（纺织工程专业论文）纺织企业仓库管理的优化及实现[纺织工程专业优秀论文].pdf

纺织企业仓库管理的优化及实现中文摘要 纺织企业仓库管理的优化及实现 中文摘要 仓库管理是纺织企业生产运营管理的重要组成部分，加强仓库管理 是提高企业活力，降低企业生产成本，增强企业竞争力的有效手段。本 文通过对某纺织集团仓库管理方面问题的分析，将问题归纳为生产一库 存计划方面的问题和日常管理方面的问题，并针对这两类问题提出了解 决方案。对于第一类问题，根据产品的特点，以一定的最优化指标，建 立合理的生产一库存模型，并在此基础上提出科学的生产一库存策略， 进行库存优化。对于第二类问题，根据纺织企业的特点，分析了研制基 于条码技术的库存管理系统的必要性，对某纺织企业目前生产和仓储流 程进行了详细调研和需求分析，并在此基础上，给出产品出入库业务流 程图、基本功能需求分析、模块及结构分析及数据字典等，并对系统的 数据库及系统所用的工具和语言进行了分析，为管理系统的开发做好前 期准备。并且对于条码器的选择也给出了分析和建议。 关键词：仓库管理；库存优化；条形码；库存管理系统 作者：高德梅 指导教师：杨旭红 纺织企业仓库管理的优化及实现 英文摘要 w a r e h o u s em a n a g e m e n t si n v e n t o r yo p t i m i z a t i o na n d t h er e a l i z a t i o no nt h et e x t i l ee n t e r p r i s e s a b s t r a c t w a r e h o u s em a n a g e m e n ti sa ni m p o r t a n tp a r to ft h em a n a g e m e n to nt h et e x t i l e e n t e r p r i s e sm a n u f a c t u r i n go p e r a t i o n s s t r e n g t h e n i n gt h ew a r e h o u s em a n a g e m e n ti s t h e e f f e c t i v em e a n st oi m p r o v et h ev i t a l i t yo fe n t e r p r i s e s ，r e d u c ep r o d u c t i o nc o s t s ，e n h a n c et h e c o m p e t i t i v e n e s so fe n t e r p r i s e s i nt h i sp a p e r , t h r o u g ht h ea n a l y s i so ft h ep r o b l e m so nt h e w a r e h o u s em a n a g e m e n ta s p e c t so ft h et e x t i l eg r o u p ，t h ep r o b l e mi ss u m m e du pf o rt h e p r o d u c t i o n - i n v e n t o r yp r o g r a mi s s u e sa n dd a i l ym a n a g e m e n ti s s u e s ，a n da d d r e s s i n gt h e s e t w oi s s u e sw i t has o l u t i o n r e g a r d i n gt h ef i r s tk i n do fq u e s t i o n , a c c o r d i n gt ot h ep r o d u c t c h a r a c t e r i s t i c ，b yc e r t a i no p t i m i z e dt a r g e t ，t h ep a p e re s t a b l i s h e st h er e a s o n a b l ep r o d u c t i o n i n v e n t o r ym o d e l ，b a s e do nt h i sa n dp r o p o s e sas c i e n c ep r o d u c t i o ns t o c ks t r a t e g y , c a r r i e so n t h es t o c ko p t i m i z a t i o n r e g a r d i n gt h es e c o n dk i n do fq u e s t i o n , a c c o r d i n gt ot e x t i l e e n t e r p r i s e sc h a r a c t e r i s t i c ，i th a sa n a l y z e dt h ed e v e l o p m e n to fw a r e h o u s em a n a g e m e n t s y s t e m sn e c e s s i t