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    中厚板现货库仓储物流管理分析与对策

      信息来源:   发布时间:2021-12-22  点击数:

    1 问题提出

    中厚板现货指等待客户订购的产品。中厚板现货仓储发运, 一般包括入库验收、堆垛、发货3个工序。堆垛、装车的作业单元是吊。产品以垛为单元堆放。因为普遍认为比较简单, 所以很少有人深入研究。目前, 现货库管理存在问题常表现为库存高、现场零乱、难以分拣、发货难、产品变形等。从管理来看, 存在可控性不高, 缺少相应管理环节, 普遍反映分拣发货难度大等问题。这些问题的深入研究解决, 对于企业实现有序销售、赢得客户满意、减少损失, 具有重要意义。

    2 堆垛对发货的影响分析

    2.1 现实一般性问题描述

    对于同一垛钢板, 中厚板成品库发货时, 都是根据提单要求的品种规格一次性连续发货, 每次只发其中的1吊或2吊以上。当不是从上而下按顺序发货时, 就要把顶上的钢板倒到其他垛位, 这就是常说的倒垛。倒垛发生后, 发货能力就会受到影响。

    为了研究倒垛对发货量的影响, 假设每次只能发1吊的情况。这种情况下, 对于现货产品来说是大概率事件, 因其具有很高的普遍性, 对于分析问题可以简化的同时, 不会造成大的分析结果偏差。

    2.2 建立数学模型

    设某个垛位由n吊钢板, 发货时每次只发其中的1吊, 至于取哪一吊得看提单要求的产品和产品的层次号i。层次号由下向上排序, i的取值范围为[1, n]。当发货需要选取层次号i的钢板时, 则需要倒垛的吊次数m=i-1。

    提单提取货物对于发每一个层次号的产品, 概率p是相同的, 因此p=1/n。于是, 对于该垛产品发货的平均倒垛次数为q, 有成立。

    计算可得:

     


    从式 (1) 看, 垛位的吊次数n与平均倒垛次数q成正比关系。n越大, 倒垛工作量越大。

    2008年12月26日在某现货库房随机抽样, 抽取20垛, 对每一垛的吊次数进行统计, 吊次数最小值为1, 最大值为20, 平均值11.5, 将每垛平均吊次数代入式 (1) 计算得q=5.25, 对该计算结果, 现场仓储管理人员认为可以接受, 与实际情况很相符。

    3 有效作业效率分析

    3.1 有效作业效率的定义与计算

    将有效作业效率定义为发货吊次的作业时间与所有吊次作业时间的百分比。在发货作业过程中, 设直接装车吊次的作业周期为t0, 倒垛吊次的作业周期为t1。从式 (1) 可知, 当发货吊数为1时, 需要倒垛的平均吊数为 (n-1) /2, 则有效作业效率ξ的表达式为:

     


    式中α=t1/t0, 为每一吊次倒垛作业周期与每一吊次纯装车作业周期的比值, 可以定义为倒垛装车作业周期比例系数。当车辆在发货垛位一侧装车时, 直接装车吊次的作业时间肯定小于每个倒垛吊次的作业时间, 因此, α>1。α取决于发货垛位与倒放目标垛位的距离, 距离越大, α也就越大。

    3.2 有效作业效率的讨论分析

    从式 (2) 可以看出:每垛的吊次数n越大, 有效作业效率ξ越低;倒垛装车周期比例系数α越大, 有效作业效率ξ越低。这也充分说明, 就近倒垛很重要。为了直观地说明上述两个规律和影响程度, 选用图解法表达。分别取α为1、2、5, 计算有效作业效率ξ, 得不同n值下的有效作业率ξ计算值, 根据计算值绘制了关系曲线, 见图1。

    图1 不同α下的作业效率影响曲线ξ=f (n, α)

    图1 不同α下的作业效率影响曲线ξ=f (n, α)   下载原图


    从图1可看出, 就近倒垛 (α=1) 最节省时间。每垛的平均吊次数若超过5, 有效作业效率就低于30%。对于每垛平均吊次数n=11.5的情况, 作业效率仅为16%, 比n=5时, 效率降低了近50%。

    4 n及垛位数h的影响因素分析

    4.1 n的影响因素模型建立

    设库存量为Q, 垛位数为h, 每吊次的平均重量为W0, 则有每垛的平均吊次数n的表达式:

