设计SF快递转运中心分拣流程的优化研究.docx

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设计SF快递转运中心分拣流程的优化研究

摘要

随着我国物流行业发展快递市场的竞争也越来越激烈，在整个快递业整体的物流活动中分拣流程是非常重要环节，分拣效率的高低不光会对整个企业的分拣投入成本、整体服务效率和服务水平产生影响，也会对企业在市场中的核心竞争力和长远发展造成一定的影响。

所以为了快速且有效的解决快递分拣中存在问题，本设计采用建模方法、使用仿真技术对其进行模拟仿真，以此来提高转运中心的分拣效率。

首先本设计将SF转运中心的分拣区做为本设计的研究对象，简单对SF转运中心的功能布局、作业流程等进行了介绍后，通过分析分拣区的人工作业流程、人员作业能力和分拣人员自身的分拣负荷，发现分拣区存在一些问题，如：

分拣效率低下、人员劳动强度过大、长时间作业导致易疲劳等等，研究分析得出结论：

分拣流程是整个物流作业流程里的瓶颈环节，明确了本设计分拣区优化的内容是分拣流程的优化。

基于ECRS的方式对分拣流程进行改善，进行分拣流程操作模式的优化。

针对分拣流程存在的问题进行分析，将原有一条分拣带模式改进为两条分拣带模式。

同时对分拣流程人员分配进行调整。

如果分拣人员分配的不合理也会出现效率低下，导致快件出现积压或爆仓的情况，这可能会对企业服务质量产生影响严重的话甚至也会给企业带来一定的经济损失，本设计旨在最大程度改善这种现象，提出了优化方案使企业利润最大化。

然后进行6S管理活动。

根据6S管理理论，改善SF转运中心分拣区现场实际存在的一些问题，以PDCA四个阶段循环实施6S管理活动，保证此方案可以有效的实施。

最后根据实际状况对SF转运中心的分拣系统进行Flexsim仿真建模、运行并找到相对合适相应的解决办法并在此基础上对优化后的分拣流程进行建模仿真和运行结果分析。

最终本设计将优化前后的分拣系统的数据变化进行了充分的对照分析，通过优化前后的仿真模型之间的对照可以表明：

SF转运中心的分拣系统作业能力难题被妥善地解决了，改变拣货路径使一次分拣员工利用率得以提高；增加二次分拣线使暂存区货物在等待二次分拣时的间隔大大缩短，整体上提高了该公司的转运效率。

关键词：

转运中心；快递分拣；流程优化；Flexsim仿真

Abstract

WiththedevelopmentoflogisticsindustryinChina,thecompetitionintheexpressdeliverymarketisbecomingmoreandmoreintense.Thesortingprocessisveryimportantintheoveralllogisticsactivitiesoftheentireexpressindustry.Thesortingefficiencywillnotonlyaffectthewholeenterprise'ssortingcost,theoverallserviceefficiencyandtheservicelevel.Itwillalsohaveacertainimpactonthecorecompetitivenessandlong-termdevelopmentofenterprisesinthemarket.Therefore,inordertosolvetheproblemsofexpresssortingquicklyandeffectively,thisdesignusesmodelingmethodandsimulationtechnologytosimulateit,inordertoimprovethesortingefficiencyofthetransfercenter.

Firstofall,thesortingareaoftheSFtransfercenterisdesignedastheresearchobjectofthisdesign.AftersimplyintroducingthefunctionlayoutandoperationprocessoftheSFtransfercenter,wefindthattherearesomeproblemsinthesortingareabyanalyzingthemanualoperationprocess,theoperationabilityofthesortingareaandthesortingloadofthesortingpersonnel.Forexample,thesortingefficiencyislow,thelaborintensityoftheworkersistoolarge,andthefatigueiscausedbylongtimeoperation.Theconclusionisthatthesortingprocessisthebottleneckinthewholelogisticsoperationprocess.Itisclearthattheoptimizationofthesortingareaistheoptimizationofthesortingprocess.

