中国立体仓库的前进
一、背景介绍
立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初,afe59b9ee7ad美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库;50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库;1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术,建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后,自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展,并形成了专门的学科。60年代中期,日本开始兴建立体仓库,并且发展速度越来越快,成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚,1963年研制成第一台桥式堆垛起重机(机械部北京起重运输机械研究所),1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库(高15米,机械部起重所负责),该库1980年投入运行。到2003年为止,我国自动化立体仓库数量已超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点,已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术,越来越受到企业的重视。随着科学技术、信息技术、自动化生产技术及商品化经济的迅速发展, 生产中所需原材料、半成品、成品及流通环节中的各种物料的搬运、储存、配送及相应的信息已经不是一个孤立的事物。事实上, 从制造资源计划(MRPⅡ)到企业资源计划(ERP)的发展过程中, 物流的各个环节已完成其集成化过程。自动化仓储、物流及信息流已成为组织生产、连接生产、销售、管理各网络中的关键节点, 并且作为降低物流费用的重要手段在国民经济中起着越来越重要的作用。我国第一座全自动化立体仓库──北京汽车制造厂自动化立体库, 是北京起重运输机械研究所研制生产的。20世纪80年代, 自动化立体库在我国得到应用后, 在20世纪90年代得到迅速发展和广泛应用。二十多年来, 北京起重所设计制造了各种形式的自动化立体仓库100余套, 产品广泛应用于机械、冶金、化工、医药、军工、食品、运输和电子等行业, 领导和推进了我国物流技术的发展和应用。2000年,北京起重所又完成了我国迄今国产规模最大、技术水平最高的大型全自动化立体库仑库──联想电脑公司集成化物流系统。联想公司物流系统集成了当前国际上最新的立体仓库技术, 全系统采用了约30余项新技术。巷道堆垛机是立体仓库系统的关键设备之一, 其中的运行调速技术、激光测距技术、货叉调速技术、起升机构的认址技术, 变截面立柱技术等10余种新技术均为我国的最新研究应用成果或国际先进技术。输送机设备采用了组合式结构、悬臂式升降台等多项新技术和托盘自动收集技术。分配车在运行调整、认址等方面均采用了最新的研究成果。双车避让技术的采用使分配车达到了比设计要求更高的能力。货架结构采用有限元分析。表面处理采用表面喷塑新工艺, 美观耐用。控制系统采用了PROFIBUS现场总线控制技术, 与R/3系统的高度集成体现了该立体仓库系统在与大型信息系统集成方面取得的突破成绩。联想公司自动化物流系统是我国自行研制的具有国际先进水平的物, 该系统的成功运行标志着我国物流自动化技术水平又上一个新台阶。
二、技术现状
一个比较完善的自动化立体仓库系统主要包括:
(1)货物的存放、周转—高层货架及托盘、货箱;
(2)入、出库作业—堆垛起重机;
(3)入、出库分配系统—辊式、链式输送机、分配车、升降机等;
(4)自控系统—包括由计算机控制的入、出库设备、分配系统以及各种检测、保险机构的全部电控装置;
(5)计算机管理系统—仓库的账目管理、数据分析、合理管理货位、设备运行又库存情况的状态显示等。管理系统与控制系统联网。
(6)入、出库频率不高的立体库几个巷道可共用一台堆垛机,此时应配备堆垛机转轨设备(如转轨车)。
我国自动化立体仓库各主要设备的技术现状大致如下:
1.高层货架及托盘、货箱
高层货架是自动化立体仓库的主体结构部分。一般是钢结构采用焊接或组装而成。每排货架分若干列、层单元货格,每货格中一般存放1--3个托盘(货箱)。目前国内制造的高层货架一般在20米以下,以10--15米居多。货架所用型钢,焊接式货架多采用热轧型钢。组装式货架多采用薄型冷轧型钢。焊接式结构牢固、耐用,但笨重。组装式外形美观,拆装性能好,运输方便。因冷轧薄壁钢截面力学性能好,因此重量轻省钢材,降低成本,潜力很大。如接插部件设十分合理亦很牢固.是高层货架的发展方向。货架结构型式设计一般是当托盘(货箱对泛寸较大时采用牛腿式结构,每货格存放一个托盘(货箱)。托盘尺寸较小时采用横梁式结构。每货格可存放1-3个托盘(货箱)单元。目前横梁式货架结构的使用用户多于牛腿式.并有进一步增加趋势。托盘(货箱)目前使用较多的是钢结构或钢木结构,但随着轻型塑料工业和注塑技术的发展.塑料托盘(货箱)以其美观、耐腐蚀、重量轻等优点,在较小尺寸及重量的托盘(货箱)中将占重要地位。
