“百蝶杯”海峽兩岸大學(xué)生物流仿真設(shè)計(jì)大賽比賽案例

1、“百蝶杯”海峽兩岸大學(xué)生物流仿真設(shè)計(jì)大賽比賽案例海峽兩岸大學(xué)生物流仿真設(shè)計(jì)大賽聲明本案例僅供本次大賽使用，任何形式的轉(zhuǎn)載均需要經(jīng)過(guò)大賽組委會(huì)的授權(quán)，嚴(yán)禁擅自摘抄使用。由于企業(yè)保密的要求，在本案例中對(duì)有關(guān)名稱(chēng)、數(shù)據(jù)等做了必要的掩飾性處理。題目中的“上海百蝶物流公司”為虛構(gòu)的企業(yè)名稱(chēng)，沒(méi)有具體的指向性。案例編寫(xiě)小組2017-10-25目錄一、百蝶物流公司簡(jiǎn)介31.1百蝶物流配送中心運(yùn)營(yíng)概況41.2經(jīng)營(yíng)的問(wèn)題5二、百蝶公司現(xiàn)狀調(diào)查、分析72.1百蝶物流配送中心調(diào)研72.2數(shù)據(jù)分析7三、設(shè)施設(shè)備及布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)7四、運(yùn)作細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)84.1 揀貨區(qū)作業(yè)規(guī)劃84.2作業(yè)流程規(guī)劃84.3作業(yè)時(shí)序規(guī)劃104.4

2、倉(cāng)庫(kù)作業(yè)SOP制定10五、物流作業(yè)策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證105.3揀貨作業(yè)策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證105.2立體倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)位設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證11一、百蝶物流公司簡(jiǎn)介上海百蝶物流公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)百蝶物流）成立于2010年。是上海地區(qū)物流綜合服務(wù)實(shí)力名列前茅的第三方物流服務(wù)商。百蝶物流在多年的經(jīng)營(yíng)運(yùn)作中，在連鎖配送、服裝、小家電、食品等行業(yè)積累了較為豐富的物流服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。為了進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)能力，2016年百蝶物流在上海嘉定區(qū)建立了一個(gè)全新的倉(cāng)儲(chǔ)配送中心。百蝶物流配送中心依托現(xiàn)代化物流管理信息系統(tǒng)，組成了一套完善的倉(cāng)儲(chǔ)配送體系。中心擁有80名員工，7300多平方米的庫(kù)區(qū)，（詳細(xì)數(shù)據(jù)可參考附件一、物流中心規(guī)劃圖紙）物

3、流中心的東西兩側(cè)建有裝卸平臺(tái)；站臺(tái)高出室外道路1.2米，當(dāng)廂式卡車(chē)尾部?？空九_(tái)時(shí)，車(chē)廂抱墊板與站臺(tái)面基本上處于同一平面，將商品的裝卸作業(yè)變成水平移動(dòng)，大大減少了裝卸作業(yè)環(huán)節(jié)和勞動(dòng)強(qiáng)度。物流中心作業(yè)主要?jiǎng)澐譃槿霂?kù)區(qū)、托盤(pán)存儲(chǔ)區(qū)、揀貨區(qū)、設(shè)備存放區(qū)、出庫(kù)區(qū)、辦公區(qū)等區(qū)域，如圖1-1所示。圖1-1 百蝶物流配送中心規(guī)劃圖百蝶物流具有專(zhuān)業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)揀選服務(wù)能力，能夠輕松應(yīng)對(duì)連鎖經(jīng)營(yíng)用戶(hù)多品種小批量高頻次的發(fā)貨需求，并能為客戶(hù)提供業(yè)務(wù)波峰應(yīng)急解決方案。近年來(lái)，百蝶物流積累了為多家企業(yè)提供供應(yīng)鏈服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，搭建了專(zhuān)業(yè)的核心團(tuán)隊(duì)，并依托公司強(qiáng)大的信息技術(shù)力量推出自主研發(fā)的專(zhuān)業(yè)物流管理軟件百蝶物流管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)

