kù)或配送中心的作業(yè)流程分析，是明確作業(yè)類(lèi)型、作業(yè)環(huán)節(jié)之間的銜接關(guān) 系，進(jìn)而確定裝卸搬運(yùn)設(shè)備類(lèi)型，明確各裝卸搬運(yùn)設(shè)備之間的配比關(guān)系的必要環(huán) 節(jié)。在這一步驟中，需要明確倉(cāng)庫(kù)的布局、貨物的出入庫(kù)流程和庫(kù)內(nèi)作業(yè)流程， 確定各環(huán)節(jié)中所需設(shè)

5、備的基本類(lèi)型，如是否需要吊車(chē)作業(yè)、需要何種類(lèi)型的叉車(chē)、 是否需要連續(xù)輸送設(shè)備等。3.2設(shè)備類(lèi)型分析在作業(yè)流程分析的基礎(chǔ)上需要進(jìn)一步明確各種裝卸搬運(yùn)設(shè)備的類(lèi)型。如需要吊車(chē)作業(yè)，要明確使用的吊車(chē)類(lèi)型，如塔吊、龍門(mén)吊、汽車(chē)吊等。各種叉車(chē)的類(lèi)型也需要明確，針對(duì)其動(dòng)力裝置，即叉車(chē)的結(jié)構(gòu)和用途明確所需叉車(chē)的類(lèi)型如手 動(dòng)叉車(chē)、電動(dòng)叉車(chē)、內(nèi)燃叉車(chē)的選擇。3.3設(shè)備品牌選擇設(shè)備品牌選擇是設(shè)備配置優(yōu)化中的重要環(huán)節(jié)， 通過(guò)對(duì)各種裝卸搬運(yùn)設(shè)備品牌 的初步選擇，可以大大減少最優(yōu)配置的搜索范圍， 提高優(yōu)化模型的效率。在設(shè)備 的品牌選擇中，需要對(duì)供應(yīng)商的資質(zhì)、設(shè)備的各種技術(shù)參數(shù)、作業(yè)性能等進(jìn)行綜 合評(píng)價(jià)，并可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)操作

6、人員的口碑，對(duì)設(shè)備品牌和供應(yīng)商初步進(jìn)行篩選， 確定備選的設(shè)備品牌與供應(yīng)商的范圍。完成以上工作之后，就可以進(jìn)入設(shè)備配置優(yōu)化的下一步工作， 建立優(yōu)化配置 模型。4建立優(yōu)化模型4.1模型假定(1)作業(yè)流程假定。作業(yè)流程不同，對(duì)設(shè)備的需求也會(huì)不同。這里假定倉(cāng)庫(kù) 的入庫(kù)作業(yè)流程包括兩個(gè)主要環(huán)節(jié)，一是使用龍門(mén)起重機(jī)從卡車(chē)、火車(chē)等運(yùn)輸工 具上將貨物卸下，二是使用叉車(chē)將貨物運(yùn)到指定的儲(chǔ)存場(chǎng)所。其中一部分貨物從 卡車(chē)、火車(chē)上卸下后可以直接存放在站臺(tái)附近的露天貨場(chǎng)，另一部分貨物需要再使用叉車(chē)到其他儲(chǔ)存場(chǎng)所存儲(chǔ)。入庫(kù)作業(yè)流程如圖1所示。出庫(kù)作業(yè)流程則與之 相反。設(shè)備性能假定?？紤]不同型號(hào)的叉車(chē)、汽車(chē)吊之間的替代作用

7、，這里假 定在具體作業(yè)中可以用較大噸位的設(shè)備替代較小噸位的設(shè)備，但設(shè)備的利用率將降低。為保證實(shí)際作業(yè)的便利性和不過(guò)度損失設(shè)備的作業(yè)能力，本文只允許相鄰噸位的設(shè)備才可以替代。4.2建立模型因在作業(yè)流程分析中已充分考慮了起重機(jī)與叉車(chē)之間的配套 關(guān)系，因此在此分別建立起重機(jī)與叉車(chē)的配置模型。(I )起重機(jī)數(shù)量配置模型。設(shè)根據(jù)設(shè)備類(lèi)型分析所確定的適合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的 起重機(jī)有n種類(lèi)型(按額定起重量分類(lèi))，將需要采用起重機(jī)卸下的貨物也進(jìn)行 相應(yīng)分類(lèi)，見(jiàn)表1。其中，起重機(jī)類(lèi)型按噸位數(shù)由大到小排列；貨物所占比例除n工站T J a考慮重量外，也可結(jié)合貨物的尺寸、性質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，是需要使用起重機(jī)裝卸的貨物占全部貨物的比

