仓储与配送仿真课程设计.docx
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仓储与配送仿真课程设计
第一章背景分析
1.1企业背景
陕西通汇汽车物流有限公司（以下简称通汇公司）成立于2005年10月20日，是陕西“重型设备制造”集团（以下简称集团）的控股公司。
其总部位于西安市经济技术开发区产业园，是集团“精益一体化物流”的总承包商。
同时还为广大客户提供以降低库存水平、加速资金周转的“精益一体化物流”的规划、设计、运作及控管，使客户可以集中精力于自己的核心业务。
公司现有员工743人，专业技术及大专学历以上人员占1/5，厂房及作业面积6万多平方米，各种货运车辆100余台，机加设备90余台。
公司经营范围包括：
现代物流的规划设计与咨询，工位器具的设计、制造和管理，零件物料接收，物流中心仓储配送与管理，物流运作管理与跟踪，信息管理以及其它增值服务。
目前，公司的主要业务是为集团的汽车生产线配送零件。
公司为集团打造了高质、科学、现代化的一体化物流的运作模式，生产运行更加规范、顺畅，彻底改变了以往依赖库存保证产销连续与顺畅的局面，降低了库存水平,加速了资金周转,使得集团2006年实现增长率116%，单月最高增长率298%，连续12个月增幅位居全国第一，实现工业产值90个亿，增幅70%，被称为中国重型汽车行业的奇迹。
公司的基本工作流程为：
集团将生产装配作业计划发送至通汇的计划部门，计划部门主要提取其中的任务号，利用MRP系统导出整车明细（即组装一部整车所用的零件明细），进行料单分析，最后提交给仓库库管员。
库管员依据料单分析向生产线配送零件，并由翻包工将所需零件从包装中取出，放置于指定地点的工位器具上，再由拉动工（拖车或叉车）将零件送至生产线旁，接料员（属“重型设备制造”集团）确认后接收。
此外，通汇还在生产线上配有巡线员，巡查生产所需零件是否存在短缺等问题，及时报送库管员以便及时进行补充，保证生产的连续性。
配合以上工作流程，通汇公司目前设置有计划、工业工程、综合运输、人力资源、综合管理、账务等部门。
此外，为了公司的长远发展，于2009年8月又设立LLM（LeadLogisticsManagement）和Milk-run两部门。
计划是物流运作的开端，工业工程部负责通汇公司内部业务的规划，综合运输部是公司车队的管理部门，LLM与Milk-run则是公司循环送料物流运输的规划和实施部门。
1.2公司发展的机遇和存在的问题
在配件物流管理上，集团销售公司下设配件子公司，负责集团产品各销售点应急配件的供应，如车辆售后服务中产生的零件需求等。
配件公司没有零件的采购权，首先，配件公司汇总各销售及售后服务网点的零件需求，制定需求计划上报给总装厂，由总装厂向通汇公司发出需求信息，通汇计划部门通知仓库管理人员，最终零件由通汇仓库送至配件公司库房，配件公司再进一步送至各地。
由于销售所需配件完全由通汇公司的仓库提供，而通汇仓库中的零件又是依据生产计划为生产线服务的，因此它会干扰通汇公司的零件配送。
若某一阶段内销售对某零件需求过大，甚至可能导致缺件，致使生产线停产。
这就在无形中提高了对高效库存管理的要求。
加上销售配件需求固有的较大的不确定性，与配件公司的协调和相应的配件库存管理逐渐成为困扰公司的一个问题。
在整车物流的管理方面，由集团销售公司直接管理库存车仓库，销售公司给20多家物流公司发出送车指令，由各公司从销售公司整车库驱车，由驾驶员直接把新车开送到销售点或客户处。
整车物流管理相对松散，做不到“零公里”配送。
此外，有的客户远在几千公里之外，路途颠簸等因素易导致送达后车况不佳等问题。
因此，整车的“零公里”和“高质量”配送也是集团十分重视的物流业务之一。
