物流网络规划PPT课件

1、第三章 物流网络规划,学生 薛海欣 2014年4月24日,物流网络由供应商、仓库、配送中心和零售网点组成，原材料、在制品和成品库存在各环节之间流动。 物流网络规划的目的： 1、 在生产成本、运输成本和库存成本之间找到合适的平衡点 2、通过高效的库存管理，满足供应和需求之间的匹配 3、通过在最高效的工厂获取所需产品，实现资源利用的最优化 物流网络规划的步骤： 网络设计 库存策略 资源分配,引言,网络设计,网络设计就是对供应链配置和基础设施所做的对公司有长远影响的战略决策 。 网络设计内容主要包括数据收集、数据综合、运输费率、里程估计、仓储成本、仓库容量，此外还要考虑潜在的仓库位置、服务水平需求和

2、未来需求等。 网络设计考虑的关键战略问题： 确定合适的设施（如仓库和工厂）的数量 确定每个设施的位置 确定每个设施的规模 为每个设施分配每种产品的空间 确定采购需求 确定配送策略，也就是客户将从哪个仓库收到何种产品,网络设计,增加仓库数量一般会造成： 减少了平均到达客户的运输时间，改进了服务水平 为了保证每个仓库应付顾客需求的不确定性而增加安全库存，从而增加了库存成本 管理费用和准备成本增加 减少了仓库的运出成本，即从仓库至顾客的运输成本 增加了仓库的运入成本，即从供应商、制造厂到仓库的运输成本 因此，公司必须在新建一个仓库的成本和离顾客的距离之间做出权衡,数据收集,数据收集包括的信息： 顾客

3、、零售商、现有仓库/配送中心、制造厂和供应商的位置 所有产品的数量和特殊的运输方式（诸如冷冻运输） 每个位置的顾客对每种产品的年需求量 每种运输模式的运输费率 仓库成本，包括劳动力、仓库保管费用和运营维护费 向顾客发货的频率和运量 订单处理成本 顾客服务需要的目标 生产和采购的成本及能力,数据综合,数据综合的方式 1. 采用网格或其他聚类技术将距离较近的顾客集合起来。所有一个单元格内或一个族内的顾客被看作位于单元格或族中心的单一顾客 例如可以根据5位或3位邮政编码来划分顾客 2. 将产品综合为合理数量的产品组 a. 按配送模式分组 所有在一个源头分拣并送往一个顾客的产品集合成一类 b. 按产品

4、类型分组 将只在产品型号、款式或包装形式上有差别的同种产品综合成一类,数据综合,数据综合对模型效果的影响 1. 数据综合可以减少需求的变动，在综合层次上进行需求预测会更精确 表32 两个顾客需求的历史数据,数据综合,表33 历史数据汇总 标准差衡量顾客需求变动的绝对值 变异系数衡量顾客需求相对平均需求的变动,数据综合,2. 大量研究表明，将顾客综合为150200个区域，总运输成本估算值的误差影响通常不超过1% 顾客集成度对模型准确性的影响 产品集成对模型准确性的影响,数据综合,数据综合原则 将需求点综合为150200个区域。如果顾客按照服务水平或交货频率分类，则在每一类中综合为150200个点

5、 确保每个区有大致相等的总需求，这意味着每个区的面积可能不等 将综合的点放在每个区的中心 将产品综合成2050个产品组,运输费率,运输费率是指在两地间运输某种具体产品时的每单位运输里程或每单位运输重量的运价。运输费率一般由承运人制定并罗列于费率本中。 大多数运输费率的计算与运输距离基本呈线性关系，不与运量呈线性关系。 两种运输模式：整车运输(TL)与零担运输(LTL) 按我国公路运输部门规定，一次托运货物在二吨半以上的为整车运输，适用整车费率；不满两吨半的为零担运输，适用零担费率。 整车运输成本结构的重要特征是非对称性,运输费率,零担运输是指当一批货物的重量或容积不满一辆货车时，可与其他几批甚

6、至上百批货物共用一辆货车装运。 零担运输的三种费率：等级费率、特价费率和商品费率 等级费率是标准费率，几乎所有商品或产品都有相应的标准费率。 确定产品具体等级需要涉及产品密度、搬运和运输的难易度、破损的责任等 特价费率和商品费率用于提供例外的更便宜的费率（特价），或针对特定商品的费率。,里程估计,对于较短距离 69代表在大陆上与每一纬度相当的英里距离近似值 考虑地球曲率下的较长距离 计算实际路程距离再乘以一个系数P，一般在都市区p=1.3，其他地区p=1.4,仓储成本,仓库和配送中心的成本包括三个主要部分 搬运成本。包括与每年流经仓库的货物量成比例的劳动力和设施成本 固定成本。通常与仓库规模（

7、容量）成比例，但不是线性比例 储存成本。代表库存持有成本，与平均库存成比例。,仓库容量,假定运输和交货计划稳定，必须的储存空间大致为平均库存水平的两倍 此外还要考虑走廊、分拣、分类和处理设备，以及自动导引小车的空间。即存储空间乘以一个系数，常用系数为3,库存水平,时间,订单数量,平均值,仓库容量,例：假设某一仓库的年流量为1000单位，库存周转率为10，每单位需要10平方英尺的空间 通过计算可以得出： 平均库存为100单位 产品需要的空间为2000平方英尺 整个仓库需要的空间为6000平方英尺,网络设计考虑的其他因素,潜在的仓库位置 地理和基础设施条件 自然资源和劳动力可得性 本地行业和税收制