     


    式 (3) 表明, 降低库存量Q, 增加垛位数h, 提高每吊次的重量W0, 都有助于降低每个垛位的平均吊次数。提高每吊次的重量W0的办法就是将同类同规格的产品合吊, 操作起来概率不高, 所以W0在现货库很难控制或改善。

    4.2 库存量的影响

    按库存处于过程的阶段分。将仓储发运过程分为两大阶段, 从入库到下达提单阶段, 和下达提单到发出阶段。每个阶段对应的库存量分别定义为待销量Qx和待发量Qf, 库存量Q可表达为:

     


    4.2.1 控制现货待销量Qx

    各种现货产品的市场接受面大小不同, 有的很少有客户。对于超过一定的时期销不出去的, 定义为压库产品。销得快、接受面大的现货产品, 定义为常规产品。压库产品应采取灵活、客户可接受的政策进行打包销售, 或进行深加工后销售。

    4.2.2 降低待发量

    降低待发量, 就是要提高发货量。为此, 进行发货量W的影响因素分析。发货量计算:

     


    式中:β为装车作业时间占作业总时间比例;G0为每吊次平均单重;φ为作业率;T为日历时间。

    式 (5) 中, t0很难改变;β与进货卸车作业安排有关;每吊次的重量G0可以想办法改善, 也不是绝对不可调, 但改善难度较大;就某一天来说, 若没有进货, 则β=1。β∈[0, 1]。由此看出, 提高日发货量主要的改善措施有4个方面:提高作业率φ;降低每垛的平均吊次数n;降低装车倒垛作业周期比例系数α;合理安排作业时间T。

    4.2.3 库存控制策略Qf

    进货:当待销量Qx低于一定限度时, 方可进货入库。

    销售:当待销量Qx超过一定限度时, 应加大销售力度。

    发货:当待发量Qf超过一定限度时, 应最大限度提高日发货量。

    4.3 h的影响因素分析

    4.3.1 垛位规划

    目前, 现货库每个垛的长度设计相同, 约16 m, 每一垛的产品长短不一。为了便于分析说明改善机理, 应用图解法。设有2垛钢板, 摆放的方法如图2a所示。改善的方法就是分较短的和较长的2组, 垛位的间距不变 (见图2b) 。从图中可以看出, 显然分类后可腾出一部分空间。也可看出, 调整后更有利于防止产品变形。就是说, 不仅美观, 而且可以保证质量、节省空间。因此, 分类设计不同的垛位后, 可节省空间, 增加垛位数h。

    图2 垛位空间优化原理

    图2 垛位空间优化原理  下载原图


    中厚板长度范围5 000~15 000 mm, 长短差别很大。为此, 对2008年12月18日的库存产品按吊次长度进行分组统计分析。按照1 m的组距分组, 因为数量少的问题, 对5 m以下的2组和5~6 m的1组合并为1组, 合并后的分组统计情况见表1。

      

    表1 库存产品长度分组统计情况  下载原图



    表1 库存产品长度分组统计情况

    表1 库存产品长度分组统计情况

    按照这个分组安排垛位数, 在垛位空间布局上, 按照同类长度的紧排在一起, 便于就近倒垛, 降低倒垛装车作业周期比例系数, 使α尽可能接近1, 保证作业效率。如果这样改善垛位布局, 计算得知, 可节省30%的空间。如果利用节省的空间增加垛位, 根据以上理论公式计算, 预计效果:每垛的平均吊次数由11.5降到8, 降低30%;有效作业效率由16%提高到22%;提高日发货量36%。

    分析表明, 垛位优化很有必要, 应根据产品长度的分布情况, 进行优化设计。当统计分析发现发生长度结构变化时, 应进行垛位优化调整。

    4.3.2 垛位安排策略

    1) 在入库堆垛、装车倒垛作业时, 抓好货位动态利用, 不留空垛位, 减少倒垛作业。当没有装卸车作业时, 进行填空位倒垛, 从高垛位向空垛位倒垛。

    2) 按销售周期长短将仓库分区。设立压库、正常销售两大区。这样, 可减少压库产品的倒垛数量, 提高作业效率。根据产品类别, 在入库时进行产品分类, 分区域放置。当没有装卸车作业时, 根据划定区域, 对以往混放的垛次, 实施有步骤的分拣整顿。

