百蝶杯海峡两岸大学生物流仿真设计大赛比赛案例.docx

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百蝶杯海峡两岸大学生物流仿真设计大赛比赛案例

“百蝶杯”海峡两岸大学生物流仿真设计大赛

比

赛

案

例

声明

本案例仅供本次大赛使用，任何形式的转载均需要经过大赛组委会的授权，严禁擅自摘抄使用。

由于企业保密的要求，在本案例中对有关名称、数据等做了必要的掩饰性处理。

题目中的“上海百蝶物流公司”为虚构的企业名称，没有具体的指向性。

案例编写小组

2017-10-25

一、百蝶物流公司简介

上海百蝶物流公司（以下简称百蝶物流）成立于2010年。

是上海地区物流综合服务实力名列前茅的第三方物流服务商。

百蝶物流在多年的经营运作中，在连锁配送、服装、小家电、食品等行业积累了较为丰富的物流服务经验。

为了进一步扩大业务能力，2016年百蝶物流在上海嘉定区建立了一个全新的仓储配送中心。

百蝶物流配送中心依托现代化物流管理信息系统，组成了一套完善的仓储配送体系。

中心拥有80名员工，7300多平方米的库区，（详细数据可参考附件一、物流中心规划图纸）物流中心的东西两侧建有装卸平台；站台高出室外道路1.2米，当厢式卡车尾部停靠站台时，车厢抱垫板与站台面基本上处于同一平面，将商品的装卸作业变成水平移动，大大减少了装卸作业环节和劳动强度。

物流中心作业主要划分为入库区、托盘存储区、拣货区、设备存放区、出库区、办公区等区域，如图1-1所示。

图1-1百蝶物流配送中心规划图

百蝶物流具有专业的仓储拣选服务能力，能够轻松应对连锁经营用户多品种小批量高频次的发货需求，并能为客户提供业务波峰应急解决方案。

近年来，百蝶物流积累了为多家企业提供供应链服务的经验，搭建了专业的核心团队，并依托公司强大的信息技术力量推出自主研发的专业物流管理软件——百蝶物流管理系统。

该系统包括两大子系统：

仓储管理系统（WMS）、运输管理系统（TMS），实现了物流业务全体系管理。

1、智能订单波次合单处理，可满足不同合单要求；

2、全程智能化信息化作业，提高作业精准度；

3、针对产品特点灵活选用拣选方法：

播种式拣选、摘果式拣选；

4、订单分类，根据不同订单类型匹配不同的下架和复核流程，有效的提高复核效率并降低发货错误。

1.1百蝶物流配送中心运营概况

在百蝶物流配送中心成立1年多的试运营过程中，百蝶物流配送中心和XX连锁经营公司进行了物流战略合作，为其在上海市区内300余家小型便利店提供货物配送服务。

日订单发生量在230余张；100多种商品品种，涉及食品、饮料、烟酒、副食、洗涤日化和文具等13大类；平均日配送商品数量高达5300箱。

1、集装单元规格

托盘规格

塑料托盘：

1000mmX1200mmX150mm；

堆高：

<1500mm（含托盘）；

平均存储箱数：

10-60箱。

常用货物包装规格：

600mmX400mmX500mm

440mmX320mmX300mm

300mmX240mmX230mm；

图1-2托盘规格与货物包装规格

2、出库信息

从WMS中导出了2016年11-12月份的部分便利店的出库订单数据，详见附件二、商品进出库流水帐

3、库存数据

在WMS系统中查看库存信息。

1.2经营的问题

全新建造的百蝶物流配送中心，在自动化、信息化和机械化都达到了国内先进水平。

但是相较于以前，在人力、物力及运行效率上并没有显著提升，且现行仓库存在大量的人力搬运现象，与预期的目标有较大的差异。

公司内部普遍对配送中心概念、功能定位的认识比较模糊，对如何建立符合连锁经营企业营销战略和发展目标的配送中心思路不够清晰，配送中心运作模式依旧为传统仓储模式，只是简单负责存货、备货、送货，不能达到物尽其用的效果。

1、设备先进，应用落后

由于科技的高速发展，配送中心采用了机械化和自动化作业，装卸搬运由吊车、AGV和传送带完成。

设有高层货架的立体仓库，使储存向空间延伸。

百蝶配送中心虽然在设施设备的建设上具有较高的技术含量，但大多数时候还是采用人工操作，未能充分发挥高科技配送设备的功能。

2、拣货效率低下

在拣货过程经常会出现行走迂回的现象，特别是在平板货架拣货区域，另外在拣货过程中经常会出现货物库存不足的现象，极大的影响了拣货效率。

3、库存可得率低，时常会发生缺货

当前库存可得率A类商品96％；B类商品92％；C类商品88％。

经常会出现货物库存不足的现象。

4、管理落后，成本高

配送中心已初步实现了作业程序的规范化，但只停留在对商品的单纯处理上，缺少信息处理。

计算机的应用仅限于配送中心业务、事务管理，而货物组配、运输车辆的送货路径规划、最优库存控制、配送中心的物流成本控制却未能采用计算机管理，计算机的应用仅处于初级阶段，使配送中心的现代化程度较低。