曾有人提出将销售公司的整车配送和配件公司的仓储和配件运输业务纳入通汇物流公司，整合二者的仓库和运输资源等，减少物流运作中仓库管理的难度。
但如此一来通汇公司又与集团的众多销售和售后服务网点建立了供需关系，加大了公司整体物流运作的难度，该提议也就被暂且搁置。
随着通汇公司一天天发展壮大，销售配件需求的管理问题是公司管理层不得不面对的。
1.2.1汽车零部件物流配送现状分析
现阶段，我国汽车配件物流主要存在以下问题：
市场需求多变与营销预测不准；用户的需求周期短、变化多；多品种小批量生产，生产柔性与成本之矛盾；供应商素质与企业可持续发展；原厂材料库存资金与储存条件限制；产品成本优胜逐步向物流成本转移；企业间竞争趋向供应链竞争力的途径；客户订单变化快，跨部门协助难度大，库存控制困难；物流管理人员素质低。
造成这些问题的主要原因是：
（1）技术落后。
物流企业电子化程度还很低，物流企业上网的较少，仅限于介绍企业状况和业务范围等，个别企业提供报价系统，但没有提供运费支付、在途货物查询等功能，与联邦快递和美国联合包裹服务等公司相比，物流的信息化程度还很低。
电子商务的发展要依赖第三方物流企业提供快捷、优质的服务，物流企业的现代化水平是决定电子商务水平的一个关键因素。
（2）物流管理体制混乱，重复建设，布局不合理。
长期以来，由于受计划经济的影响，我国物流社会化程度低，物流管理体制混乱，机构多元化。
这种分散的多元化物流格局，导致社会化大生产和专业化流通的集约化经营优势难以发挥，规模经营、规模效益难以实现，设施利用率低，布局不合理，重复建设，资金浪费严重。
由于利益冲突及信息不通畅等原因，造成余缺物资不能及时调配，大量物资滞留在流通领域，造成资金沉淀，发生大量库存费用。
另外，我国物流企业与物流组织的总体水平低，设备陈旧，损失率大，效率低，运输能力严重不足，形成“瓶颈”制约物流的发展。
（3）物流企业信息化程度不高，制约了电子商务的发展。
目前国内、外的各种物流配送中心大都跨越了简单送货上门的阶段，基本上属于真正意义上的物流配送。
国内汽车配件物流在层次上仍是传统意义上的物流配送，即处于物流配送初级阶段，尚不具备或基本不具备信息化、现代化、社会化的新型物流配送，后者是物流配送高级阶段的特征。
因此，在经营中存在着传统物流配送无法克服的种种弊端和问题。
1.3配送优化路线必要性和可行性分析
物流作为国家大力倡导发展第三产业的首要产业，在相关政策的支持下得到了快速发展。
随着全球经济一体化、顾客需求的个性化和多样化发展，产品更新替换速度在不断加快、产品生命周期也不断缩短、物流运输配送变得越来越复杂，物流成本也变得越来越高。
为了降低风险，减少物流成本，处于物流供应链上各环节的部门或单位都纷纷采取各种措施以适应这种多品种、小批量、多频度的物流配送服务需求，如降低库存水平，减少订货量，增加订货频率，实行按订单生产等措施，这在某种程度上满足了发展的要求，但运输和配送成本居高不下。
造成物流运输配送成本居高不下的主要原因是出现了一些不合理的运输和方式，如对流运输、迂回运输、非最短路径运输和配送，非满载运输等，这些都会致使运输和配送服务水平难以提高，因此对运输和配送问题进行优化就显得非常有意义。
物流运输和配送问题的优化主要依赖于运输方式和配送路径的选择，通过合理选择多式联运方式和配送路径不但可以大大的节约物流运输配送成本，还可以很好的调节配置运输配送资源。
配送是按用户的订货要求,在物流据点进行分货、配货工作,并将配好之货送交收货人。
配送的定义主要有以下含义:
首先,配送是按用户的要求进行的,主要包括数量、品种、规格、供货周期、供货时间等.其次,配送是由物流据点完成的.第三,物资配送是流通加工、整理、拣选、分类、配货、配装、末端运输等一系列活动的集合.最后,配送中心将货物送交收货人后即告完成.通过"配"与"送"的有机结合,使之适应"大流通"所带来的数量、品种、规格等复杂的现实,以多批次、小批量货物运输实现高效率、低成本和优质的送货服务。
