王 波 岑兆毅 李友明 劉煥彬

(1.華南理工大學,廣東廣州,510640；2.維達紙業(yè)(中國)有限公司,廣東江門,529100)

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·多倉庫調(diào)度優(yōu)化·

生活用紙工廠多倉庫訂單自動分單與調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的研發(fā)

王 波1,2岑兆毅2李友明1劉煥彬1

(1.華南理工大學,廣東廣州,510640；2.維達紙業(yè)(中國)有限公司,廣東江門,529100)

多倉庫聯(lián)合出庫是一個比較復雜的集合覆蓋問題,本文介紹了一個基于企業(yè)資源計劃(ERP)和倉儲管理系統(tǒng)(WMS)的多倉庫訂單自動分單與調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的設計與開發(fā)。該系統(tǒng)解決了復雜訂單的處理問題,提高了生話用紙工廠中多倉庫發(fā)貨工作的效率,避免了以往出錯率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復雜調(diào)度任務等問題。

WMS；多倉庫調(diào)度優(yōu)化；自動分單系統(tǒng)

(*E-mail: wb@vinda.com)

面對復雜的客戶群體,快速消費品往往具有龐大的銷售網(wǎng)絡,這就要求產(chǎn)品供應鏈必須具有快速的響應速度[1]。倉儲管理是供應鏈體系中最為重要的一環(huán),建立信息化的高效倉儲管理系統(tǒng)(Warehouse Management System，WMS),可直接降低供應鏈成本,提升企業(yè)競爭力[2]。

隨著市場競爭加劇,越來越多的企業(yè)采用多倉庫聯(lián)合出庫。這種措施雖然能夠有效節(jié)約運輸成本,提高出庫效率,但也面臨著如何選擇出貨倉庫和安排路徑的難題。僅依靠經(jīng)驗和簡單估算去進行多倉庫任務調(diào)度,會造成出錯率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復雜訂單及訂單量大的調(diào)度任務等問題[3- 4]。多倉庫任務調(diào)度問題實質(zhì)是一個集合覆蓋問題,可通過建立數(shù)學模型,研究多倉庫聯(lián)合出庫過程中的倉庫選擇和路徑優(yōu)化問題[5]。

為解決上述問題,本課題利用集合覆蓋方法對多倉庫聯(lián)合出庫進行研究。通過建立求解最小覆蓋的數(shù)學模型,然后用啟發(fā)式算法對模型進行了求解。最后由實踐數(shù)據(jù)驗證了算法的可行性和正確性。在此基礎上,結合企業(yè)生產(chǎn)情況,自主開發(fā)了相關程序系統(tǒng),通過將WMS和企業(yè)資源計劃(Enterprise Resource Planning，ERP)系統(tǒng)進行對接,形成訂單自動分單系統(tǒng)。該系統(tǒng)己在維達生活用紙生產(chǎn)工廠中得到應用,經(jīng)過兩年的實際應用發(fā)現(xiàn),該自動分單系統(tǒng)對效率提升和成本降低的成效明顯。

1 自動分單系統(tǒng)設計

多倉庫聯(lián)合出庫是一個比較復雜的集合覆蓋問題,這就需要建立自動分單系統(tǒng),根據(jù)倉庫位置、數(shù)量以及訂單任務,在制定出貨工作計劃時,使出庫時間最短、物流成本最低[6]。由于自動分單系統(tǒng)開發(fā)涉及的功能較多,并涉及返寫ERP系統(tǒng)。因此,由自動分單系統(tǒng)所生成的訂單,需要極高的穩(wěn)定性,不允許有錯誤發(fā)生。基于以上目的,自動分單系統(tǒng)的功能開發(fā)可分為3部分：①調(diào)度分配訂單的自動計算；②調(diào)度工作自動化；③報表平臺郵件發(fā)送功能集成。圖1所示為自動分單大系統(tǒng)的流程設計邏輯圖。

圖1 自動分單系統(tǒng)的流程設計邏輯

1.1 調(diào)度分配訂單的自動計算

自動分單系統(tǒng)首先將業(yè)務規(guī)則(分單、內(nèi)調(diào)規(guī)則)定義到系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則自動算出每個訂單組的建議裝貨倉庫,系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則自動統(tǒng)計內(nèi)調(diào)數(shù)據(jù),并匯總給調(diào)度員提供內(nèi)調(diào)方案。匯總各倉庫的發(fā)運裝卸數(shù)據(jù)及報表；銷售排單員在ERP中下達訂單后,調(diào)度人員操作自動分配訂單系統(tǒng),系統(tǒng)自動進行訂單分配,并顯示出結果報表。排單文員主要對結果進行核審、修改方案及確認等操作。