yb a s e do nt h eb a rc o d et e c h n o l o g y ；g i v i n gt h ed e t a i l e di n v e s t i g a t i o na n d s t u d ya n dt h ed e m a n da n a l y s i s0 1 1t h ep r o d u c t i o na n dt h ew a r e h o u s i n gf l o wa tp r e s e n tt o s o m et e x t i l ee n t e r p r i s eh a sc a r r i e do n ；a n db a s e do nt h i s ，g i v i n gt h ew a r e h o u s i n gs e r v i c e f l o wc h a r t ，也eb a s i cf u n c t i o nd e m a n da n a l y s i s ，t h em o d u l ea n dt h es t r u c t u r ea n a l y s i sa n d t h ed a t ad i c t i o n a r ya n ds oo n ；a n da n a l y z i n gt h et o o la n dt h el a n g u a g ew h i c ha r eu s e di n s y s t e m sd a t a b a s ea n dt h es y s t e m ；p r e p a r e df o re a r l i e rp e r i o df o rm a n a g e m e n ts y s t e m s d e v e l o p m e n t i th a sa l s og i v e nt h ea n a l y s i sa n dt h es u g g e s t i o nr e g a r d i n gt h eb a rc o d e c h o i c e 1 1 纺织企业仓库管理的优化及实现英文摘要 k e y w o r d s ：w a r e h o u s em a n a g e m e n t ；i n v e n t o r yo p t i m i z a t i o n ；b a rc o d e ；i n v e n t o r y m a n a g e m e n ts y s t e m i i i w r i t t e nb yg a od e m e i s u p e r v i s e db yy a n gx u h o n g 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学 或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律 责任。 研究生签名：盍叁整日期：塑墨! 迪 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文 合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本 人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分 内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：蔫蕉邀 e l 期： 墅乏丛童旦 导师签名：一二拙盈啦e l期：雄：滏一 纺织企业仓库管理的优化及实现第一章绪论 1 1 论文研究背景 第一章绪论 纺织行业属于劳动密集型行业，目前国内的纺织行业竞争非常傲烈。随着企业的 发展，原料以及产品的入库、出库非常频繁。采用传统的手工方法已不能适应企业的 发展，具体表现在：库存物资积压多，资金周转慢，原始单据繁多，信息利用率低， 数据处理单调，手工处理易出差错以及管理手段落后等，这些都给进一步提高企业仓 库管理工作的质量和水平带来很大的不便。n 3 可见，今天的仓库作业和库存控制已十 分多样化、复杂化，靠人工去记忆、去处理己十分困难。如果不能保证正确的进货、 验收、质量保证及发货，就会导致浪费时间，产生库存，延迟交货，增加成本，以致 失去为客户服务的机会。 企业要获得经济增长点，必须从管理上下工夫，利用先进的计算机技术，对整个 企业的运转进行宏观调控，是企业走向成熟的必由之路。建立高水平的纺织行业管理 信息系统，会起到提高管理效率、促进管理体制改革、改革管理方式、经营决策科学 化等作用，产生有形的和无形的效益，有形的效益可以体现在人员的精简、成本的降 低、产品质量的提高，无形的效益则表现在整个企业管理模式的变革，管理思路的创 新等很多方面。 国外在7 0 年代初计算机在纺织工业中己较为普遍地应用在商业交易、用户服务、 商品制造、生产、计划、个人服务、财务、数据处理和许多其他领域。同时也开始研 究、开发、应用纺织企业计算机管理系统。1 9 7 2 年美国的科诺。米尔斯( c o n em i l l s ) 公司利用一套销售系统为2 3 家工厂服务，同时该系统还能处理各种其他类型的统计报 表和个人事务。