《物流系统分析与设计》第四章PPT课件.ppt

物流系统分析与设计 第四章物流系统控制机制分析与设计 江西财经大学统计学院教师中国物流学会会员 中国运筹学会会员李毅学博士 liyixue2000 学习要点 物流系统控制的概念及类型物流系统控制机制分析与设计方法 第一节物流系统控制机制分析与设计的意义 一 第三方物流与第四方物流的比较分析二 物流系统控制机制设计在供应链管理中的地位与作用 一 第三方物流与第四方物流的比较分析 从物流运作的主体及其服务的内容来看 物流发展经历了传统自营物流模式 第一方物流模式 第二方物流模式 功能性外包物流模式 现代第三方物流模式 the hird arty ogistics 和第四方物流模式 the ourth arty ogistics 四个发展阶段 目前 以上四种物流运作模式依然在物流实践中共存 但是现代第三方物流模式和第四方物流模式越来越表现出强大的竞争优势 第三方物流模式 第三方物流企业通常是一种集成的物流企业 它能够集成物流的多种功能 如仓储 运输 信息处理和其他的辅助功能 如包装 装卸 流通加工等 集成的第三方物流服务内容包括 1 货物配送 即及时准确将货物送到指定地点 2 连锁经营 即实现内部物资的统一配送 3 包装加工 根据货物特点和客户要求进行包装 4 销售前后的服务 包括海关报关 中介代理等 5 仓储运输 6 电子商务 集成的第三方物流大大扩展了物流服务范围 它为上游厂商提供产品代理 管理服务和原材料供应 并全权代理下游经销商配货 送货业务等 集成的第三方物流项目必须进行整体网络设计 包括信息中心的系统功能设计以及配送中心的选址流程设计等 CaseStudy 案例分析 某国际著名电器公司实施第三方物流 公司实施3PL前的状态 业务管理架构 运作网络 3工厂 3CDC 54LDC 主要运作指标 平均库存 45天订单完成时间 OTD 5天准时到达率 90 物流总成本 XX 公司实施3PL前的状态 工厂 CDC LDC 分销 零售商 公司实施3PL前的分销网络 项目管理队伍 确定目标 方案规划 方案评估确定 制定实施计划 试运作 现状分析 全面推广 宝供的物流方案规划 制定实施计划 确定目标 方案规划 试运作 全面推广 现状分析 项目管理队伍 方案评估确定 1 确认合作伙伴关系 2 项目领导团队由双方高级经理共同组成 3 跨部门团队 PGL 销售 营运 质量保证 财务 IT 审计等 客户 物流 生产 财务 销售 IT 审计等 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 诊断结果 1 物流总成本与平均库存量较高 2 物流系统缺乏灵活性 反应速度迟缓 3 信息集成程度化低 4 物流运作质量不稳定 5 客户满意度较低 6 人员偏多 管理跨度和难度较大 全面推广 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 项目目标 1 物流总成本 降低5 左右 2 改善客户满意度 3 降低库存 30天以内 4 订单完成时间 OTD 4天以下 5 准时到达率 98 以上 全面推广 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 核心建议方案 1 改变企业物流实施战略 选用专业3PL2 整合运作网络 进行DC整合3 优化业务流程 定单管理流程 运输管理流程 仓库管理流程4 组织架构整合 5 整合信息网络 实施基于Web based的信息流管理 全面推广 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 1 由 客户 专家评审委员会分阶段评估 分销运作网络 业务流程 信息网络规划2 重点测评KPI 可实施性 可衡量性 选出最佳方案 全面推广 