自動分單系統(tǒng)的核心功能是實現(xiàn)所有銷售訂單,根據(jù)系統(tǒng)已定義的分配訂單邏輯,進行批量計算并給出最優(yōu)裝貨地方案。與此同時,還需實現(xiàn)用戶對系統(tǒng)生成結果的調(diào)整,自動分配裝貨地以及各訂單所需內(nèi)調(diào)物料的分配方案調(diào)整,以及顯示各訂單的物料情況、各物料的需求量、各倉庫的可調(diào)度庫存數(shù)量等信息,并對缺貨或庫存不足的物料進行警告。

圖2所示為本課題所設計的自動分單系統(tǒng)的訂單分配規(guī)則邏輯，該分單規(guī)則邏輯包括3類。

(1)優(yōu)先一地裝

條件：庫存足夠(或缺貨體積少于20 m3)一地裝。

裝貨地：只有一個倉庫滿足,優(yōu)先作為發(fā)貨地,多個庫存滿足時,優(yōu)先選擇訂單庫存可用量最高者作為發(fā)貨地。

(2)兩地分裝

條件：不滿足一地裝。

有整車裝或需要內(nèi)調(diào)的作為第一裝貨地；無整車裝或內(nèi)調(diào)的按一定優(yōu)先設定順序選擇第二裝貨地。

(3)按兩地裝車原則分單,但由調(diào)度員進行決策。

訂單分配裝貨地點后,如果存在1個或2個裝貨地的倉庫因產(chǎn)品型號或數(shù)量不能滿足訂單的需求時,則會觸發(fā)從第3個或第4個倉庫進行內(nèi)調(diào)配貨機制,實現(xiàn)滿足訂單的發(fā)貨需求。主要考慮從庫存數(shù)據(jù)較多的倉庫優(yōu)先進行內(nèi)調(diào)出貨,同時,由于內(nèi)調(diào)配貨的能力及成本的限制,會對內(nèi)調(diào)數(shù)據(jù)進行控制。

圖3所示為本課題所設計的內(nèi)調(diào)系統(tǒng)規(guī)則邏輯，該內(nèi)調(diào)規(guī)則邏輯包括3方面的內(nèi)容。

(1)內(nèi)調(diào)地選擇

調(diào)出地：優(yōu)先選擇訂單庫存可用量最高者。

調(diào)入地(兩地裝)：優(yōu)先選擇“盡裝”地作為調(diào)入地；無“盡裝”產(chǎn)品按擬定的優(yōu)先順序選擇調(diào)入地。

(2)內(nèi)調(diào)訂單的約束

訂單容量：每車不超60 m3(即每60 m3作為一張訂單)。

訂單順序：同一份《發(fā)貨通知單》的內(nèi)調(diào)貨不能分拆兩車進行內(nèi)調(diào)。

圖2 分單系統(tǒng)訂單分配規(guī)則邏輯

圖3 內(nèi)調(diào)系統(tǒng)規(guī)則邏輯

圖4 自動推送發(fā)貨通知單流程邏輯

(3)“盡裝”規(guī)則說明：

“盡裝”產(chǎn)品,數(shù)量增加5%系數(shù)(保證不因發(fā)貨訂單數(shù)量誤差導致發(fā)貨車輛沒有滿車裝貨)。

1.2 調(diào)度工作自動化

將自動分單系統(tǒng)與企業(yè)ERP系統(tǒng)、排車系統(tǒng)進行對接,使分單系統(tǒng)可將確定的裝貨地信息在ERP系統(tǒng)自動匯總并生成內(nèi)調(diào)單,同時把訂單的裝貨地信息自動寫入排車系統(tǒng)。

1.3 報表平臺郵件發(fā)送功能集成

將內(nèi)調(diào)物料搬運(Move Order，MO)單以文件形式自動發(fā)給相關倉庫,取代紙質(zhì)銷售單的掃描工作,減化工作,節(jié)省成本,提高效率與準確性。自動推送發(fā)貨通知單流程邏輯如圖4所示。

