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    麵向轉型的在線零售企業倉庫布局優化方法的研究

      信息來源:   發布時間:2021-07-24  點擊數:

    0 引言

    突如其來的疫情,對傳統的線下零售企業造成了巨大衝擊,卻也讓“宅經濟”迎來了前所未有的“拐點”。因此許多傳統的線下零售企業為實現複工複產,紛紛選擇擁抱互聯網,加入在線新經濟的大軍。但是作為傳統的零售業企業,麵對在線消費井噴式的訂單量,其倉儲運營麵臨巨大的挑戰,除需要革新倉儲管理係統、增加自動化設施以提高分揀效率外,科學地實施倉庫布局規劃設計,順暢作業流程也是有效提高倉庫作業效率的重要方法[1]

    1 倉庫現狀分析

    1.1 X公司倉庫布局情況

    X公司是一家以經營日用百貨為主的傳統零售企業,正轉型開拓在線零售業務,其倉庫內主要存儲各類日用百貨。倉庫布局由揀貨區、入庫區、出庫區、配貨區、存儲區和辦公區等組成,如圖1所示。

    在倉庫主要管理的出入庫業務過程中,各區域作業流程如圖2所示。

    圖1 倉庫布局

    圖1 倉庫布局   下載原圖


    圖2 倉庫區域作業流程

    圖2 倉庫區域作業流程   下載原圖


    根據現場調研發現,倉庫空間有效利用率不高、布局淩亂、物流通道劃分不盡合理,難以適應新特性的要求。例如以往配送過程中,一批貨物常采用統一規格的包裝打包,現在各訂單在配貨打包過程中,包裝難以事先確定,需要不停往返包材存儲區挑選合適的包裝材料。原始布局未考慮此類情況,因此在打包過程中,往返挑選包裝材料的路徑長,且效率低。搶抓“宅經濟”的機遇期,尋找到一種快速、科學且有效的布局優化方法尤為迫切。

    1.2 電商倉庫特征分析

    X公司嚐試轉型在線新零售過程中,麵對新營銷模式的業務特性[2],其倉庫需要適應在線零售的銷售模式。轉型後,其倉庫日作業訂單量顯著增加,原先向門店配送過程中,商品基本以整箱為單位進行配送,如表1所示。

    表1 線上倉庫與傳統線下倉庫特性對比 導出到EXCEL




    編號
    特性 線上倉庫 線下倉庫

    1
    主要客戶 消費者 門店

    2
    日均單量 較多(無計劃) 較少(有計劃)

    3
    平均客單量

    4
    訂單及時率 要求高 按計劃配送

    5
    訂單準確率 要求極高(100%) 要求高

    6
    訂單量波動 相對穩定

    7
    SKU數量 非常多

    8
    主要配送模式 快遞 物流



    隨著客單量的減少,商品整存零取作業愈加頻繁,分揀作業的任務顯著加重。優化布局過程中,需要根據新的作業情況,充分考慮降低倉庫內部的物流成本,以提高作業效率。

    1.3 X公司倉庫運營情況

    通過對X公司倉庫的調研,發現其倉庫作業效率較低、員工揀選商品作業路徑選擇隨意性大,揀選時間較長。運營期間,倉庫日常工作時間內,員工滿負荷工作,勉強能夠滿足訂單量的需求。在促銷活動期間,訂單積壓現象時有發生,需要一段時間才能夠將積壓的訂單消化。尚未有應對“6.18、雙11”等大型促銷活動期間的經驗。

    2 倉庫布局優化

    2.1 優化方法選取

    對於倉庫的布局,除依賴經驗外,主要還包含了擺樣法、數學模型法、典型工藝流程法和SLP法(Systematic Layout Planning)等[3]