4、包括兩大子系統(tǒng)：倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）、運(yùn)輸管理系統(tǒng)（TMS），實(shí)現(xiàn)了物流業(yè)務(wù)全體系管理。1、智能訂單波次合單處理，可滿(mǎn)足不同合單要求；2、全程智能化信息化作業(yè)，提高作業(yè)精準(zhǔn)度；3、針對(duì)產(chǎn)品特點(diǎn)靈活選用揀選方法：播種式揀選、摘果式揀選；4、訂單分類(lèi)，根據(jù)不同訂單類(lèi)型匹配不同的下架和復(fù)核流程，有效的提高復(fù)核效率并降低發(fā)貨錯(cuò)誤。1.1百蝶物流配送中心運(yùn)營(yíng)概況在百蝶物流配送中心成立1年多的試運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，百蝶物流配送中心和XX連鎖經(jīng)營(yíng)公司進(jìn)行了物流戰(zhàn)略合作，為其在上海市區(qū)內(nèi)300余家小型便利店提供貨物配送服務(wù)。日訂單發(fā)生量在230余張；100多種商品品種，涉及食品、飲料、煙酒、副食、洗滌日化和文具等1

5、3大類(lèi)；平均日配送商品數(shù)量高達(dá)5300箱。1、集裝單元規(guī)格托盤(pán)規(guī)格塑料托盤(pán)：1000mm X 1200mm X 150mm；堆高：<1500mm（含托盤(pán)）；平均存儲(chǔ)箱數(shù)：10-60箱。常用貨物包裝規(guī)格：600mm X 400mm X 500mm440mm X 320mm X 300mm300mmX240mmX230mm； 圖1-2 托盤(pán)規(guī)格與貨物包裝規(guī)格2、出庫(kù)信息從WMS中導(dǎo)出了2016年11-12月份的部分便利店的出庫(kù)訂單數(shù)據(jù)，詳見(jiàn)附件二、商品進(jìn)出庫(kù)流水帳3、庫(kù)存數(shù)據(jù)在WMS系統(tǒng)中查看庫(kù)存信息。1.2經(jīng)營(yíng)的問(wèn)題全新建造的百蝶物流配送中心，在自動(dòng)化、信息化和機(jī)械化都達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

6、但是相較于以前，在人力、物力及運(yùn)行效率上并沒(méi)有顯著提升，且現(xiàn)行倉(cāng)庫(kù)存在大量的人力搬運(yùn)現(xiàn)象，與預(yù)期的目標(biāo)有較大的差異。公司內(nèi)部普遍對(duì)配送中心概念、功能定位的認(rèn)識(shí)比較模糊，對(duì)如何建立符合連鎖經(jīng)營(yíng)企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)略和發(fā)展目標(biāo)的配送中心思路不夠清晰，配送中心運(yùn)作模式依舊為傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)模式，只是簡(jiǎn)單負(fù)責(zé)存貨、備貨、送貨，不能達(dá)到物盡其用的效果。1、設(shè)備先進(jìn)，應(yīng)用落后由于科技的高速發(fā)展，配送中心采用了機(jī)械化和自動(dòng)化作業(yè)，裝卸搬運(yùn)由吊車(chē)、AGV和傳送帶完成。設(shè)有高層貨架的立體倉(cāng)庫(kù)，使儲(chǔ)存向空間延伸。百蝶配送中心雖然在設(shè)施設(shè)備的建設(shè)上具有較高的技術(shù)含量，但大多數(shù)時(shí)候還是采用人工操作，未能充分發(fā)揮高科技配送設(shè)備的功能。2

7、、揀貨效率低下在揀貨過(guò)程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)行走迂回的現(xiàn)象，特別是在平板貨架揀貨區(qū)域，另外在揀貨過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)貨物庫(kù)存不足的現(xiàn)象，極大的影響了揀貨效率。3、庫(kù)存可得率低，時(shí)常會(huì)發(fā)生缺貨當(dāng)前庫(kù)存可得率A類(lèi)商品96；B類(lèi)商品92；C類(lèi)商品88。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)貨物庫(kù)存不足的現(xiàn)象。4、管理落后，成本高配送中心已初步實(shí)現(xiàn)了作業(yè)程序的規(guī)范化，但只停留在對(duì)商品的單純處理上，缺少信息處理。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用僅限于配送中心業(yè)務(wù)、事務(wù)管理，而貨物組配、運(yùn)輸車(chē)輛的送貨路徑規(guī)劃、最優(yōu)庫(kù)存控制、配送中心的物流成本控制卻未能采用計(jì)算機(jī)管理，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用僅處于初級(jí)階段，使配送中心的現(xiàn)代化程度較低。由于引進(jìn)物流現(xiàn)代管理模式的時(shí)間不長(zhǎng)，企業(yè)對(duì)物

