物流配送中心內部布局方法研究及應用

1、同濟大學交通運輸工程學院碩士學位論文物流配送中心內部布局方法研究及應用姓名：沈錢浩申請學位級別：碩士專業(yè)：物流工程指導教師：孫焰20080201摘要物流配送中心是現代物流網絡中的一個重要節(jié)點。這一節(jié)點不僅執(zhí)行一般的物流職能，而且越來越多地執(zhí)行指揮調度、信息處理、作業(yè)優(yōu)化等神經中樞的職能，是整個物流網絡的靈魂所在。設施優(yōu)化布局是一個應用非常廣泛的問題，需要根據物流作業(yè)量和作業(yè)流程來確定各設施間的相關程度。布局內容包括倉庫布置、工廠部布置、配送中心內部布置等。本文討論了物流配送中心內部布局的規(guī)劃內容與方法、物流配送中心的區(qū)域布置規(guī)劃、布局方法介紹、倉庫內部布局和方案評估等內容。物流配送中心的結構規(guī)

2、劃由區(qū)域布置規(guī)劃、庫房設計、裝卸平臺設計、貨場及道路設計和其它建筑與環(huán)境的結構規(guī)劃與設計組成。物流配送中心的區(qū)域布置和結構規(guī)劃就是根據物流作業(yè)流程和物流路線，確定各功能區(qū)域的面積和各功能區(qū)域的相對位置，最后得到物流配送中心的平面布置圖，確定建筑的不同形式和標準。目前物流中心的設施布局規(guī)劃方法主要是引用工業(yè)工程學中的設施布置理論。具有代表性的系統布置設計SLP(system layout planning)和系統搬運分析SHA(systematichandl ing analysis)理論，應用關系圖和關系表來分析設施間的相關程度，從而確定各設施的相對位置：隨著計算機科學的發(fā)展，出現了以設施之間

3、的密切度最大為目標，確定一個設施加入到區(qū)域中的順序矢量和相對位置的方法； 又有以總搬運費用最少為目標，通過將設施的位置兩兩交換的方法對一個給定的布局方案進行逐步改進的方法。本文又對方案的評估與選擇作了介紹，并對如何在倉庫內進行設備、物品和人員辦公的合理布局進行了進步的探討。最后，舉以實例，討論了浙江長興捷通物流有限公司的內部布局問題。通過對港區(qū)物流量的預測，推薦使用船型、裝卸工藝以及建設規(guī)模的大小，并給出總平面布置建議。關鍵詞：物流中心布局方法平面布置第1章緒言11物流配送中心布局概述物流配送中心是現代物流網絡的中的物流節(jié)點。這一節(jié)點不僅執(zhí)行一般的物流職能，而且越來越多地執(zhí)行指揮調度、信息處理

4、、作業(yè)優(yōu)化等神經中樞的職能，是整個物流網絡的靈魂所在。物流配送中心概念有廣義與狹義之分：廣義的物流配送中心包括港口、機場、鐵路貨運站、運輸倉庫、流通商品集散中心以及生產者自身擁有的物流設施等。狹義的物流配送中心概念即流通商品集散中心與生產企業(yè)擁有的物流設施等。設施的平面布局模型也稱為二維選址模型，主要研究在一個給定區(qū)域內確定具有一定面積要求的各個設施的最佳位置問題。一個物流節(jié)點一般由若干個物流設施組成，當不同類別的貨物運到節(jié)點后，根據物流作業(yè)流程要求，需要在其不同的設施中進行處理。不同性質及不同功能的節(jié)點，貨物在其設施上處理的時間(或數量)和處理的次序是不相同的，因此，布置各種設施在節(jié)點內的相

5、對位置是否合理，非常重要。12物流配送中心布局國內外狀況121國外的發(fā)展狀況現有物流系統平面布局優(yōu)化方法所得到的布局方案，其分區(qū)的形狀都是不規(guī)則的。國外一些最新的布局思想和做法，具有了調整這種不規(guī)則分區(qū)形狀的優(yōu)化整形方法。使用這些方法，可以把給定的布局方案轉變成一個具有矩形分區(qū)形狀的新方案，并且分區(qū)的相對位置沒有大的變化。實算測試表明，算法所得到的布局方案的總運輸距離不劣于原布局方案：ALDEP等是基于目標函數最近發(fā)展的算法是采用多目標設計方法，例如MOCRAFT同時考慮到最小成本和最大密級度來進行布局，它是多目標的CRAFT方法布局的算法可分為二大類，一類是逐步推定法，它是按一定選擇原則把物

6、流配送中心內部布局方法研究及應用工作單元一個接一個置AN空的生產面積中去，CORELAP、ALDEP等屬于這類算法另一種算法是迭代改進法，它是在一個初始布局基礎上通過交換工作單元位置來取得更好的目標函數值，CRAFT、MOCRAFT等屬于這類算法。122國內的發(fā)展狀況目前國內的內部布局設計方法有基于繆瑟的系統布置設計(SLP)思想的發(fā)展及延伸。如：將此思想應用于配送中心的功能區(qū)域布置，提出了設施作業(yè)單元相互位置模型、作業(yè)單元布置算法和SLP坐標系的概念；大連理工大學計算機研究所研究人員提出的：以并行遺傳算法(PGA)為基礎，提出了一種并行混合遺傳算法(PHGA)可以很好地改善算法的局部搜索性能

7、，并在布局設計中得以應用。物流配送中心內部布局方法研究及應用第2章物流配送中心規(guī)劃21物流配送中心的功能集貨發(fā)貨功能：將分散的、小批量的貨物集中起來，便于集中處理的功能。儲存功能：為了滿足市場需求的及時性和不確定性，不論何類物流配送中心，均需具務儲存功能。生產企業(yè)所謂“零存在"是將庫存轉移至物流企業(yè)和商業(yè)企業(yè)，以減少自己的資金占用。分揀功能：根據客戶對多種貨物的需求和運輸配載的需求，將所需貨物從儲存貨物中挑選出來，以便集中配貨。加工包裝功能：物流配送中心根據客戶需要，將材料進行簡單加工，方便客戶的運輸和精加工。配送功能：根據客戶需求，將貨物按時按量送至客戶。有專業(yè)配送、綜合配送、共同