2.堆垛起重机
堆垛机是自动化立体仓库中存、取货物作业的主要执行设备。它在货架的巷道中可承载货物水平运行、升降、左右伸叉,完成入库、出库、倒库等各种作业功能。为使堆垛机认址准确。水平、垂直、伸叉运动均设置正常运行速度和慢速两种以上速度(或用变频无级调速).以减少停车时冲击.并能准确到位,达到水平运行士lOmm、垂直升降士lOmm,左右伸叉士5mm的停准精度要求。堆垛机设置货位和载货台虚实检测装置,防止由于控制(或管理)失误,在货位已被占用的情况下重复入库造成事故。堆垛机设置原位及停准指示.如因惯性或其它原因未停准,堆垛机将按照PC;程序控制自动“纠偏’。此外,堆垛机还设置运行、起止的终端限速、限位开关,并在最终端设机械车挡.防止堆垛机各机构运行超过极限位置。为确保带司机室的堆垛机司机和货物的安全,载货台设断绳保护装置或限速防坠装置。堆垛机电器系统还设有常规的电器互锁,失压保护、零位保护、过载保护等功能目前堆垛机各机构运行速度为:水平运行80m/min:升降10-16m/min:货叉8-15m/min。
3.人出库分配系统
在自动控制的立体仓库中。入、出库分配系统按照计算机指令将入库货物分配至某一巷道口,再由该巷道堆垛机按照指令送到指定的排、列、层货位。出库时按照相反方向输出。在货物的入口处可设置称重装置。超高、超宽尺寸检测装置使进入库区的货物不会出现超载超重或超尺寸引发事故。
目前输送货物大多根据货物、托盘或货箱的结构、重量确定用辊式或链式输送机。输送货物的交叉路口处往往使用升降机解决高差问题。另外,应设一个输送通道,使重量、尺寸不合格的货物(托盘)输送到指定点整理后再进入库区。也可用于拣选入、出库时(散件入、出库),将单元货物送入该处,拣选后返回。 当入、出库频率要求不高时,可考虑几个巷道共用一台堆垛机。此时应配备转轨车或其它转轨设备。以便使堆垛机转入另一巷道。
4.自控系统
库区全部可运行设备,如堆垛机、输送机、升降机、分配车、转轨车等,以及这些设备的运行保障系统,均应由计算机统一程序控制。控制系统有对机、电及其它故障的报警及诊断显示功能。并对某些报警可自行处理。各设备运行实现自动衔接,动作可靠。一般选用高质量的可编程控制器(PC)。为确保各机构运行平稳可靠、认址准确,亦应选用高质量的变频器、光电元件及其它优质控制元件。
5.计算机管理系统
计算机管理系统应能对全部货位和全部库存货物完成以下主要管理功能:
(1)按照要求实现货物的先进先出、某巷道优先、均匀分布等管理功能,进行入、出库货位管理;
(2)按照货位和货物品种盘库、查询;
(3)打印各种统计报表;
(4)库存情况分析;
(5)修改数据文件各项内容。
管理机可选用486,586各档微机,能与下级监控、控制机实现联机通信。通信方式可采用电缆或封闭型安全滑线,最好采用红外线信号传输系统。安装简便,传输可靠寿命长。根据需要可在库区显要位置和机房内设置设备运行和作业目标的数字、文字或图形模拟显示装置以便监控全部作业过程。
综上所述我国立体仓库行业已形成一定规模和开发能力日前立库市场的主流是:单机自动控制、变频调速运行机构(因水平运行和货又伸缩不能同时动作。可使用同一变频器)、封闭滑触线供电、载重量600公斤以下,高度10-15米的堆垛机.配以冷轧薄壁型钢组合式货架,入、出库输送机或手推车。可配备一个管理机负责库房账目管理的立体仓库。但与发达国家相比还有很大差距
目前,美、日等发达国家立库高度已达几十米。建库数均达数千座。堆垛机运行速度超过100m/min,具有形式繁多的入、出库物流分配系统和安全保障系统。立库设备的形式根据用途多种多样。重力式货架已在成功使用,而国内基本上还是空白。
三、发展好于预期
1.市场发展情况
据不完全统计,截止到2006年底,全国自动化立体库的保有量已超过500座。2006年建设的自动化立体库在80座以上,主要集中在机械制造、汽车、烟草、食品加工、服装生产、医药生产及流通等行业,与2005年相比,整个市场有了很大发展。主要表现在:
(1) 烟草行业建设的自动化立体库数量有所下降,新建立体库约10座。目前,烟草制造行业还有上一轮全面技改项目中部分尚未完成的项目。烟草销售企业多采用简易平库或叉车立体库,基本不采用自动化立体库。如希望烟草行业出现大的市场需求,则要等待烟草制造、经销企业的进一步升级改造和设备更新换代;
(2)医药行业:医药生产企业对自动化立体库的需求依然稳定,2006年建设的自动化立体库为1020座,像三九制药、扬子江制药等企业随着生产规模的扩大都建设了自动化立体库。在GSP认证的推动下,医药经销企业对自动化立体库的需求依然很大,2006年新建自动化立体仓库超过10座;
(3)机械行业中的一些标准件、紧固件生产企业、阀门、水泵制造企业纷纷建设自动化立体库;