    SLP法是由理查德·繆塞提出的以作業單位物流和非物流因素分析為主線,通過結構化、條理化的設計程序模式進行規劃設計的方法[4]。可應用於工廠、醫院、校園、商場和企業等多類場所[5,6],具有較廣的適應性,亦被應用於工廠、倉庫等的擴建和優化等環節。相比其餘方法,SLP法運用物流和非物流相關性分析,從定性、定量兩方麵對作業區間的相互關係進行評估,不完全依賴於人為的主觀判斷,運用一係列圖表展現作業區間的相關性,能較為直觀地發現作業區之間的關聯程度,有助於科學、便捷地完成分析設計工作。因此本文選用SLP法對X公司倉庫進行布局優化。

    2.2 物流相關性分析

    物流強度是開展設施布局的一個關鍵指標,基於SLP法,物流分析主要通過從至表等工具對各作業單位之間的商品搬運次數、商品搬運量和商品搬運距離進行統計分析。X公司倉庫主要存儲的是日用百貨,轉型後倉庫內部貨物流轉過程中以單件商品流轉作業量顯著增加,因此,采用(萬)件數作為運量的計算單位,物流距離采用“曼哈頓距離”進行作業單位之間的距離測量,物流強度如式(1)。

    =× (1)物流強度=物流距離×運量(1)

    根據提供的一個季度內倉庫的物流流轉信息,X公司倉庫各作業單元間物流強度從至表如表2所示。

    表2 物流強度從至表     下載原表

    表2 物流強度從至表

    將各作業單元間的物流強度劃分為5個等級,分別用A、E、I、O、U表示,對應分值4、3、2、1、0。根據X公司倉庫的物流信息確定其物流強度,由物流強度劃分可見,各作業單位間,揀貨區至配貨區物流物流強度最高,而配貨區至出庫區,存儲區至揀貨區物流強度次之。對應物流相互關係相關圖如圖3所示。

    2.3 非物流相關性分析

    非物流相關關係可以表示除物流關係外其它因素對作業的影響,通過定性的方式進行區分。根據SLP方法,將非物流相關關係分為A、E、I、O、U、X 6個等級,對應分值4、3、2、1、0、-1。經對X公司倉庫各作業單元間作業流程的連續性、人員聯係、工作聯係等因素進行評估,該倉庫具體非物流相關關係如圖4所示。

    圖3 物流關係相關圖

    圖3 物流關係相關圖   下載原圖


    圖4 非物流關係相關圖

    圖4 非物流關係相關圖   下載原圖


    2.4 綜合相關因素分析

    對物流相關關係和非物流相關關係進行綜合分析,如式(2)。

    TRij=m*Mij+n*Nij (2)ΤRij=m*Μij+n*Νij(2)

    其中,m代表物流相關關係的權重;n代表非物流相關關係的權重;Mij代表物流相關關係的分值;Nij代表非物流相關關係的分值,而TRij則代表綜合相關關係的分值。X公司在轉型過程中,倉庫內部的物流效率提升是目前的主要目標,擬定物流相關關係和非物流相關關係權重為2:1。根據物流相關性分析和非物流相關性分析結論,其對應的綜合相關關係如圖5所示。

    圖5 綜合相關關係圖

    圖5 綜合相關關係圖   下載原圖


    3 倉庫布局優化

    倉庫各作業單位之間相互關係的密切程度決定各自之間的距離遠近。根據綜合相關關係分析結果,由相互關係圖產生空間關係圖。此過程主要有繆瑟的線型圖法、Tompkins關係表法,還有螺旋法等[7]。本文分別采用線型圖法和關係表法對空間布置進行優化設計。

    3.1 線型圖法

    采用線型圖法開展布局優化設計,其方法及主要流程如下。

    (1) 依據各作業單位間的綜合相關關係,用若幹條平行線表示相互關係。A:4條;E:3條;I:2條;O:1條;U:不表示;X:用折線表示。

    (2) 將A、E級關係的作業單元先放入布置圖;相同級別的關係用相同長度的線段表示。A級關係的線段長度約為E級的一半。以此類推,分別再置入I級、O級、X級關係的作業單位。