通汇物流的配送城市覆盖全国大部分地区。
通汇物流针对不同运输线路，采取了不同的运输方式。
通汇物流通过不断努力，一直为陕西汽车提供稳定的配送服务。
通汇物流虽然在配送方面取得了成功，但是还有很多需要改进的地方。
在线路优化方面大多采用单一的运输方式，这样的形式不仅运输风险大，而且成本较高；在客户满意度方面，运输在途时间上还有优化的空间，在交货时，商品的完成率也做的不够，客户往往希望商品车的行驶里程不超过50公里。
我们发现如果公司能适当增加多式联运的比例，节约成本和提升客户满意度方面的问题都能够有效改善。
运输方式的合理使用，全程运输成本减低，利润可以大大提高。
所以说配送运输方式与优化配送路线是有必要的。
第二章调查研究
2.1西安通汇零部件物流配送现状分析
汽车零部件大致分为：
底盘，车身，外观，电器，四大部分。
各个部门可细分。
由西安通汇汽车物流公司装车发往各需求点（供应商）的零部件大致是汽车制动器活塞、导管、支架、钳体、发动机等。
2.1.1通汇公司发展情况
西安通汇汽车物流公司（通汇公司）是陕西“重型设备制造”集团的控股公司，是“精益一体化物流”的总承包商。
目前，公司的主要业务是为集团的汽车生产线配送零件。
公司为集团打造了高质、科学、现代化的一体物流的运作模式，生产运作更加规范、顺畅，彻底改变了以往依赖库存保证产销连续与顺畅的局面，降低了库存水平，加速了资金周转，使集团2006年实现增长率116%，单月最高增长率298%，连续12个月增幅位是全国第一。
公司基本作业流程：
集团将生产装配作业计划发送至通汇的计划部门，计划部门主要提取其中的任务号，利用MRP系统导出整车明细（即组装一部整车所用的零件明细），进行料单分析，最后提交给仓库库管员。
仓库员依据料单分析向生产线配送零件，并由翻包工将所需零件从包装中取出，放置于指定地点的工位器具上，再由拉动工（拖车或叉车）将零件送至生产线旁，接料员确认后接受。
此外，通汇还在生产线上配有巡线员，巡查生产所需零件是否存在短缺等问题，及时报送库管员以便及时进行补充，保证生产线连续性。
2.2.2配送中心建立
配送中心的建立和运营，至少要考虑到以下因素和内容：
（一）物流成本、物流流程、物流资源配置、人力资源配置以及物流职能机构设置等的诊断和分析;
（二）物流供应链和物流运作模式的分析和重新设计;（三）资源整合、物流流程优化、物流管理、资源配置、物流技术、物流信息化等的规划和设计;（四）企业物流网络管理、总仓和异地仓储管理、运输管理、库存控制、成本和风险控制、物流实施KPI指标、评估等物流实施过程中实施手段和物流各环节的规划和设计;（五）物流配送中心设施与设备、配送中心的作业、配货作业的实施与分析、配送中心的自动化和信息系统以及如何提高配送中心的效率等。
2.2.3西安通汇物流处理上的问题
各汽车行业零部件物流处理上的方法大致相同。
按照事先排布好的物流路线顺序、在规定的时间将两家或两家以上企业的物品按品种、数量运送到目的地的运输方式，也可以称作集合运输或共同运输，运输起始点包括从目的地为起点和从物品厂家为起点两种形式。
其特点是按照既定的路线，在固定取货和送货窗口时间，从供应商运送零部件至汽车主机厂．再从工厂返回其使用后的物流设备至供应商。
循环取货方式是一个经过优化的物流网络，其特色是多频次、小批量、定时性，循环取货物流的优点在于，首先能优化运输网络，提高零件送货频次，降低运输成本及其他潜在成本，并为整个供应链提供更有效的控制库存。
其次能降低物流周转没备的使用数量，平衡物抖接收，提高装卸货效率，减少物料直接搬运的需求，取消中间储存及堆垛。
此外．它对运输商质量与配送绩效有很强的控制力。