8、配送、經銷配送、供應配送等。商品展示與貿易功能。信息功能：貨物到達、分發(fā)、裝卸、搬運、儲存保管、銷售、客戶、價格、運輸工具及運行時間等各種信息在這里交匯、收集、整理和發(fā)布。22物流配送中心規(guī)劃與設計的原則動態(tài)原則： 在物流配送中心規(guī)劃時，應詳細分析現狀及對未來變化做出預測的基礎上進行，在一定范圍內能適應數量、用戶、成本等多方面的變化。競爭原則：物流配送中心的布局應體現多家競爭。對于政府部門進行建設規(guī)劃尤其重要。低運費原則：物流配送中心必需組織運輸與配送活動，因而運費原則具有特殊性。由于運費和運距、運量有關，所以低運費原則常簡化成最短運距和運量的問題，通過數學方法求解以作為物流配送中心布局的參考

9、。交通便利原則：物流配送中心的運輸配送活動領域在中心之外，這一活動需依賴于交通條件。布局時必需考慮現有的交通條件。統籌原則：物流配送中心的層次、數量、布局是與生產力布局、消費布局等密切相關的，互相交織且互相促進和制約的。規(guī)劃一個合理的物流配送中心，必須統籌兼顧、全面安排。物流配送中心內部布局方法研究及應用23物流配送中心規(guī)劃內容物流配送中心在規(guī)劃時要重視配送中心的組織建設和功能規(guī)劃，將有限的空間進行合理的布置，它也是未來配送中心建立核心競爭力的有力保證。物流配送中心的規(guī)劃設計一般來說包括如下內容：配送中心的規(guī)劃與設計包括選址規(guī)劃；配送中心結構規(guī)劃與設計包括庫房設計、貨場及道路設計及公用設施規(guī)劃

10、；配送中心的設備及其選用包括裝卸、搬運、輸送、分揀等設備的選用；配送中心的作業(yè)流程設計：配送中心管理信息系統設計?，F代物流配送中心成為具有多種物流功能的流通形式和作業(yè)體系，本文主要是針對配送中心結構規(guī)劃與設計的方法及內容進行探討。物流配送中心的結構規(guī)劃由區(qū)域布置規(guī)劃、庫房設計、裝卸平臺設計、貨場及道路設計和其它建筑與環(huán)境的結構規(guī)劃與設計組成。24物流配送中心結構規(guī)劃需要注意的事項確定物流配送中心的設計能力：首先是分析和確定物流配送中心的吞吐量，其次是對水、電、暖等方面的需求做出預測。對土地使用進行合理規(guī)劃：土地的使用概要根據明確的功能加以劃分，貨物存儲區(qū)域應按照無污染、輕度污染和重度污染分開。

11、還要根據實際需要和物流配送中心的年吞吐能力的規(guī)劃，規(guī)劃和設計物流配送中心的倉儲、辦公和生活區(qū)的占地情況?？紤]防洪排泄、防火因素對物流配送中心基礎設施設計指標的要求合理進行物流配送中心運輸網絡設計。25物流配送中心結構規(guī)劃的主要內容物流配送中心結構規(guī)劃的主要內容包括區(qū)域布置規(guī)劃、庫房設計、裝卸平臺設計、貨場及道路設計和其它建筑設施規(guī)劃。物流配送中心內部布局方法研究及應用251區(qū)域布置規(guī)劃包括物流作業(yè)區(qū)域、輔助作業(yè)區(qū)域和建筑外圍區(qū)域三部分。與物流作業(yè)區(qū)域相對應，輔助作業(yè)區(qū)域和建筑外圍區(qū)域也統稱為外圍輔助活動區(qū)域。(1) 物流作業(yè)區(qū)域布置以物流作業(yè)為主，僅考慮物流相關作業(yè)區(qū)域的配置形式，由于物流配送

12、中心內的作業(yè)形態(tài)大部分為流程式作業(yè)，不同的訂單有相同的作業(yè)程序，因此適合以生產線式的布置方法進行規(guī)劃。若是訂單、物品特性或揀取方法有很大的差別，則可以考慮將物流作業(yè)區(qū)域分為數個不同形態(tài)的作業(yè)線，以區(qū)分處理訂單內容，再經由集貨作業(yè)予以合并，如此可有效率地處理不同性質的物流作業(yè)，類似于工廠中群組布置的觀念。(2)輔助作業(yè)區(qū)域的布置除了物流作業(yè)以外，物流配送中心還包含一些管理或行政性的輔助作業(yè)區(qū)域。這些區(qū)域與物流作業(yè)之間無直接流程性的關系，因此適合以關系型的布置模式作為區(qū)域布置的規(guī)劃方法。此時的配置模式有兩種參考的方法：一、可視物流作業(yè)區(qū)為一個整體性的活動區(qū)域，分析各輔助作業(yè)區(qū)域及物流作業(yè)區(qū)域之間的

13、相關活動關系，以決定各區(qū)域之間相鄰與否的程度。二、將物流作業(yè)區(qū)域內各個作業(yè)區(qū)域分別獨立出來，與各輔助作業(yè)區(qū)域一起綜合分析其活動相關性，來決定各區(qū)域的配置。原則上采用第一種方法較為簡便，可以減少相關分析階段各區(qū)域間的復雜度。但是由于配置方位與長度比例的限制會增加，因此配合規(guī)劃者的經驗判斷，仍需作適當的人工調整，或者以人工排列方式取得初步的布置方案。(3)建筑外圍區(qū)域的布置建筑內的相關區(qū)域布置完成后，還需對建筑外圍的相關區(qū)域，如廠區(qū)通道、停車場、對外出入大門及聯外道路形式等，規(guī)劃整個物流配送中心的廠區(qū)布置。在建筑外圍區(qū)域布置時，特別需要注意未來可能的擴充方向及經營規(guī)模變動等因素，以保留適當的變動性