许多公司己经用计算机管理库存记录，以便向他们的用户提供较好的 服务。这些仓库管理系统一般允许按指定的式样、颜色或其他特征查询各类物料的现 有数量，能指出上述物料的规定存放地点。1 9 7 1 年m 洛温斯泰姆父子公司( l o w e n s t e m a n d s o n s ) 开发了这一类型的仓库管理系统。少数纺织企业开发了计算机管理系统， 提供了包括用户往来核算、机器和车间完成任务的性能指标数据和机器设备服务的调 度等功能。当时较为著名的系统是米利肯( m i l i k e n ) 公司使用的系统。纺织企业综合 纺织企业仓库管理的优化及实现第一章绪论 管理软件的研制开发在8 0 年代末达到了一个较高阶段。1 9 8 9 年在英国召开的纺织厂信 息管理系统的年会中占统治地位的论文题目是快速反应( q r ) 以及所谓的及时( j u s ti n d m e ) 系统。1 9 9 0 年，美国有一家由计算机监控的纺纱厂，据称是美国最现代化的纺 纱厂，全世界可能没有类似的工厂。该厂使用的v a x l 0 0 0 型计算机综合生产系统c i m 的主要运行特征包括原棉库存管理、维修保养管理、全厂信息输入等。目前，这类纺 织企业综合管理软件国外一般不再单独开发，而是将它们的功能集成到综合性的软件 包中，作为这些软件包功能的一个组成部分。 国外软件的功能性是有口皆碑的。许多功能覆盖了企业需求的方方面面，别是国 外软件在每个表单或脚7 内提供充分的选项及配置功能，这样体现了高度的集成性 并彻底摒弃了人为的操作。其实施的路线也大多从物料为起点，以实现生产计划及成 本控制为核心目标；国内软件也同样提供众多的功能，但其实施的路线往往从财务入 手，其重点在于账务处理并扩展到财务分析功能，强调进、销、存功能，在生产上只 能部分实现主生产计划，所以无法精确控制成本。实施成果比较多是在于固化目前的 管理模式，无法彻底摆脱人工作业。 许多纺织企业生产厂家，特别是中小型的纺织企业，迫切需要一种纺织企业库存 管理方面的系统。因此开发这样一个系统具有重大的实际意义。并且，这一系统的开 发完善将为纺织工业实现全面自动化，提高纺织企业生产效率和管理水平做出巨大的 贡献。 目前，国内大多数纺织企业的管理还停留在人工管理这一层次上，少数企业有了 一定的信息化管理，但在许多方面仍然存在不足，需要进一步改进和提高。将信息技 术与企业的发展战略相融合，可使企业的管理不断创新，企业竞争战略不断创新，企 业竞争力不断提高昭。 本人对淄博某纺织企业进行了考察。该企业几年前开始实施管理信息系统，但是 整个系统只是为生产和财务服务的。然而，在企业的库存管理方面，没有意识到仓库 管理在企业的整个生产中的重要性和指导性，纯人力的操作和单纯的入库出库，给企 业的顺畅运行带来很大的不便，随着企业的发展，各种问题日益突出，具体地说，有 以下几点： 1 生产计划制订不合理。有些产品生产过多，造成积压，极大地降低了仓库的利用 2 纺织企业仓库管理的优化及实现第一章绪论 率和资金的利用率，有些产品生产较频繁，造成生产启动次数较多，生产效率不高。 2 在整个生产的过程中，对于原材料的管理混乱，有需求规定，但是制定生产计划的 时候却忽视对原材料的需求计划，对于一些原材料，随用随领，造成了原料的极大浪 费。 3 企业内部对于库存变化的反应不迅速。库存产品靠人工清点，既耗费了大量的时间， 又容易出错。在变化日益迅速的市场面前，领导若想了解目前的库存情况，以做出决 策，往往不够及时，也不够全面，这严重影响了企业在日益复杂的市场中的生存能力。 4 管理不规范，容易出错。由于纺织企业的产品特点，每天出入库产品的数量较多， 凭手工清点产品数目难免出错，而且不能及时发现，尤其是出库的时候，出错的后果 更是严重。各种出入库单据都需手写，出错后为了方便纠正，直接在单据上修改，造 成了管理上的混乱。 5 产品的质量无法跟踪。企业主要生产各类纱和布，用编织袋或塑料袋包装，因此质 量跟踪须落实到某一包。然而，由于企业有很多车间，各个车间又有多个生产班组， 要想把有问题的那一包产品追究责任到某一个人，这很难做到，这从客观上造成了班 组之间可以推卸责任，影响了工人的生产积极性。 这些都是在库存管理方面亟待解决的问题，归纳起来主要有两方面，一是生产计 划制订方面的不足，二是日常管理方面的缺陷，这己成为企业发展的瓶颈。本文将以 库存论为核心，以条形码技术为基础，力图研制适合企业需求的库存管理系统，来寻 求解决这些问题的途径，使企业的管理水平和经济效益更上一层楼。 1 2 库存管理及库存论概述 库存管理是企业管理的重要一环，包含库存的计划与控制。传统上库存管理通常 是指对物料的进、出、存的业务管理。a p i g s ( a m e r i c a np r o d u c t i o na n di n v e n t o r yc o n t r o l s o c i e t y ) 对库存的定义是：“以支持生产、维护、操作和客户服务为目的而存储的各种 物资，包括原材料和在制品、维修件和生产消耗、成品和备件等 。库存维持了销售 产品和生产的稳定、平衡了企业的物流和流通资金的占用情况，它对市场的发展、企 业的正常运作与发展起到了非常重要的作用口1 。