8、流配送的認(rèn)識(shí)程度不深，雖然建立了自己的物流配送體系，在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、勞動(dòng)力、設(shè)備等方面的直接投入浩大，但是場(chǎng)地、設(shè)備的運(yùn)營(yíng)、保養(yǎng)費(fèi)用以及商品周轉(zhuǎn)占用資金等直接增加了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本。加上市場(chǎng)的波動(dòng)性，使各個(gè)連鎖門(mén)店分散的儲(chǔ)運(yùn)資源利用率不高，整體物流環(huán)節(jié)效率低下，進(jìn)一步造成企業(yè)總體的物流成本居高不下。公司管理層也逐漸意識(shí)到單純?cè)O(shè)備的投入并不能帶來(lái)作業(yè)效率的提升，設(shè)計(jì)合適的作業(yè)方法和作業(yè)流程，高效的配合現(xiàn)代化的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備，才能真正發(fā)揮其功效。提高整個(gè)倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)作效率。為此百蝶物流希望得到物流專(zhuān)業(yè)人士對(duì)其倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，幫助企業(yè)改善經(jīng)營(yíng)的問(wèn)題。新的配送中心將如何運(yùn)營(yíng)？現(xiàn)在需要你走進(jìn)百蝶配送中心（3D虛擬仿

9、真系統(tǒng)）實(shí)地調(diào)研該企業(yè)，并為其做出相關(guān)運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)。二、百蝶公司現(xiàn)狀調(diào)查、分析2.1百蝶物流配送中心調(diào)研進(jìn)駐百蝶物流配送中心（倉(cāng)儲(chǔ)三維虛擬仿真系統(tǒng)），“實(shí)地”調(diào)研該物流中心，獲取所需的信息。調(diào)查的內(nèi)容可包括：物流中心建設(shè)情況、商品信息調(diào)研、設(shè)施設(shè)備規(guī)模、信息化管理程度、倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)能力、商品出入庫(kù)數(shù)據(jù)調(diào)研（附件二、商品進(jìn)出庫(kù)流水帳中給出了部分商品出庫(kù)數(shù)據(jù)），運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的調(diào)研內(nèi)容與調(diào)研表格，并在百蝶物流配送中心里對(duì)你所設(shè)計(jì)的調(diào)查內(nèi)容進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。（調(diào)研數(shù)據(jù)量大的可以采用附件的形式表示）2.2數(shù)據(jù)分析在物流中心運(yùn)營(yíng)整體設(shè)計(jì)上，必須全面考量配送中心的特性，才能規(guī)劃出符合當(dāng)前物流需求與為來(lái)發(fā)展

10、的物流系統(tǒng)。依據(jù)訂單信息的品項(xiàng)與數(shù)量，EIQ分析是有效的物流中心特性調(diào)查分析手法，透過(guò)EIQ分析的結(jié)果，可導(dǎo)出商品出貨的頻率、每一品項(xiàng)出貨數(shù)量的大小、每張訂單訂購(gòu)總數(shù)量的差異性、庫(kù)存品項(xiàng)數(shù)的多寡、揀貨密度（出貨單品項(xiàng)數(shù)除以庫(kù)存總品項(xiàng)數(shù)）等物流作業(yè)特性。其次，再依據(jù)商品的物理特性，如包裝型態(tài)、尺寸才積、重量等，在成本考量與客戶(hù)服務(wù)水準(zhǔn)之限制條件下，可規(guī)劃出硬設(shè)備、作業(yè)原則、操作流程等各層次的需求與能力，根據(jù)調(diào)研的信息，結(jié)合物流中心運(yùn)營(yíng)的出入庫(kù)訂單數(shù)據(jù)用此方法進(jìn)行科學(xué)的分析，得出相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原則。請(qǐng)根據(jù)商品出庫(kù)數(shù)據(jù)調(diào)研的內(nèi)容進(jìn)行EIQ和ABC分析。在WMS中調(diào)研庫(kù)存信息和商品儲(chǔ)位，結(jié)合EI