14、。在通常情況下，區(qū)域布置規(guī)劃是按照上述順序進行的。如果在實際道路形式、大門位置等條件已有初步方案或已確定的情形下，也可由后向前進行規(guī)劃，即先規(guī)劃建筑外圍區(qū)域的布置形式，再進行物流作業(yè)區(qū)域及輔助作業(yè)區(qū)域的規(guī)劃，這樣可以減少不必要的修正調整作業(yè)，以適應實際的地理區(qū)位限制。252庫房設計根據物流配送中心的作業(yè)需求，確定不同的庫房類型和要求，規(guī)劃和設計庫房的結構形式，如門式鋼架結構或拱型彩板結構，同時設計和確定庫房層數、庫房凈高、庫房面積和門窗形式等。253裝卸平臺設計根據物流配送中心年吞吐能力的規(guī)劃，規(guī)劃相應的裝卸平臺的數量和類型，確定裝卸平臺的位置和高度，選擇平臺高度調節(jié)板，設計裝卸平臺的外圍區(qū)域

15、。254貨場及道路設計根據物流配送中心的運營要求，確定庫區(qū)內道路的主要技術指標，選擇適宜的道路面層，確定貨場的寬度和坡度，設計貨場排水系統。255其它建筑設施規(guī)劃根據物流配送中心的作業(yè)要求，主要進行給水、排水、電力、燃氣和供熱等設施的規(guī)劃。12物流配送中心內部布局方法研究及應用第3章物流配送中心區(qū)域規(guī)劃31物流配送中心的區(qū)域布置規(guī)劃的內容物流配送中心的區(qū)域布置和結構規(guī)劃就是根據物流作業(yè)流程和物流路線，確定各功能區(qū)域的面積和各功能區(qū)域的相對位置，最后得到物流配送中心的平面布置圖，確定建筑的不同形式和標準。32物流配送中心區(qū)域布置的目標：物流配送中心按功能可分為進貨暫存區(qū)、理貨區(qū)、庫存區(qū)等多個作業(yè)

16、區(qū)域，合理地布置各個功能區(qū)的相對位置至關重要。物流配送中心區(qū)域布置的目的是：有效地利用空間、設備、人員和能源；最大限度地減少物料搬運；簡化作業(yè)流程； 縮短生產周期； 力求投資最低； 為員工提供方便、舒適、安全和衛(wèi)生的工作環(huán)境。33物流配送中心區(qū)域布置的原則一般來說，在制造企業(yè)的總成本中，用于物料搬運的費用占2050，如果合理地進行設施規(guī)劃，則有可能降低1030。物流配送中心是大批物資集散的場所，物料搬運是最重要的活動，合理地進行區(qū)域布置規(guī)劃，其經濟效果將更為顯著。物流配送中心區(qū)域布置的原則如下：以系統的觀點。運用系統分析的方法，求得整體化，同時也要把定性分析、定量分析和個人經驗結合起來。以物流

17、的觀點作為區(qū)域布置的出發(fā)點。并貫穿在區(qū)域布置的始終，因為企業(yè)的有效運行依賴于資金流、物流、信息流的合理化。先從宏觀(整體方案)到微觀(每個部門、庫房)，再從微觀到宏觀。例如布置設計要先進行總體布置，再進行詳細布置；而詳細布置方案又要反饋到總體方案中去評價，再加以修正，甚至總頭做起。減少和消除不必要的作業(yè)流程，這是提高企業(yè)生產效率和減少消耗的最有效方法之一。只有在時間上縮短作業(yè)周期，空間上減少面積，物料上減少停留、搬運和庫存，才能保證投入的資金最少、生產成本最低。重視人的因素。作業(yè)地點的規(guī)劃，實際是人、機、環(huán)境的綜合，要考慮創(chuàng)造一個良好、舒適的工作環(huán)境。34物流配送中心區(qū)域布置的步驟(1)定義規(guī)

18、劃設施的目標并確定為實現目標所需要執(zhí)行的主要與輔助性作業(yè)。(2)分析問題。決定所有作業(yè)之間的相互關系。在指定設施的范圍內，建立作業(yè)之間的互動關系，定義出作業(yè)之間定性與定量的關系；決定所有作業(yè)的空間需求。同時考慮設備、物料與人員的作業(yè)需求。(3)發(fā)展方案。根據作業(yè)聯系、作業(yè)空間需求作出設施平面布局設計、結構設計與物料搬運系統設計方案。(4)評估方案。對每一個可行方案，決定其所涉及的評估因素，并評估這些因素將如何影響設施表現與操作績效，并基于可接受的評估標準，將可行方案予以排序。(5)選擇方案。決定最能滿足企業(yè)目標的方案，在評估設施規(guī)劃設計方案的過程中，常會發(fā)現成本不是唯一的主要因素，還有市場占有

19、率或顧客滿意度等都是評估重點。(6)執(zhí)行方案。一旦選定某個方案，在實際構筑一項設施或進行布局之前，從布局的準備實施、實際開始施行、施行中與方案修正等每一個環(huán)節(jié)都要進行監(jiān)督；繼續(xù)與修正設計方案。35物流配送中心內部布局規(guī)劃程序現有資料的調查(1)確定配送中心設施的組成；(2)確定設施的規(guī)模；(3)設施空間布局。調查內容在配送中心內部布局規(guī)劃時，需要了解掌握基礎資料的內容主要取決于：(1)規(guī)劃的任務。(2)物流配送中心和三個主要界面(產品特征、流程特征、顧客特征)的關聯性。因此，物流配送中心內部布局規(guī)劃時，調查資料的內容主要從分析物流配送中心規(guī)劃與三個界面的關系入手，通過分析三個界面對規(guī)劃和具體影

20、響，結合規(guī)劃的任務來確定。(3)物流配送中心內部布局規(guī)劃與產品特征的關系。物流配送中心設置的目的就是對物品進行各種處理，各種物品是物流配送中心的加工對象。因此，物流配送中心設施布局規(guī)劃設計與產品的特征有關。物流配送中心內部布局規(guī)劃與相關產品特征的界面關系主要考慮下列兩項要素：產品特征影響物流配送中心設施設備的選擇、規(guī)模、作業(yè)要求。物料性質：物態(tài)、氣味、儲存保管特征，溫、濕度需求特征等等；單品規(guī)格：外觀、重量、體積、外部尺寸、物品基本單位等；基本包裝單位規(guī)格：外觀、重量、體積、外部尺寸、基本包裝單位、包裝單位個數、包裝材料；外包裝單位規(guī)格：重量、體積、外部尺寸、基本包裝單位、包裝單位個數、包裝材