纺织企业管理的核心部分是生产组织 管理，而库存管理是生产组织管理中非常重要的方面。 纺织企业仓库管理的优化及实现第一章绪论 在我国大多数企业中，由于企业在销售预测、生产经营方式、计划管理、现场管 理和信息沟通等方面存在问题，导致生产秩序不稳定，生产缺乏控制。企业为了确保 销售、生产、供应等各部门工作的顺利进行，往往加大库存量，从而导致库存成本增 加，企业产品价格居高不下，使企业失去了市场竞争力。因此，提高我国纺织业的库 存管理水平，减少流动资金占用并加速其周转，对于提高我国企业的整体管理水平及 经济效益具有很大的现实意义。但由于我国的基础环境、企业的管理水平和人员素质 等条件的限制，大多数企业很难照搬西方发达国家先进的管理模式和管理方法。因此， 对于我国现状的纺织业库存管理模式进行研究和探讨就显得十分迫切和需要。 本文将针对某纺织企业库存管理方面的问题，根据产品的特点，利用经典的库存 理论，建立合适的生产一库存模型，确定合理的生产批量，一方面减少库存积压，另 一方面又要保证机器的利用率，优化库存管理。在此基础上，提出开发基于条码技术 的库存管理系统，解决企业在库存管理方面存在的一系列问题。 1 3 条形码技术概述 由于我国纺织企业的特殊性，一是其产品种类比较繁多，二是人员文化素质较低， 所以一般的库存管理软件未必实用，要切实地提高管理水平，就有必要研制基于条码 技术的库存管理系统，利用成熟的条码技术，提高输入的效率和正确率，加强管理系 统的实用性。 条码本身不是一套系统，而是一种十分有效的识别工具，它提供准确及时的信息 来支持成熟的管理系统。条码技术是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。它 作为一种先进的信息采集和输入技术，己被广泛应用于物流信息自动处理和工业自动 化生产过程的诸多行业。在国外超级市场、百货公司、仓库管理、工厂管理、邮电业 务等方面，条形码的应用己经十分普遍“1 。 另外，条码标签易于制作，对设备和材料没有特殊要求，识别设备操作容易，不 需要特殊培训，且设备也相对便宜。条码技术目前已比较成熟，在纺织企业使用条码 技术，能充分发挥条码技术的优势，提高企业的管理水平。 4 纺织企业仓库管理的优化及实现第一章绪论 1 4 论文研究目的和主要内容 本文将针对上述纺织企业( 下文称某纺织企业) 的库存管理现状，对库存管理方 面存在的问题进行细致的分析，找出其产生的根源，并提出切实可行的解决办法。通 过研制基于条码技术的库存管理系统来改善企业的库存管理，通过库存管理，决定某 种成品需要多少原料、半成品及资金，而且确定一些物料的到达时间及库存水平，根 据库存管理的安排，采购及进货决定何时接收货物，计划决定何时何车间( 或工位) 进 行何种生产工作，从而提高企业的经济效益，具有很强的实用性，对于其他纺织企业 的库存管理也有很大的借鉴意义。 本文共分以下四个部分： 1 第一部分是第一章，对某纺织企业的库存管理的基本情况作了介绍，并提出 了存在的主要问题。另外介绍了库存管理、库存论和条形码技术的基本概念。 2 第二部分是第二章，通过对企业库存产品的分析，针对存在的问题，利用库 存论的相关知识，建立起符合企业库存实际情况的模型，优化企业的库存管理。 3 第三部分是第三章到第五章，通过对企业日常管理不足的分析，提出了研制 库存管理系统的必要性。鉴于纺织企业人员文化素质较低，产品种类较多，管理容易 出错以及效率较低等的现状，库存管理系统有必要结合条形码技术来改进不足之处。 其中， 1 ) 第三章介绍了条码生成、打印、识读等方面的一些基本知识。并针对某纺织 企业的实际特点，结合实际，综合考虑，通过市场调研，给出了条码生成方式、打印 问题，条码识读器等方面具体的建议和意见。 2 ) 第四章对某纺织企业目前生产和仓储流程进行了详细调研和需求分析，并在此 基础上，给出产品出入库业务流程图、基本功能需求分析、模块及结构分析及数据字 典等，并对系统的数据库及系统所用的工具和语言进行了分析，为管理系统的开发做 好前期准备。 3 ) 第五章介绍了库存管理系统的实现过程中界面设计的一些原则以及可能出现 的一些问题，如系统的安全问题，实施过程中可能的困难等，并提出了相应的解决措 施。 纺织企业仓库管理的优化及实现第一章绪论 4 第四部分是第六章，总结全文并对库存管理进行展望，提出了进一步努力的 方向。 6 纺织企业仓库管理的优化及实现 第二章库存优化策略的研究 第二章库存优化策略的研究 上一章介绍了某纺织企业库存管理方面存在的问题，并将问题进行了分类。本章 将针对第一类问题，即库存计划制订方面的问题进行分析，找出引起这些问题的主要 原因，根据产品需求方面的特点，将产品分类，对每一类产品建立合适的库存控制模 型，并在此基础上，制订科学的生产一库存计划。 2 1 某纺织企业库存计划制订方面问题的分析 2 1 i 常规产品原料库存问题的分析 某纺织企业在其所有的产品中，有一部分产品，具有长期的订购合同，需要持续 性地生产。 目前，该企业生产批量的制订带有很大的主观意识，一般是按照计划人员的经验 制订，其计划很简单，实际上就是一个生产的通知单，通知生产部门要生产哪几种产 品，而且在制定生产计划的时候没有对相应的需要的原材料的量进行计算，工人在实 际生产过程中，对于原材料随用随领，对原料仓库的管理带来了很大的不便，在生产 过程中也造成了极大的浪费。 