综合型物流中心功能和布局设计

1 综合型物流中心功能和布局设计综合型物流中心功能和布局设计 讲座人 讲座人 邵举平 烟台师范学院交通学院物流工程中心 王国华 董绍华 北京科技大学机械工程学院 100083 1 概述概述 物流中心是从事物流活动的场所或组织 应基本符合下列要求 主要面向社 会服务 物流功能健全 完善的信息网络 辐射范围大 少品种 大批量 存 储 吞吐能力强 物流业务统一经营 管理 物流中心是综合性 地域性 大 批量的物资位移集中地 它集商流 物流 信息流和资金流为一体 是产销企 业间的中介 上游工厂 物流中心 集 货 分 货 拣 货 流 通 加 工 包 装 装 卸 搬 运 储 存 信息处理 配 送 上游工厂 上游工厂 批发商 配送中心 配送中心 零 售 商 或 用 户 图 1 物流中心在供应链中所处位置模型 和物流中心相关的一个概念是配送中心 配送中心是从事配送业务的物流 场所或组织 应基本符合下列要求 主要为特定的用户服务 配送功能健全 完善的信息网络 辐射范围小 多品种 小批量 以配送为主 存储为辅 执 行实物配送是配送中心的主要功能 简单的讲 配送中心就是从事集货 流通 加工 分货 拣选 配货以及组织对用户送货 以高水平实现销售和供应服务 的现代物流设施 总体上 物流中心辐射范围大 处理的对象为大批量 小批次和少品种的 商品 配送中心正好相反 从两者在供应链中所处的位置看 物流中心的上游 是工厂 下游是配送中心或批发商 而配送中心的上游是物流中心或工厂 下 游是零售商或最终用户 综合型物流中心是指能够储存 加工 分拣与配送多种商品的物流中心 这类物流中心的加工 配送品种多 规模也大 适合各种不同需求用户的服务 要求 所以其柔性较大 综合型物流中心在供应链中所处位置模型如图 1 所示 2 本文就综合型物流中心的功能设计和布局设计作一定的探讨 2 综合型物流中心的功能设计综合型物流中心的功能设计 在整个供应链中 作为物流结点的物流中心起着承前启后的重要作用 综 合型物流中心功能设计如图 2 所示 具体讲一般应具备如下功能 物流中心功能 装 卸 搬 运 功 能 信 息 处 理 中 心 商 品 储 存 中 心 商 品 包 装 中 心 流 通 加 工 中 心 分 拣 配 货 中 心 商 品 运 输 和 集 散 中 心 其 它 功 能 图 2 物流中心功能设计图 1 商品的运输集散中心功能 物流中心需要自己拥有或租赁一定规模的运输工具 物流中心是一个覆盖 一定地域地网络 因此物流中心首先应该负责为客户选择满足客户需要的运输 方式 然后具体组织网络内部的运输作业 在规定的时间内将客户的商品运到 目的地 除交货需要客户参与外 整个过程都由物流中心负责 以提高客户的 满意度 所以运输集货功能是物流中心的基本功能之一 特别是在强调差异化 营销的时代 商品流通呈现多批次 少批量趋势 生产企业以前的运输功能就 必然由物流中心取代 从而使生产企业集中精力于生产 同时这样也降低了生 产企业的管理成本 提高物流效率和其利润 2 商品的分拣 配货中心功能 随着流通体系的不断完善和营销渠道的进一步细分 在商品 原材料进货 或发货方面 越来越显现出多样化 差异化的趋势 在这种趋势下 商品的分 拣 配货职能显得日益重要 商品分拣与配货对保证商品的顺利流动 建立合 理 高效的物流网络系统具有积极的意义 而物流中心正是专门从事分拣 配 货工作的机构或物流据点 通过物流中心把不同企业生产的产品集至物流中心 然后进行不同客户订单处理 按客户要求的种类 数量进行集中配置 再向客 户发送货物 这样可以大大节约商品分拣 配货的作业量 对于连锁形式的零 售业来讲 利用物流中心的分拣 配送功能直接送货到货架 同样可以节约大 量的费用 提高连锁业的竞争力 有利于实施企业整体的发展战略 对整个社 会的发展和产业利益来讲 因为商品的分拣和配货工作是集中在物流中心完成 3 而非每个企业单独完成 这就实现了商品配送的集约化 有效避免了分散运输 交叉或迂回运输现象 实现了社会物流成本优化的目标 3 商品储存中心 利用物流中心的储存功能 可有效地组织货源 调节商品地生产与消费 进货与销售之间时间差 