葉 斌,朱凌飛,王毅君,尚 偉
(浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 市場(chǎng)營(yíng)銷部,浙江 杭州 310000)
多數(shù)煙草工業(yè)企業(yè)的成品倉(cāng)庫(kù)主要由高架庫(kù)、樓庫(kù)等多種不同類型的倉(cāng)庫(kù)構(gòu)成,形成了跨區(qū)域多層次的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部倉(cāng)儲(chǔ)體系。由于企業(yè)內(nèi)各庫(kù)點(diǎn)間距離不一,倉(cāng)庫(kù)職能不同,裝運(yùn)方式不同等特點(diǎn),各點(diǎn)間重復(fù)移庫(kù)、對(duì)向移庫(kù)時(shí)常發(fā)生,卷煙移庫(kù)成本和庫(kù)存成本在整個(gè)企業(yè)物流成本中占了較高比重,傳統(tǒng)的管理模式越來越難以支撐煙草行業(yè)物流的發(fā)展,因此是否科學(xué)合理的制定物流作業(yè)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)各個(gè)庫(kù)點(diǎn)間協(xié)同運(yùn)作及協(xié)同式庫(kù)存控制是決定卷煙工業(yè)企業(yè)的移庫(kù)成本和庫(kù)存成本的高低的關(guān)鍵。
在成品卷煙物流協(xié)同運(yùn)作理論領(lǐng)域有較多研究,如孟迪云[1]分析了以行政區(qū)域?yàn)橹黝}的傳統(tǒng)煙草配送模式帶來的重復(fù)建設(shè)、效率低、物流成本高等眾多問題,探討建立一種低物流成本的跨區(qū)域物流配送中心協(xié)調(diào)配送模式。章志華,陸海良[2]針對(duì)企業(yè)內(nèi)存在多個(gè)生產(chǎn)基地和多個(gè)倉(cāng)庫(kù)的情況,主張通過對(duì)訂單中品牌集中度、覆蓋度及關(guān)聯(lián)度等分析,在生產(chǎn)和物流活動(dòng)過程中制定不同的存儲(chǔ)和出庫(kù)策略。周新偉[3]基于煙草行業(yè)補(bǔ)貨機(jī)制的研究基礎(chǔ),研究建立了基于多級(jí)存銷比控制的投放和滾動(dòng)預(yù)測(cè)模型,并探討研究了基于多級(jí)存銷比控制的主動(dòng)供貨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。黃衛(wèi)忠,陸海龍,張思榮[4]提出了基于存銷比的VMI卷煙補(bǔ)貨策略。以上研究主要集中在煙草工商企業(yè)間配送的協(xié)同運(yùn)作和基于存銷比的庫(kù)存控制理論研究。因此本文通過建立工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的多庫(kù)點(diǎn)協(xié)同調(diào)度與庫(kù)存控制模型,優(yōu)化運(yùn)行策略,實(shí)現(xiàn)多庫(kù)協(xié)同調(diào)度和庫(kù)存精益控制。
以煙草工業(yè)企業(yè)Z公司為例,其成品物流在多庫(kù)運(yùn)作層面主要采取較為傳統(tǒng)的管理模式,即所有卷煙主要移庫(kù)至某個(gè)倉(cāng)庫(kù)作為單一配送中心進(jìn)行統(tǒng)一的配送業(yè)務(wù),Z公司內(nèi)部倉(cāng)庫(kù)運(yùn)作運(yùn)作模式如圖1所示。
圖1 Z公司內(nèi)部倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)作模式
該模式的主要問題包括:
(1)單一配送中心,倉(cāng)庫(kù)作業(yè)能力浪費(fèi)。由于將QS倉(cāng)庫(kù)定位為核心配送中心,具備發(fā)運(yùn)功能的DZ倉(cāng)庫(kù)只發(fā)揮倉(cāng)儲(chǔ)職能,沒有充分利用其裝運(yùn)能力和地理位置較優(yōu)越的特點(diǎn),造成了DZ倉(cāng)庫(kù)作業(yè)資源的浪費(fèi)。
(2)重復(fù)移庫(kù)量較大,有較大降低空間。據(jù)統(tǒng)計(jì),Z 公司2016 年重復(fù)移庫(kù)量達(dá)400 014 件,由此帶來了巨大的移庫(kù)成本,具有極大的降低空間。
(3)移庫(kù)方向選擇有待優(yōu)化。在移庫(kù)量和移庫(kù)單位費(fèi)用確定情況下,移庫(kù)距離是影響成本的關(guān)鍵因素。由于采取傳統(tǒng)管理方式,Z公司物流中心采取了以QS倉(cāng)庫(kù)為單一配送中心的運(yùn)作模式,兩個(gè)高架庫(kù)的庫(kù)存主要移往QS 倉(cāng)庫(kù)或經(jīng)DZ 存儲(chǔ)周轉(zhuǎn)后再移庫(kù)至QS 倉(cāng)庫(kù),由QS 倉(cāng)庫(kù)統(tǒng)一發(fā)運(yùn),而HY 高架庫(kù)與QS倉(cāng)庫(kù)的距離較遠(yuǎn),移庫(kù)路徑選擇不科學(xué),因此在該種移庫(kù)運(yùn)作模式情況下,移庫(kù)距離較遠(yuǎn),移庫(kù)成本較高,移庫(kù)效率偏低,存在較大改進(jìn)和提升空間。
本模型的研究主要從問題分析、約束條件及相關(guān)參數(shù)設(shè)定、模型的設(shè)立、應(yīng)用表上作業(yè)法求解模型及模型的優(yōu)化五個(gè)方面展開。
從本質(zhì)來講,Z公司多庫(kù)運(yùn)作問題的關(guān)鍵點(diǎn)在于移庫(kù)路徑的優(yōu)化和移庫(kù)量的確定,而移庫(kù)方向的確定則基本確定了QS和DZ兩庫(kù)的協(xié)同發(fā)運(yùn)量,因此,多庫(kù)點(diǎn)協(xié)同運(yùn)作模型所要核心解決的問題是各上游庫(kù)點(diǎn)應(yīng)將卷煙以何種數(shù)量移往哪個(gè)配送中心的問題,問題解決的目標(biāo)是移庫(kù)成本最小化。
基于以上問題分析,本文從兩個(gè)層面來建立協(xié)同運(yùn)作模型,首先將該問題數(shù)學(xué)化,并應(yīng)用表上作業(yè)法求解,得出多庫(kù)協(xié)同運(yùn)作初步模型;然后通過對(duì)協(xié)同發(fā)運(yùn)環(huán)節(jié)規(guī)則的優(yōu)化,來完善多庫(kù)點(diǎn)協(xié)同運(yùn)作模型。
本文將品牌X 作典型進(jìn)行建模分析,以表上作業(yè)法求解,并將成果應(yīng)用于其他品牌。
(1)約束條件。從庫(kù)點(diǎn)功能結(jié)合來看,由于資源配備及倉(cāng)庫(kù)特點(diǎn),QS倉(cāng)庫(kù)能裝運(yùn)各類作業(yè),包括高架庫(kù)的移庫(kù)入庫(kù)、加工煙入庫(kù)、卷煙個(gè)性化運(yùn)業(yè)務(wù)和托盤卷煙裝運(yùn)業(yè)務(wù)等,而DZ倉(cāng)庫(kù)只支持高架庫(kù)的移庫(kù)入庫(kù)和托盤卷煙裝運(yùn)任務(wù)。受此約束條件影響,加工煙必須至QS倉(cāng)庫(kù)入庫(kù),卷煙個(gè)性化裝運(yùn)任務(wù)必須到QS倉(cāng)庫(kù)裝運(yùn)。QS倉(cāng)庫(kù)和DZ倉(cāng)庫(kù)作業(yè)條件見表1。
表1 QS倉(cāng)庫(kù)和DZ倉(cāng)庫(kù)作業(yè)條件
表1 反應(yīng)了當(dāng)前QS 倉(cāng)庫(kù)和DZ 倉(cāng)庫(kù)所能開展的作業(yè)情況,是模型中重要的約束條件。