循环取货物流示意图
2.2整车及配送路线分析
整车物流管理相对松散，整车的“零公里”和“高质量”配送是其面临的主要问题。
中国整车物流行业起萌于20世纪90年代，是伴随着中国汽车产业逐步发展而发展的，并密切跟随中国汽车产业的发展经历了从无到有、从粗浅到专业、从被动仿效到主动创新的逐步发展提升。
我国当前的整车物流行业现状是：
公路物流企业形成的规模有限，铁路、水路由于诸多因素，制约了品质改善，协同合作的效应没有很好地体现出来，整车物流市场秩序及信誉制度也有待进一步完善，而且提供的物流增值服务内容不够，所以造成“资源利用率低，运输成本高，运力资源浪费，竞争力薄弱”。
公路方面：
公路物流公司为了生存卷入无序、恶性竞争，导致了行业价格体系的破坏和局部供需的不平衡，造成了局部运力供给大于运量需求的假象。
一方面是潜力巨大的市场和需求的增长，另一方面却是价格的不断压低和利润的不断侵蚀，这种效益剪刀差的矛盾日趋突出。
水路方面：
水路由于诸多因素，制约了服务品质改善。
水运由于中国一部分高速公路的规划与长江、沿海的水运线路平行，另外水运项目的分段收费价格倒挂，特别是两端短驳成本高，码头费高，扭曲了水运的成本优势。
此外，航线设计、船驳运力不足等问题，也制约了汽车物流船运的发展。
铁路方面：
目前的铁路运输参与汽车项目的运作能力弱。
多年的垄断经济导致思想认识不到位，管理粗放；区域分拨的能力不足，末端客户的服务意识差，短驳能力不足；运行时间相对公路要长且不稳定，季节性冲击大；多次倒运，存在更多的质损风险。
目前整车物流行业结构是这样：
经营群体数量多，单个企业控制车辆规模少，行业目前拥有10000多辆车，从业企业达400～500家。
大多数企业依靠当地的发出资源，不能构成规模和回流网络，单车重载率很低，回流配载价格也极低，造成企业效益水平差。
整个行业服务水准方面：
服务水准不高，缺乏统一的行业标准和约束机制，导致服务品质参差不齐，商品车交付及时率、商品车质损率、架子车的事故率等诸项指标均不尽人意。
主机厂由于成本压力，必然要将压力向汽车产业链其他环节释放。
主机的成本核算需求已经把物流运输企业的车辆利用率超前定位在70％一80％之间，严重挤压了整车物流商的效益空间。
在行业分布上大多是围绕一个主机厂，以当地运输为主体形成了一批运输企业。
他们的规模、管理力、地域的群体利益制约了外地企业参与竞争，同时也制约了整车物流行业的优化。
2.3西安周边市场经济环境及交通环境分析
西安通汇汽车物流在配件物流管理上，集团销售公司下设配件子公司，负责集团产品各销售点应急配件的供应，如车辆售后服务中产生的零件需求等。
配件公司没有零件的采购权，首先，配件公司汇总各销售及售后服务网点的零件需求，制定需求计划上报给总装厂，由总装厂向通汇公司发出需求信息，通汇计划部门通知仓库管理人员，最终零件由通汇仓库送至配件公司库房，配件公司再进一步送至各需求点（供应商）。
由于销售所需配件完全由通汇公司的仓库提供，而通汇仓库中的零件又是依据生产计划为生产线服务的，因此它会干扰通汇公司的零件配送。
若某一阶段内销售对某零件需求过大，甚至可能导致缺件，致使生产线停产。
这就在无形中提高了对高效库存管理的要求。
加上销售配件需求固有的较大的不确定性，与配件公司的协调和相应的配件库存管理逐渐成为困扰公司的一个问题。
第三章规划方案设计
3.1确定线路设计目标
集团销售公司下设配件子公司，负责集团产品各销售点应急配件的供应，按照公司的运作需求，零件由通汇仓库送至配件公司库房。
因此我们选择通汇仓库到配件公司库房的配送线路进行优化，以达到其间的路程距离最短，从而降低运输成本，进而提高利润。
（各库房，即需求点，以西安市内为范围，在XX地图上查找通汇旗下的配件公司库房,并以XX地图测距测得距离量。
且各库房需求量：