(4)汽车生产企业虽然在车身及配套件存储方面均采用了自动化立体库,但基本采用国外产品,每年汽车行业新建自动化立体库在10-20座之间;
(5)伊利、蒙牛等大型乳品企业建设自动化立体库的热情高涨,2006年该行业建设的自动化立体库超过15座,而且普遍规模较大,2007年规划建设的项目还很多,其中包含一定数量的冷冻库;
(6)虽然家电制造业对自动化立体库的需求依然不旺,但家电销售企业如苏宁等企业纷纷建设自动化物流配送中心,扩大了自动化立体库的市场;
(7)2006年服装行业巨头雅戈尔公司率先建设了服饰自动化物流中心,其中包含1座自动化立体库。随着使用效果的凸显和企业间的传播,其他企业必然效仿,该行业孕育着巨大的市场;
(8)军队自动化立体仓库建设速度加快,近两年全军列入建设计划的自动化立体库有几十座,各供应厂商格外重视该市场领域,今后的竞争将日趋激烈。
2.技术和产品发展情况
面向冷饮生产企业、工作温度在一20℃以下的自动化立体库在国内有一定需求,目前国内供应商还不能提供完全符合要求的解决方案和相关产品,只是简单置换为适用于低温条件的元器件,或者采取一些局部加热保温措施,勉强满足用户使用要求,但效果不理想,急需供应商攻关研究,从总体设计和设备研制上全面着手,提供适合行业需要的整体解决方案。
3.供应商发展情况
行业企业总体数量变化不大,除有个别企业经营不善淡出市场外,也有几家国外厂家加入国内市场竞争,同时出现了国外企业并购国内企业的现象2007年市场需求看好。
2006年自动化立体仓库市场总体发展是稳健快速虽然总体利润下降,但各厂家均生产订单饱满售结果好于预期。预计2007年形势会更好,全年自动化立体库建设规模将接近100座。今后 ,随着中国企业规模的扩大和数量的增加,以及重视与合理应用土地这一稀缺资源的意识不断增强,具有节约土地资源优势、提高企业管理水平的自动化立体库必将得到更广泛使用。应用领域的进一步扩大,将对相应设备和技术提出新的、更高的要求,中国企业必须进行全面技术创新和产品升级,才能抓住时代赋予的机遇。
四、适应国情,适度发展
目前我国已基本确立市场经济。技术的发展无疑受市场的促进或制约。但由于市场还不十分完善和规范,它又往往不只取决于是否需求。尤其对于立体库这样的较大项目(少则几十万,多则几百万或更多)。资金往往成为关键。 但随着各行各业的发展,我国的立体仓库事业也必将获得长足进步。今后几年,管理机与堆垛机及入、出库分配系统联网实现全自控的立体仓库将日益增多.成为立体仓库市场的主流。随着市场的扩大,新型式、更高档次管理、控制系统的立体仓库将不断出现,设计、制造适用于各种货物的专用堆垛机和物流输送系统将成为立体仓库生产厂家的重要任务之一。更加轻型、组装性能更好、稳定性更好的货架生产工艺和货架型材轧制工艺也将得到开发和完善。总之,我国自动化仓库技术将随着国内市场变化而不断更新发展.同时.立体仓库设计制造单位的专业经验亦将引导促进我国立体仓库事业的进步。
五、引进先进技术,迈上新台阶
从立体仓库设计、制造和使用的现状来看。发达国家走在我们的前面。引进、消化、吸收国外先进产品与技术,最终国产化成为自己的产品,这无疑是一条捷径。先决条件是要引进先进的、并适合国内市场的项目。决非盲目引进。目前针对立体库主要设备进行全套技术引进的在国内很少,某种意义上讲,谁先走一步。谁将有可能领先一步,占领市场。引进应掌握以下几点:
(1) 要引进先进的实用产品的全面技术,即不仅引进产品、还应引设计、工艺技术。新颖的设计与先进的工艺手段同样重要,而工艺技术的提高往往更为耗资费力。
(2)消化吸收要快.尽快掌握成为自己的技术。
(3)尽快国产化.不能长期靠进口配件维持。但要掌握一个原则.即国产替代配套件的质量不应低于进口配件.否则又部分地失去了引进的意义。
(4)引进技术不仅要看到当前市场需求,还要看到未来市场的发展。消化吸收后,产品应是当前市场的先进产品。确立一个较高起点,在此基础上培养出自己的开发能力。市场变化后,仍处于领先地位。如能达到以上几点,引进就是成功的。
亲,以下是食品生产厂家仓储作业流程,请参考借鉴:
文件名称:原物料仓储管理程序
文件编号:储运-2-C-002
文件版本:1.2
制定部门:储运部
机密等级:一般
发行日期:2012年01月10日
1.目的:
确保本公司原物料均处于有效可用状态下,减少呆滞料、报废料的产生,确保数量准确,做到帐物相符。
2.范围:
本公司原物料及客供品的仓储。
3.定义:
3.1 呆料:原料已超过保质期但未变质,集团不再生产品项的物料,且已超过二年未使用。
3.2滞料:连续二个月未使用之原物料或距保质期只剩三个月的原料(因特殊情况采购周期长原物料列入异常状况)。
3.3异常料:凡属于周期性生产的品项及耗用时间长,而耗用量少的原物料(如外销性产品,年节大礼包,饮料空罐等),将列入滞料系统,以异常状况进行单独提报,对其数量、保质期、金额进行控管,但不列入滞料总金额。
4.权责:
4.1储运部:进货点收、搬运储存、入出库、帐务、盘点、呆滞料处理、退库、报废处置。
4.2各工厂:负责办理原物料之领料、退料手续以及现场原材料﹑包材之盘点。