    (3) 調整各作業單元的位置,以滿足關係的親疏程度。根據麵積限定生成空間布局。修改調整後獲得最終布置。

    采用線型圖法對x公司倉庫進行布局設計,作業單元線型關係圖和布局優化設計圖分別如圖6、圖7所示。

    圖6 作業單元線型關係圖

    圖6 作業單元線型關係圖   下載原圖


    圖7 優化布局方案一

    圖7 優化布局方案一   下載原圖


    3.2 Tompkins關係表法

    采用Tomkins關係表法開展布局優化設計,其方法及主要流程如下。

    (1) 根據倉庫的綜合相關因素,先將每個作業單位排成1行,AEIOU 5個等級各成1列,形成各作業單元間的關係表,如表3所示。

    表3 關係工作表 導出到EXCEL




    作業單位
    A E I O U

    1.入庫區
    2 3,4 7 5,6,8

    2.存儲區
    1,4 7 3,5,6,8

    3.包材存儲區
    1,5 7 2,4,6,8

    4.揀貨區
    5 2 1 7 3,6,8

    5.配貨區
    6 4 3 7 1,2,8

    6.出庫區
    5 7 1,2,3,4,8

    7.辦公區
    1,2,3,4,5,6 8

    8.休息區
    1,2,3,4,5,6,7



    (2) 將各個作業單元,表示成無麵積拚塊,在正方形的中心標注作業單元的代號,並按A,E,I,O的順序從左上角開始順時針標注各相關作業單元的代號,如圖8所示。

    圖8 無麵積拚塊圖示例

    圖8 無麵積拚塊圖示例   下載原圖


    (3) 對各拚塊進行擺放,得出對x電商公司倉庫的布置方案。擺放時,先找出關係最重要的,即A最多的,若A級數量相同再比較E級的數量,以此類推,將此拚塊至於中央位置。再布置其A角相鄰拚塊、然後E角,以此類推。

    擺放規則如下。

    ① A級關係拚塊間要邊靠邊;

    ② E級關係拚塊間至少角靠角;

    ③ X級關係拚塊間既不能靠邊也不能靠角。

    擺放結果如圖8所示。

    采用關係表法對X公司倉庫進行布局設計,位置方案圖和布局優化設計圖分別如圖9、圖10所示。

    圖9 位置方案圖

    圖9 位置方案圖   下載原圖


    圖10 優化布局方案二

    圖10 優化布局方案二   下載原圖


    4 布局實踐

    X公司選用了方案二對其倉庫布局進行了重新布局,該方案更明確了倉庫內的物流通道和出入庫及揀選作業路徑。倉庫有效實用麵積共1 203.24平方米,經實際測算,優化布局後倉庫存儲區麵積增加了8.05%,增加了更多儲位數量以更好地適應大量SKU商品的分類,存儲區的縱向條數也相應增加,更適應單件商品的快速揀選。x公司倉庫優化前後對比如表4所示。

    對X公司的倉庫日均有效作業時間進行了60天的統計分析,對比布局優化後當月和優化前一個月,能明顯減少日均滿負荷訂單量時期的作業時間,對於超過負荷的訂單量,還是需要提升自動化水平,改進倉庫管理係統,以進一步提高作業效率。其日均有效作業統計分析如圖11所示。

    表4 倉庫優化前後對比     下載原表

    表4 倉庫優化前後對比
    圖11 倉庫日均作業統計對照

    圖11 倉庫日均作業統計對照   下載原圖


    5 結論

    本文通過運用SLP法對X公司的倉庫的布局優化進行了實踐,通過對各作業單位間的關係的深度分析,運用Tompkins關係表等方法明確了倉庫各作業單元間的親疏關係,快捷地實現了對X公司倉庫布局的優化排布。根據最終實踐證明,該布局優化方案提高了空間利用率,依據綜合關係對作業單位間有序排列,提高了倉庫作業效率。未來可基於數據,對存儲區的儲位進一步優化,劃分整存區、熱銷區等,提高分揀作業效率。



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