BasedontheECRSmethod,thesortingprocessisimproved,andtheoperationmodeofthesortingprocessisoptimized.Aimingattheproblemsexistinginthesortingprocess,theoriginalsortingmodeisimprovedtotwosortingmode.Atthesametime,thepersonnelallocationofthesortingprocessisadjusted.Thismayhaveseriousimpactonthequalityofserviceofenterprises,andevenbringsomeeconomiclossestoenterprises.Thisdesignaimsatimprovingthisphenomenontothegreatestextent,andputsforwardtheoptimizationplantomaximizetheprofitofenterprises.Then,itcarriesout6Smanagementactivities.Accordingto6Smanagementtheory,theproblemsexistinginthesortingareaofSFtransportcenterareimproved.InthefourstagesofPDCA,6Smanagementactivitiesareimplementedtoensurethattheplancanbeeffectivelyimplemented.Finally,accordingtotheactualsituation,FlexsimsimulationmodelingandoperationoftheSFtransportcentersortingsystemarecarriedout,andarelativelyappropriatesolutionisfound.Onthisbasis,theoptimizedsortingprocessismodeledandsimulatedandtheresultsofoperationareanalyzed.

Finally,thedatachangesofthesortingsystembeforeandafteroptimizationarefullyanalyzedandcompared.ThecomparisonbetweenthesimulationmodelsbeforeandafteroptimizationshowsthattheproblemofthesortingsystemoperationabilityoftheSFtransfercenterisproperlysolved,andthepickingpathimprovestheutilizationrateofthesortingstaff.Byaddingtwosortinglines,theintervalbetweentemporarygoodswaitingfortwosortingisgreatlyshortened,andtheoverallefficiencyofthecompanyisimproved.

Keywords:

TransferCenter;Expresssorting;processoptimization;Flexsimsimulation

第1章绪论

1.1研究的目的、背景及意义

20世纪60年代末，快递行业在美国兴起，并在全世界范围内发展迅速；我国改革开放以后，1979年，我国成立了第一家快递企业。

[1]然后经历了漫长的快递业进化转变历史，2009年10月1日《快递业务经营许可管理办法》和新修改的《邮政法》同步实施，首次在法律上明确了快递企业的地位，并提出了快递业的准入门槛，这一系列措施与政策促使了快递业的迅速发展。

[2]

中国地区随着经济体制自由而蓬勃的发展，依赖人力密度极高的服务业—快递业也随之迈向现代化的发展。

在经济高速发展的同时，网络购物迅速扩张，由此激起快递业在我国的发展。

我国快递业已经从最初的经营模式发展至今已形成了趋于稳定的市场格局。

但随着电子商务的迅速发展，中国快递业也持续着增长的势头。

[3]

随着快递行业竞争的不断激烈，“性价比”这一词语对快递市场而言显得更加重要如果能优化分拨中心快件分拣这一作业流程，将为快递公司的成本控制水平与管理水平提升到一个高度。

首先，优化快递公司的分拣领域可加强快递公司对快递的看管作用，减少分拣过程中暴力分拣或者丢件现象的发生，这对于客户而言无疑是最好的交代之一，只有这样才能让客户放心把快递寄出，这样一来公司的整体形象与服务质量也会大大提高，对于如今竞争激烈的市场而言将是一个很好的营销手段[4]

在这样的形式下通过实际地调查与研究，本设计对SF转运中心进行仿真并优化。

主要通过使用Flexsim仿真软件建立的SF公司的分拣系统模型，并可以得到分拣系统运行前后的输出数据,可以更加全面地分析其分拣系统的运行效率。

本设计将从分拣系统的各个单独环节角度提高分拣系统的作业效率和操作人员、机械设备的利用率。

，不但满足了顾客需求也同步提高了企业竞争力，更能进一步实现企业经济利润的更大化。

1.2快递分拣作业优化研究现状

国外的物流领域的研究者们主要优化的地方在：

功能区域划分、储位分配优化、以及目标函数优化的方法。

但是，虽然与我国的所处企业环境和行业环境有所不同，但是也有国外的研究者通过使用仿真软件来优化分拣系统。

SpeakerR（2015）研究人员主要是考虑仓储布局的功能划分区域，认为其对分拣系统运行时的效率有主要的影响，他们通过自身所具有的理论知识合理的划分仓储内的不同布局，并且研究出了配送中心的如何合理的划分的策略。