4.3品保部:负责进料检验、交货品质绩效考核。
5.内容:
5.1 流程图:(见附件一)
5.2 供货商办理送货/仓管员办理点收/品保员办理验收:
5.2.1 原物料厂商交货时,由仓管员检查车况,填写[车辆卫生检查记录表],核对厂商的送货单。
5.2.2 仓管员负责点收,确认品名﹑规格、数量、批号,核对包装方式及状况,对于需过磅的原物料,仓管员须核对[过磅单]之净重是否与对方送货单重量一致,清点无误后签收[送货单];特殊情况时填写[原物料抽检记录表],并要求司机签名确认;[送货单]一式四联,一联仓库留存,一联交品保部,一联交财务部,一联送货司机带走,并通知品保员执行进料检验。
5.2.3仓管收料后做好待检标示, 进行办理入库存放、登账,系统自动显示为待检状态。
5.2.4品保员依据【进料检测作业程序】,【原料、物料检验方法】执行进料检验,合格后,车间方可领料、不合格则依【不合格品控制程序】执行。
5.3.生产单位领料与退料作业:
5.3.1各工厂填写[领料单]向储运部办理原物料领料手续。各工厂之间如需调拨﹐则由需货单位生管开具[采购订单]给储运账务,储运账务根据[采购订单]做出[交货单],仓管根据[交货单]办理调拨手续,内部调拨原物料时,调进厂不再做进料检测,只验证第一次进厂检验的检验报告。
5.3.2不良品退料由生产单位退料时填写,由品保确认后向仓管员办理退料手续,仓库存存放时应标识并与良品分开存放。不良品依【不合格品控制程序】执行。
5.3.3原物料仓管在发料时须于领料单上注明对应的原、物料原厂批号,以利于先进先出。
5.3.4原物料退回供应商时应由仓储单位填写[负数验收单]。
5.4仓管单位办理帐务处理 (入库帐、出库帐、退料帐):
5.4.1入存帐:仓管员根据[原始送货单]登帐。
5.4.2出库帐:仓管员根据[领料单]登帐。
领料单共三联分别为领料单位﹑财务﹑仓管.
5.4.3退料帐:仓管员根据[退料单]登帐,同5.4.2.收执。
5.4.4每日应统计当日进出状况见电子追溯系统。
5.5.定期盘点、可用性评估、呆滞料处理
5.5.1可用性评估:查核库存量使用状况;根据[原料保质期对照一览]查核原料是否过期。针对已超出保质期原物料应由储运部仓管通知品保部检验人员进行检查,如有超过使用有效期、变质、锈蚀、重压变形、包装破损等状况时,须将该件(批)不合格品予以拣出并标示,依【不合格品控制程序】执行。
5.5.2每月底盘点作业时由储运部、财务部、生产单位等人员进行现场清点;库存原物料之品质判定由品保人员负责。
5.5.3发现有过期原物料,仓管应检查原物料的保质期限,及时提报,呆料,滞料物品。
5.5.4 盘点后应填写[盘点明细表]及[工厂仓库原物料月报表]数据应与电子系统帐务报表数据符合,若有差异则针对某单一问题,重新执行清点核对作业直至查明原因并予以处理。
5.5.5 每月底由储运部盘点列出呆滞原物料之名称、数量,由生管提报在[呆滞料月报表]上,注明该原物料在仓库内的呆滞总周期,并将[呆滞料月报表]知会品保部确认原物料之品质,征求使用部门及生管部意见,再呈报总厂长做有效的裁决,依批示执行,不合格则依【不合格品控制程序】执行。
5.6 搬运、储存:
5.6.1 按【原料、物料验收标准】规定的贮存环境要求进行原物料贮存。并保持通风干燥﹑避光﹑防鼠﹑防蝇﹑防尘﹑防潮﹑防雨﹑防晒工作,使仓储环境保持良好,各类储存物品受到良好防护,防止其在储放过程中发生非预期性的品质变异。温湿度每天记录二次(温度≤35℃,湿度≤80%),并填写[温湿度记录表];每天填写一次[虫鼠害防止表],记录仓库环境卫生清理、防虫鼠设施检查维护;遵循仓储管理四隔离原则:合格品与不合格品隔离,成品与半成品隔离,原物料与成品隔离,原物料与半成品隔离。除桶装 (铁桶、塑料桶)之原物料可放置于地面上外,其它的原物料必须储放于栈板或铁架上,以防接触地面,受潮湿影响品质。原物料摆放须整齐,便于拿取。堆高排列之限制,依地面水平高度算起,以不触及楼面且以不对原物料造成破坏为原则。
5.6.2原物料入库后先贴待检标识卡(黄色),经品保检验合格后,换上合格标识卡(绿色),其上注明原物料之品名、入库日期、数量、规格,以便仓管人员识别与清点。如不合格需贴不合格标识卡(红色)。
5.6.3 搬运工具可分手工、油压托板车,手推车,叉车,但使用工具时须注意下列规定:
用完后的搬运工具,应放置于指定地点,不得随意摆放。
5.6.4 原物料各自有其特定的存放区域,各存放区域都设有明显的标示牌,以利于先进先出之原则,并节省搬运时之空间运用。
5.6.5 同类别之原物料,应置于同一区域位置范围内,但堆放时须注意,不得积压影响到品质变质,并留出走道的空间,以利搬运输送作业。
5.6.6区域划分为“不合格品”、“合格”等区域,仓管以相对应之流动标示区分。
5.6.7仓管于储存作业过程中发现异常之原物料,及时通知品保人员判定,若不合格则依【不合格品控制程序】执行。
5.7保全处理:
5.7.1各类原物料依本厂【原料、物料验收标准】及原物料包装上之保质期之要求执行保存。