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 全面推广 试运行点及试运行计划 DC整合时间表 库存整理 移动计划 信息集成 测试方案 新业务流程培训计划 内部 外部客户的沟通计划 制定详细的实施计划 包括 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 全面推广 组成高效率的实施团队 严格按试运行时间表推进 100 的培训合格率 日常业务的负面影响率 0 试运行 里程碑 制定实施计划 方案评估确定 确定目标 方案规划 试运作 现状分析 项目管理队伍 全面推广 项目实施结果 业务管理架构 运作网络 3工厂 3CDC 20LDC 公司实施3PL后的分销网络 165VPN MFG 成品转移单货物运输单成品出库单运输配送单调换单 退货入库单 客户 宝供数据库 PC 成品转移单货物运输单 打印 成品出库单运输配送单调换单 退货入库单 打印 销售商 打印 成品出库单调换单 退货入库单 运作点 宝供运作点 宝供运作点 宝供运作点 路由器 China Net163 公司实施3PL后的信息系统 路由器 实施前后的业绩比较 双方高层领导的重视充分授权的项目合作团队全面的物流系统整合优化信息技术的有力支持具有丰富运作经验和强大运作能力的供应商 项目成功关键要素 第四方物流模式 第三方物流提供商自我认识的不确定性以及客户需求的多样化促使物流服务发生从自营物流到第三方物流再到第四方物流的逐步转变 第四方物流是一个供应链的整合协调者 协调管理组织本身与其他互补性服务商所有的资源 能力和技术 提供综合的供应链解决方案 第四方物流是具有领导力量的 侧重于业务流程外包的中立物流服务商 它通过对整个供应链的影响 解决物流信息共享 社会物流资源充分利用等问题 向客户提供可评价的 持续不断的客户价值 第四方物流解决的主要内容包括以下方面 1 准确把握复杂的客户需求 提供全面而完善的整体供应链物流解决方案 2 根据客户特殊的需求 整合和改善供应链流程 3 承接供应链多个职能和流程的运作 4 协调与监控供应链结点企业之间的合作关系 5 围绕供应链整合和同步问题 提供多个行业供应链解决方案的开发与咨询 6 充分利用信息技术 战略思维 精细分析 流程再造和卓越的组织变革等管理手段为客户提供增值性服务 第四方物流 4PL 物流外包的发展历程 第四方物流 4PL 特点 1 首先 第四方物流提供一整套完善的供应解决方案 一个前所未有的 使客户价值最大化的统一的技术方案的设计 实施和运作 只有通过咨询公司 技术公司和物流公司的齐心协力才能够实现 再造 供应链过程协作和供应链过程的再设计 变革 通过新技术加强各个供应链职能 变革的努力集中在改善某一具体的供应链职能 包括销售和运作计划等实施 流程一体化 系统集成和运作交接 执行 4PL承担多个供应链职能和流程的运作 其次 第四方物流通过其对整个供应链产生影响的来增加价值 4PL充分利用了一批服务提供商的能力 包括3PL 信息技术供应商 合同物流提供商 呼叫中心 电信增值服务商等 再加上客户和4PL自身的能力 第四方物流 4PL 特点 2 第四方物流 4PL 运作方式 运作方式超能力组合 4PL与3PL合作 共同开发市场 第四方向第三方提供一系列的服务 包括 技术 供应链策略技巧 进入市场能力和项目管理专长 方案集成商 4PL为客户提供运作和管理整个供应链的解决方案 行业创新者 行业解决方案会给整个行业带来最大的利益 第四方物流会通过运作策略 技术和供应链运作实施提高整个行业的效率 第四方物流 4PL 不同模式物流公司比较 第四方物流案例 美国安盛咨询公司 为了管理在欧洲的维修部件的物流业务 安盛公司和菲亚特的一个子公司合资成立了新的物流公司 进行与备件管理有关的计划 采购 库存 配送 运输及客户支持等作业 其中 安盛公司占20 的股份 提供管理人员 信息技术及运作管理与重组方面的专业技术 