研究人员主要是认为提区域功能的划分影响分拣系统的作业效率，因此对每个区域的区域界限进行详细的划分。

[5]

Chiun-MingLiu不仅研究了物流配送中心的货物所存放需要的地理布局，也研究了客户订单拣选系统,主要通过应用Witness软件来验证了优化前后的仿真系统模型的拣货距离所需的时间，以此得出了新系统的仿真模型较优的最终结论。

[6]

随着时代的发展,物流行业已经被公认为是国民经济的发展的动脉和基础产业,其发展的程度已经成为了衡量国家的现代化程度和综合国力的一个重要标志。

虽然近几年，我国的物流行业的发展已经可以说是进入了高速发展时期,但是相对于发达国家的完善体系来说,还只能算作是处于起步阶段,与其他的国相对比来说，还是具有起步晚、技术差和创新不够的缺点,需要长期完善和改进。

李玉民（2004）基于SLP的方法，结合物流行业的业务特点和运作要求，提出了适合物流中心设施规划与流程设计的方法，建立了方法体系框架，提出了物流心规划设计分层组合法和基于优化模型的物流中心布置设计方法；[7]傅静芳等（2005）在分析“电子标签+台车”的分拣作业效率低下的原因的基础上，提出了“电子标签+输送带”的分拣模式，并给出了改进方法和工作流程；[8]李春澜等（2003）以压缩成本为目标，从配送中心内部入手，对配送中心的作业流程、时序进行了详细的分析，应用关键路线法进行了配送中心内部流程优化。

[9]

卢少平等（2010）分析了自动分拣系统的缓冲区容量、拣货区数量和品项分配与并行分区拣选的策略下系统的效率关系，建立基于相似系数的品项分配聚类模型，并得出一种启发式的聚类算法，对分拣系统在一定程度上有优化的作用[10]；肖龙翔（2010）提出了播种式分拣系统，将大量的包裹集中运到始发港，然后将同一个目的港的包裹分别取出归类，分别投放到分拣传送带上进行分拣并进入相应的道口，这样可以直接从分拣线上向道口分拣包裹，但是只适合一定量的范围里，如果货量很大那么效率就很低了[11]。

2012张帆等人提出当前的快递分拣中心必须引入自动化设备才能满足目前的快递分拣需求，而在引入自动设备之前必须进行仿真模拟进行对改进后的分拣系统进行优化达到最好的效果；[12]杨琼华（2012）利用德国的TaraVRbuilder软件，采用建模的方法在原有分拣方式基础上比较了其他几种不同分拣方式的优劣，从而得到更加优化的结果[13]；吴奕坤（2013）提出了在供件中被分拣的包裹位置应合理分隔，保持一定的快件间距，充分的利用分拣传送带上的空间，合理的进行供件控制，同时在基于排队论的基础上建立模型分析供件过程,优化供件机的数量及供件的先后顺序，以提高分拣的效率[14]。

孟迪云（2015）考虑的因素是配送中心所处的地理位置，也考虑了机械设备的摆放位置影响操作人员的拣货效率。

优化后的方案提高了分拣效率。

[15]

1.3研究内容与思路

1.3.1研究内容

本设计主要以SF公司的物流转运中心为主要研究对象，通过运用Flexsim仿真软件为SF公司分析现存的运行情况并得出适合的优化方案。

本设计的主要设计思路是：

最开始，通过本设计在第一章所介绍了选题目的、背景、意义。

利用第二章和第三章介绍SF快递公司转运中心现状以及SF快递分拣流程优化方案设计，通过对SF公司的物流转运中心所进行的分拣作业流程、分拣区各个功能区域的布局,实际的分拣员工人数、和分拣人员自身的作业能力进行详细的调研考察和分析,找到SF公司分拣系统中存在的主要问题,确定本设计优化的目标。

在本毕业设计里的第四章对Flexsim软件的理论、Flexsim软件的使用方法进行系统的介绍,为后面设计的进行提供理论和方法的支撑。

最后在第五章中针对SF公司物流准予中心的实际问题,利用接触到的Flexsim仿真软件等方法对SF公司的转运中心的分拣人员数量、机械设备数量管理、拣货路径以及分拣作业的实际的能力进行了的深入分析并优化,最后给出了一个优化方案，为SF公司物流转运中心的当前问题提供解决方法并进行了可行性的验证。