5.7.2桶、罐、瓶装之化学原料或检验用药剂等 (包括固体、液体),其使用单位应以按月使用量申请领用,现场装盛之容器外表,应以贴纸注明生产日期、有效期限。即使仓库内已开封之装盛容器外表,亦应以贴纸注明生产日期、有效期限。危险性(易燃物/溶剂类/有毒物)物品应个别储存特定区,非生产单位主管或非仓管人员不得随意进出。所有仓储区域范围内一律严禁烟火,并执行消防安全保障措施。
5.8 包装规格与方式之管理 :
仓管员对原物料等进料之包装规格与方式执行检查点收。
5.9 出货、运输之管理:
若须将原物料、产成品等装运出货时,应对该批出货妥善保护 (如防雨淋、防重压、防日晒、防高温、防火等),故须寻找合格之货运服务公司签约代为运输,必要时还须办理保险,以保证货品之完整、安全地送交到客户指定之交货最终地点。
5.10所有品质记录应依【记录控制程序】做好归档管理。
6. 相关文件:
6.1【记录控制程序】
6.2【进料检测作业程序】
6.3【不合格品控制程序】
6.4【原料、物料检验方法】
6.5【原料、物料验收标准】
使用表单:
7.1[周计划/日生产安排表]
7.2[领料单]
7.3[原物料检验报告]
7.4[呆滞料月报表]
7.5[原物料标识卡]
8.附件一:
作业流程图
流 程 图 职责部门 相关文件/表单
厂商交货 供货商 [送货单]
仓管员数量点收、标示标示
仓管员
OK
登帐、待检
退货进料检验 品保员 【进料检测作业程序】
品保主管 【原料、物料检验方法】
紧急放行 NO [原物料检验报告] 判定
OK 【不合格品控制程序】
工厂办理原物料之领料手续 制造课 [领料单]
仓管员办理登帐
仓管员
18. 浙江华成聚合纤有限公司自动化立体仓库设计方案的探讨(字数:14923,页数:34 )
19. 生产物流计划与流程的优化设计(字数:16211,页数:33 )
20. 杭州诺贝尔集团有限公司内部物流体系优化(字数:21456,页数:39 )
21. 外向型服装企业的生产物流计划优化探讨(字数:38457,页数:53 )
22. 快递企业配送网络的分析与设计(字数:15579,页数:30 )
23. 汽车电子企业阿尔派的VMI研究(字数:20519,页数:39 )
24. 中小型生产企业库存管理研究(字数:13154,页数:34 )
25. 企业运输管理研究(字数:22330,页数:47 )
26. 浙江正泰集团物流系统设施分析规划与设计(字数:19327,页数:46 )
27. 生产物流系统分析与研究——造船业管子加工生产物流系统研究(字数:13853,页数:32 )
在物流配送领域,如何快速、准确的获得用户信息并及时开展业务,高效、合理的完成配送服务,成为决定物流企业市场竞争力的重要因素。下面是我为大家整理的物流配送管理系统论文,供大家参考。
物流配送系统干扰管理模型研究
物流配送管理系统论文摘要
摘要:物流配送在我国信息化时代是非常需要的,因此有着非常重要的地位。物流配送系统就是一个经济行为的系统,它为人们在物流上面提供了方便。关于物流配送系统干扰管理模型,国内外都有一定的研究。本文从物流配送系统的概念、一般方式、具体模型来作了探讨工作。
物流配送管理系统论文内容
[abstract] the logistics distribution in our country's information age is very need, so has a very important position. The logistics distribution system is an economic behavior of the system, it for the people in the logistics provided above to a convenient. About logistics distribution system interference management model, and have certain research at home and abroad. This paper, from the concept of logistics distribution system, general way, the specific model to work were discussed
关键词:物流配送;系统;干扰管理;研究;
中图分类号:F253
一、物流配送系统
(一)概念
物流配送系统是一个经济行为的系统,它是通过其收集广泛的信息来实现以信息为基础的物流系统化,其作用是不可忽视。物流配送系统的主要机能分为两种,一种是作业子系统,另一种是信息子系统。作业子系统的范围比较广,包括的内容也比较多,例如输送、保管、加工等机能,其主要目的是保证物流配送达到快速的运作,使工作效率提高。信息子系统相比作业子系统来说范围是比较小的,其内容包括订货、发货、出库管理等,它的主要目的除了提高其工作效率以外,还能使工作更加效果化。信息子系统还有一点对于顾客来说是非常有用的,那就是可以以比较低的成本以及优良的顾客服务来完成商品实体,然后从供应地再到消费地,是一种非常有利于顾客的活动。
