運(yùn)營(yíng)管理課件徐物流網(wǎng)絡(luò)

1、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)大綱什么是物流網(wǎng)絡(luò)配置？方法論建模數(shù)據(jù)匯集數(shù)據(jù)驗(yàn)證解決技術(shù)案例研究: 物流網(wǎng)絡(luò)物流網(wǎng)絡(luò)的組成：機(jī)構(gòu)：零售商、生產(chǎn)中心、倉(cāng)庫(kù) / 配送中心、消費(fèi)者原材料和制成品在機(jī)構(gòu)之間流動(dòng)供應(yīng)來(lái)源：廠商零售商港口區(qū)域倉(cāng)庫(kù)：存貨點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)：存貨點(diǎn)Customers,demandcenterssinks生產(chǎn)/采購(gòu)成本存貨與庫(kù)存成本運(yùn)輸成本存貨與庫(kù)存成本運(yùn)輸成本決策分類戰(zhàn)略計(jì)劃：這類決策通常包括主要的資本投資，具有長(zhǎng)期影響決定新工廠、配送中心和倉(cāng)庫(kù)的數(shù)量、位置與規(guī)模在各個(gè)工廠內(nèi)購(gòu)置新生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)中心設(shè)計(jì)運(yùn)輸設(shè)施、通信設(shè)備、數(shù)據(jù)處理方法等決策分類戰(zhàn)術(shù)計(jì)劃：在幾個(gè)月的時(shí)期內(nèi)有效配置生產(chǎn)與配送資源勞

2、動(dòng)力人數(shù)庫(kù)存政策確定配送渠道選擇運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)工具決策分類運(yùn)營(yíng)控制：包括每天的運(yùn)營(yíng)決策為每臺(tái)機(jī)器分配客戶訂單分配、發(fā)送和處理訂單車輛行程安排網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：關(guān)鍵問(wèn)題選擇倉(cāng)庫(kù)和/或工廠的最佳數(shù)量、位置與規(guī)模確定最優(yōu)采購(gòu)戰(zhàn)略哪家工廠生產(chǎn)哪種產(chǎn)品確定最佳配送渠道哪家倉(cāng)庫(kù)為哪些客戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：關(guān)鍵問(wèn)題目標(biāo)是：考慮到下列因素時(shí)平衡服務(wù)水平生產(chǎn) / 采購(gòu)成本庫(kù)存維持成本設(shè)備成本（操作成本與固定成本）運(yùn)輸成本也就是說(shuō)，我們要找到一種使年度成本最低的配送網(wǎng)絡(luò)配置，以滿足一定客戶服務(wù)水平下的產(chǎn)品需求。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具：主要組成制圖制圖可以使你的供應(yīng)鏈與解決方案可視化使解決方案可視化讓你更好地理解不同的假設(shè)彩色編碼、大小與應(yīng)

3、用指標(biāo)令你可以進(jìn)行進(jìn)一步的分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)說(shuō)明了你的供應(yīng)鏈的成本基本的成本數(shù)據(jù)應(yīng)該與會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)匹配產(chǎn)出數(shù)據(jù)使你可以量化供應(yīng)鏈的變化動(dòng)力優(yōu)化技術(shù)制圖使供應(yīng)鏈可視化顯示解決方案使你能夠比較不同的方案網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)1. 所有產(chǎn)品的清單。2. 客戶、存貨點(diǎn)與資源的位置。3. 每位客戶對(duì)每種產(chǎn)品的需求。4. 運(yùn)輸費(fèi)率。5. 倉(cāng)儲(chǔ)成本。6. 產(chǎn)品的裝運(yùn)尺寸。7. 根據(jù)頻率、尺寸、季節(jié)和容量區(qū)分的訂貨模式。8. 訂單處理成本。9. 客戶服務(wù)目標(biāo)。信息太多客戶與人口特征銷售數(shù)據(jù)通常根據(jù)客戶基礎(chǔ)收集。如果銷售數(shù)據(jù)以地理數(shù)據(jù)庫(kù)而不是會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃會(huì)更容易一些。1. 距離。2. 運(yùn)輸成本。存在以地理信息系統(tǒng)