21、料。產品生命周期影響物流配送中心設施設備的規(guī)模、作業(yè)要求。36物流配送中心內部布局規(guī)劃與流程特征的關系物品流程影響物流配送中心設施的選擇、布局。物品進入物流配送中心的目的是為了實現各種環(huán)節(jié)的轉換，即物品進入物流配送中心要經過一定程序的工序處理流程，物流配送中心的設施布局應與物品進入物流配送中心的流程相適應物流配送中心設施布局規(guī)劃與產品的流程特征有關。物流配送中心作業(yè)流程調查主要需要進行物品數量調查、各種物品的從入庫到出庫所經過的環(huán)節(jié)(流程)。物流配送中心作業(yè)流程分析可以圍繞物品進入物流配送中心后物品儲運單位的轉換或作業(yè)轉換的順序為主線進行分析。物品儲運單位可依儲運物品為托盤、箱、包裝盒或單品等

22、特征來分類，一個物流(配送)中心中可能僅有一種或包含類型儲運單位的出貨形態(tài)。作業(yè)特征的分類則包括裝貨、卸貨、揀取、補貨、加工、包裝、分類、配送、搬運、檢驗、暫存、儲存等。物流作業(yè)流程的調查可以用填寫作業(yè)流程表方式進行，作業(yè)內容。影響物流配送中心功能配置、設施設備的選擇和作業(yè)區(qū)的分類。37物流配送中心規(guī)劃與顧客特征的關系物流配送中心設施布局規(guī)劃設計與產品特征、流程特征能否相互支持、配合，將是物流配送中心系統運作效率能否提升的關鍵因素，而物流配送中心設置的目的是為了向不同顧客提供不同服務，顧客的需求也直接影響物流配送中心的布局設計。其調查內容包括：客戶分布：影響物流配送中心的位置、配送徑路、配送方

23、式等?？蛻纛愋停河绊懳锪髋渌椭行牡呐渌湍Ｊ?、設施設備的規(guī)模等?？蛻纛愋涂赡苁窍M者、零售商、批發(fā)商、經銷商、發(fā)貨中心、配送中心，他們對物流配送中心的服務要求不同?？蛻粜枨蠓諆热荩河绊懳锪髋渌椭行牡墓δ芘渲谩⒃O施設備選擇等?？赡苁钦w物流管理、倉儲管理、區(qū)域配送、國際運輸、報關等。訂單資料：影響物流配送中心的配送模式、設施的規(guī)模等。包括商品種類、數量、單位、訂貨時間、交貨日期。需求數量：影響物流配送中心設施和規(guī)模等。第4章設施優(yōu)化布局方法介紹目前物流中心的設施布局規(guī)劃方法主要是引用工業(yè)工程學中的設施布置理論。1961年美國的理查德·繆瑟提出了具有代表性的系統布置設計SLP(syste

24、mlayout planning)和系統搬運分析SHA(systematic handling analysis)理論，應用關系圖和關系表來分析設施間的相關程度，從而確定各設施的相對位置?？娚脑O計技術條理清晰，考慮完善，簡明適用，所以在物流中心內部設施布局設計中仍被廣泛采用。近年來，隨著計算機科學的發(fā)展，設計各種計算機算法對物流中心進行優(yōu)化布局的研究成果很多。Lee RC和Moore JM等以設施之間的密切度最大為目標，確定一個設施加入到區(qū)域中的順序矢量和相對位置的方法，設計了名為CORELAP(Computerized Relationship Layout Planning)布局法和AL

25、DEP(Automated Layout Design Procedure)布局法的構造型算法。Buffa等人則以總搬運費用最少為目標，通過將設施的位置兩兩交換的方法對一個給定的布局方案進行逐步改進，設計了名為CRAFT(Computerized Relative A1location of Facilities Technique)布局法和MultiPLE(Multifloor Plant Layout Evaluation)布局法的改造型算法。此外還有用遺傳算法、網絡覆蓋算法、蟻群算法、數據包絡算法等來確定設施的最優(yōu)布局。以下就幾種常用的布局方法做簡單的介紹。41系統布局設計法(SLP一一

26、Systematic Layout Planning)系統布局法根據物流作業(yè)量作業(yè)流程來確定各設施之間的相關程度，應用系統布局法和關系表法對物流中心內部設施進行優(yōu)化布局(1)主要步驟對各作業(yè)單位(設施)之間的相互關系作出分析，包括物流和非物流的相互關系，建立作業(yè)單位相互關系表。根據相互關系表中作業(yè)單位之間相互關系的密切程度，決定各作業(yè)單位之間的距離的遠近，安排各作業(yè)各單位的位置，繪制作業(yè)單位位置相關圖，將各作業(yè)單位實際占地面積與作業(yè)單位位置圖結合起來，形成作業(yè)單位面積相關圖17物流配送中心內部布局方法研究及應用通過作業(yè)單位面積相關圖的修正和調整，得到若干個可行的布局方案。量化個因素，用加權系數

27、法建立方案質量評估的數量指標，并用該指標對各方案進行打分，得分最多的布置方案就是最佳布置方案。在SLP方法中，可將研究究設施布置問題的依據和切入點歸納為五個基本要素，即：貨物類別P、貨物數量Q、貨物處理次序R、輔助設施(包括服務設施)S和時間(時間安排)T。其中類別P和數量Q兩個基本要素是一切其它特征或條件的基礎。只有在上述各要素充分調查研究并取得全面、準確和各項原始數據和基礎上，通過繪制各種表格、數學和圖形模型，有條理地細致分析和計算，才能最終求得工程布置的最佳方案。(2)相互關系圖信息采集分析、物流分析及作業(yè)關系分析是物流系統設施布局的基礎，而關系圖是分析作業(yè)設施間相互關系的一種有效工具。