(二)一般方式
物流配送在我国占有非常重要的地位,它一般有两种配送模式,一种是及时配送,另一种是准时配送,这两种配送模式的应用是非常广泛的,因为两种模式都要有一个共同点,那就是都满足了用户的特殊要求,以此来进行供货以及送货的工作。即时配送和准时配送的供货时间非常的灵活和稳定,基于这种情况,对于用户的生产者和经营者来说,库存的压力就发生了变化,也就是出现库存缩减的情况,有时还会取消自己的库存。
二、物流配送系统干扰管理模型
(一)国内外的研究
关于干扰的研究在20世纪70年代就已经开始了,但是其干扰管理模型是在同个世纪90年代才提出来的,在提出来的概念中,把干扰管理给局限化了,把系统扰动控制在最小数值,还指出了干扰管理的另一种含义,它是属于运筹学的某个应用领域,其发展的潜能在一定程度上来说是非常大的。
我国的学者也对干扰管理作了一些研究,研究表明干扰管理的实质就是使事件回到最初的状态,其突然出现的事件就是一种偏离,而这种偏离是微小的,并没有对其产生一些重要的影响,所以通过及时的管理 方法 是可以修正的。学者还将干扰管理与应急管理的不同点分列出来,使人一目了然。
在现阶段,国内外关于干扰管理的模型的研究具有片面性,侧重于模型以及算法,虽然涉及的领域非常的多,但是也具有一定的局限性,片面性在一定程度上也是有的,比如说在车辆调度领域,特别是物流配送这一方面,相对来说起步是比较晚的,但是后续的研究并没有停止。
(二)原因
1.总所周知,客户如果对一个企业充分信任的话,就能使企业的长期的拥有这些客户,也就是固定客户会增多,随着旧客户的口碑相传,新客户也会随之而来,企业就会得到更多的赢利。下文所讲到的数学模型建立的目标是最小化的,因此就可以就可以用这一条件来反映对客户满意度的扰动。
2.物流配送的运营商最关心的必然是运作成本,因为其运作成本是整个物流配送的核心,所以根据这种情况来看,要想节约其运作成本的话,就可以调整其干扰方案。
3.干扰管理在生成新的配送方案后,其车的路线也将发生变化,因为频繁的更改其路线,其交通费必然会增加,超过了原本的预算,其效率也会受到影响。另一方面,因为路线频繁的更改,司机原本已经熟悉的路线又变得陌生起来,必将会影响司机的工作心情。依据干扰管理的思想来看,新方案和原方案相比的话,两者间的偏差值应该是最小的,所以路径的变动量也会最小。在本文中,提出的模型(下文将提到)是以三个维度来度量其扰动的,其模型是属于多目标的。
(三)数学模型的建立
数学模型的建立,是例子是非常多的。本文只是以需求量变动为干扰事件这一个例子来进行数学建模,其原因有以下几点内容。
1.需求量变动在一些企业中是必然会发生的干扰事件,特别是在成品油销售的企业。因为油品的存放存在一定的危险,容易造成火灾事故,如果除去加油站,其他成油品销售一般为服务行业,比如说餐饮、酒店等,因为这些行业所存储的油不能太多,所以只能小批量的、多数次的来购买,根据这样一种情况,需求量必然会发生变化。据有关资料调查,需求量变动量最大的干扰事件就是该类企业。
2.需求量变动的问题在国内外学术界的关注度是非常高的,国内外许多著名学者都对需求量变动问题作了探讨。根据一些新闻、期刊以及文献我们就可以看出,物流配送需求量变动的研究已经在很久以前就有相关资料了。此类干扰事件在1987年时就作了有关研究,比如说不确定性需求的动态车辆指派问题模型。
3.关于物流配送的车辆其路径问题的种类也是非常多的,本文主要通过对有时间窗的车辆路径问题作了相关研究。此类问题有一个特别明显的特点,就是客户对货物所送达的时间非常的严格,因此其要求也更加高了。下面我们举一个例子来详细的讲解一下这个问题,让其更加的清晰明了。假如其问题范围和条件分别为:只有一个配送中心,并且其配送中心有足够的同质物质材料,车辆也足够,但是有一个问题就是其车辆必须以配送中心为始源地和终点,而且每一辆车必须从只能访问一个客户,如图1(a)所示.如果出现需求量的突发事件,车辆就必须在出发之前就要把物品载满。假如说在开始设定的计划中,并没有对需求量不足做出一些应急 措施 ,如果客户的需求量突然增加,如图1中的客户点7,而且增加的需求量还超过了剩余车辆的载货量,也就是说其车辆也出现供应不足的情况,此时它就需要其他车辆来进行援助工作,如图l(b)所示。
三、结束语
随着我国经济的迅速发展,人们开始追求方便化,所以物流配送工作对于人们来说变得越来越重要。但是在物流配送的过程中,必定会出现突发状况,也就是出现干扰的情况。比如说客户需求量变动、车辆出现故障等,这些干扰事件经常会使原本计划出现失败的情况,然后顾客就对其不满,矛盾也会随着时间而加深。在现阶段,物流配送系统干扰管理模型的研究有些片面化,在前面我们也提到过,主要因为全都集中在单一要素变动引发的干扰事件上,在真正的物流配送过程中,存在变动的情况更多,因此,物流配送系统干扰管理模型的问题还有待进一步的研究,以此来完善此系统,让其更加贴近生活,实用性也变得更强。
物流配送管理系统论文文献
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矩阵算法在物流配送管理系统中的应用