4、（GIS）為基礎(chǔ)的人口數(shù)據(jù)新技術(shù)。匯集客戶相鄰的客戶利用網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)或集群技術(shù)進(jìn)行匯集。所有在同一網(wǎng)絡(luò)或同一束中的客戶由位于質(zhì)心(centroid)的單個(gè)客戶代替。我們將一個(gè)網(wǎng)格或束稱為一個(gè)客戶區(qū)域?？蛻魠R集的影響因素客戶區(qū)域平衡過(guò)度匯集造成的精確度的損失不必要的復(fù)雜性影響匯集效率的因素匯集點(diǎn)的數(shù)量，即不同的客戶區(qū)域的數(shù)量客戶在各個(gè)區(qū)域的分布為什么要匯集數(shù)據(jù)獲得和處理數(shù)據(jù)的成本獲得數(shù)據(jù)的形式作為結(jié)果位置模型的適用范圍預(yù)測(cè)需求的準(zhǔn)確性推薦的方法使用至少300個(gè)匯集點(diǎn)。確保每個(gè)區(qū)域具有相同的總需求量。選取每個(gè)區(qū)域的中心作為匯集點(diǎn)。這樣做的誤差通常不會(huì)超過(guò)5%。測(cè)試客戶匯集1個(gè)工廠; 一種產(chǎn)品只考慮運(yùn)

5、輸成本客戶數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)包括18000個(gè)5位數(shù)的即將發(fā)往地區(qū)的郵政編碼。匯集的數(shù)據(jù)包括800個(gè)3位數(shù)的即將發(fā)往地區(qū)的編碼。兩種情況下總需求相同。Comparing OutputTotal Cost:$5,796,000Total Customers: 18,000Total Cost:$5,793,000Total Customers: 800Cost Difference 0.05%產(chǎn)品分組企業(yè)在其產(chǎn)品線上可能有成千上萬(wàn)種單獨(dú)的產(chǎn)品不同的型號(hào)和款式同一種產(chǎn)品的不同包裝收集和分析如此多組產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品匯集的戰(zhàn)略A Strategy for Product Aggregation將所有的

6、SKU放入一個(gè)資源組(source-group)資源組是一組來(lái)自同一個(gè)地方的SKU在每一個(gè)資源組內(nèi)，根據(jù)相同的物流特性匯集：重量體積儲(chǔ)存成本在每一種資源組內(nèi)，根據(jù)相似的特性匯集產(chǎn)品矩形說(shuō)明了如何將SKU分組產(chǎn)品匯集測(cè)試5個(gè)工廠25個(gè)潛在倉(cāng)庫(kù)位置距離導(dǎo)致的服務(wù)約束庫(kù)存持有成本固定倉(cāng)庫(kù)成本產(chǎn)品匯集最初有46種產(chǎn)品匯集后有4種產(chǎn)品通過(guò)利用加權(quán)平均來(lái)產(chǎn)生產(chǎn)品的匯集樣本匯集測(cè)試：產(chǎn)品匯集總成本：104,564,000美元全部產(chǎn)品：46種總成本104,599,000美元全部產(chǎn)品：4種成本差異：0.03%估計(jì)運(yùn)輸費(fèi)率代表各種產(chǎn)品流組合的大量的費(fèi)率卡車、鐵路、UPS和其他載重汽車運(yùn)輸公司的一個(gè)重要特征是其費(fèi)率

