王 波 岑兆毅 李友明 劉煥彬

(1.華南理工大學(xué),廣東廣州,510640；2.維達(dá)紙業(yè)(中國(guó))有限公司,廣東江門,529100)

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·多倉(cāng)庫(kù)調(diào)度優(yōu)化·

生活用紙工廠多倉(cāng)庫(kù)訂單自動(dòng)分單與調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的研發(fā)

王 波1,2岑兆毅2李友明1劉煥彬1

(1.華南理工大學(xué),廣東廣州,510640；2.維達(dá)紙業(yè)(中國(guó))有限公司,廣東江門,529100)

多倉(cāng)庫(kù)聯(lián)合出庫(kù)是一個(gè)比較復(fù)雜的集合覆蓋問(wèn)題,本文介紹了一個(gè)基于企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)和倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS)的多倉(cāng)庫(kù)訂單自動(dòng)分單與調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)解決了復(fù)雜訂單的處理問(wèn)題,提高了生話用紙工廠中多倉(cāng)庫(kù)發(fā)貨工作的效率,避免了以往出錯(cuò)率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復(fù)雜調(diào)度任務(wù)等問(wèn)題。

WMS；多倉(cāng)庫(kù)調(diào)度優(yōu)化；自動(dòng)分單系統(tǒng)

(*E-mail: wb@vinda.com)

面對(duì)復(fù)雜的客戶群體,快速消費(fèi)品往往具有龐大的銷售網(wǎng)絡(luò),這就要求產(chǎn)品供應(yīng)鏈必須具有快速的響應(yīng)速度[1]。倉(cāng)儲(chǔ)管理是供應(yīng)鏈體系中最為重要的一環(huán),建立信息化的高效倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(Warehouse Management System，WMS),可直接降低供應(yīng)鏈成本,提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,越來(lái)越多的企業(yè)采用多倉(cāng)庫(kù)聯(lián)合出庫(kù)。這種措施雖然能夠有效節(jié)約運(yùn)輸成本,提高出庫(kù)效率,但也面臨著如何選擇出貨倉(cāng)庫(kù)和安排路徑的難題。僅依靠經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單估算去進(jìn)行多倉(cāng)庫(kù)任務(wù)調(diào)度,會(huì)造成出錯(cuò)率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復(fù)雜訂單及訂單量大的調(diào)度任務(wù)等問(wèn)題[3- 4]。多倉(cāng)庫(kù)任務(wù)調(diào)度問(wèn)題實(shí)質(zhì)是一個(gè)集合覆蓋問(wèn)題,可通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,研究多倉(cāng)庫(kù)聯(lián)合出庫(kù)過(guò)程中的倉(cāng)庫(kù)選擇和路徑優(yōu)化問(wèn)題[5]。

為解決上述問(wèn)題,本課題利用集合覆蓋方法對(duì)多倉(cāng)庫(kù)聯(lián)合出庫(kù)進(jìn)行研究。通過(guò)建立求解最小覆蓋的數(shù)學(xué)模型,然后用啟發(fā)式算法對(duì)模型進(jìn)行了求解。最后由實(shí)踐數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的可行性和正確性。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)情況,自主開(kāi)發(fā)了相關(guān)程序系統(tǒng),通過(guò)將WMS和企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resource Planning，ERP)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,形成訂單自動(dòng)分單系統(tǒng)。該系統(tǒng)己在維達(dá)生活用紙生產(chǎn)工廠中得到應(yīng)用,經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn),該自動(dòng)分單系統(tǒng)對(duì)效率提升和成本降低的成效明顯。