物流配送管理系统论文摘要
摘要: 本文针对物流配送中心运营过程中如何合理制定配送线路的问题,以邻接矩阵为基础,通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵,并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路,最后完成最短路径的搜索。
物流配送管理系统论文内容
Abstract: In this paper, for the problem how to develop reasonable distribution lines in the process of logistics and distribution center operations, based on adjacency matrix, by the computation of adjacency matrix to get graph reachability matrix and judge whether can find forward path from the source node to goal node, and finally complete the search of the shortest path.
关键词: 车辆路径问题;配送;物流;最短路径
Key words: vehicle routing problem;distribution;logistics;shortest path
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章 编号:1006-4311(2013)10-0163-02
0 引言
目前我国的快递行业蓬勃发展,使得物流配送中心的业务量不断增加,业务的复杂程度也已不断提高,这都对物流配送中心的科学管理水平提出了新的要求,高效、合理、安全、快速的配送是物流系统顺利运行的保证,而配送线路安排是否合理也是配送速度、成本、效益的保证。正确、合理地安排配送线路,可以达到省时、省力,增加资源利用率,降低成本,提高经济效益的目的,从而使企业达到科学化的物流管理。
本文以邻接矩阵模型为基础,提出了一种新的最短路径算法,通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵,并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路,最后完成最短路径的搜索。
1 有向图的可达矩阵
假设有一个n个节点(d1,d2……dn)建立的有向图,每条有向边上都有各自的权值,若节点di和dj之间有条有向边,则其权值表示为Wij。如果我们要求节点d1到节点dn的最短路径。那么首先应该建立基于该有向图的邻接矩阵M:Mij=0表示节点di和dj之间没有直接有向通路,若Mij=1表示节点di和dj之间存在直接有向通路。
那么矩阵M2中所有为1的元素的坐标所代表的就是通过一次“中转”可以达到贯通的节点对。以此类推M3中所有为1的元素的坐标就是通过两次 “中转”可以达到贯通的节点对;Mn所有为1的元素的坐标就是通过n-1次“中转”可以达到贯通的节点对。
所以我们可以得出:M1+M2+M3+……+Mn得到的矩阵T即为原有向图可达矩阵,Tij=0表示节点di和dj之间没有有向通路,若Tij=1表示节点di和dj之间存在至少存在一条有向通路。
对于大规模稀疏矩阵,由于存在大量的值为0的元素,若按常规意义来存储,既会占用大量的存储空间,又会给查找带来不便。所以只要存储值为非0的元素即可。这在计算机中很好实现,只要建立含有两个整数域的结构体变量即可。
2 路径搜索算法
2.1 初步设想 由矩阵乘法的性质可知,Mx=Mx-1*M。若M■■≠0,则说明节点d1通过x-1次“中转”可以到达节点dj。那其中这x-1个节点都是哪些?它们又是什么顺序呢?把这两个问题搞清楚我们就找到了一条从节点d1经x-1次“中转”到达节点dj的通路。
接下来我们观察矩阵Mx-1的第一行,若M■■≠0,且Mij≠0,则说明:节点d1存在经x-2次“中转”到达节点di的通路,且节点di和dj之间存在直接有向通路。这样我们就找到了节点d1到节点dj通路的最后一次“中转”di,即d1,……,di,dj是一条有向通路。我们可以根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”,以此类推直至找到整个通路上的所有节点。
这在计算机中实现也很容易,只要把找节点di和dj之间的最后一次“中转”的方法编写好,采用计算机中的递归调用就能很好地解决这个问题,计算机会自己自动完成整个操作。
2.2 节点的选取 有一个问题我们需要注意:在我们观察矩阵Mx-1的第一行时可能有多个节点di,使得M■■≠0,且Mij≠0。基于我们是想找到有向图中的最短路径,所以每一次选取节点应该选择一个到节点dj最短的节点作为最后一次“中转”。这一过程是通过查看另一权值矩阵W,找到值最小的Wij来确定di的。