有部分产品，他们尝试采用了据说是新引进的一种原料计划算法，确定要生产的 产品及其预计产量；然后制定物料需求计划，计算出原料需求量以及对库存的反馈， 同时对此结果进一步分析出单位成品生产的原料消耗量，为计算成本服务。但是，据 说效果不是很明显。对于原料的管理很多时候还是比较混乱，而且对成本的计算也不 是很精确。 为了解决这些问题，本文将在2 2 节中针对此类产品，提出生产计划制定时合理 的进行原材料需求量的计算，从而为原料仓库的管理给出精确的指导数据，避免浪费， 还能为产品的成本计算给出比较精确的数据。 7 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 2 1 2 小批量产品库存问题的分析 除了作为原料提供给其他厂家外，企业还有一部分产品是直接面向市场中的散 户。这些客户需求往往订购量较少，而且每个时间段内的需求差别较大。在这方面， 由于缺乏统筹的安排，往往制订的生产批量不合理。这里的生产批量经常过小，导致 生产批次较多，虽然产品的库存成本变小了，但是生产启动的费用就变大了，设备的 利用率不高。这大部分是因为刚接到订单就投入生产，而且是只生产订单的量，没有 综合考虑各种因素，来对一段时间内的生产做出合理的安排。 为了解决这个问题，本文将在2 3 中针对此类产品，考虑一个存货周期内( 包含n 个阶段) 的需求情况，以每个阶段平均可变成本最少或总的费用( 包括生产启动费、存 储费及缺货损失费) 最少为目标，提出生产一库存策略。 2 2 原材料需求量的计算原料消耗算法 2 2 1 原料计划算法 纺织企业产品的生产是一个比较复杂的过程，如图2 1 所示。 图2 1 产品生产流程示意图 在企业生产过程中，各种原料一起投入生产，通过并粗工序生成各种混合物，再 将混合物加工生成半成品，最后半成品加工出成品，在并粗工序中有可能投入各种回 8 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 落物参与生产，并且各种混合物只是指导其投入哪几种原料而并不是很清楚具体的原 料数量，混和物加工成半成品也存在这个问题，加工成品时，经纱、纬纱、细纱有可 能是同一种半成品，有可能是好几种。 某纺织企业对于有长期订购合同的某些常规产品，是持续的生产的。在实际生产 过程中，对于大部分产品的原材料随用随领，对原料仓库的管理带来了很大的不便， 在生产过程中也造成了极大的浪费。有部分产品尝试采用的原料计划算法，效果不是 很明显。 原料计划算法是参照前一个月产品的生产数量，制定一个产品生产计划，确定要 生产的产品及其预计产量；然后制定物料需求计划，计算出原料需求量以及对库存的 反馈。在生产方面，先根据原料的投入量和半成品生产计划计算出来半成品生产的原 料消耗，然后根据成半成品投入量和成品生产计划计算出来成品生产的半成品消耗， 最后计算出来成品生产原料消耗，计算出来的结果为仓库管理服务，同时对此结果进 一步分析出单位成品生产的原料消耗量，为计算成本服务，此乃计划算法。算法如下： ( 1 ) 根据生产通知单得到下个月将要生产的产品名称及要生产的计划数量s l ， s 2 ，s n 。 ( 2 ) 对每种将要生产的产品制定一个单位原料需求计划，即每吨成品需要消耗多 少半成品b c l ，b c 2 b c n ，每吨半成品需要消耗多少原料j h l ，j h 2 ，j h n ，这样做 可以计算出下个月的原料需求量，另外制定计划系数也对精确的计算产品成本起到了 很重要的作用( 下一小节会提到) 。原料需求的计划算法如公式2 2 1 和2 2 2 ： 毋= s t b c j ( j = i 棚) ( 2 2 1 ) k = l 弓= b k j e j ( j = 1 朋) ( 2 2 2 ) k - - 1 其中公式2 2 1 是计算每种半成品所需要的量，其中公式2 2 2 是计算每种原料 所需要的量，这两个公式的计算顺序不能颠倒，相当于把生产过程逆转，即成品一 半成品一 原料，这样就把所计算出原料的需求量。 ( 3 ) 将计算出来的原料需求量及时提供给仓库，与库存作比较，如果库存不足， 可及时采购。同时，避免盲目的浪费。 9 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 该方法有几点不足： 首先，这种算法可以在一定程度上计算中生产计划需要的原料需求量，但是这种 计划算法所使用的一些数据是实验数据。而在实际的生产过程中，还可能投入各种混 合的回落物，那这种算法就不够精确，对仓库的管理带来一些不便。 其次总的成本是不变的，但是具体某种产品的成本的计算不够精确，其原因就是 在对产品的原料消耗分配不够精确，因为原料的分配是按照产量的百分比计算的，实 际上，在每种产品的生产过程中，原料所占的比重是不同的，而上述算法在比重相同 的情况下起计算结果才是精确的。 基于以上原因，要求企业有必要采用一个更好的方法，能够精确计算原料的消耗， 保障库存供应，减少原料的浪费，也能为成本的计算提供有说服力的数据。 2 2 。