11、Q、ABC分析結(jié)果和百蝶配送中心貨架的類(lèi)型以及數(shù)量，確定貨物在百蝶配送中心存儲(chǔ)的原則，對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃。三、設(shè)施設(shè)備及布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)根據(jù)調(diào)研結(jié)果，統(tǒng)計(jì)百蝶配送中心現(xiàn)有搬運(yùn)設(shè)備的種類(lèi)和數(shù)量，分析其是否能滿(mǎn)足百蝶配送中心每天的貨物搬運(yùn)需求（出庫(kù)量5300余箱，進(jìn)貨量與出貨量基本持平，另有庫(kù)內(nèi)補(bǔ)貨、移庫(kù)、盤(pán)庫(kù)等作業(yè)的搬運(yùn)需求），若不足，請(qǐng)為百蝶物流配送中心購(gòu)置設(shè)備并做出合理的建議。請(qǐng)從設(shè)備選型、購(gòu)置數(shù)量、投入產(chǎn)出等方面做出詳細(xì)設(shè)計(jì)。百蝶物流配送中心在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中（各位選手在調(diào)研和運(yùn)作模擬過(guò)程中），也逐漸發(fā)現(xiàn)原有設(shè)施設(shè)備的布局和選型設(shè)計(jì)存在不足，請(qǐng)?jiān)诒M量保持原有布局的基礎(chǔ)上，為百蝶物流提出合理的設(shè)施設(shè)備

12、改進(jìn)的建議，并對(duì)提案進(jìn)行評(píng)估。四、運(yùn)作細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)4.1 揀貨區(qū)作業(yè)規(guī)劃揀選策略是影響揀選作業(yè)效率的重要因素。揀貨作業(yè)的設(shè)計(jì)需要確保揀貨的準(zhǔn)確性；減少揀貨移動(dòng)的距離；降低進(jìn)貨作業(yè)處理的時(shí)間。通過(guò)EIQ分析所得出的結(jié)論，對(duì)百蝶配送中心的揀貨策略進(jìn)行設(shè)計(jì)?？蓞⒖家韵玛P(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行策略的設(shè)計(jì)：1、播種式與摘取式揀選方式的選擇；2、揀選路徑設(shè)計(jì)；3、揀貨時(shí)窗；4、揀貨分區(qū)；5、訂單分割；6、訂單分類(lèi)。4.2作業(yè)流程規(guī)劃百蝶配送中心的作業(yè)分支流程較多，配送中心在新員工培訓(xùn)和作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化方面存在較大的困難，如果有一份百蝶配送中心詳細(xì)的作業(yè)流程圖，能夠清晰的反映整個(gè)配送中心的運(yùn)作流程，想必會(huì)起到事半功倍的作用。下

13、圖4-1、4-2中描述了百蝶配送中心主要作業(yè)的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)詳細(xì)的作業(yè)流程圖。圖4-1 百蝶配送中心總體流程圖圖4-2 百蝶配送中心貨物進(jìn)出庫(kù)PBC關(guān)系圖4.3作業(yè)時(shí)序規(guī)劃百蝶物流配送中心采取2班制的作業(yè)，每班8小時(shí)，從早上8點(diǎn)到夜間22點(diǎn)，其中夜間主要處理進(jìn)貨、和庫(kù)內(nèi)補(bǔ)貨盤(pán)點(diǎn)的事宜，為避開(kāi)白天的作業(yè)高峰期，百蝶配送中心采取夜間進(jìn)貨，便于處理進(jìn)貨、驗(yàn)收等作業(yè)。分析配送中心具體的作業(yè)時(shí)序和特性，請(qǐng)規(guī)劃百蝶物流配送中心一天內(nèi)各項(xiàng)作業(yè)的時(shí)間段，設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)序圖。指導(dǎo)百蝶物流配送中心一整天的作業(yè)能夠有條不紊的開(kāi)展。4.4倉(cāng)庫(kù)作業(yè)SOP制定結(jié)合作業(yè)流程、物流設(shè)備特性設(shè)計(jì)合理的作業(yè)規(guī)范，以導(dǎo)引人員進(jìn)行進(jìn)、出、