尽管物流中心不是以储存商品为目的 但是为了保证 市场的需求以及配货 流通加工等环节的正常运转 也必须保持一定的库存 虽然如此 物流中心的储存保管功能与传统的仓库的储存保管功能是有区别的 物流中心的调节保管功能是与企业经营战略紧密相连 是一种企业管理功能 而仓库的保管只是一种静态的商品储存活动 其本身并不具备经营管理活动的 性质 4 装卸搬运功能 为了加快商品在物流中心的流通速度 物流中心必须具备装卸搬运功能 综合型物流中心应配备专业化的装卸 输送 起重 堆垛机械 以提高装卸搬 运的效率 减少中心作业对商品的损毁 5 流通加工中心 商品位移过程中要经过很多流通加工作业 这主要是为了方便生产和销售 贴商标 制作并贴条形码是物流中心应具备的最基本的流通加工功能 此外 随着零售业的不断发展 物流中心的流通加工功能将得到进一步发挥 如蔬菜 冷藏加工 食品速冻加工等 在生产资料相对集中的地方 对原材料进行深加 工将是物流中心在流通加工方面深层次发展的方向 6 包装中心 物流中心的包装作业一般不是改变商品的销售包装 而是为便于物流运输 配送而对商品进行组合 加固等作业 当然 随着物流中心的进一步发展和企 业对物流中心服务差异化要求 物流中心的包装功能也可以向着便于商品销售 方向发展 7 信息处理中心 物流中心处理的信息包括物流中心活动的各个环节产生的信息流 如知识 数据 图象 文件等 这些信息与其它功能有机结合 对整个物流中心活动产 生作用 信息是物流系统内部各环节以及物流系统与外界相联系的通道 没有 信息 现代物流活动将无法展开 信息是整合物流各环节的桥梁 物流中心的 信息具有涉及面广 信息量大 动态性强 更新速度快 种类多 来源多样化 等特点 物流中心除具有以上七个基本的功能外 对一些特大型综合物流中心还可 有如下特殊功能 4 1 快速通关功能 在国际贸易中 物流中心可具有代客户报关通关功能 海关 国检 理货 报关等 一站式 的通关服务 为客户商品在进出口提供快速良好的服务 供应商通过采购方的生 产排程确定最低安全库 存发运货物 货到港口 收到船公司 到货通知 物流公司于收到到货信 息当天凭中心提单 保 函 向船公司确认舱单 换取提货单 办理通关手续 向口岸 申请提货计划 物流中心信息系统 物流中心办理入库手续 出货信息 到货信息 海运直通进口流程 图 3 快速通关功能流程举例 2 保税仓库 经海关批准 物流中心在海关的监管下 物流中心可具有专供存放未办理 关税手续而入境或过境货物的仓库 利用保税仓库的功能 供应商在保留库存 货物所有权的情况下根据买方的物料需求计划 以保税的形式将货物存放在用 户周边 保持安全库存 支持客户方的连续生产 从而增加供应商的竞争力 海外客户 保税仓库 工厂A 工厂B 货物信息录入系统 物 权归国外供应商 原材料 半成品 加工 贸易 一般 贸易 图 4 保税仓库功能流程举例 3 出口监管仓库 经海关批准 物流中心可在海关的监管下 物流中心可具有存放已按规定 领取了出口货物许可证或批件 已对外买断结汇并向海关办完全部出口海关手 续的货物的专用仓库 4 结算功能 物流中心不仅结算其本身的物流费用 还可承担第四方物流的功能 代货 主向收货人结算货款 5 物流系统设计咨询功能 综合型物流中心在条件允许的情况下可具有为货主设计物流系统 代货主 5 选择评价运输商及其它物流服务提供商 3 物流中心布局设计 物流中心布局设计 3 1 物流中心布局设计的原则和步骤物流中心布局设计的原则和步骤 物流中心的布局设计通常要考虑许多问题 其设计的原则为 费用最低 投资费 固定费用 经营费等 服务水平良好 辐射面广 社会效益高等 一般物流中心布局须遵循如下原则 1 经济发达的中心地区 2 各种交通方式重叠和交汇地区 3 物流资源较优地区 4 土地开发资源较好地区 5 支持产业发展需要 6 符合区域物流特点 7 有利于整个物流网络的优化 8 有利于各类节点的合理分工 协调配合 9 地区管理和人才资源较好地区 物流中心布局的步骤 如图 5 所示 系统调研和资料收集 建立 模型 方案评估 和选优 系统分析 确定备 选地址 模型求解及 优化 布局约束条件如 