<西安市GDP/全国GDP>*全国销售量）
3.2配送线路优化方案设计（节约里程法）
3.2.1节约算法的基本思路
节约里程法的基本思路如图3.1所示，设A为配送中心，B和C为配送点（即客户），A到B或C的距离分别为a、b，两个配送点之间的距离为c。
现有两种送货方案，即A向B、C分别送货和A向B、C同时送货。
对比这两种方案，可得出，方案1的配送路线为：
A—B—A—C—A，配送距离为：
L1=2a+2b；方案2的配送路线为：
A—B—C—A，配送距离为：
L2=a+b+c。
显然，由几何性质可得，方案2优于方案1，S=a+b-c，其中S为节约里程量。
A
A
a
b
B
C
B
c
C
图3.1节约里程法基本思路
3.2.2节约算法制定配送计划的步骤
（1）计算各配送点间最短路径，一般可以通过Dijkstra算法得到。
（2）进行节约里程的计算。
即两个配送点之间的里程节约里程为这两个配送点分别到配送中心的最短路径之和减去两个配送点之间的距离。
（3）对节约里程进行排序。
一般按照节约里程大小的降序排列，得出排序表。
（4）形成初始解。
在满足车辆限载、客户需求量大小、时间限制等所有条件下，根据第一步所得的最短路径对配送点进行一对一直达式配送，得到所需车辆和行程。
（5）进行回路的合并，得出方案优化。
从节约里程排序表找出产生该节约里程的两个配送点i、j，再判断连接i、j的回路是否存在合并的可能性。
如果一个回路以（p，i）开始，一个回路以（j，p）结束，且满足需求量和车载量等约束条件，则该回路可以合并，并进行下面的合并操作：
删除两个回路中的部分路径（i，p）和（p，j），然后引入新的连接（i，j），得到新的回路（p，…，i，j…，p），。
重复此过程，直至没有可以合并的回路，从而得出优化方案。
（6）确定最优方案。
重复上一步，并对得出的优化方案进行比较，得出最终优化方案。
3.2.3西安通汇具体配送线路优化
根据陕西通汇公司的配送业务，我选择的是陕西通汇公司至西安市内配件公司的路线进行优化。
（一）路线距离分析（数据来源于XX地图）
陕西通汇公司与西安市内配件公司分布情况如图3.2所示。
序号
A
B
C
D
E
F
G
配件公司
泾渭科技配件公司
陕西金风帆汽车配件公司
陕西中北汽车配件公司
西安洋达汽车配件公司
博盛汽车配件公司
陕西小松零配件销售公司
陕西永安路配件公司
陕西通汇公司与西安市内配件公司分布图
陕西通汇公司仓库与西安市内配件公司库房之间的距离如表3-1所示。
表3-1陕西通汇公司与西安市内配件公司间的距离（单位：
km）
A
B
C
D
E
F
G
P
24.1
10.5
13.4
21.0
16.7
11.4
7.0
A
30.1
33.9
53.7
44.2
33.0
30.9
B
3.1
14.1
6.9
4.1
15.9
C
12.3
4.1
2.4
13.6
D
9.7
11.5
17.6
E
6.8
14.9
F
11.8
G
3.3.2仓库发货量分析
据调查，2010年全国GDP：
50000亿元，西安GDP：
1372.44亿元，各点GDP：
A-57.5亿元；B-200亿元；C-300亿元；D-900亿元；E-700亿元；F-325亿元；G-1200亿元。
全国销售量2000亿元。
据分析计算，送货总量=<各点GDP/全国GDP>*全国销售量
例：
泾渭科技配件公司（A）送货总量=<57.5亿元/50000亿元>*2000=2.3
以此方法以此得出各个仓库的送货总量。
表3-2配件公司及配送零件信息
序号
A
B
C
D
E
F
G
配件公司
泾渭科技配件公司
陕西金风帆汽车配件公司
陕西中北汽车配件公司
西安洋达汽车配件公司
博盛汽车配件公司
陕西小松零配件销售公司
陕西永安路配件公司
送货总量/t