2 原料消耗算法 在生产过程中，为了避免原材料浪费及成本计算不合理等问题，每个月末比较精 确地制定下一个月的生产计划和原材料需求计划，这样才能比较合理地生产，对生产 起到很好的指导作用，同时将信息反馈到供应部门，保障库存供应，减少原料的浪费， 也为成本的计算提供有说服力的数据。 纺织企业在生产过程中有其特殊性，一种成品即布是由多种半成品生产而成的： 生产半成品即纱时，是多种原料即棉花同时投入，产出多种纱，在投入时还可能投入 各种混合的回落物，因此如何精确的计算出半成品的原料投入就是一个难点。可以运 用原料消耗算法。 在实现这个算法前先定义一些变量，设某次生产半成品投入的各种原料重量为 y l ，y 2 y n ，生产完成后剩余的原料对应量分别是yi ，y 2 ，y n ，投入的回落物 的量为h l ，h 2 ，h k ，生产出来半成品的量为b l ，b 2 ，b m ，这些都是生产提供的数 据。 整个算法如下： ( 1 ) 计算在本次生产过程中每种原料的实际投入量y s k ( k = l n ) ，计算方法如公 式2 2 3 ： y s k - y k y k忙l n ) ( 2 2 3 ) 1 0 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 ( 2 ) 每种回落物都有混合比率h b l ，h b 2 h b k ，根据回落物的投入量以及混合 ， 比率计算出折合回落物中每种原料的投入量坶算方法如公式2 2 4 ： y s 。= h ，木脚。 ( 2 2 4 ) 舶= i ( 3 ) 更新每种原料的投入量y r k ，计算方法如公式2 2 5 ： ， 珥= 路_ j + 坯七 ( k - 1 n )( 2 2 5 ) ( 4 ) 原始的生产数据只有原料投入总量，与某个要生产的半成品进行对应，在中 间的生产过程中一部分原料有可能被拿出而投入到另一种半成品的生产中去，以此 要计算出每种半成品对应的原料投入量，设某种半成品由j 种原料投入生产而成，在 生产计划中每月提前制定生产计划，每种半成品都有原料的计划单位消耗量 j h l ，j h 2 ，j h j ，要进行加权计算每种原料在半成品b j ( j = 1 m ) 中的投入量 b j k ( j = 1 m ，k = l - - n ) ，计算方法如公式2 2 6 ，其中j h ，为该原料在每种半 成品的计划单位消耗量。 b ，j h 。 歌= i 上l 幸珥 哆j h ， i = 1 ( 2 2 6 ) 上述算法计算出来各种原料在每种半成品中的生产投入，这种算法比原来算法有 所改进，就在公式2 2 6 ，原算法没有乘以计划单位消耗量j h l ，2 m i ，这样算 出来的结果明显不够精确，改进之后经生产的实际检验算法是正确的，能够比较精确 的计算出原料投入。 ( 5 ) 计算完成半成品对应的原料投入，下一步计算成品对应的原料投入。根据实际生 产中成品对应的半成品的数量和半成品对应的原料数量计算出成品对应的原料投入。 ( 6 ) 根据本次生产的实际成品和半成品的原料消耗结果，计算出来单位成品的原料投 入量，来作为下个月的单位成品计划原料投入量，从而使结果更加精确。 2 2 3 算法验证 下面对产品消耗算法进行验证。( 此验证是在某纺织企业的实验生产下完成的。) 举例某纺织企业某月两种半成品利用计划算法的实际生产所用的数据。表2 1 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 是某月制订的半成品生产计划。 表2 1 半成品生产计划 半成品名称原料名称单位系数( 吨)半成品产量( 吨) 2 0 0 9 a c 4 55 80 4 2 4 6 9 1 2 2 0 0 9 ac 4 51 5 s0 7 6 6 2 0 0 9 bc 4 58 s0 4 4 8 2 0 0 9 bc 4 5 5 s 0 4 1 22 8 9 9 2 0 0 9 b c 4 51 5 s0 3 9 8 从表2 1 中可以知道生产某种半成品需要投入哪些原料，并且还知道生产每吨半 成品需要投入多少吨原料。 表2 2 是某月原料投入量和半成品产出量。从表2 2 中可以获取每个月每种原料 投入总量和每种半成品生产出的总量。在验证过程中表2 2 中的数据是经过汇总而来 的，将每月的这几种原料总的投入量和回落物的折合量加在起得到的结果显示在表 2 2 中，因为验证的目的就是研究算法的合理性，所以把其中繁琐的生产过程忽略过 去而直接针对算法研究。 表2 2 原料投入和半成品产出量 原料名称原料投入量( 吨) 半成品名称半成品产量( 吨) c 4 5 5 s4 1 2 52 0 0 9 a6 9 1 2 c 4 5 1 5 86 4 4 9 2 0 0 9 b2 8 9 9 c 4 5 8 s1 2 9 9 然后按照公式2 2 6 计算出每种原料在半成品生产中各自投入量。然后把公式 2 2 6 中的原料的计划单位消耗量j h j 参数去掉也计算出每种原料在半成品生产中各 自投入量，这种计算方法即是计划算法。结果显示在表2 3 中。 