8、例；B是日平均吞吐量的預(yù)測(cè)值，a和 B可綜 合考慮倉(cāng)庫(kù)或配送中心的現(xiàn)狀與計(jì)劃期的發(fā)展進(jìn)行估算。則起重機(jī)數(shù)量配置模型如下：表I用起重機(jī)進(jìn)行作業(yè)的貨物分類(lèi)元重機(jī)類(lèi)型124* 1 » « 1 *n貨物所占比例大致重量Ba xajBaB a x a3Ba xmiaz=8(4)工(P閥屮P加嘶Rot x (ij+aji) j=l,2/ + ,n-l is)脅*且為整數(shù)其中,i-備選的起重機(jī)的品牌，i=1,2,mj-適合的起重機(jī)的類(lèi)型或噸位，j=1,2,.,n;cij-i品牌i型號(hào)起重機(jī)的全壽命周期成本按經(jīng)濟(jì)壽命折算后的年度值，由于不同型號(hào)的設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命會(huì)有所差別，按年度折算之后的數(shù)

9、值會(huì)更有可比 性。xij-配備的i品牌i型號(hào)起重機(jī)的臺(tái)數(shù)，必須為整數(shù)；pij-i品牌j型號(hào)起重機(jī)的小時(shí)作業(yè)能力，可根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算得到；tij-i 品牌i型號(hào)起重機(jī)的日作業(yè)時(shí)間。式(1)表示使起重機(jī)的全壽命周期成本最??；式(2)表示最大噸位的起重機(jī)的 作業(yè)能力要滿足相應(yīng)貨物的作業(yè)需求；式(3)表示相鄰的大噸位的起重機(jī)可以和小噸位的起重機(jī)一起完成相應(yīng)噸位貨物的作業(yè)；式(4)則表示在單班作業(yè)下起 重機(jī)的日工作時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)。表2用叉車(chē)進(jìn)行作業(yè)的貨物分類(lèi)叉車(chē)類(lèi)型12&翹所占比別d i'C*場(chǎng)5(2)叉車(chē)數(shù)量配置模型。叉車(chē)數(shù)量配置模型原理同起重機(jī)數(shù)量配置模型。設(shè)根據(jù)設(shè)備類(lèi)型分析所確定

10、的適合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的叉車(chē)有。種類(lèi)型，將需要使用叉車(chē)裝卸搬運(yùn)的貨物進(jìn)行分類(lèi)。其中，叉車(chē)類(lèi)型按噸位數(shù)由大到小排列；貨物所占比例為貨物占所有需用叉車(chē)作業(yè)的貨物總量的比例，其總量為 B仁B(1-a) +Ba( 1- B) =B (1- a),i伽切呂& ga、B的含義同起重機(jī)配置模型。則叉車(chē)數(shù)量配置模型如下：(5)(6)I%S.L:5L討P利1対屮如Bi X (如十ghi)|=1諾廠"、気1 »命ME且為整數(shù)其中,i-備選的起重機(jī)的品牌，i=1,2，m i-適合的起重機(jī)的類(lèi)型或噸位,j=1,2,.n; cij-i品牌j型號(hào)起重機(jī)的全壽命周期成本按經(jīng)濟(jì)壽命折算后的年度值，由于不同

11、型號(hào)的設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命會(huì)有所差別，按年度折算之后的數(shù)值會(huì)更有可比性。xij-配備的i品牌I型號(hào)起重機(jī)的臺(tái)數(shù)，必須為整數(shù)；pij-i品牌j型號(hào)起 重機(jī)的小時(shí)作業(yè)能力，可根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算得到；tij-i 品牌j型號(hào)起重機(jī)的日作業(yè)時(shí)間5實(shí)例某儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)的設(shè)施與作業(yè)情況如表 3、表4所示。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，這里假定備 選的起重機(jī)和叉車(chē)只有一種品牌，經(jīng)濟(jì)壽命周期相同，利用上述模型進(jìn)行計(jì)算后 得到該倉(cāng)庫(kù)裝卸搬運(yùn)設(shè)備的配置方案為配置 32噸及20噸龍門(mén)起重機(jī)各1臺(tái)，配 置10噸叉車(chē)1臺(tái)、6噸叉車(chē)1臺(tái)，5噸叉車(chē)2臺(tái)、3噸叉車(chē)2臺(tái)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)， 此配置方案雖然滿足了該倉(cāng)庫(kù)日常作業(yè)的需求， 但也發(fā)現(xiàn)設(shè)備有很大一部分的作 業(yè)能力閑置了，究其原因是該倉(cāng)庫(kù)的業(yè)務(wù)量過(guò)小，儲(chǔ)備的貨物又必須有相應(yīng)噸位 的起重機(jī)或叉車(chē)作業(yè)，因此該倉(cāng)庫(kù)需要做的進(jìn)一步工作是加強(qiáng)業(yè)務(wù)拓展，提高倉(cāng)庫(kù)作業(yè)量。表3某儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)的設(shè)施與作業(yè)惰況”畫(huà)3iM機(jī)作業(yè)比惻業(yè)比惻g 251-« P=0 82512a12 i4S1S2澤房用t6tSt3t削? !L-p=O 32QtlotSt日砲證力(El)S3 251 646 E20 416.312 210 26 I全和屣期時(shí)5和130so 145-403630表4貨物分類(lèi)比例12 $冥車(chē)類(lèi)型12s45貨物比惋0.7 |山20.1賈物