童珮珮 浙江理工大學(xué)
物流中心的資源優(yōu)化配置問題研究
童珮珮 浙江理工大學(xué)
在考慮到物流中心月吞吐量的變化,叉車的可替換性以及工作時(shí)間的限制,建立了基于物流中心的叉車年運(yùn)營(yíng)成本最小化的非線性規(guī)劃的配置模型,并用某物流中心的案例驗(yàn)證了模型的有效性,同時(shí)也得到了該物流中心應(yīng)配置的叉車的數(shù)量。
物流中心 資源優(yōu)化 非線性規(guī)劃模型
物流中心是物流運(yùn)輸過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),其作業(yè)效率的高低會(huì)影響到貨物的時(shí)效,從而會(huì)影響了客戶滿意度。物流中心的主要作業(yè)流程是裝卸作業(yè)流程,從貨物的到貨卸貨流程和貨物的出貨裝貨流程都需要搬運(yùn)設(shè)備來支持作業(yè),在搬運(yùn)設(shè)備中用到最多的就是叉車,為了保證物流中心的高效率作業(yè)和貨物的時(shí)效,提高客戶滿意度,就需要對(duì)叉車進(jìn)行合理的配置。
就目前閱讀的有關(guān)資源優(yōu)化配置的文獻(xiàn)而言,這方面的研究還比較多,但大多數(shù)是從宏觀角度來研究這個(gè)問題,他們對(duì)資源的定義是廣義的資源,然而資源可以分為廣義的資源和狹義的資源,很多學(xué)者從廣義的方面研究問題,從狹義的角度研究的比較少。宋遠(yuǎn)卓(2008)詳細(xì)分析配送中心的各個(gè)作業(yè)流程,確定各個(gè)流程所需要的搬運(yùn)設(shè)備的類型,然后建立關(guān)于費(fèi)用和效率的多目標(biāo)的配送中心的搬運(yùn)設(shè)備配置優(yōu)化模型。宮磊(2011)從搬運(yùn)設(shè)備的完好率和維修狀態(tài)率的角度來分析資源優(yōu)化配置問題,以物流中心的運(yùn)營(yíng)成本為目標(biāo)函數(shù),建立線性規(guī)劃模型。邱嵐(2013)分析了倉(cāng)儲(chǔ)中心的五大作業(yè)流程,并確定需要叉車作業(yè)的環(huán)節(jié)和類型,然后采用定額計(jì)算的方法確定各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的叉車的類型以及相應(yīng)的數(shù)量??v觀以上學(xué)者的研究可知,他們對(duì)于資源的配資都是靜態(tài)的,沒有考慮到貨量是動(dòng)態(tài)變化的.程翱(2015)考慮到生產(chǎn)物流的過程是動(dòng)態(tài)的,每個(gè)月貨量存在很大的變化,利用排隊(duì)論建立了關(guān)于生產(chǎn)物流系統(tǒng)的運(yùn)作總成本最小的資源配置模型。
物流中心的吞吐量是在變化的,那么對(duì)于叉車就需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置了,目前物流中心的叉車的消耗磨損太高了,自主購(gòu)買叉車不劃算,所以分撥中心都愿意選擇租賃叉車。所以本文就基于這一點(diǎn),對(duì)物流中心的叉車配置問題進(jìn)行研究。
本文以物流中心的卸貨流程(入庫(kù)環(huán)節(jié))為研究對(duì)象,對(duì)這一過程中的叉車配置問題進(jìn)行研究。某分撥中心的一年的貨量如下圖1-1.每個(gè)月分撥的到達(dá)曲線和出發(fā)曲線是基本吻合的,因此本文只考慮貨物到達(dá)分撥的這個(gè)環(huán)節(jié);圖中物流中心的貨量有高峰期和平緩期以及低谷期,為了降低叉車運(yùn)營(yíng)成本,就需要按月來配置叉車的數(shù)量。
圖1-1 2016年的貨量信息
為了方便本文的建模,因此需要簡(jiǎn)化一些條件,分別有:
(1)物流中心的卸貨流程和裝貨流程的叉車的類型和數(shù)量一樣;
(2)物流中心的操作人員能夠熟練的運(yùn)用各種類型的叉車;
(3)物流中心的貨物的結(jié)構(gòu)和類型基本上穩(wěn)定,叉車的類型能夠滿足需要;
本模型中一共有j種類型的叉車,一共有i個(gè)月,因此每個(gè)月所需配備的數(shù)量就是Xij,因?yàn)楸疚乃胁孳嚩际亲赓U的,所以月租賃成本為Cij。其他參數(shù)說明如下:
Qi表示第i月份物流中心的到貨的貨量;
yij表示第i月份第j中類型的叉車完成任務(wù)所需要的工作時(shí)間,單位:小時(shí);
Tj表示第j種類叉車一般規(guī)定的作業(yè)時(shí)間;
Pij表示第i月份第j種類叉車的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量,單位:噸/小時(shí);
K完ij表示第i月份第j種類叉車的完好率;
K利ij表示第i月份第j種類叉車的利用率;
K,利ij表示第i月份第j種類叉車完好時(shí)的利用率;
Q,
i表示第i月份內(nèi)特殊貨物的總重量;
r,
j表示第j種類叉車每工作臺(tái)時(shí)的動(dòng)力成本;
由于叉車是按月配置的,所以不考慮設(shè)備的維修費(fèi)用,因此叉車的年運(yùn)營(yíng)成本主要包括叉車的租賃成本和動(dòng)力成本。模型如下:
(1)表示物流中心叉車的年運(yùn)營(yíng)總成本;(2)表示所有種類叉車的作業(yè)量等于該物流中心的到貨量;(3)有些特殊貨物需要大噸位的搬運(yùn)設(shè)備來搬運(yùn);(4)(5)設(shè)備利用合理,保證設(shè)備達(dá)到一定的利用水平;(6)決策變量非負(fù),且取整數(shù)。
本文以某快運(yùn)企業(yè)的某物流中心為例。該物流中心位于某市的某路的9號(hào)菜鳥基地5號(hào)庫(kù),占地面積達(dá)20000多平,平均月吞吐量達(dá)到60000萬噸以上,主要處理重量在50KG以上的家電類,五金類,大理石類,玻璃類,服裝類等。
本文只針對(duì)卸貨流程所需的平衡重叉車和電動(dòng)托盤搬運(yùn)車的數(shù)量配置。這兩類設(shè)備的型號(hào)和額定載重量以及相關(guān)的成本,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量等均已知。平衡重叉車和電動(dòng)托盤搬運(yùn)車的額定荷載均為2噸,月租成本分別為5500元/臺(tái),2400元/臺(tái);其每小時(shí)的動(dòng)力成本分別為1.31元/小時(shí),3.72元/小時(shí)。
根據(jù)構(gòu)建的叉車優(yōu)化配置模型,采用LINGO11軟件編程計(jì)算,得到了該叉車配置優(yōu)化方案,優(yōu)化后的成本為738542元,其優(yōu)化配置方案如下表1-3.
表1-3 優(yōu)化后的配置方案
叉車應(yīng)該是按照物流中心的月吞吐量動(dòng)態(tài)變化來配置,這樣能提高叉車的利用率和降低叉車的年運(yùn)營(yíng)成本,因此建立了關(guān)于叉車年運(yùn)營(yíng)成本最小化的非線性規(guī)劃模型,并結(jié)合案例,運(yùn)用lingo11對(duì)模型求解。該模型可為以后物流中心的叉車數(shù)量配置提供一定的參考。
[1]程翱.基于M-M-N排隊(duì)模型的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)物流運(yùn)輸資源優(yōu)化配置方法[D].廣州:廣東工業(yè)大學(xué),2015.
[2]程翱,屈挺,王宗忠,張婷,羅浩.基于排隊(duì)論的生產(chǎn)物流運(yùn)輸資源優(yōu)化配置方法[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015:83-88.
[3]宮磊.物流中心裝卸搬運(yùn)設(shè)備保有量研究[D].大連:大連海事大學(xué),2011.
[4]邱嵐.某企業(yè)零配件物流倉(cāng)儲(chǔ)中心的叉車配置方法及其應(yīng)用研究[D].上海:上海交通大學(xué),2013.
[5]宋遠(yuǎn)卓.物流配送中心搬運(yùn)設(shè)備配置研究[D].四川:西南交通大學(xué),2005.
[6]張俊,陳雨青,蔣林飛,李欣.窄巷道立體庫(kù)叉車數(shù)量配置模型研究[J].物流科技,2015:123-126.
童珮珮,女 ,漢族,安徽人,浙江理工大學(xué)碩士研究生,研究方向:物流服務(wù)與管理。