7、與距離呈線性關(guān)系運(yùn)輸成本估計(jì)Source: Ballou, R. H. Business Logistics ManagementUPS兩天遞送150貨物的費(fèi)率產(chǎn)業(yè)基準(zhǔn)：運(yùn)輸成本運(yùn)輸費(fèi)率（典型數(shù)值）整車運(yùn)輸：0.10美元每噸英里零擔(dān)運(yùn)輸：0.31美元每噸英里小包裝：零擔(dān)運(yùn)輸費(fèi)率的3倍，快遞費(fèi)用更高鐵路：整車運(yùn)輸?shù)?0%至80%零擔(dān)運(yùn)輸費(fèi)率每一裝載量按500至50進(jìn)行分類等級(jí)越高，運(yùn)輸貨物的相對(duì)費(fèi)用就越高決定某一特定產(chǎn)品等級(jí)的因素很多，包括：密度處理的難易程度賠償責(zé)任基本運(yùn)輸費(fèi)率考慮商品等級(jí)和目的地郵政編碼，就可以確定每百磅貨物的相應(yīng)費(fèi)率CAZR(Complete Zip Auditing an

8、d Rating)軟件可以協(xié)助完成這一任務(wù)，該軟件由南方運(yùn)輸公司開(kāi)發(fā)將商品A從城市B運(yùn)送到城市C的成本可以利用下式計(jì)算：重量(英擔(dān))費(fèi)率零擔(dān)運(yùn)輸4000磅貨物的費(fèi)率其他問(wèn)題里程估計(jì)街道網(wǎng)絡(luò)直線距離這自然是對(duì)路途距離的低估。我們可以將直線距離乘以一個(gè)比例因子 估計(jì)路途距離， 一般其1.3其他問(wèn)題未來(lái)需求設(shè)備成本固定成本裝卸成本、勞動(dòng)力成本、公用事業(yè)費(fèi)用存儲(chǔ)成本，與庫(kù)存水平成比例倉(cāng)庫(kù)容量SupplySources:plantsvendorsportsRegionalWarehouses:stocking pointsField Warehouses:stockingpointsCustomers,

9、demandcenterssinksProduction/purchase costsInventory &warehousing costsTransportation costsInventory &warehousing costsTransportation costsMinimize the cost of your logistics network without compromising service levelsOptimal Number of Warehouses增加倉(cāng)庫(kù)數(shù)量的影響減少了客戶服務(wù)時(shí)間而提高了服務(wù)水平安全庫(kù)存增加而提高了庫(kù)存成本增加了一般管理費(fèi)用和準(zhǔn)備成本

10、一定程度上降低了運(yùn)輸成本降低了運(yùn)出成本增加了運(yùn)入成本產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：配送中心的數(shù)量Sources: CLM 1999, Herbert W. Davis & Co; LogicTools倉(cāng)庫(kù)的平均數(shù)量31425醫(yī)藥產(chǎn)品儀器公司化學(xué)制品- 高利潤(rùn)產(chǎn)品- 服務(wù)不重要(或易于快速處理)- 存貨成本與運(yùn)輸成本相比較高- 低利潤(rùn)產(chǎn)品- 服務(wù)很重要- 運(yùn)出成本高于運(yùn)入成本典型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型幾種產(chǎn)品由幾家工廠生產(chǎn)每家工廠有已知的生產(chǎn)能力每一個(gè)客戶區(qū)域?qū)γ糠N產(chǎn)品的需求已知這些需求由地區(qū)配送中心滿足每一個(gè)配送中心具有總吞吐量的上限典型的位置模型在配送中心和其服務(wù)的區(qū)域之間有一個(gè)最大值一組潛在的新倉(cāng)庫(kù)位置由以下因素決定