28、關系圖方法中，可將設施間所有的關系分為六個等級，分別用A到F六個字母表示，它們各自所占的比例一般按所給的范圍來取。一般來說，一個區(qū)域的設施布局，A，B，C級的關系所占比例在1030之間，其余為D，E級關系，而F級關系需根據具體情況而定。相互關系等級的確定不僅要研究貨物的流程，還要研究傳票的流程、作業(yè)人員的管理范圍以及車輛的出入和貨物裝卸系統等。(3)空間關系圖根據相互關系圖和各設施面積比例生成空間關系圖。所謂空間關系圖，是將各設施按相互之間關系的親疏程度和所需面積比例布置它們的相對位置，并用不同的線形和距離表示它們之間的關系，其中，用4條平行線段表示兩設施間的A級關系，三條平行線表示B級關系，

29、兩條平行線表示C級關系，一條線段為D級關系，E級關系不連線，F級關系用折線表示?？捎迷囧e法來產生空間關系圖。(4)試錯法、首先將A，B級關系的設施放迸布置圖中，同級別的關系用相同長度的線段18物流配送中心內部布局方法研究及應用表示。通過調整，使B級關系的線段長度約為A級關系的2倍。隨后，按同樣的規(guī)則布置C級關系。若設施較多，線段混亂，可以不必畫出D級關系。但F級關系必須表示出。調整各設施的位置，以滿足關系的親疏程度。最后，將各個設施的面積表示進布置圖中，生成了空間關系圖。經過評價、修改，便獲得最終布罱。其中各設施的面積需求可根據其作業(yè)量及單位面積可處理的貨物量來確定。42關系表布局法如果已知各

30、物流設施的作業(yè)量、作業(yè)面積及作業(yè)流程，要在一個給定的區(qū)域內合理布置這些設施的位置和形狀，使物流園區(qū)(物流中心、配送中心)內的作業(yè)流程順暢。在系統布局設計法(SLP)中，由關系圖生成空間關系圖是采用試錯法完成。該方法定量性不強，往往需經過多次的嘗試。TOMPKINS的一種由相互關系圖生成空間關系圖的布局方法，稱為關系表(RELATl0NSHIP DIAGRAMMING)布局法，該方法可以按照一定的邏輯關系進行布局，其主要步驟如下：轉化物流與作業(yè)設施相互關系圖為關系表；選擇A級關系最多的設施作為第一設施優(yōu)先進入布置；選擇與第一設施具有A級關系的設施作為第二設施進入布置；按照與第一、第二設施為AA，

31、AB，AC，AD的排列順序選擇第三設施：依次選擇直至結束；根據面積進行實際面積的布置。43 CORELAP布局算法CORELAP(Computerized Relationship Layout Planning)，是LeeRC和MooreJM于1967年提出的一種優(yōu)化算法(1) 算法思路與關系表布局法類似，C ORELAP布局法也是一種構造型方法算法首先按一定規(guī)則生成一個設施順序矢量，依照這個矢量的順序逐個將設施加入到區(qū)域中去，并盡量使新加入的設施與已有的設施在相對位置上保證關系最密切布置方案完成后，對其質量指標進行評估CORELAP算法無論是設施順序矢量的確定、相對19位置的選擇以及質量指

32、標的計算，都是針對設施間的關系程度，即CORELAP算法的出發(fā)點是設施之間的關系圖(RelationChart)，布置的目標是實現設施之間最大的密切度。(2)布局質量指標為對布局方案進行優(yōu)化，首先需量化兩個設施間的關系程度，可將不同的關系等級轉換成不同的關系值，關系等級越高，所對應的關系值就應該越大。為簡便起見，一般可根據對應規(guī)則進行轉換。優(yōu)化的目標函數值可通過計算任意兩設施間的關系值乘以該兩設施間的最短距離的總和來求得，即Z=ru d¨i勺式中rij一.設施間的關系值；du-"-設施間的距離，一般可采用設施中心間的折線距離。Z值越小，布局方案越優(yōu)，因此，根據該和值可以比較

33、不同方案的優(yōu)劣。44 ALDEP布局算法ALDEP(Automated Layout Design Procedure)法與CORELAP法十分類似，也是一種構建型布局算法，其布置基礎也是關系圖，算法思路也是每次選擇一個設施加入布置圖，按一定規(guī)則尋找其適當的位置，并對方案進行評估只是設施的選擇次序、位置的確定方法和方案評估的指標不相同。(1)優(yōu)化目標設一個物流節(jié)點(物流園區(qū)、物流中心或配送中心等)由n個物流設施組成，已知各物流設施的作業(yè)面積需求及各設施間的關系等級。需確定一個設施布局方案Po，使各相鄰設施的關系值總和達到最大。從以上問題可以注意到ALDEP與CORELAP的區(qū)別是優(yōu)化的目標不同

34、。ALDEP的評估思想是尋求相鄰設施的關系總和最大的布置為最后布置方案。為強調相鄰設施的相互關系，ALDEP法在將關系轉換成關系值時，拉大了不同等級之間數值的差距。(2)布置設施順序的確定20物流配送中心內部布局方法研究及應用為優(yōu)化布置結果，擴大選擇范圍，在ALDEP中，第一個布置設施的選擇方法是隨機選取一個設施。隨后選擇方法是根據與第一個設施的關系進行排隊，直到排到設定的最低關系密切度TCR。所謂TCR，這里是指一個關系代碼，比如說TCR=B，則選擇與布置設施具有A，B關系的設施進入布置排列。對于先布置設施均為A或B的布置設施，則隨機選擇進入布置。45 CRAFT布局算法CRAFT(Comp

35、uterized Relative Allocation of Facilities Technique)是Buffa等人于1964年提出的。CRAFT法是一種改進型的算法，對一個初始可行布置方案，它給出一個使總搬運費用減少的調整方法，并保證調整后的方案仍是可行布置方案。(1)設施交換條件CRAFT法中對可行布置方案是將若干個滿足一定條件的設施進行交換，為使調整后的布置方案仍然可以，交換的敲詐需滿足具有公共邊或面積相等。這種交換條件不是可行交換的必要條件，它是為了使相交換的設施的位置互換后不致引起其他設施位置的變化。這種交換通常是以兩兩交換的方式進行的，也可以采用3設施交換的交換方式，交換的最