菲亚特子公司占80 的股份 投入位于6个国家的仓库 775名雇员以及部分资本 并负责运作管理 7年多的回报达6700万美元 节约额中的2 3左右来自运作成本的降低 还有20 来自库存管理 15 来自货运成本 新物流公司履行订货的准确率达到了90 甚至更高水平 在一项称为 连接2020 的4PL运作中 安盛公司承担了管理的任务 连接2020 是英国公用水事业中最大的泰晤士公用水事业有限公司的一个子公司 其建立是为公用事业提供物流与采购服务 它把全部服务外包给由安盛咨询公司进行管理并提供一个运作部门ACTV ACTV每年的营运费是1500万美元 包括采购 订货管理 库存管理和配送管理 结果显示 供应链成本降低10 库存成本减少40 供货延迟成本下降70 安盛确定了3种可能的4PL模式 协助提高者 即4PL为3PL工作 并提供3PL缺少的技术与战略技能 方案集成商 即4PL为货主服务 是和所有3PL提供商及其他提供商联系的中心 产业革新者 4PL通过对同步与协作的关注 为众多的产业成员运作供应链 在欧洲的例子属于其中的 方案集成商 的模式 案例 埃森哲的第四方物流公司 美国 RyderIntegratedLogistics和信息技术巨头IBM和第四方物流的始作俑者埃森哲公司结为战略联盟 使得Ryder拥有了技术和供应链管理方面的特长 而如果没有4 的加盟这些特长要花掉Ryder公司自身几十年的工夫才能够积聚起来 欧洲 埃森哲公司和菲亚特公司的子公司NewHolland成立了一个合资企业NewHollandLogisticsS P A 专门经营服务零配件物流 该公司由NewHolland拥有80 的股份 埃森哲占20 的股份 NewHolland为合资企业投入了6个国家的仓库 775个雇员 资本投资和运作管理能力 埃森哲方面投入了管理人员 信息技术 运作管理和流程再造的专长 零配件管理运作业务涵盖了计划 采购 库存 分销 运输 和客户支持 在过去7年的总投资回报有6700万美元 大约2 3的节省来自运作成本降低 20 来自库存管理 其他15 来自运费节省 同时 NewHollandLogistics实现了大于90 的定单完成准确率 二 物流系统控制机制设计在供应链管理中的地位与作用 从供应链管理的角度第三方物流和第四方物流的兴起在很大程度上受到了供应链管理思想的巨大影响 在供应链管理环境下 客观上要求物流 信息流 资金流的有效集成 而物流管理不仅是服务 而且还是组织管理 随着企业内部物流一体化趋向完善 企业外部物流一体化正成为企业供应链管理中需要着重解决的问题 如何控制物流的整体成本业已成为外部物流一体化的关键 特别是供应链中由谁来控制物流以及采用什么样的控制手段将直接关系到供应链的竞争能力 从系统科学的角度 控制是系统建立 维持和提高自身有序性的手段 凡是系统都需要对其组分进行某种调节控制 物流系统也不例外 随着现代物流的不断发展和竞争环境的动荡演化 物流组织的结构形式也变得越来越复杂 在未来 不仅是制造企业或工商企业选择其物流业务外包给专业化的第三方 而且 承担物流服务的企业同样可能把其部分业务外包给其他第三方物流企业 从这个意义讲 未来的物流企业将是动态物流联盟的组织形式 这样 对于动态物流联盟的主导企业而言 物流系统的控制机制分析与设计就显得尤为重要 第二节物流系统控制概述 一 系统控制的基本概念系统控制理论是研究系统控制规律的科学 它是通过总结机械系统 生物系统以及人类社会系统等的控制作用而不断发展起来的 系统控制的目的是为了在系统内外部环境发生变化的情况下保证系统目标的实现 也就是通过系统控制来纠正系统实际产出与系统目标间的偏差 系统工程控制理论认为不同系统的控制调节过程都存在着目标 信息的传递和反馈 控制作用等要素 其中信息的传递和反馈是系统控制的基础 目标则是系统控制所要参照的对象 控制作用是控制主体与控制客体之间的一种相互作用 