11、成本：準(zhǔn)備成本運(yùn)輸成本與距離成比例存儲(chǔ)與裝卸成本生產(chǎn) / 供應(yīng)成本網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題的復(fù)雜性一般來(lái)說(shuō)，位置問(wèn)題是非常難以解決的以下問(wèn)題使復(fù)雜性提高：客戶數(shù)量 產(chǎn)品數(shù)量 潛在倉(cāng)庫(kù)位置的數(shù)量倉(cāng)庫(kù)的數(shù)量物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一、數(shù)據(jù)二、方法三、評(píng)價(jià)42方法數(shù)學(xué)最優(yōu)化技術(shù)：精確算法：找出最優(yōu)解啟發(fā)式算法：找出“好”的解，不一定是最優(yōu)解仿真模型：為評(píng)估設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的特定方案提供了一種機(jī)制案例1：過(guò)橋有甲、乙、丙、丁需夜晚通過(guò)一座很窄的小橋（一次限過(guò)兩人）。他們單獨(dú)過(guò)橋的時(shí)間分別為1、2、4、10分鐘?，F(xiàn)只有一只手電筒，問(wèn)4人如何在盡可能短的時(shí)間通過(guò)該橋？44案例2：分銷與配送（1/10)單個(gè)產(chǎn)品兩個(gè)工廠p1和p2工廠p1

12、每年的生產(chǎn)能力為20萬(wàn)單位工廠p2每年的生產(chǎn)能力為6萬(wàn)單位兩個(gè)工廠的生產(chǎn)成本相同兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)w1和w2的裝卸成本相同3個(gè)市場(chǎng)區(qū)域的需求量分別為5萬(wàn)、10萬(wàn)、5萬(wàn)單位分銷與配送（2/10)分銷與配送（3/10)需求 = 50,000需求= 100,000需求= 50,000產(chǎn)能 = 60,000產(chǎn)能 = 200,000$4$5$2$3$4$5$2$1$2生產(chǎn)成本相同，庫(kù)存成本相同$0分銷與配送（4/10): 將每個(gè)市場(chǎng)指派給最近的倉(cāng)庫(kù)，然后根據(jù)成本指定相應(yīng)的工廠需求= 50,000需求= 100,000需求= 50,000產(chǎn)能 = 60,000產(chǎn)能 = 200,000$5 x 140,000$2 x

13、 60,000$2 x 50,000$1 x 100,000$2 x 50,000總成本 = $1,120,000分銷與配送（5/10): 根據(jù)總到岸成本分配市場(chǎng)需求 = 50,000需求 = 100,000需求 = 50,000產(chǎn)能 = 60,000產(chǎn)能 = 200,000$4$5$2$3$4$5$2$1$2$0P1 to WH1$3P1 to WH2$7P2 to WH1$7P2 to WH 2$4P1 to WH1$4P1 to WH2$6P2 to WH1$8P2 to WH 2$3P1 to WH1$5P1 to WH2$7P2 to WH1$9P2 to WH 2$4分銷與配送（6

14、/10): 根據(jù)總到岸成本分配市場(chǎng)需求 = 50,000需求 = 100,000需求 = 50,000產(chǎn)能 = 60,000產(chǎn)能 = 200,000$4$5$2$3$4$5$2$1$2$0P1 to WH1$3P1 to WH2$7P2 to WH1$7P2 to WH 2$4P1 to WH1$4P1 to WH2$6P2 to WH1$8P2 to WH 2$3P1 to WH1$5P1 to WH2$7P2 to WH1$9P2 to WH 2$4市場(chǎng)1由倉(cāng)庫(kù)1提供服務(wù)，市場(chǎng)2和市場(chǎng)3由倉(cāng)庫(kù)2提供服務(wù)分銷與配送（7/10): 根據(jù)總到岸成本分配市場(chǎng)需求 = 50,000需求 = 100,

15、000需求 = 50,000產(chǎn)能 = 60,000產(chǎn)能 = 200,000$5 x 90,000$2 x 60,000$3 x 50,000$1 x 100,000$2 x 50,000$0 x 50,000P1 to WH1$3P1 to WH2$7P2 to WH1$7P2 to WH 2$4P1 to WH1$4P1 to WH2$6P2 to WH1$8P2 to WH 2$3P1 to WH1$5P1 to WH2$7P2 to WH1$9P2 to WH 2$4總成本 = $920,000分銷與配送（8/10): 最優(yōu)算法分銷與配送（9/10): 最優(yōu)算法 分銷與配送（6/10):