2.3 待查节点集 上面说到,我们找到了节点d1到节点dj的x-1次“中转”的最后一次“中转”di,即d1,……,di,dj是一条有向通路。根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”,以此类推直至找到整个通路上的所有节点。
每一次查找之前,与待查节点有直接通路的节点都应加到考察的范围,同时上一次确定的最终通路上的节点也应从待查范围中删除,而加入最终通路的节点集中。
2.4 需要考虑的两种情况 按照上面方法是会找到一条从d1到节点dj的一条有向通路,但是一定是最短路径吗?我们先考虑两个情况:①如果在已经找到一条从d1到节点dj的有向通路的前提下,再重复以上过程再找一条从d1到节点dj的有向通路,那么有可能新找到的通路上的所有权值之和要比之前找到的通路上的权值之和小,在这种情况下,应放弃原来通路。记下新找到的通路把它作为“当前”的最短路径。②如果在查找的过程中,已经确定节点dy是在已找通路上的节点,即存在节点d1到节点dy的通路,也存在节点dy到节点dj的通路,并且dy是上一节点的最近邻接点。但在查找下一步节点d1到节点dy的通路的最后一次“中转”dz的过程中发现:所定通路上节点dy的上一节点通过其他方式到节点dz的长度要比经过节点dy中转到节点dz的长度要短,即通过dy相当于“绕路”。因为根据2.1中所阐述的方法找到的节点dz一定是待查节点中到节点dy路径长度最短的节点。若存在“绕路”现象,那么通过节点dy到其他的未差节点都会“绕路”。因而在这种情况下应该从已经确定的有向通路中把节点dy删除,恢复上一节点为当前节点,重新查找其除dy之外的最后一次“中转”。 2.5 搜索算法 首先根据实际情况建立有向图,并根据有向图建立有向图的邻接矩阵M,以及根据各有向边的权值建立矩阵W。然后根据矩阵乘法求出M2,M3,……Mn。这可以通过循环完成。之后的步骤就是设定待查节点,由于算法是从终点向起点查找的,所以应该先把与终点dj构成直接通路的节点作为待查节点。建立完待查节点集后,首先按照深度优先进行搜索,按照上面所说的递归算法查找第一条有向通路。然后以此条通路为基准,进行广度优先搜索,寻找新的通路,查找过程仍然是采用上述的递归算法,但是要考虑到2.4中的两种情况。需要指出的是:广度优先搜索过程可能是一个反复执行的过程,直至最终找到节点d1到节点dj的最短路径。
3 实例
某物流公司业务员要从v0到地点v2投递货物,路线如图1所示,业务员想在此过程走的路线最短,时间最快。他应该走哪条路线?
由上面有向图建立的邻接矩阵M以及有向边权值矩阵W如图2所示,由于M是一个稀疏矩阵,按照上面方法所述形成的节点数对(0,1),(0,3),(1,2),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2)。按照矩阵乘法计算出M2、M3、M4、M5。由它们产生的节点对如下所示:M2(0,2),(0,4),(3,1),(3,2),(4,2);M3(0,1),(0,2),(3,2);M4(0,2)。我们据此可得到该有向图的可达矩阵T的节点对:(0,1),(0,2),(0,3),(0,4),(1,2),(3,1),(3,2),(3,4)(4,1),(4,2)。
现在我们求节点v0到v2的最短路径。查看矩阵T可知存在(0,2)的节点对,所以从V0可以到达V2。再按照上述规则以及结合矩阵W,找到M2存在(2,0)节点对,M中存在(1,2)和(0,1)节点对,即M■■= M12* M01, M■■、M12、 M01都不为0。所以找到一条通路即:v0、v1、v2,其路径长为19。
按照上述方法,我们还可以找到通路:v0、v3、v2和v0、v3、v4、v2,但是由于它们的路径长分别为19和20,不产生对通路v0、v1、v2的替换,所以在此不再详述。继续按着上述方法查找通路时会发现:M■■≠0,且存在M■■≠0,M12≠0,继续查找又会发现存在M■■≠0,M41≠0,进一步查找又会发现存在M03≠0,M34≠0,所以最终找到通路:v0、v3、v4、v1、v2,由于其路径长为18,所以按照上述原则对原通路v0、v1、v2进行替换,又由于已查找该有向图中所有通路,所以确定最短路径为v0、v3、v4、v1、v2,由于其路径长为18。
4 结论
本文针对物流配送系统中的投递等事务中路线优化的问题,提出了一种新的对最短路径算法的尝试,采用逆向标号,对待查节点进行优化选取,有效的利用了第一次计算的有用信息,避免重复计算,使得该算法搜索设计上要比以往算法节省时间,对于最短路径问题可以快速求解。虽然增加了邻接矩阵的乘法计算,但由于是稀疏矩阵,不会增加太多的计算量。本算法是具有实际意义的,可以在成本降低方面给出积极、高效的意见和解决方法,从而降低物流中的流通费用。
物流配送管理系统论文文献
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