36、大次數小于n(n1)2(2)優(yōu)化目標函數CRAFT的優(yōu)化目標函數是使總物料搬運費用最少，即minZ=qij du cijij=l 9 gn 且硐式中qo一設施間的物流量氐一.設施間的距離，一般采用設施中心間的折線距離cij.一設施間搬運貨物單位距離成本46 MultiPLE布局算法MultiPLE(Multifloor Plant Layout Evaluation)是類似于CRAFT的一種改進型布局算法21物流配送中心內部布局方法研究及應用MultiPLE與CRAFT的已知條件(輸入數據)相同，都是設施間的物流量矩陣；目標函數也相同，都是使內部搬運成本最少，所不同的是對初始方案進行調整的方法

37、不相同。(1)設施交換方法MultiPLE設施間的交換在每次迭代中，選擇布置成本下降最大的方案。MultiPLE與Craft的區(qū)別在于MultiPLE的交換可以不局限于兩相鄰設施間。這一點的實現主要是通過空間填充曲線SFC來實現的。所謂空間真允線SFC，是指填允一定空間的一條折線。對圖中的每個單元只訪問一次。恰能游歷整個單元。該曲線事實上確定了布置方案的設施放置位置和形狀。若對換兩個設施，就是對換這兩個設施的放置順序，從而生成一個新的布置順序矢量，各設施就根據自己的面積，沿著SFC曲線進行放置，直至生成整個布置。(2)MultiPLE算法步驟MultiPLE算法的思路是對初始布置方案任意進行設

38、施交換，生成新的布置矢量，然后根據SFC生成調整后的布置，并計算各設施中心間的直線距離，計算物流費用。循環(huán)往復，直至尋找到最低物流費用的布置方案。MultiPLE算法的計算結果較好，但運算次數是隨著設施數的增加而指數型增加，故算法只適合對中心規(guī)模的設施布局問題進行設計計算。47流程分析布局法一個企業(yè)設施的物料流程是否通暢，關系著該企業(yè)的經營績效，由收料、制造、裝配、倉儲至出貨等一連串的活動，都是通過物料搬運系統來連接其物料流程，其系統生產效率高低則視物料流程通過工廠的迅速、平穩(wěn)和流暢程度而定，并且物料的周轉率也是企業(yè)盈虧的重要指標之一。設施內物料流程的分析與部門間活動關聯性分析的重要性均不可忽

39、視，規(guī)劃者必須了解其個別優(yōu)缺點，再依設施內部的不同需求特征加以組合運用。(1)流程動態(tài)分析流程動態(tài)分析是使用流程改善的技巧，如將流程相似的的零部件或是利用設備使零件在工廠內自動移動，不需要重復搬運等等，以使機器、工作站以及各部門得到最有效的安排，提升公司的營運績效。設施規(guī)劃者可針對一般物料管理系統及實體分銷系統等宏觀流程的內容，和系統內物料發(fā)生移動的始末，即流和類型，進行描述，以確定整體流程有范圍和途徑。常見流程類型可從工作站內流程、部門內流程，及部門間流程等三個方面。流程分析所需考慮的因素很多，相關的資料又是千頭萬緒，如何將這些繁復的資料加以有系統地整理、分析，讓管理對于操作程序、物料流程與

40、活動間的相互關系有一清晰明確的概念，是物料流程規(guī)劃的重點，而有關物料流程分析的方法，可分為計量方法和傳統方法兩方面。計量分析法是使用數學和統計的方法，將流程的流動量、成本或相關系數等變量量化，并建立一個通用的數學模式，再利用作業(yè)研究的技術來求出各流程位置，一般會配合電腦來完成復雜的分析計算工作。傳統分析方法是以各種圖表來表示物料所經過的制造程序和作業(yè)流程以作為分析的工具。(2)整體設施的流程分析整體設施的流程分析需考慮產品的零件加工裝配以及包裝等階段，一般使用三種技術：操作程序圖；流程程序圖和流程圖。(3)活動關聯性分析設施布局設計是針對企業(yè)內部中不同部門或不同設備的配置進行安排，使其生產流程

41、能順利進行而不受干擾。在一個設施內除了生產部f-J；'b有其他的單位，產些單位也需要良好的流程安排，其中包括：物料流程，由驗收、儲存、加工到裝運出廠；信息流程，則是指在不同部門間的信息流動。人員流程，工作人員也會由一個地方移動到另一個地方。兩種活動關聯性的分析圖形：活動關系圖、活動相關線圖。物流配送中心內部布局方法研究及應用第5章布局方案評估設計者擁有兩個或兩個以上的可行布局方案。本著對各方案特征的了解，提供完整客觀的方案評估報告，以輔助決策者進行方案的評估與選擇方案的評估方法包含“程序評估法"和“因素評估法"兩種。程序評估法為消極條件，著重在評估設計過和，其目的為

42、篩選哪些設計方案可以滿足企業(yè)主的基本要求。因素評估法為積極條件，著重評估設計結果，其目的為從這些篩選過的設計方案中，判斷具有較佳的設計成效，可以更有效地滿足需求。51程序評估法程序評估法的主要目的在于了解整個設計過程是否合理，針對設施定位階段、資料收集與分析階段、方案產生階段的第三者，利用檢核表(見表51)方式進行評估，以避免設計方案有不合乎設計理念或企業(yè)主需求的情況發(fā)生，確保得到正確且合乎基本條件的設計結果經過程序評估法的檢核，有些規(guī)劃者可能無法明確說明其設計理念為何或其數量推估是否合理，可能是依賴過去經驗，加以修正后即成為其設計準則。特別是有關設計基準量的估算，如儲位數目、進出貨碼頭數目、