(2)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的運(yùn)算公式。根據(jù)接下來研究的模型數(shù)據(jù)的需要,本文將通過標(biāo)識(shí)部分已知參數(shù)來確定關(guān)鍵數(shù)據(jù)的運(yùn)算方式,并在下文運(yùn)用該運(yùn)算方式獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù):
Sj:JG 卷煙廠的年生產(chǎn)量(即JG 高架庫(kù)的供應(yīng)量),Sjx:品牌X的JG卷煙廠的年生產(chǎn)量;
Sh:HY卷煙廠的年生產(chǎn)量(即HY高架庫(kù)的供應(yīng)量),Shx:品牌X的HY卷煙廠的年生產(chǎn)量;
Sn:HY卷煙廠的年生產(chǎn)量(即NY高架庫(kù)的供應(yīng)量),Snx:品牌X的NY卷煙廠的年生產(chǎn)量;
Ri:省內(nèi)市場(chǎng)年需求量,Rix:品規(guī)X的省內(nèi)年需求量;
Ro:省外市場(chǎng)年需求量,Rox:品規(guī)X的省外年需求量;
INX:品牌X的NY產(chǎn)量省內(nèi)銷量占其總銷量比重;
ONX:品牌X的NY產(chǎn)量省外銷量占其總銷量比重;
IHX:品牌X的HY產(chǎn)量省內(nèi)銷量占其總銷量比重;
OHX:品牌X的HY產(chǎn)量省外銷量占其總銷量比重;
IJX:品牌X的JG產(chǎn)量省內(nèi)銷量占其總銷量比重;
OJX:品牌X的JG產(chǎn)量省外銷量占其總銷量比重;
GX:品牌X個(gè)性化裝運(yùn)量占其省外銷量的比重。
基于以上參數(shù)可得以下模型中幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)運(yùn)算公式:
省外市場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)算公式:
品牌X的省外年需求量
品牌X的個(gè)性化裝運(yùn)需求量
品牌X的托盤裝運(yùn)需求量
省內(nèi)市場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)算公式:
由于省內(nèi)市場(chǎng)完全用采用整托盤聯(lián)運(yùn),因此省內(nèi)年需求量等于省內(nèi)托盤裝運(yùn)量:
品牌X的省內(nèi)年需求量=品規(guī)X的省內(nèi)托盤聯(lián)運(yùn)量
托盤裝運(yùn)運(yùn)輸量運(yùn)算公式:
品牌X的托盤裝運(yùn)運(yùn)輸量
通過對(duì)約束條件的分析和各類參數(shù)的設(shè)定,本文在本章節(jié)將建立關(guān)于多庫(kù)移庫(kù)方向選擇問題的數(shù)學(xué)模型,模型主要涉及的參數(shù)為各個(gè)卷煙廠的卷煙生產(chǎn)量、各下游庫(kù)點(diǎn)的卷煙裝運(yùn)需求量及移庫(kù)運(yùn)輸單價(jià)表,而模型目標(biāo)則是各庫(kù)點(diǎn)間移庫(kù)成本最低。
(1)模型符號(hào)及變量的定義
cij:從Ai到Bj的單位運(yùn)價(jià);
xXij:品牌X從Ai到Bj的移庫(kù)運(yùn)輸量;
(2)數(shù)學(xué)模型:代入各個(gè)移庫(kù)量和移庫(kù)單位成本得到了模型的移庫(kù)運(yùn)輸表或產(chǎn)銷矩陣表,表內(nèi)核心數(shù)據(jù)為各庫(kù)點(diǎn)間的移庫(kù)成本。模型的移庫(kù)運(yùn)輸表見表2。
表2 移庫(kù)運(yùn)輸表
基于表1,本文所要研究的多個(gè)補(bǔ)給庫(kù)卷煙移庫(kù)去向問題(去向哪個(gè)倉(cāng)庫(kù)及數(shù)量)的核心為移庫(kù)成本最小化問題。在產(chǎn)銷平衡的條件下,要求總移庫(kù)成本最小化,求取最小成本的方案,可以通過建立以下數(shù)學(xué)模型求解:
從以上的移庫(kù)運(yùn)輸問題的數(shù)學(xué)模型中可以看出,它包含了3×3 個(gè)變量,有3 個(gè)約束條件,求解相對(duì)較復(fù)雜,在此本文將引入表上作業(yè)法求解。
以Z 公司品牌X 產(chǎn)品的移庫(kù)模式作為典型來研究,并將該研究成果應(yīng)用于其他所用品牌。
為確定Z公司多庫(kù)點(diǎn)間品牌X移庫(kù)運(yùn)輸平衡表,須明確以下構(gòu)成運(yùn)輸平衡表的關(guān)鍵數(shù)值:?jiǎn)挝贿\(yùn)價(jià)、供應(yīng)量和需求量。
(1)單位運(yùn)價(jià)表的確定:根據(jù)當(dāng)前Z 公司執(zhí)行的運(yùn)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),本文通過計(jì)算可得各內(nèi)部庫(kù)點(diǎn)間移庫(kù)單位成本(單位:元/萬(wàn)支),由JG卷煙廠倉(cāng)庫(kù)距離QS和DZ 倉(cāng)庫(kù)的距離都超過800km 以上,因此其單位運(yùn)費(fèi)由M代替,M≥12。Z公司成品物流單位運(yùn)價(jià)見表3:
表3 Z公司移庫(kù)單位運(yùn)價(jià)
(2)產(chǎn)銷平衡表的確定:即確定模型中上游倉(cāng)庫(kù)的供應(yīng)量和下游倉(cāng)庫(kù)的需求量。
本文根據(jù)公式(1)-(5)獲取了2017 年品牌X 的預(yù)計(jì)生產(chǎn)量和預(yù)計(jì)銷售量,具體數(shù)據(jù)如下:
HY產(chǎn)煙生產(chǎn)量SHJ=55萬(wàn)件;
NY產(chǎn)煙生產(chǎn)量SNJ=26萬(wàn)件;
JG產(chǎn)煙生產(chǎn)量SJJ=40萬(wàn)件;
省內(nèi)預(yù)計(jì)銷售量RIJ=45萬(wàn)件;
省外預(yù)計(jì)銷售量ROJ=76萬(wàn)件;
預(yù)計(jì)個(gè)性化裝運(yùn)量RGJ=11萬(wàn)件;
預(yù)計(jì)托盤聯(lián)運(yùn)量RTJ=110萬(wàn)件;
通過分析Z 公司多庫(kù)點(diǎn)移庫(kù)運(yùn)輸平衡表中各庫(kù)點(diǎn)供應(yīng)量即為各卷煙廠預(yù)計(jì)生產(chǎn)量可得:
上游倉(cāng)庫(kù)供應(yīng)量:
HY高架庫(kù)X的供應(yīng)量aJ1=Shj=55萬(wàn)件;
HY高架庫(kù)X的供應(yīng)量aJ2=Snj=26萬(wàn)件;
JG高架庫(kù)X的供應(yīng)量aJ3=Sjj=40萬(wàn)件。
下游倉(cāng)庫(kù)需求量:
由于設(shè)施設(shè)備配備的原因,個(gè)性化裝運(yùn)任務(wù)只能在QS倉(cāng)庫(kù)完成,故平衡表中QS倉(cāng)庫(kù)(個(gè)性化裝運(yùn))B3 的需求量即個(gè)性化裝運(yùn)量,即bJ3=RGJ=11萬(wàn)件;而QS 和DZ 兩庫(kù)托盤裝運(yùn)需求之和則為Z 公司托盤聯(lián)運(yùn)預(yù)計(jì)量,即bJ1+bJ2=110萬(wàn)件。
基于以上產(chǎn)銷信息,可得到本模型的Z公司運(yùn)輸平衡表見表4。
表4 2017年度關(guān)于品牌J的內(nèi)部移庫(kù)平衡表
(3)利用表上作業(yè)法求解:利用表上作業(yè)法求解品牌X的運(yùn)輸平衡表,可得最優(yōu)解見表5。
表5 2017年度關(guān)于品牌X移庫(kù)模型最優(yōu)解