实际上就是控制主体对客体施加的一系列调整过程 根据控制方式的不同 系统控制可以分为开环系统和反馈系统两种 开环系统的特征是 系统的输入决定系统的输出 而系统的输出对系统的输入不存在反馈控制作用 在开环系统中 系统过去的活动不能调节将来的活动 系统不监测其本身的活动 也不对本身的活动产生反应 反馈系统的特征是 有一个闭合的回路结构 这个回路结构使系统过去的活动结果返回调节系统将来的活动 即系统的输出对系统的输入有影响 二 物流系统控制的基本概念 物流系统控制的概念所谓物流系统控制其实就是系统控制理论在物流系统中的具体应用 所以物流系统控制具有系统控制的一般特征 不过除此之外 物流系统控制还有自身特点 物流系统存在的目的就是为了实现特定的目标 但物流系统目标的实现并不容易 因为物流系统在实际运营当中所面临的内外部环境是不断变化的 这就导致物流系统实际产出偏离物流系统目标 这时我们就要对物流系统的运转进行一定程度的控制 也就是说 物流系统控制是为了调整系统实际运营结果与物流系统目标之间的差距 物流系统控制的内容 物流系统控制基本上都会涉及以下几个方面 成本控制在物流系统整个运营过程中要尽可能地降低成本 只有将成本控制在最低限度 整个物流系统才有可能实现产出效益的目标 不然如果成本过高而导致整个物流系统亏损 那么其他目标的实现似乎也就没有多大意义 这里成本控制可以说贯穿了整个物流系统 涉及采购 生产 库存以及配送等流程 物流成本控制 成本定义及组成 概述 制造行业的供应链有三个阶段 第一是制造行业企业内部的业务整合 即完成典型ERP构架 第二是建立企业社区 优化供应商之间的供应链 第三 完成从生产原材料到客户的所有业务流程协同 实现供求关系的结合 中国制造业目前还处于第一阶段 制造业的供应链成本高以及物流企业管理分散正在影响着中国制造业的发展 物流成本组成 企业的物流成本由供应物流子系统 生产物流子系统 销售物流子系统和废弃物物流子系统中的显性成本和隐性成本构成 显性成本存在于运输 仓储 装卸 搬运 配送 流通加工和信息传递等工具的基础设施 设备资源和运作过程中 隐性成本存在于由于物流运作不畅导致的库存费用增加所形成的资金利息成本 库存资金占用的机会成本和市场反应曼的损失及管理不善造成的的货物损失和损坏的成本 物流成本控制 数据分析 1 从右图中的数据可以知道 在美国企业的物流成本中 运输 仓储 库存搬运所花费的成本占据了企业物流成本的巨大多数 因此要控制物流成本 关键是要运用先进的管理方式减少在运输 仓储和库存搬运过程中的成本 因此其物流过程的信息化 选择适合企业的物流管理系统是越来越多企业采取的积极解决方式 下页图表就表明了这个问题 物流成本控制 数据分析 2 案例 中外运降低客户经营成本 1 公司概况中外运是中国对外贸易运输 集团 公司的简称 是一个以运输业为主 实行跨地区 跨行业和跨国经营的大型企业集团 中外运经过50年的发展 在国内外拥有完善的业务经营网络 业务范围涉及货运代理 海洋运输 船舶经营 班轮运输 船务代理 航空货运 铁路运输 汽车运输 多式联运 仓储 进出口贸易 以及对外经济合作 广告房地产等诸多领域 中外运集团是我国最大的国际货运代理企业和第三大船东 也是一个准物流企业 中外运集团对企业的定位是把中外运从一个传统的外贸运输企业建成有多个物流主体组成 按照统一的服务标准流程和规范体系运作的 国际化 综合性的大型物流企业集团 并制定了一个为期三年的战略目标和实施步骤 案例 中外运降低客户经营成本 2 降低客户成本是发展现代物流的重点在中外运的物流经营连年中 提出了降低客户经营成本的目标 物流服务降低客户成本主要是通过对企业企业供应链过程中的各个环节 各个因素的综合分析与控制来实现的 在这一过程中物流管理的目标并不仅仅限于运输 仓储等企业对外交易的有形费用 更重要的是通过高效率的物流配送服务降低客户的各种无形费用 中外运就是从这两方面来入手 通过动态的物流成本分析 