43、搬運設備類型和數目等，常常依照主管或規(guī)劃者的個人認知，較不重視其數量精確與否。表51程序評估法檢核表階段檢核項目是否改善方法設施設施的角色定位是否和企業(yè)營運目標相互契合定位設施的角色定位是否明確描述，不易引起誤解設施的角色定位是否得到高級主管支持設施的功能范圍是否有明確定義設施的目標顧客和服務基礎上是否清楚劃分資料設施的作業(yè)流程是否清楚劃分收集作業(yè)流程規(guī)劃是否抵觸法規(guī)限制與分實體作業(yè)與信息作業(yè)是否能相互配合、支援物流配送中心內部布局方法研究及應用一析實體作業(yè)間是否能相互整合收集的資料是否具完整性、避免收集片段性資料對顧客需求認知和需求量預估是否明確各工作區(qū)域的設計基準量，如何訂定訂單分析方法是

44、否能52因素評估法：在設施評估過程中，因素評估法是針對各可行方案的外在表現，例如設施建造成本、設備購置成本等因素，衡量各方案在不同因素的表現優(yōu)劣，進而將衡量結果整理成為評估分數，提供決策者作為選擇之用。而在方案評估過程中，影響決策選擇的因素可分為定性因素及定量因素；定量因素是指可以較為精確的方式和數字來衡量各設計方案在此因素的表現，如成本類因素以金額衡量，空間類因素以長、寬、高或面積擴充的百分比等數字衡量，其精確性則可能不及成本類因素。Goal(設計目標卜在設計階段所希望達到的目標或現象；Symptom(不良設計現象)由于設計不良所產生的現象；Factor(評估事項)用來衡量設計目標的達成度或

45、不良設計現象的嚴重性的評估事項；Criterion(評估因素)評估事項之間可能有重復或使用名稱不一致的情況，將評估事項加以整理、分類后即成為評估因素(1)沒有不必要的延遲為設計目標，作業(yè)延遲為不良設計現象，評估事項可分為庫存成本(增加)或產出率(降低)。(2)便于現場監(jiān)視控制為設計目標，作業(yè)領班不易監(jiān)督現場作業(yè)為不良設計現象，評估事項可分為工作站的空間分配或通道設計。(3)意外發(fā)生為設計目標，意外比率過高為不良設計現象，評估事項可分為警告標志(缺乏)或安裝置(缺乏)。物流配送中心內部布局方法研究及應用53定定量因素評估法定量因素評估法中以成本比較法最為客觀也最常被采用。通常一個企業(yè)的經營目的是

46、追求利潤，其方法一是提高價格或銷售額以增加收入；二是降低成本。而在顧客服務導向環(huán)境中，高服務低價格是企業(yè)提升競爭力的利器，同時增加銷售額的成效常比降低成本的努力來得遜色，因此想辦法將成本壓至最低的水平，成為企業(yè)的共同選擇，而成本的分析比較也成為評估選擇設計方案的必備工具。由于物流中心布局所牽涉的成本項目繁多，且每項成本的支出特征不同，而成本分析比較方法多運用工程經濟的概念進行計算，步驟上也較為繁雜。一般以成本比較來評選方案的方法包含現值、等值年金成本、報酬率、利益與成本比率及服務壽命分析等5種方式。而現值法與等值年金成本法是最簡潔的技巧，利用某一特定的最低吸引報酬率(MAI水)，計算出每一個方

47、案的等值年金成本值，而具有最佳現值或等值年金成本值的方案即被選定的方案；又由于方案評估最后多僅能接受一項方案，幫方案間彼此是互斥的，因此首先將不需要增額投資的方案設定為基本方案，再進行所有方案的比較就成為評選的重要規(guī)則。54定性因素評估法傳統定性因素評估方法有如下幾種：優(yōu)缺點列舉法、因素分析法、點評估法、權值分析法、AHP評估法優(yōu)缺點列舉法：將每個方案的配置圖中有關物流動態(tài)、搬運距離、擴充彈性等因素分別列舉，互相比較各方案的優(yōu)缺點表現。有時為了使本方法更趨準確，可對優(yōu)點的重要性及缺點的嚴重性進一步討論，甚至以數值表示。因素分析法：是經由討論列出評估因素，并設定各因素重要程度，權數比重可按百分比

48、值，評估者可先設定一關鍵因素的權數比重，其他因素再與這個因素作比較，而分別決定其權重數值。接著，評估者再逐一評估完成后，將因素權重與評估數值相乘合計后，選出可接受的方案。點評估法：此方法與因素分析法類似，都是考慮主客觀因素并計算方案的26物流配送中心內部布局方法研究及應用得分高低，作業(yè)方案取舍的依據。其不同點為因素權重是經過兩兩比較而得到，而因素分析法的因素權重則為評估者主觀認定。權值分析法：此方法與點評估法的不同點為前法的因素權重數值只可分為1，05，0三種，沒有其他數值可供選擇。權值分析法是比較許多評估因素、將其分類歸屬于不同的因素層次，并將主觀、客觀因素都列入比較。AHP評估法：主要應用

49、于不確定情況與具有多評估要素的決策問題上，主要有以下步驟：(1)系統描述：成立規(guī)劃評估小組，針對系統目標與機能予以適當考慮，并對系統涵蓋的范圍予以清楚界定。(2)建立評估因素：影響要素分析；建構層次結構。(3)問卷設計與調查：說明各項主要評估要素的內容，以協助評估者獲取對各項要素的誰知。(4)各層次要素間權重的計算(5)層次一致性檢定(6)決定要素權重值(7)評估各方案對于最底層各評估因素的得分點數(8)計算各方案各因素的點數與權重征乘積的總和。(9)選擇最佳方案。55物流中心的評估因素規(guī)劃者在產生不同的物流中心設計方案后，應選用適當的評估方式以評估不同方案的可行性與效用。在因素評估法中三個主

50、要組成部分：評估因素、評估指標、整合方法。物流中心設施規(guī)劃評估因素主要可分為3層：第一層的評估項目群組可分為4大類，即以成本計算為主的經濟面；以實體設備自動化和信息化系統的設計性能為主的技術面。以考慮系統人員需求、系統布局彈性、系統生產力等為主的系統面和以環(huán)境質量為主的環(huán)境面。經濟面與技術面為一般設施規(guī)劃評估的主要因素群組，而系統面則為物流中心的評估所不可或缺者，設計者不宜一27味強調技術面的運用程度即為良好設計，而應著重在設備自動化和信息化的使用程度與平衡度是否適用于該物流中心的需求，而環(huán)境面則為配合環(huán)保需求與人員安全的人性化考慮；第二層和第三層的評估項目與了評估項目是依據第一層的評估項目群