由于引进物流现代管理模式的时间不长，企业对物流配送的认识程度不深，虽然建立了自己的物流配送体系，在仓储、运输、劳动力、设备等方面的直接投入浩大，但是场地、设备的运营、保养费用以及商品周转占用资金等直接增加了企业的经营成本。

加上市场的波动性，使各个连锁门店分散的储运资源利用率不高，整体物流环节效率低下，进一步造成企业总体的物流成本居高不下。

公司管理层也逐渐意识到单纯设备的投入并不能带来作业效率的提升，设计合适的作业方法和作业流程，高效的配合现代化的仓储设备，才能真正发挥其功效。

提高整个仓库的运作效率。

为此百蝶物流希望得到物流专业人士对其仓库进行设计规划，帮助企业改善经营的问题。

新的配送中心将如何运营？

现在需要你走进百蝶配送中心（3D虚拟仿真系统）实地调研该企业，并为其做出相关运营设计。

二、百蝶公司现状调查、分析

2.1百蝶物流配送中心调研

进驻百蝶物流配送中心（仓储三维虚拟仿真系统），“实地”调研该物流中心，获取所需的信息。

调查的内容可包括：

物流中心建设情况、商品信息调研、设施设备规模、信息化管理程度、仓储服务能力、商品出入库数据调研（附件二、商品进出库流水帐中给出了部分商品出库数据），运营数据等信息。

请设计合适的调研内容与调研表格，并在百蝶物流配送中心里对你所设计的调查内容进行实地调查。

（调研数据量大的可以采用附件的形式表示）

2.2数据分析

在物流中心运营整体设计上，必须全面考量配送中心的特性，才能规划出符合当前物流需求与为来发展的物流系统。

依据订单信息的品项与数量，EIQ分析是有效的物流中心特性调查分析手法，透过EIQ分析的结果，可导出商品出货的频率、每一品项出货数量的大小、每张订单订购总数量的差异性、库存品项数的多寡、拣货密度（出货单品项数除以库存总品项数）等物流作业特性。

其次，再依据商品的物理特性，如包装型态、尺寸才积、重量等，在成本考量与客户服务水准之限制条件下，可规划出硬设备、作业原则、操作流程等各层次的需求与能力，根据调研的信息，结合物流中心运营的出入库订单数据用此方法进行科学的分析，得出相应的运营设计的基础原则。

请根据商品出库数据调研的内容进行EIQ和ABC分析。

在WMS中调研库存信息和商品储位，结合EIQ、ABC分析结果和百蝶配送中心货架的类型以及数量，确定货物在百蝶配送中心存储的原则，对其进行规划。

三、设施设备及布局的优化设计

根据调研结果，统计百蝶配送中心现有搬运设备的种类和数量，分析其是否能满足百蝶配送中心每天的货物搬运需求（出库量5300余箱，进货量与出货量基本持平，另有库内补货、移库、盘库等作业的搬运需求），若不足，请为百蝶物流配送中心购置设备并做出合理的建议。

请从设备选型、购置数量、投入产出等方面做出详细设计。

百蝶物流配送中心在实际运营过程中（各位选手在调研和运作模拟过程中），也逐渐发现原有设施设备的布局和选型设计存在不足，请在尽量保持原有布局的基础上，为百蝶物流提出合理的设施设备改进的建议，并对提案进行评估。

四、运作细节设计

4.1拣货区作业规划

拣选策略是影响拣选作业效率的重要因素。

拣货作业的设计需要确保拣货的准确性；减少拣货移动的距离；降低进货作业处理的时间。

通过EIQ分析所得出的结论，对百蝶配送中心的拣货策略进行设计。

可参考以下关键点进行策略的设计：

1、播种式与摘取式拣选方式的选择；

2、拣选路径设计；

3、拣货时窗；

4、拣货分区；

5、订单分割；

6、订单分类。

4.2作业流程规划

百蝶配送中心的作业分支流程较多，配送中心在新员工培训和作业流程标准化方面存在较大的困难，如果有一份百蝶配送中心详细的作业流程图，能够清晰的反映整个配送中心的运作流程，想必会起到事半功倍的作用。