1.3.2研究方法与研究路线

在本设计研究的过程中通过对转运中心的理论基础分析，灵活的运用文献调研法、实地调研和模拟仿真等研究方法进行研究。

具体如下：

（1）文献调研法。

本设计通过查找物流转运中心领域内的国内外文献，学习物流行业对分拣系统的优化方法，明白了对SF公司物流转运中心的分拣系统进行优化的方法。

（2）实地调研法。

通过在SF公司物流转运中心的专业实践，了解实际的运行数据。

例如：

操作人员的工作时间、拣货所经过的路径等。

（3）仿真软件法。

本设计通过使用仿真软件创建SF公司的物流转运中心分拣系统的模型，运行并分析仿真模型从而可以解决问题。

1.3.3研究思路

本设计给出了符合SF公司的物流转运中心的分拣系统的优化方案，具体的研究路线：

本设计第一章简单地了解选题背景及意义，并查找与本毕设相关的研究现状；第二章叙述了有关物流转运中心的基础理论，诠释和介绍转运中心的作用、分拣的定义、分拣货物的类型及不同的分拣方式，为后文对第四章SF公司的物流转运中心的分拣系统现状作业流程提供理论和支持。

第三章介绍了Flexsim软件的组成和使用方法，通过使用Flexsim仿真软件，能够建立出3D计算机模型，利用最短时间、投入最低的成本进行分拣系统的研究和优化设计。

第五章进行优化的方案梳理，最核心的内容是在六章通过使用Flexsim软件对SF公司物流转运中心的分拣系统进行仿真，对实际问题进行验证并给出了两个重点地方的优化方案。

最后结合实际，提出改进方案。

通过调查和实践，要想使SF公司物流转运中心的分拣效率有所提高，不仅要考虑仿真技术的引入，也要考虑该公司物流配送中心的优化成本和现实业务状况。

本设计对SF公司物流配送中心的分拣系统进行了分析和优化，优化了拣货路径和人员配备数量。

第2章转运中心分相关理论概述

2.1分拣定义及方式

2.1.1分拣定义

分拣作业在快递的整个物流活动中是一项复杂且影响力大的物流活动，分拣流程作业的效率对企业的整体运作效率起着决定性的作用。

快递，又称速运、速递，具有运输配送功能，指快递企业通利用公路运输、航空运输、铁路运输等方法，把货物从始发地运送到终点地然后配送给客户的过程。

分拣指的是快递企业把客户邮递的需求货物、数量、地址进行拣选后运输。

就是按货物的属性、批量、将货物有规律的拣选出来，再按照一定方式分拣分类（流向）后、进行集中，最后把它送达目的地的一个物流活动。

可以大致的把分拣划分成两种作业过程：

分和拣。

“分”指的是将货物进行分类：

根据货物属性，把货物初步的挑选出来；“拣”是指拣货，把流向相同的货物通过拣选作业整合到一起进行打包运输。

2.1.2分拣方式

分拣系统具体的分拣方式是根据不同的快递企业不同的分拣的需求来选择的。

人工分拣系统是最初快递业使用的分拣方式，其中有部分快递企业直到现在还仍然使用着这种方法，但随着近年来互联网的飞速发展带动人们网购的激情以及快递业使用便捷度的增高，使快递运输量越来越大，所以若当代企业使用原始简单的手工分拣操作方式进行分拣作业，从分拣效率和分拣成本两个方面来讲都很难再满足消费者的需求，在这样的前提下快递行业进行了行业的现代化技术转换，从而出现了了半自动分拣和自动分拣设备。