来实现企业物流效益最大化的目标 主要表现为 降低直接的运输机配送费用 零库存 的成本效应 优化资金流 提高企业的资金效率 质量控制 质量控制是针对物流系统所要实现的服务而言的 物流系统所提供的服务若想达到很高水平 则必然要对物流系统各个流程进行严格的质量控制 这里主要涉及到物流系统的生产过程 因为物流系统所提供的物品质量高低在很大程度上取决于其生产过程的质量控制 日本崛起与戴明 流程控制 一个比较完整的物流系统会涉及到原材料的采购 物品的生产制造以及物品的配送整个流程 通常情况下 整个流程在时间 空间上都会有很大的跨度 流程控制就是尽可能缩小这种跨度 因为如果流程在时间 空间上的跨度过大 一方面它会导致物流成本过大 另一方面也会导致物流系统的服务水平下降 所以从这个角度来看 流程控制似乎在一定程度上同时完成了上述成本控制和质量控制两者所要完成的任务 海尔日清日高 物流系统控制的分类 物流系统控制在实际操作中种类很多 但基本上可以分为三类 即事前控制 事中控制和事后控制 事前控制 事前控制也可以叫做超前控制或者前馈控制 它主要通过对物流系统各投入要素进行严格的监视 确保它们符合特定的标准 如此经过物流系统的运转 使得最终的物流系统产出尽可能与物流系统目标相符 如图 所示 事前控制是一种比较复杂的控制方法 因为在确定物流系统投入要素是否符合特定标准时 这个尺度很难把握 这需要事先制定出详细的标准参照体系 而标准参照体系的确定来源于物流系统本身的不断调整 尽管事前控制很复杂 但如果应用恰当 则可以使得物流决策者提前采取相应措施来纠正偏差 这样可以大大降低物流系统运营成本 同时也在一定程度上提高了物流系统的服务水平 图 物流系统事前控制 事中控制 事中控制也叫实时控制 指的是在物流系统运营过程中即时采取的一种控制方法 通常是参照现有的理论或者比较实用的经验而采取的矫正行为 例如物流批量控制 盈亏平衡控制 专家控制等 如图 所示 图 物流系统事中控制 事后控制 事后控制也叫反馈控制 这是一种常见的控制模式 它主要通过监测物流系统实际运营结果 比较该结果与物流系统目标之间是否存在偏差 如果存在一定程度上的偏差 则采取措施来纠正物流系统的相关运营流程 从而调整物流系统实际运营结果与物流系统目标之间的偏差 如图 所示 图 物流系统事后控制 要想成功地对物流系统进行事后控制 我们需要详细了解下述几个方面的相关信息 目标 目标值 物流系统的一系列活动最终都是为了使得物流系统所处状态尽可能趋向物流系统的目标值 观测值 为了对物流系统进行控制 就要不断监测物流系统所处状态 同时获得相关的实时数据 这些实时数据就是观测值 预测值 在受控物流系统实际运营结果与目标值发生偏差之前 通过相关预测装置或者手段得到的有关受控物流系统的运行状态参数和运行数据 即预测值 偏差 实际值与目标值之间的差额就是偏差 事后控制就是通过比较实际值与目标值之间差额的大小来发出相关控制指令 从而相应改变受控物流系统的运行状态 进而使得受控物流系统的实际值趋向于目标值 这里 最为典型的就是仓库管理系统 如果实际库存量偏大 则相应延迟订货 如果实际库存量偏小 则提前订货 控制指令 控制指令指的是物流系统控制人员根据受控物流实际值与目标值之间偏差的大小而发出的调整受控物流系统运行状态的相关信息 我们可以通过简单的数学模型将这一控制过程表示如下 yt k f t f xt t 式中 xt为监测过程对受控物流系统相关变量在时刻t所测定的实际值 t为受控物流系统相关变量在时刻t的目标值 t为xt与 t之间的偏差 yt k为物流系统控制人员采取的纠正措施 t为监测时间 k为控制措施的时间延误 对物流系统进行事后控制的最大缺陷就是时间上的滞后性 也就是说只有当物流系统实际运行结果与物流系统目标出现偏差时 物流系统决策者才会采取相应的纠正措施 这显然会导致额外的资源浪费 同时也会在一定程度上影响物流系统的服务水平 