16、 最優(yōu)策略案例3：餐館服務(wù)能力（1/7)餐館背景：230個(gè)座位，53個(gè)四人餐桌，3個(gè)六人餐桌工作日開(kāi)放時(shí)間：11 am至11 pm；周末開(kāi)放時(shí)間： 11 am 至午夜周末午餐和晚餐均很繁忙，顧客用餐常常需要等待1小時(shí)工作日的上午和下午2點(diǎn)至5點(diǎn)生意清淡2001年銷售額為 $2,358,87455餐館服務(wù)能力(2/7)不同時(shí)段的收益率（$/座位小時(shí)） 時(shí)段 1112131415161718192021星期日2.424.735.714.372.763.174.133.802.075.90.0星期一2.062.672.701.961.201.143.104.142.171.110.29星期二1.22

17、1.911.600.470.310.982.193.172.421.040.48星期三1.462.612.060.7.10.531.182.334.553.801.350.39星期四1.462.261.850.770.711.162.775.153.921.320.51星期五1.103.192.270.991.041.795.557.777.185.762.00星期六2.005.746.174.723.434.395.397.436.903.831.0856餐館服務(wù)能力(3/7)不同時(shí)段的上座率（）時(shí)段1112131415161718192021星期日20%40%49%36262734%32%

18、18%6%0%星期一20%27%26%17111026%39%17%11%3%星期二12%20%17%53819%2719%9%4%星期三14%26%22%761019%3630%12%4%星期四15%25%19%781224%3929%9%4%星期五12%31%23%10121543%61%52%42%15%星期六25%54%50%39323543%55%49%30%10%57餐館服務(wù)能力(4/7)58用餐團(tuán)體類型用餐團(tuán)體類型周末晚餐周末午餐137253453211641526541615710810%910餐館服務(wù)能力(5/7)59晚餐平均用餐時(shí)間、消費(fèi)額用餐團(tuán)體類型平均用餐時(shí)間（分）用餐

19、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)偏差平均消費(fèi)額（元）152：3125：0224.93249：5617：1327.71350：0822：1031.38454：1418：3742.44554：2616：3345.07660：4714：5456.30餐館服務(wù)能力(6/7)計(jì)算機(jī)模擬及結(jié)果：使用兩人、四人和六人三種餐桌總座位數(shù)不變（230），1160不同組合最優(yōu)組合：43張雙人桌，27張四人桌，6張六人桌每小時(shí)單位座位平均收入提高至8.0110%的餐桌組合達(dá)到每小時(shí)單位平均收入與最高水平相差不超過(guò)0.95%現(xiàn)行餐桌組合在所有1,160組合中僅排第935位60餐館服務(wù)能力(7/7)餐館實(shí)施效果：餐桌組合：39張雙人桌，35張四

20、人桌，2張六人桌（在模擬最好結(jié)果的1.3%范圍內(nèi)）高峰期座位率服從50%增至59%平均就餐時(shí)間從53分鐘降至51分鐘，標(biāo)準(zhǔn)差從23分鐘降至15分鐘高峰期每小時(shí)單位座位收入$5.85上升到$6.32預(yù)計(jì)年增加收入為120,000(73%增長(zhǎng)潛力)扣除成本后的收益增加45%61案例研究： Developed byJim Morton; UPS Professional ServicesDavid Simchi-Levi; MITMichael Watson; LogicTools, Inc. 案例研究 是一家通過(guò)因特網(wǎng)銷售計(jì)算機(jī)的公司 強(qiáng)調(diào)第二天送達(dá)其計(jì)算機(jī) 利用許多配送點(diǎn)實(shí)現(xiàn)這一服務(wù)，這導(dǎo)致庫(kù)存投資很大 案例研究 通過(guò)UPS遞送，在1天之內(nèi)收到貨物區(qū)域之外的客戶必須利用航空公司遞送倉(cāng)庫(kù)通過(guò)位于亞洲的工