表2 3 算法比较 产量比率投入量( 吨)组成比率投入量( 吨) 原料名称半成品名称 ( 原料消耗算法)( 计划算法) c 4 55 s2 0 0 9 a2 8 2 2 9 3 1 c 4 51 5 s 2 0 0 9 5 2 3 35 2 9 5 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 c 4 58 s2 0 0 9 b1 3 0 1 2 9 9 c 4 5 5 s2 0 0 9 b1 2 1 71 1 9 4 c 4 5 1 5 s2 0 0 9 b1 9 01 1 5 4 将结果进行分析： 如果按产量比率( 原料消耗算法) 进行计算，生产1 吨2 0 0 9 a 需要1 1 6 5 吨原料， 其中原料c 4 55 s 需要0 4 0 8 吨，原料c 4 51 5 s 需要0 7 5 7 吨。生产1 吨2 0 0 9 b 需要 1 5 2 3 吨原料，其中原料c 4 58 s 需要0 4 4 8 吨，原料c 4 55 s 需要0 4 2 0 吨，原料c 4 5 1 5 s 需要0 。6 5 5 吨。 如果按组成比率( 计划消耗算法) 进行计算，生产1 吨2 0 0 9 a 需要1 1 9 0 吨原料， 其中原料c 4 55 s 需要0 4 2 4 吨，原料c 4 51 5 s 需要0 7 6 6 吨。生产1 吨2 0 0 9 b 需要 1 2 5 8 吨原料，其中原料c 4 58 s 需要0 4 4 8 吨，原料c 4 55 s 需要0 4 1 2 吨，原料c 4 5 1 5 s 需要0 3 9 8 吨。 明显可以看出两种半成品投入的单位原料数量相差很大，而在实际生产时每种半 成品投入的原料比率在1 1 9 到1 2 6 吨之间，可见传统的计划算法是不够精确的， 对成本的制定指导也不够精确。 原料消耗算法能够精确计算原料的消耗，能从源头上减少原料的浪费，为保障库 存供应提供有力的数据，也能为成本的计算提供有说服力的数据，是比较可行的。 2 3 已知需求的不连续的小批量产品的生产一库存策略 上面对产品的需求假定为常值，即平稳连续的，虽然这样的产品占了一部分，然 而，在某纺织企业的订单中，还有相当一部分( 例如纱g j l5 k d ( 2 0 长绒棉) ) 是不连 续的需求，例如说，本周的订单是2 5 包纱，下周可能是1 5 包，再下周可能是3 0 包。 这类产品有一个特点，订货量较少，品种较多，需求变化且需求信息已知。基于以上 特点，可以对这一类产品建立一个定数模型，确定最优的生产一存储策略。 2 3 1 以存货周期内每阶段平均可变成本最少为目标的策略 假设阶段性的需求有一个最优值，要把这些零散的需求集中合并成为一个统一 的生产单，启动一次生产。如果生产启动次数过于频繁，生产启动成本过高，导致总 】3 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 费用过高。如果生产启动次数较少，一次生产产品的数量过多，存储成本过高，导致 总费用过高。所以，目标就是要找到一个最优值n ，使得阶段性的需求能够被合井成 为一个生产批次。 基于这类产品的特点不考虑存储空间的约束以及生产能力的约束。 假设时间段i 内的需求定义为d i ，则满足今后的n 个时间段内的需求的生产量 为：q = d ，= l 假定生产能力远远大于需求，即货物瞬时补充完成，这样存货量的最大值为q 满足市场需求以后，假定存货水平降为零，( 如图2 2 所示) 平均存货水平约为q 2 ， 存储费为：( q 2 ) 枣n 。 口 摩 存 水 平 图2 2 满足n 个时间段需求的基础上的库存水平变化趋势图 在n 个时间段内的总可变成本费用为k + 詈宰奉j i i = k + 平均可变成本为：c ：熹+ 卡h * d t c 2 3 ，。 1 4 ， n h 宰y d ， _ 一 o 2 。每个阶段 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 。 。 、 成本过高 _ 成本过高 辫襄本过嵩 墨蒿薪装臌毕 最优值 图2 3 总体可变成本与一个生产周期内的时间段的数量 从图2 3 可以看到，在图中左半部分的存货周期中，由于受生产启动费的影响， c n 较高。随着时间段数量n 的增多，成本曲线逐渐下降，并在达到一个最低点后才 开始逐渐上升。可以通过对连续两点n 的比较来确定最低点。如果一次性生产n + 1 个时间段的货量与一次性生产n 个时间段的货量比起来要便宜的话，就意味着所选定 的点位于图的最优值的左侧。如果继续提高n 的值，并在接下来的某一点发现一次性 生产n 十1 个时间段的货量与一次性生产n 个时间段的货量比起来要更昂贵，就意味 着已经找到了n 的最优值，如果n 值继续上升，成本将会继续增加。因此只要比较 n + 1 个时间段的存货周期的可变成本与n 个时间段的存货周期的可变成本，来确定是 成本最优的n 值啼1 把n + i 代入( 2 3 1 ) ，可以得到： 熹+ 半 3 想要对c m 大于c 。的点加以确定，得出： 量+ 坐 墨+ 坐 整理后，得出： 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 n 枣( n + 1 ) 木d n + l ( 2 * k ) h ( 2 3 3 ) 可以利用这个不等式，以迭代的方式来确定最优值n 该方法计算简便，但是，实际使用时应注意：考虑n 十m 个时间段的存货周期 与n 个时间段的存货周期的可变成本的比较。