通過對(duì)最優(yōu)解的梳理,可得品牌X 的2017 年多庫(kù)協(xié)同運(yùn)作模型,主要由協(xié)同移庫(kù)層面和協(xié)同出庫(kù)層面兩個(gè)層面構(gòu)成:在多庫(kù)點(diǎn)協(xié)調(diào)移庫(kù)層面,各庫(kù)將按照模型的要求作為移庫(kù)方向指導(dǎo)方針,在日常移庫(kù)計(jì)劃安排中,盡可能遵照此模型安排移庫(kù),品牌X的具體移庫(kù)流向方案如下:
①HY卷煙廠高架庫(kù)將55萬(wàn)件X卷煙移庫(kù)至DZ倉(cāng)庫(kù);②NY卷煙廠高架庫(kù)將26萬(wàn)件X卷煙移庫(kù)至QS倉(cāng)庫(kù);③JG卷煙廠倉(cāng)庫(kù)將40萬(wàn)件X卷煙移庫(kù)至QS倉(cāng)庫(kù)。
在多庫(kù)點(diǎn)間協(xié)同出庫(kù)層面,QS倉(cāng)庫(kù)和DZ倉(cāng)庫(kù)將按移庫(kù)方案接收移庫(kù)卷煙,并依據(jù)移庫(kù)入庫(kù)卷煙數(shù)量安排車輛就地裝運(yùn),實(shí)現(xiàn)多庫(kù)點(diǎn)協(xié)同式出庫(kù)。品牌X的協(xié)同方案如下:①DZ倉(cāng)庫(kù)負(fù)責(zé)將55萬(wàn)件X卷煙完成托盤聯(lián)運(yùn)裝運(yùn),主要面向省內(nèi)商業(yè)客戶;②QS倉(cāng)庫(kù)負(fù)責(zé)將66 萬(wàn)件X 卷煙裝運(yùn)出庫(kù),面向省內(nèi)和省外商業(yè)客戶,其中11 萬(wàn)件X 卷煙通過個(gè)性化裝運(yùn)的方式發(fā)往省外客戶。
以上兩個(gè)層面的方案基本構(gòu)成了多庫(kù)點(diǎn)協(xié)同運(yùn)作初步模型,運(yùn)作模型如圖2所示。
圖2 品牌X的協(xié)同運(yùn)作模型
通過以上方案的實(shí)施并將研究模型推廣至20多個(gè)其余品牌,將會(huì)改變相對(duì)原先單一移庫(kù)方向和單一配送中心的單點(diǎn)運(yùn)作模式,優(yōu)化內(nèi)部移庫(kù)路徑,建立起多庫(kù)高度協(xié)同的出庫(kù)運(yùn)作模式,將大大提高移庫(kù)效率和出庫(kù)效率,較大幅度的降低移庫(kù)成本。
本文分析了多庫(kù)協(xié)同運(yùn)作問題,建立多庫(kù)點(diǎn)協(xié)同調(diào)度與庫(kù)存控制模型,并將本文的模型成功的應(yīng)用于Z公司內(nèi)部倉(cāng)儲(chǔ)的運(yùn)作中。
如3.4節(jié)的方式,將模型應(yīng)用到了2017年的所有品牌內(nèi)部移庫(kù)方向選擇。經(jīng)過2017 年的應(yīng)用表明,內(nèi)部移庫(kù)成本合計(jì)降低800萬(wàn)元,車輛對(duì)訂單的響應(yīng)時(shí)間縮短29min,成品物流運(yùn)作上取得了顯著的降本增效成效。
本研究應(yīng)用數(shù)學(xué)建模和協(xié)作理論來求解卷煙工業(yè)企業(yè)內(nèi)部多庫(kù)點(diǎn)運(yùn)作問題,優(yōu)化移庫(kù)路徑,引入表上作業(yè)方法求解移庫(kù)協(xié)同問題,構(gòu)建一套移庫(kù)路徑選擇模型,并實(shí)例應(yīng)用了驗(yàn)證了模型的有效性。
該模型適用于煙草省級(jí)工業(yè)企業(yè)及下屬卷煙廠多個(gè)倉(cāng)庫(kù)間的卷煙移庫(kù)路徑或方向選擇,且該模型具有操作方式簡(jiǎn)便,決策科學(xué)合理等優(yōu)點(diǎn)。在日常運(yùn)輸管理中,企業(yè)物流管理部門可進(jìn)一步優(yōu)化需求和產(chǎn)量預(yù)測(cè),使得代入數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn),使模型得出的策略更為合理,進(jìn)而進(jìn)一步降低物流費(fèi)用,提高運(yùn)行效率。