下图4-1、4-2中描述了百蝶配送中心主要作业的关系，请设计详细的作业流程图。

图4-1百蝶配送中心总体流程图

图4-2百蝶配送中心货物进出库PBC关系图

4.3作业时序规划

百蝶物流配送中心采取2班制的作业，每班8小时，从早上8点到夜间22点，其中夜间主要处理进货、和库内补货盘点的事宜，为避开白天的作业高峰期，百蝶配送中心采取夜间进货，便于处理进货、验收等作业。

分析配送中心具体的作业时序和特性，请规划百蝶物流配送中心一天内各项作业的时间段，设计作业时序图。

指导百蝶物流配送中心一整天的作业能够有条不紊的开展。

4.4仓库作业SOP制定

结合作业流程、物流设备特性设计合理的作业规范，以导引人员进行进、出、补、盘、退等物流活动，提高作业效率和作业正确性，建立“高效、精确、准时”的物流配送服务体系。

请为百蝶物流配送中心各项作业建立作业SOP，以指导工人进行正确合理的作业。

五、物流作业策略的设计与仿真验证

5.3拣货作业策略的设计与仿真验证

订单拣选是提高仓库生产效率最优先考虑的运营活动。

有研究表明，分拣成本会占到仓库运营成本的65％，分拣人员的行走时间会占到总分拣时间的50％。

可见，减少分拣人员的行走时间对于提高分拣效率和降低仓库运作成本是有意义的。

分拣人员的行走时间与很多要素有关，合理安排分拣路径是减少行走时间的一项有效措施。

在百蝶物流现有的运作过程中，拣货人员在中型平板货架拣货区域的行走并没有一个指导性的方法，拣货人员根据经验行走取货。

请对仓库拣货人员的行走做出优化设计。

以某个订单为例（根据提供的仿真测试任务一、拣货作业策略的设计与仿真验证）比较策略应用前后的拣货作业效率，在3D虚拟仿真的仓库中进行实际的运行验证，用实际运行的数据说明新策略所带来的改善效果。

5.2立体仓库储位设计与仿真验证

自动化立体仓库作业为百蝶物流中心存储系统中的一个重要组成部分，其高效作业时间里在良好的货物管理基础之上的，没有好的管理策略就没法发挥先进的自动化设备应有的水平，对立体仓库的货位进行管理，就是要合理的制定存储策略，在既定的一些原则下分配好货位。

立体仓库基本参数：

表5-1立体仓库系统（AS/RS）基本参数表

立体货架

长度

52000mm

列数

宽

20000mm

排数

高

21150mm

层数

货格数量

货位数量

堆垛机

水平运行速度

0-120m/min

垂直运行速度

0-30m/min

货叉伸缩速度

0-20m/min

最大载重量

1500kg

出入库输送系统

输送机速度

20m/min

RGV行走速度

入库AGV数量

出库AGV数量

整盘出库口数量

拆盘拣选出库口数量

补货出货口数量

入库口数量

上表5-1中给出自动化立体仓库的部分信息数据，请通过软件系统调研补齐全表数据。

其中，堆垛机的运行模式为混合模式，可进行双指令的周期作业，并假设其在水平和垂直方向的加减速在数值上相等。

优化立体仓库的存储重要原则：

分区原则，将商品按照一定原则分为不同类型，将立体仓库按照一定原则分为不同区域，进行分类分区存放。

以下为几种常见分区原则：

1）均布原则，各个货物（包括同种货物）应该均匀地分布在不同的巷道，均衡每个巷道的任务，同时避免由于某个巷道的堆垛机发生故障而造成某些货物因集中存放而不能及时出库的问题；

2）

3）效率原则，以堆垛机行走路径最短为优化目标，通过最短路径的方法进行优化以减少货物存取时间；

4）

5）重力原则，考虑存放货物的方便与安全性，较重的物品应该尽量放在低层货位上。

6）

4）立体仓库出库的原则，主要按照FIFO作为总的指导思想。

当前，百蝶物流仓库并未采用分区存放，入库采用随机原则就近入库存储原则，出库采用FIFO（先进先出）原则。

现行的模式导致了立体仓库运行效率低下，请采用一些立体仓库出入库存储原则重新规划设计立体仓库存储的策略和方法，以提高整个立体仓库的运行效率。

以某个订单为例（根据提供的仿真测试任务二、立体仓库储位设计与仿真验证）比较策略应用前后的运行效率，在3D虚拟仿真的仓库中进行实际的运行验证，用实际运行的数据说明新策略的所带来的改善效果。