（1）人工分拣：

是我国快递业最开始使用的分拣方式，分拣流程里的每一个环节都是通过人力来完成的。

人工分拣方式使用的设备机器需求低且操作简单，在培训分拣员时比较简单，所以在分拣环节投入的资金少。

但是这种方式的工作效率也低，而且很容易出现错误分拣现象。

在分拣量不高的情况下分拣中心可以考虑用人工分拣方式。

（2）半自动分拣：

是当今普遍使用率最高的快件分拣方式。

通过人力和设备配合使用相辅相成的分拣模式，发挥这两种方式各自本身具有的优点，把快件从载体卸载下来搬运至传送带设备，然后由分拣人员用眼睛识别快件标签后再进行手动分拣，半自动分拣分拣方式，投入资金相不高，且效率高于纯人工分拣是当代快递企业普遍选择的分拣方式。

（3）自动分拣：

全部使用自动分拣设备来进行分拣操作，全自动分拣设备使用了目前最先进的分拣技术，是最高效的分拣方式。

自动分拣方式的效率比人工和半自动分拣高，错误分拣率也低于人工和半自动分拣，完美的避免人为操作的失误所带来的损失。

但自动分拣设备成本较高，且不具备人工灵活性因此只有快件量大的的转运中心会选择使用。

不同分拣方式的优缺点比较如表2-1所示。

表2-1三种分拣方式优缺点对比

分拣方式

优点

缺点

人工分拣

前期投资低

员工培训简单

效率低错误率高

需劳动力较大

半自动分拣

效率较高错误率较低

人工投入量较小

投入成本较高

无法完全避免差错

自动分拣

效率高错误率极低

工作实现无人化

对快件包装要求高异常情况应对较弱

2.2SF转运中心职能分析

当建立合理的转运中心后，接着就需要客观的来履行这些职能，例如:

运输、储存、分拣、循环、处理、包装、装卸等一系列可进行的物流活动。

⑴集散功能

转运中心在整个物流企业中有着重要的地位，利用人力和设备，可以将到达转运中心的货物经过分拣、打包一系列物流活动运往不同目的地。

转运中心同时也将货物合理紧凑的进行打包，最大限度地组合在一起，使运输投入经济比达到最合理提高企业利润。

通过转运中心对货物进行集散，可以最合理安排车辆的载货提高载货数量，为企业降低物流成本。

⑵分拣功能

转运中心是物流运输的节点，服务于不同地方客户。

不同客户，有不同的需求。

货物属性、数量、内容、地址都是不一样的。

为了高效率的为客户提高客户感知，转运中心需要对到达转运的货物进行分拣作业，分拣作业后再按照货物标签的不同流向将货物打包并运输至各地。

⑶衔接功能

把不同的运输物流路线整合成一个整体系统，让运输线路里面的结点不在堵塞难行，使他们互相不影响，这种作用被称之为衔接作用。

将货物进行分拣运输后把它安全的配送给客户，属于连接生产者与消费者的功能，也是衔接功能的一种重要体现。

转运中心同也可以平衡供需之间的关系，转运中心可以缓解部分季节性货物衔接难的问题，这是转运中心衔接功能的另一种重要体现。

⑷信息功能

转运中心是整个物流活动中进行信息传播、收发、处理、的场所，这些功能在如今的物流系统中有着举足轻重的作用，是可以把各个不同的物流环节连接成一个整体的重要功能。

⑸管理功能

对物流节点来说管理功能能够让物流系统各环节有秩序并且正常的运转起来，提高整个系统的运行效率和运行水平。

对转运中心来说，转运中心的管理功能可以优化整个物流网络，管理不光是执行普通的物流职能，更要执行调度只能、信息职能等。

2.3SF转运中心人员结构及主要拣选货物介绍

2.3.1人员结构

转运中心配置了一名经理协调整个转运中心的管理和运作，经理作为整个中转场的核心关键人物，管理中转场大大小小所有事务，经理分设两名副经理，其中一位负责处理关于海上航运货物的相关事物，另一名负责处理陆地陆运货物相关事物和转运中心的职能部门。

副经理下边还配置了运作组长和不同分拣小组的组长。

分拣中心经理：

主要对分拣中心的日常管理工作进行监督、与公司调度进行对接工作，并对快递的中转和安全等问题进行检查。

库管：

主要管理库房，同事负责一些重要货物档案资料的管理，与转运中心里的各个部门进行沟通和协调，库房日常的卫生和安全生产等问题也在工作职责内。

分拣组：

进行货物的分拣、验货、复核、打包等工作。