8、度 公共利益 服务水平需求 未来需求 决策所考虑的仓库数量、位置和规模对公司的影响至少 有35年,网络优化的解决技术,数学优化技术： 启发式算法，该方法可以寻找到较好的方案，但不一定是最优方案 准确算法，该方法看可以确保寻找到最优方案，即最小成本方案 处理静态模型通常给定年需求或平均需求不考虑随时间变化 仿真模型，该方法提供了一个用于评估设计者所计的具体方案的办法。 考虑系统的动态性并对所设计的系统作出绩效评估，对于从大量潜在配置中确定最有效的配置用处不大,网络优化的解决技术,实例：考虑以下配送系统： 单一产品 两个制造厂，以p1和p2代表 制造厂p2实际的产能为60 000单位 两个制造厂有

9、同样的生产成本 两个现有的仓库w1和w2具有同样的仓库搬运成本 三个市场区域c1,c2和c3的需求分别是50000,100 000和50 000 表35提供了每单位的配送成本,网络优化的解决技术,表35 每单位配送成本 启发式算法1 对于每个市场，选择最便宜的仓库来满足需求，因此c1,c2,c3都将使用仓库w2来供货。为这个仓库选择配送成本最便宜的制造厂。先从p2配送60 000单位，剩下的140 000单位由p1供应。 总成本：250 000+1100 000+250 000+260 000+5140 000=1 120 000(美元),网络优化的解决技术,启发式算法2 面对每个市场，选择仓

10、库使经过该仓库的总配成本最低，即考虑入库和出库成本。例如：对于市场区域c1，考虑路径p1w1c1,p1w2c1,p2w1c1, p2w2c1,最便宜的是p1w1c1，因此为c1选择w1。同样，c2选择w2，c3选择w2。 50 0003+60 0002+60 0001+90 0005+40 0001+50 0002=920 000美元,网络优化的解决技术,准确算法线性规划 令 x(p1,w1),x(p1,w2),x(p2,w1),x(p2,w2)为从制造厂到仓库的流量 x(w1,c1),x(w1,c2),x(w1,c3),为从仓库w1到顾客区c1,c2,c3的流量 x(w2,c1),x(w2,

11、c2),x(w2,c3)为从仓库w2到顾客区c1,c2,c3的流量 Min0 x(p1,w1)+5x(p1,w2)+4x(p2,w1)+2x(p2,w2)+3x(w1,c1)+4x(w1,c2)+5x(w1,c3)+2x(w2,c1)+1x(w2,c2)+2x(w2,c3) 服从以下约束：,x(p2,w1)+x(p2,w2)60 000 x(p1,w1)+x(p2,w1)=x(w1,c1)+x(w1,c2)+x(w1,c3) x(p1,w2)+x(p2,w2)=x(w2,c1)+x(w2,c2)+x(w3,c3) x(w1,c1)+x(w2,c1)=50 000 x(w1,c2)+x(w2,c

12、2)=100 000 x(w1,c3)+x(w2,c3)=50 000 所有的流量大于或等于零 得出最优配送策略 最优策略的总成本为740 000美元,网络优化的解决技术,战略安全库存,管理库存以使系统成本最小，同时考虑多个设施之间的相互作用以及这种作用对单独设施内库存策略的影响 假定一个单产品，单设施的库存模型。令： SI为发出订单到该设施接受货物的时间，这个时间又称为到达服务时间 S为该设施向客户做出的承诺服务时间 T为该设施内的加工时间 假设SI+TS，否则就不需要库存了 假设对该设施对库存实行定期检查策略且没有准备成本，则该设施需要保证的安全库存为： z是与服务水平有关的安全库存因子；

13、 h是库存持有成本； SI+T-S称为该设施的净提前期,战略安全库存,两阶段供应链模型，设施2为设施1提供产品，设施1向最终客户提供产品 定义 , 和 为设施1的到达服务时间，承诺服务时间和设施加工时间；设施2的个符号有相应的含义。 整体的目标就是选择每个设施合适的承诺服务时间，从而选择库存的存放位置和存放数量，以减少系统安全库存成本。,集中库存与网络设计,基于局部最优化做出的决策带来的不利后果： 较低的库存周转率 不同地区、不同产品具有各不相同的服务水平 有时需要加急运送，从而导致运输成本过高 例：美国一家生产包装产品公司拥有单级库存的供应链，产品从制造厂流向仓库，再流向零售店。该供应链现有

14、17个仓库，6个位于美国中部地区，入厂卡车只有63%的利用率。 将供应链的单级库存改成二级库存，产品从制造厂运往一级仓库，再从以及仓库运送到各个二级仓库，最后运送到零售店。新方案使仓库数量从17个减少到14个，其中5个为一级仓库，9个为二级仓库，卡车利用率达到了82%，运输成本降低13%。,集中库存与网络设计,产品的三大类型： 变动很多、需求量很少的产品 变动很少、需求量很多的产品 变动很少、需求量很少的产品 一级库存利用风险共担的优势来降低变动很多、需求量很少产品的库存风险，将各个零售店的需求集中起来，降低库存成本 二级库存靠近终端消费者，存储变动很少、需求量很多的产品，降低运输成本 对于变动很少、需求量很少的产品需要考虑多种因素，如利润水平等,资源配置,供应链主计划就是协调分配生产和配送资源以达到利润最大或系统成本最低的目标。 传统上供应链规划过程是由手工填写表格