14、補(bǔ)、盤(pán)、退等物流活動(dòng)，提高作業(yè)效率和作業(yè)正確性，建立“高效、精確、準(zhǔn)時(shí)”的物流配送服務(wù)體系。請(qǐng)為百蝶物流配送中心各項(xiàng)作業(yè)建立作業(yè)SOP，以指導(dǎo)工人進(jìn)行正確合理的作業(yè)。五、物流作業(yè)策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證5.3揀貨作業(yè)策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證訂單揀選是提高倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)效率最優(yōu)先考慮的運(yùn)營(yíng)活動(dòng)。有研究表明，分揀成本會(huì)占到倉(cāng)庫(kù)運(yùn)營(yíng)成本的65，分揀人員的行走時(shí)間會(huì)占到總分揀時(shí)間的50?？梢?jiàn)，減少分揀人員的行走時(shí)間對(duì)于提高分揀效率和降低倉(cāng)庫(kù)運(yùn)作成本是有意義的。分揀人員的行走時(shí)間與很多要素有關(guān)，合理安排分揀路徑是減少行走時(shí)間的一項(xiàng)有效措施。在百蝶物流現(xiàn)有的運(yùn)作過(guò)程中，揀貨人員在中型平板貨架揀貨區(qū)域的行走并沒(méi)有一個(gè)指導(dǎo)

15、性的方法，揀貨人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)行走取貨。請(qǐng)對(duì)倉(cāng)庫(kù)揀貨人員的行走做出優(yōu)化設(shè)計(jì)。以某個(gè)訂單為例（根據(jù)提供的仿真測(cè)試任務(wù)一、揀貨作業(yè)策略的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證）比較策略應(yīng)用前后的揀貨作業(yè)效率，在3D虛擬仿真的倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行驗(yàn)證，用實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)說(shuō)明新策略所帶來(lái)的改善效果。5.2立體倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)位設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)作業(yè)為百蝶物流中心存儲(chǔ)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，其高效作業(yè)時(shí)間里在良好的貨物管理基礎(chǔ)之上的，沒(méi)有好的管理策略就沒(méi)法發(fā)揮先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)有的水平，對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的貨位進(jìn)行管理，就是要合理的制定存儲(chǔ)策略，在既定的一些原則下分配好貨位。立體倉(cāng)庫(kù)基本參數(shù)：表5-1 立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)（AS/RS）基本參數(shù)表

16、立體貨架長(zhǎng)度52000mm列數(shù)寬20000mm排數(shù)高21150mm層數(shù)貨格數(shù)量貨位數(shù)量堆垛機(jī)水平運(yùn)行速度0-120m/min垂直運(yùn)行速度0-30m/min貨叉伸縮速度0-20m/min最大載重量1500kg出入庫(kù)輸送系統(tǒng)輸送機(jī)速度20m/minRGV行走速度入庫(kù)AGV數(shù)量出庫(kù)AGV數(shù)量整盤(pán)出庫(kù)口數(shù)量拆盤(pán)揀選出庫(kù)口數(shù)量補(bǔ)貨出貨口數(shù)量入庫(kù)口數(shù)量上表5-1中給出自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的部分信息數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)軟件系統(tǒng)調(diào)研補(bǔ)齊全表數(shù)據(jù)。其中，堆垛機(jī)的運(yùn)行模式為混合模式，可進(jìn)行雙指令的周期作業(yè)，并假設(shè)其在水平和垂直方向的加減速在數(shù)值上相等。優(yōu)化立體倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)重要原則：分區(qū)原則，將商品按照一定原則分為不同類(lèi)型，將立體倉(cāng)庫(kù)按照一定原則分為不同區(qū)域，進(jìn)行分類(lèi)分區(qū)存放。以下為幾種常見(jiàn)分區(qū)原則：1) 均布原則，各個(gè)貨物（包括同種貨物）應(yīng)該均勻地分布在不同的巷道，均衡每個(gè)巷道的任務(wù)，同時(shí)避免由于某個(gè)巷道的堆垛機(jī)發(fā)生故障而造成某些貨物因集中存放而不能及時(shí)出庫(kù)的問(wèn)題；2) 效率原則，以堆垛機(jī)行走路徑最短為優(yōu)化目標(biāo)，通過(guò)最短路徑的方法進(jìn)行優(yōu)化以減少貨物存取時(shí)間；3) 重力原則，考慮存放貨物的方便與安全性，