    4.3.3 发货策略

    1) 发货策略描述。根据发货期要求、每垛发货吊次数量、发货吊次层次号, 将发货提单按照由紧急到一般进行排序, 确定当天发运计划清单。到发货最后期限的, 不顾一切代价, 优先发货;按照先发整垛、再发单垛多吊次、单垛单吊次的货。层次序号由低到高, 即先实施顶层发货, 后实施底层发货。

    2) 通过管理信息系统实现。在货场较大、库存量较大的情况下, 管理信息系统就显得特别重要。为此, 作者对仓储管理信息系统中发货模块中的发货指导进行了初步设计。设计方案简述如下。

    任务要求。输入:垛位、提单及交货期限信息;输出, 日发货计划, 发货员根据紧急程度排序组织发货;发货计划数据字典:提单号、客户名、品种、订货数量、垛位号、层次号、倒垛目标垛位号、作业耗用时间;优化目标:日发运能力最大。

    算子设计。算子1:发货剩余时间Ts≤1 (d) , 列入计划 (不惜任何代价) , 紧急级别=1, 列就近倒垛方案, 求每一垛的作业时间, 计算剩余发运能力c。算子2:整垛发运的, 列入计划, 紧急级别=2, 计算剩余发运能力c。算子3:倒垛吊数m=0, 列入计划, 紧急级别=3, 临近垛位搜索, 求每一垛的作业时间, 求剩余发运能力c。算子4:m≥1, 列就近倒垛方案, 求每一垛的作业时间, 排序, 按照时间由低到高列入计划, 紧急级别=3+m, 求剩余发运能力c;对m值自动加1后循环执行上述过程。算子5:剩余发货能力c=0, 终止发货计划编制, 计算发运计划量, 打印发运计划作业指导清单。

    4.4 关键绩效指标关联关系

    为了理清思路, 根据上述分析, 绘制了现货仓储发运关键绩效指标关联关系, 见图3。通过这个关联图, 有助于理清管理和改善的思路。

    图3 仓储发运关键绩效指标关联关系

    图3 仓储发运关键绩效指标关联关系  下载原图


    5 结论及建议

    5.1 每垛的平均吊次数是一个库房库存高低的关键指标, 是影响发货效率、日发货量的关键因素。

    5.2 基于库房面积和产品长度分布进行垛位设计, 有助于增加货位, 降低垛位高度, 从根本上提高发货效率。

    5.3 库房管理思路应是:以快销保证发货任务, 以合理垛高保证发货效率, 以快出货增加入库机会, 以现货库吞吐能力保证收益。

    5.4 基于分析结论, 提出如下管理对策建议:

    1) 应实施以合理垛高为中心的管理。制定合理库存制度, 充分确立以合理垛高为中心的管理思路, 提高发货能力。 (1) 确定合理的垛高。按照合理垛高、垛位优化设计后的垛位数, 确定合理库存水平; (2) 加强入库控制管理。基于各现货库存量控制入库, 根据库存的实际值低于标准量的值, 掌握入库时机, 并控制入库量。

    2) 推行发运计划管理。 (1) 销售订单下达的同时, 制定最迟发完的期限。对当期下达的订单根据发货能力水平计算发出需要时间;根据上期计划最迟完成日期, 推算本期最迟计划最迟发完日期。 (2) 对超期不能发出的部分进行检查、考核。

    3) 基于待销库存量实施高效现货销售管理。合理设定销售目标, 并根据销售目标设定合理的策略。对于需要销售的, 择要快销, 资源充分时, 月订单量≮月标准外发量, 并尽量争取向应销量靠近。应销量为当期待销量与当月新产出的估算量。对于赚取机会收益的, 则对待销库存封库。

    4) 科学实施垛位规划。库房按销售周期分区, 并进行垛位长度优化设计, 增加货位, 提高发货效率。优化的目标是:在有限的空间实现货位数最大化;方法是根据钢板长度的分布分析, 合理分组, 确定每组货位数。

    5) 能力核定与改进。按照与吞吐量目标匹配的原则, 进行吊装设备和人员能力核定;强化设备点检维护制度建设, 确保仓储设备具有较高的作业率。

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