第四章物流系统控制机制分析与设计 一 物流系统设计中的常见控制机制二 基于Holonic控制的物流系统控制模型三 供应链管理视角的物流系统协调控制机制 一 物流系统设计中的常见控制机制 经常被用于系统设计的控制方式主要有三种 分别为递阶控制 HierarchicalControl 分形控制 HeterarchicalControl 和混合控制 HybridControl 1 递阶控制 递阶控制 HierarchicalControl 也译作等级控制 是一种主从式 Master Slave 的系统控制方式 图4 4a 等级控制体系结构的顶层是系统控制的核心 在主从式的控制方式作用下 递阶控制系统自顶向下逐级传递控制指令 Commands 自底向上逐级传递命令执行的反馈信息 Feedback 递阶控制机制的基本特点是 每个子节点有且仅有一个父节点 从而保证系统控制指令的严格执行 集中化 主从式的控制机制 系统适应性低 对系统进化或演变提供较少支持 动态多变或环境扰动强烈的系统体系结构设计不宜采用递阶控制机制 图4 4常见的两种系统控制机制 2 分形控制 分形控制 也译作异构结构控制 是一种分布式的系统控制方式 图4 4b 分形控制系统通常是由被称为Agent的独立个体组成 并采取扁平化的系统体系结构 每个Agent都是独立的高度自治的实体 它与外界很少发生信息交流 Agent不需要与外界发生信息交流也可以实现自己的个体优化目标 因此 与递阶控制主从式的控制关系不同 采用分形控制机制的Agent之间是平等协商或谈判关系 分形控制机制的特点是 协商而非管理与监督的控制关系 分布式 分散化的控制机制 系统容错性和可维护性高 突出个体而较少考虑全局 信息传递和系统控制局域化 不能实现全局最优 适用于同质系统之间的控制机制 不适用于大系统的控制 3 混合控制 混合控制是在分形控制与递阶控制两种方式之间的一种折中 最为常见的混合控制机制有适度递阶控制 Semi HierarchicalControl 和整子控制 HolonicControl 两者提出的目的都是为了综合递阶控制机制和分形控制机制的优点 并且二者都首先应用于智能制造系统体系结构设计 随后逐渐应用于物流系统体系结构设计 1 适度递阶控制适度递阶控制保留了递阶控制结构中上下级之间主从式的控制关系以利于全局优化的实现 但是改变了递阶控制结构同级实体之间信息不能交流 单点失败等缺点 并且进一步强调了下级的自主性和自适应性 2 整子控制具有两个基本特性 Holon是自主的整体 具有自治性 Holons能够不经上级授权与指导 自主应对干扰 因此 Honlons具有较强的稳定性和适应性 Holon是整体的有机组成部分 它受制于上层整体的控制 Holon之间具有合作性 因此 Honlons是它们所构成的更大整体实现其功能的中间形式 二 基于Holonic控制的物流系统控制模型 1 物流系统控制模型的总体结构物流系统控制模型的总体结构主要用来描述 模拟物流系统运作过程 重点考虑物流决策过程 及相互之间的控制关系 基于Holonic控制的物流系统控制模型的总体结构 2 Holon在物流系统中的两种运行方式 物流系统有常规和非常规两种运行状态 我们把引起物流系统运行状态改变的行为称为事件 并根据事件对系统运行影响程度的大小来判断事件的 常规或非常规 属性 事件的属性不同 则物流系统的运行状态不同 Holon的推理过程也不同 基于事件驱动的Holon通用推理过程 1 常规状态下Holon的运行行为常规事件 通常为物流系统内发生的事件 或者为系统设计过程中曾经做出周密考虑的对系统运行状态影响较小的事件 对于常规事件 事例库中一般有标准事例可供选择 因此 Holon会按照事例的标准执行规则来控制系统运行 处于常规运行状态下 Holon之间的合作性 Cooperation 促使了物流系统运行的不断优化 2 非常规状态下Holon的运行行为所谓非