若n 为最优值，则： ：k + 尘i = l + h * z q ( 2 3 4 ) n + m2n2 ( 2 3 5 ) 然而，由于d ，的不确定性，并不能确保上述不等式成立，即合并n 个时间段的 需求进行生产时，可变成本可能达到局部最优值，而非全局最优值，实际计算时，要 进行以下测试：旬 c n + 2 c n 即： n 奉( n + 2 ) 奎( d n + l + d n 十2 ) ( 4 宰k ) h ( 2 3 6 ) 当找到一个转折点时，就需要进行这样的测试，如果不等式( 2 3 6 ) 成立就接 受这个结果，如果不等式不成立，就必须继续直到找到另外一个转折点。 例如：g j l 5 k d ( 2 0 长绒棉) 的生产启动费为5 0 0 元，每件产品每周的存储费为 2 0 元，在今后1 l 周对该产品的需求如下： 表2 4g j l 5 k d 产品未来1 1 周的需求量 周1234567891 01 1 需求3527849551 01 2 要制定合理的生产一存储策略。 已知k = 5 0 0 元次，h = 2 0 元周，则2 * k h = 2 木5 0 0 2 0 = 5 0 ，4 枣k h = 4 水5 0 0 2 0 = 1 0 0 计算如下表： 表2 5生产计划计算表 时间段1 2 3 4 56 7 8 9 1 01 1 需求( d i ) 3527849551 01 2 1 6 他 国 必 q 勘一 坳 + 纺织企业仓库管理的优化及实现第二章库存优化策略的研究 nl3123l2312 2 n + ( n + 1 ) 幸d n + i 1 08 41 61 21 0 81 03 0 1 2 0 2 4 1 2 2 2 52 1 03 3 0 n 木( n + 2 ) + ( d n + l + d n + 2 ) 产量 1 0 1 91 92 2 关于第1 0 周和第1 l 周需求量安排的说明：由于第1 l 周是本时间段的最后一周， d 。不存在。所以第1 0 周和第1 1 周的需求量必须考虑合并到上一批中生产还是另外 再启动一次生产。若合并到上一批生产即在第7 周生产，花费的可变成本为 1 0 木3 木2 0 + 1 2 半4 木2 0 = 1 5 6 0 元，若再启动一次生产，应该是在第1 0 周启动一次生产，花 费的可变成本为5 0 0 + 1 2 2 0 = 7 4 0 元，显然，应该在第1 0 周再启动一次生产，产量为 2 2 件。 所以，未来1 1 周该产品的生产计划应是第1 周生产1 0 件，第4 周生产1 9 件，第 7 周生产1 9 件，第1 0 周生产2 2 件。 讨论：该模型建立在不连续的时间点上的需求已知的前提下，在现实中，可以一 次性接受未来较长时间段内的订单( 例如说三个月) ，这个周期分为若千个时间段，如 以周为单位，分为1 2 个，确定每周的需求量，这样就可以制定出合适的生产一库存 计划。另外，在合理的误差范围内，通过预测也可以确定未来一段时间的需求量。由 于此模型假定的平均存货水平为近似值，而且预测也有误差，所以用这个方法能取得 比较好的结果，却不能保证取得最好的结果。 2 3 2 以总费用最少为目标的策略 换一个角度对该模型的再思考：上面解决问题的思路是以建立在一个存货周期 内使每个时间段可变成本最优的n 值必然存在的基础上，通过比较找到n 值，从而确 定存货周期，得到较优的生产计划如果从动态规划的角度来看，可以把这个问题看 作一个n 阶段决策问题( 如图2 4 ) 。 纺织企业仓库管理的优化及实现 第二章库存优化策略的研究 时蜘蕊l时期霸名时秘霸盘 嗍囊随 图2 4 生产计划安排的n 阶段决策示意图 如上图所示，先考虑两个时间段，此时有两种策略，一是两个时间段独立生产， 可变成本为两次生产启动费加上本时间段内的存储费。二是成批生产，可变成本为一 次生产启动费加上本时间段内的存储费加上时间段2 内的所需产品在时间段1 内的存 储费。总费用的最优值为两者的最小值，嗍即： ， f 2 = m i l l k+hd,2+k+hd22l=mintk h d , 2k 2 2 k ) =， l + j 蛾i 同样，考虑第三个周期，也可以分为独立生产和成批生产两种策略。 f 3 = m i l l j 【k k + + j l l f ( 2 砬+ 码) + 忍d 3 如果在第n + i 段，独立生产的费用小于成批生产的费用，那么前n 个时间段就作 为一个存货周期。同样可以确定以后的存货周期及生产计划。以上面的例子为例，采 用动态规划法来确定生产一库存计划。 表2 6 动态规划法制订的生产计划计算表 时间段 1234567891 01 l 需求( d i ) 3 5 27849551 01 2 n1 2 34 5 1 2 3 4 56 1 1 2 独立5 0 01 0 0 01 1 0 01 1 8 01 6 0 0 5 0 01 0 0 01 0 8 01 4 4 01 7 4 0 21 4 0 5 0 0 1 0 0 0 成批 6 0 06 8 01 1 0 01 7 4 05 8 09 4 01 2 4 01 6 4 02 6 4 07 4 0 产量 1 73 12 2 按表