物流量 品种数 量关系 费率等 的分析 地理位置 土地价格 物流 对象 交通情况 物流技 术 物流需求 竞争对手等 合理否 合理 重新开始 实施 否 图 5 物流中心布局设计的步骤 1 系统调研和收集资料阶段 实事求是地全面调研是分析和设计系统地基础 这一步工作地质量对整个 物流中心系统地设计成败关系重大 系统调研是一项工作量大 所涉及的业务 面非常广的工作 所以科学的组织和展开这项工作显得十分重要 事实上 没 有明确的原则指导 大规模的系统调研是很难进行的 具体地讲 系统调研和资料收集阶段主要进行地工作是 物流对象地调查 包括商品的形态 重量 体积等 交通情况 包括道路情况 运输工具 装载 量等 物流服务需求情况 行业竞争力情况 物流技术发展情况 品种数量情 况 地区市场差异 人才资源情况等 2 系统分析阶段 根据前期调研和收集的资料 系统的分析布局的各种约束条件 制定物流 6 系统的基本计划 确定所需的基本条件 以便缩小备选址范围 特别是物流量 分析 运输条件分析 客户服务水平分析 土地资源 法规制度等 3 确定备选地址 根据系统分析 粗略的确定几个备选物流中心地址 4 建立模型阶段 根据系统目标和约束条件 建立布局数学模型 5 模型求解优化阶段 6 方案评估和选优 在经过如上步骤后 我们应达到解决下述问题的目的 计划区域内应设置 的物流中心数目 物流中心具体的地理位置 物流量 服务对象 中转供货和 直达供货比例分配等 3 2 物流中心布局的数学模型物流中心布局的数学模型 有关物流中心布局的数学模型有多种 这里只介绍其中一种模型的建立过 程 因为模型是对现实世界的一种数学抽象 所以在模型建立过程中略去了问 题的次要影响因素而只考虑主要因素 这并不影响对问题的解决 具体如下 4 问题描述 假设通过系统调研和分析 拟在某区域内设置多种商品的物流中心 对问 题进行分解 现假定只有一种产品 由 m 个厂家 供货 各厂家 i A1 2 3 im 的物流量为 有 n 个需求点 各需求点的物流量为 有 q 个 i a j B1 2 3 jn j b 可能的物流据点备选地址 需求点可从厂家直接进货 也可 k D1 2 3 kq 从物流中心中转进货 假设备选据点投资费 仓储费以及运费率已知 工厂An 物流 中心 C1 物流 中心 Cq 配送中心 B1 配送中心 Bk 工厂A1 配送中心 Bj 物流 信息流 图 6 物流中心布局问题图形描述 2 数学模型 根据以上描述 则以总成本 Z 最低为目标函数 7 1 11111111 min qqmnmnnm ikikkjkjijijkkkik ikkjijii ZC XC YC ZZ WCX 约束条件为 2 11 qn ikiji kj XZa 1 2 3 im 式 2 表示从上游工厂运出的产品总量不能大于它的生产能力 3 11 qm kjijj ki YZb 1 2 3 jn 式 3 表示配送中心或批发商运入商品量不能小于它的需求量 4 1 0 m ikk i XMW 式 4 中 M 是决策变量 0 或 1 当等于 0 时表示第 K 个备选物 k W k W 流中心被淘汰 等于 1 表示被选中 M 是很大的正数 5 11 mn ikkj ij XY 1 2 3 kq 式 5 表示每一个物流中心进出商品总量平衡 0 6 ik X kj Y ij Z 3 模型中参数说明 物流中心 K 从工厂 I 进货的数量 ik X 物流中心 K 向配送中心或批发商 j 供货的单位商品运费 kj C 物流中心 K 从工厂 I 进货的单位商品运费 ik C 配送中心或批发商 j 从工厂 I 直接进货的单位商品运费 ij C 配送中心或批发商 j 从物流中心 K 中转进货的数量 kj Y 配送中心或批发商 j 从工厂 I 直接进货的数量 ij Z 物流中心单位商品管理费 k C 备选地址选中后的投资费 k Z 4 对于多种商品的物流中心 可引入代表品种数量的参数表示物流中心和配送 中心进货品种的最低下限 然后对上述各式进行修正即可 5 模型的求解和优化 对于混合整数规划模型 一般用分枝定界法求解 如果规模不是很大 可 手工求解 如果参数