2.3
0.8
1.2
3.6
2.8
1.3
4.8
3.3.3线路优化
根据表表3-1，计算西安市内配件公司之间的节约里程，见表3-3。
表3-3西安市内配件公司的节约里程（单位：
km）
A
B
C
D
E
F
B
4.5
C
3.6
20.8
D
0
17.4
22.1
E
0
20.3
26
28
F
2.5
17.8
22.4
20.9
21.3
G
0.2
1.6
6.8
10.4
8.8
6.6
对节约里程按大小顺序进行排列，结果见表3-4。
表3-4节约里程排序结果（单位：
km）
序号
连接点
节约里程
序号
连接点
节约里程
1
D-E
28
11
D-G
10.4
2
C-E
26
12
E-G
8.8
3
C-F
22.4
13
C-G
6.8
4
C-D
22.1
14
F-G
6.6
5
E-F
21.3
15
A-B
4.5
6
D-F
20.9
16
A-C
3.6
7
B-C
20.8
17
A-F
2.5
8
B-E
20.3
18
B-G
1.6
9
B-F
17.8
18
A-G
0.2
10
B-D
17.4
当零件由通汇仓库送至配件公司库房，假设通汇仓库由载重量5t的货车运送货物，配送路线如图3.3所示。
总路线为208.2km，需要货车7辆。
图3.3通汇公司至配件公司原配送路线
接下来按照节约里程的大小顺序，进行最优路线求解。
由此得到最终路线共4条，运行距离140.5km，需要4辆配送货车。
如图3.4所示。
其中：
配送路线一：
P—B—C—E，运行距离34.4km，装载量4.8t；
配送路线二：
P—D—F，运行距离43.9km，装载量4.9t；
配送路线三：
P—A，运行距离48.2km，装载量2.4t；
配送路线四：
P—G，运行距离14km，装载量4.8t。
经过优化设计后，通汇公司至配件公司的配送路线得到了改进，节约了36.6%的里程数，运输车辆减少了3辆。
图3.3通汇公司至配件公司优化后配送路线
3.3方案实施后效益分析
实施配送线路优化后，对企业：
配送里程变短（最短）；配送劳动的消耗最小；配送服务水准最优；车辆调配最优；大大降低了配送成本；从根本上使配送效益达到最高。
对社会：
节省运输车辆，缓解交通紧张；减少噪声、尾气排放，保护生态。
3.4运输调配
目前，铁路、水路运输量在我国汽车物流中的占比分别为7%和8%，而公路运输依然是我国汽车物流的主体。
但近年来，铁路运输加快发展，水路运输运量也不断上升，公路、铁路、水路、多式联运逐步趋于完善。
就铁路运输而言，由于铁路运输本身的成本优势以及国家对铁路发展的支持，使得铁路运输在汽车物流方面所占的比例逐步增加。
就水路运输而言，在整车物流领域，水运成本通常要比公路运输成本低20%~30%。
随着我国滚装船制造业的发展以及港口建设的推进，整车物流将有一大部分转为水运。
当然，铁路和水路运输的成本优势也是限制在一定范围之内的，例如在短途和小批量零星运输中，公路运输仍然具有无法比拟的优势。
通汇物流拥有充足的轿运车资源，并且公路运力的临时采购相对灵活快捷，因此在公路运力方面可以说没有任何限制。
而铁路、水路方面由于受列车班次、船期的限制，存在着年度最大运能的限制。
第四章方案的综合评价
4.1节约算法的适用度评价
配送运输通常是一种短距离、小批量、高频率的运输形式。
如果单从运输的角度来看，它是对干线运输的一种补充和完善，属于末端运输、支线运输，以高质量的服务为目标，以尽可能满足客户要求。
从配送中心把货物送到所需的各个用户，有很多种不同的路线选择方案。
合理的选择配送线路，对企业和社会都具有很重要的意义。
为将货物送给客户，需要从一个或多个配
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