51、組，依次細分發(fā)展而出。針對上述因素，可分別應用于開放型及封閉型物流中心如下表所示：表第6章物流倉庫內部布局介紹物流配送中心的內部布局中，倉庫布局設計也是較為重要的一環(huán)。根據物流配送中心的作業(yè)需求，確定不同的庫房類型和要求，規(guī)劃和設計庫房的結構形式。良好的倉庫內部布局可以提高倉庫的運營較率和運營效益。因此如何在倉庫內進行設備、物品和人員辦公的合理布局也是一個不易解決的難題。本章以倉庫內部布局展開作較為詳細的介紹，6、1物品存儲方式隨機庫位存儲和固定庫位存儲是進行倉庫物資放置和管理的兩種方式。(1)隨機庫位存儲隨機庫位存儲，或者稱為流動貨架存儲是將所要存儲的物資放置在最接近的自動貨機、箱子和貨架上

52、，通常，這些物資的入庫和出庫管理是以“先進先出"的原則的。這種方法能夠最有效地使用倉庫空間，盡管在有些時候，它不得不在各個提貨點之間花費較長的搬運時間。隨機庫位存儲經常會使用計算機化的自動存儲系統，來減少花費在人力資源和運輸處理上的成本。(2)N定庫位存儲固定庫位存儲，或者稱為固定貨架存諸。運用這種方法，產品或物料將通常被存儲在倉庫中的某一固定位置，倉庫管理員通過簡單的人工操作或記憶就能夠確切地知道某種存儲物資所處的位置，因而這種方法一般不需要非常先進的倉庫處理設備。目前，可以采用三種措施來支持固定庫位存儲，即存儲物資的代碼編號順序、存儲物資的使用頻率和存儲物資入庫和出庫的特點。在倉

53、庫的內部布局上，產品可以按照它們的兼容性、區(qū)別性和使用頻率來進行分組。兼容性是指各種物品能否安全地存放在一起，不會發(fā)生混淆變質或化學反應。例如，藥物制品或化學藥品不能和食品消費類的產品存儲在一起。區(qū)別性是指如何30物流配送中心內部布局方法研究及應用將各類物資按照一定的標準進行分組，然后放置在一起，不至于發(fā)生混淆。例如：計算機軟盤和光盤CD，鋼筆和鉛筆，桌子和椅子屬于同一類性質的物品，它們應該被放置在一塊，從而便于倉庫查找和管理。62物品存儲布局倉庫處理過程不完善、內部布局不合理或者倉庫過道過窄都會加重倉庫物資搬運的困難。因此，物品在倉庫內的存儲和搬運，應當在保證倉庫管理目標的前提下，盡量獲得最

54、大的便利和效率。目前，隨著互聯網絡、通信設備和自動化處理設備的廣泛應用，能夠比較及時地、有效地進行倉庫的物資管理。在倉庫物品布局時主要需注意如下因素：(1)使用比較頻繁的物資項目盡量放置在便于運輸和搬運的地點，例如放置在倉庫的過道兩旁或倉庫門口，從而在一定程度上，能夠減少存儲物資在倉庫內的運輸距離和運輸工具的運行距離，提高整個倉庫的運行效率；相反地，運輸次數較低或不常使用的物資放置在距離倉庫出口較遠的地點。(2)應該在倉庫中留出一部分的空間，用于物品的包裝、分揀和配貨。倉庫物資在運輸前一般需要經過重新包裝和簡單加工，或者是接受來自廠商或顧客的退貨，或者是需要進行特別處理等。(3) 倉庫處理設備

55、應當能夠滿足大多數庫存物資的操作要求，這樣能夠提高物資運輸的效率，否則這些設備應該被重新設計或重新配置；同時，應對倉庫設備處理流程進行優(yōu)化，減少不必要的損耗和多余的能源浪費。(4)倉庫內物資的存儲區(qū)域應當按照存儲物資的周轉速度和產品大小尺寸來進行設計，而不是單純地、片面地設計所有的存儲貨架和倉儲工具，這樣就可以最大化地使用倉庫內部空間，除了要滿足存儲物資的尺寸需要，還要滿足存儲物資的重量等方面的要求。3l物流配送中心內部布局方法研究及應用63倉庫的保管空間儲位管理的重點有二個方向，一是如何增加存儲空間的有效利用，二是如何促進貨品的流動。儲存貨品之空間謂之保管空間，此空間表面上雖為儲物之用，但實

56、際上此空間為貨品采購運銷配送的中繼站，因此保管區(qū)域己成為貨品儲運的中心樞紐。故保管空間的有效利用己成為物流中心業(yè)者努力改善重要課題。在保管空間布置時，首先考慮的便是要儲存的貨品大小及其儲存型態(tài)，以便能供應適當的空間來滿足要求，因為在儲存貨品時，必須規(guī)劃有大小不同的位置，以對應不同尺寸數量貨品的存放。對于空間的規(guī)劃，首先必須先行分類，了解各空間的使用方向，接下來進行評估其在各方面的權重取舍，評估有了權重之比較后再行設計布置。倘若保管空間已受限而無法進行規(guī)劃設計變更，就要尋求以何種方法來把現成的保管空間的利用率發(fā)揮到極限。64影響保管空間的主要因素倉庫內部空間的大小是根據每年存儲貨物的數量和存儲貨物的特點而確定的，倉庫所需要的空間一般是由貨物存儲所需要的空間、倉庫過道和通道空間、倉庫設備存放空間和倉庫管理人員辦公所需空間等組成。影響保管空間使用的因素有八項，在人為要素上有作業(yè)方法及作業(yè)環(huán)境，在貨品要素上有貨品特性、貨物存量、出入庫量，而在設備要素上有保管設備及出入庫設備之