2 系統(tǒng)應用效果對比

通過開發(fā)多倉庫訂單自動分單系統(tǒng),可有效提升多倉庫發(fā)貨工作的效率,降低管理成本。將本課題所設計的訂單自動分單系統(tǒng),應用于維達紙業(yè)公司某生活用紙工廠的倉儲系統(tǒng)后,收到了預期效果。

(1)分單系統(tǒng)訂單的返寫功能可以快速地將訂單在ERP系統(tǒng)中進行返寫,一地裝配貨計劃的自動創(chuàng)建并在ERP系統(tǒng)生成訂單功能,替代了人工的過多操作。

(2)運輸排車系統(tǒng)也在分單系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)的提取,減少了每一份訂單都要在排車系統(tǒng)中錄入裝貨地的工作。

(3)可以提供每天的發(fā)貨產(chǎn)品數(shù)量明細,給生產(chǎn)和倉庫帶來了相關的排產(chǎn)和備貨參考,完全取消了原來的人工統(tǒng)計的作業(yè)量以及避免了人工統(tǒng)計的錯誤可能；工作效率的提升使夜班的工作由3人減少為1人。

(4)自動返寫訂單的裝貨地和創(chuàng)建內(nèi)調(diào)計劃,人為出錯率明顯降低,提高工作效率和審核訂單信息的準確可靠程度,將原來的數(shù)小時工作下降到幾分鐘,大大提高了倉庫對緊急訂單處理的工作效率。

(5)自動郵件推送功能,將倉庫文員掃描訂單、發(fā)送訂單的工作節(jié)省了2 h的作業(yè)時間,而且也減少倉庫的等待時間。

3 結 語

多倉庫訂單自動分單系統(tǒng)解決了困擾企業(yè)的復雜訂單處理問題,提高了多倉庫發(fā)貨工作的效率,避免了以往出錯率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復雜調(diào)度任務等問題。

應用中發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)還存在繼續(xù)優(yōu)化的潛力,主要包括：(1)升級分單邏輯、優(yōu)化分配訂單邏輯及內(nèi)調(diào)運輸線路；(2)完善和增加系統(tǒng)功能,增加內(nèi)調(diào)訂單創(chuàng)建功能相對的“寄倉貨”調(diào)撥單的創(chuàng)建模塊,實現(xiàn)在分單系統(tǒng)下便捷處理各類型的調(diào)撥訂單創(chuàng)建和匯總報表。

[1] Alyahya S, Wang Q, Bennett N. Application and integration of an RFID-enabled warehousingmanagement system-a feasibility study[J]. Journal of Industrial Information Integration, 2016(4): 15.

[2] Atieh A, Kaylani H, Al-abdallat Y, et al. Performance improvement of inventory management system processes by an automated warehouse management system[J]. Procedia CIR. 2016(41): 568.

[3] Son D W, Chang Y S, Kim W R. Design of Warehouse Control System for Real Time Management[J]. IFAC-Papers Online, 2015, 48(3): 1435.

[4] SUN Feng. Application of Demag Automatic Crane in Paper Mill Storage[J]. China Pulp & Paper, 2015, 34(9): 47. 孫 楓. 德馬格自動行車在造紙廠倉庫中的應用[J]. 中國造紙, 2015, 34(9)： 47.

[5] Gu M， WMS Application in the warehouse logistics[J]. New Economy, 2014(2): 87. 顧 旻. WMS系統(tǒng)在倉儲物流中的應用[J]. 新經(jīng)濟, 2014(2): 87.

(責任編輯：馬 忻)

Research and Development on Automatic Orders Distribution and Dispatch Optimization System for Multi Warehouses in Tissue Paper Mill

WANG Bo1,2,*CEN Zhao-yi2LI Yu-ming1LIU Huan-bin1

(1.SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,GuangdongProvince, 510640;2.VindaPaper(China)Co.,Ltd.,Jiangmen,GuangdongProvince, 529100)

Orders distribution for multi warehouses is a complicated set cover problem. This paper introduced the development and design of automatic orders distribution and dispatch optimization system for multi warehouses based on the ERP and WMS framework. This system rised the efficiency of the delivery work in tissue paper mill, solved the problems of high error rate, using mose labor forces in the position and can not handle complicated dispatch work in the warehouse management．

WMS; schedule optimization; automatic orders distribution system

王 波女士，在職博士研究生；主要研究方向為管理智能化。

2017- 03- 08(修改稿)

TS736+.4

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.06.011