1 自動(dòng)分單系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多倉(cāng)庫(kù)聯(lián)合出庫(kù)是一個(gè)比較復(fù)雜的集合覆蓋問(wèn)題,這就需要建立自動(dòng)分單系統(tǒng),根據(jù)倉(cāng)庫(kù)位置、數(shù)量以及訂單任務(wù),在制定出貨工作計(jì)劃時(shí),使出庫(kù)時(shí)間最短、物流成本最低[6]。由于自動(dòng)分單系統(tǒng)開(kāi)發(fā)涉及的功能較多,并涉及返寫(xiě)ERP系統(tǒng)。因此,由自動(dòng)分單系統(tǒng)所生成的訂單,需要極高的穩(wěn)定性,不允許有錯(cuò)誤發(fā)生。基于以上目的,自動(dòng)分單系統(tǒng)的功能開(kāi)發(fā)可分為3部分：①調(diào)度分配訂單的自動(dòng)計(jì)算；②調(diào)度工作自動(dòng)化；③報(bào)表平臺(tái)郵件發(fā)送功能集成。圖1所示為自動(dòng)分單大系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)邏輯圖。

圖1 自動(dòng)分單系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)邏輯

1.1 調(diào)度分配訂單的自動(dòng)計(jì)算

自動(dòng)分單系統(tǒng)首先將業(yè)務(wù)規(guī)則(分單、內(nèi)調(diào)規(guī)則)定義到系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則自動(dòng)算出每個(gè)訂單組的建議裝貨倉(cāng)庫(kù),系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則自動(dòng)統(tǒng)計(jì)內(nèi)調(diào)數(shù)據(jù),并匯總給調(diào)度員提供內(nèi)調(diào)方案。匯總各倉(cāng)庫(kù)的發(fā)運(yùn)裝卸數(shù)據(jù)及報(bào)表；銷售排單員在ERP中下達(dá)訂單后,調(diào)度人員操作自動(dòng)分配訂單系統(tǒng),系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行訂單分配,并顯示出結(jié)果報(bào)表。排單文員主要對(duì)結(jié)果進(jìn)行核審、修改方案及確認(rèn)等操作。

自動(dòng)分單系統(tǒng)的核心功能是實(shí)現(xiàn)所有銷售訂單,根據(jù)系統(tǒng)已定義的分配訂單邏輯,進(jìn)行批量計(jì)算并給出最優(yōu)裝貨地方案。與此同時(shí),還需實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)系統(tǒng)生成結(jié)果的調(diào)整,自動(dòng)分配裝貨地以及各訂單所需內(nèi)調(diào)物料的分配方案調(diào)整,以及顯示各訂單的物料情況、各物料的需求量、各倉(cāng)庫(kù)的可調(diào)度庫(kù)存數(shù)量等信息,并對(duì)缺貨或庫(kù)存不足的物料進(jìn)行警告。

圖2所示為本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)分單系統(tǒng)的訂單分配規(guī)則邏輯，該分單規(guī)則邏輯包括3類。

(1)優(yōu)先一地裝

條件：庫(kù)存足夠(或缺貨體積少于20 m3)一地裝。

裝貨地：只有一個(gè)倉(cāng)庫(kù)滿足,優(yōu)先作為發(fā)貨地,多個(gè)庫(kù)存滿足時(shí),優(yōu)先選擇訂單庫(kù)存可用量最高者作為發(fā)貨地。

(2)兩地分裝

條件：不滿足一地裝。

有整車裝或需要內(nèi)調(diào)的作為第一裝貨地；無(wú)整車裝或內(nèi)調(diào)的按一定優(yōu)先設(shè)定順序選擇第二裝貨地。

(3)按兩地裝車原則分單,但由調(diào)度員進(jìn)行決策。

訂單分配裝貨地點(diǎn)后,如果存在1個(gè)或2個(gè)裝貨地的倉(cāng)庫(kù)因產(chǎn)品型號(hào)或數(shù)量不能滿足訂單的需求時(shí),則會(huì)觸發(fā)從第3個(gè)或第4個(gè)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行內(nèi)調(diào)配貨機(jī)制,實(shí)現(xiàn)滿足訂單的發(fā)貨需求。主要考慮從庫(kù)存數(shù)據(jù)較多的倉(cāng)庫(kù)優(yōu)先進(jìn)行內(nèi)調(diào)出貨,同時(shí),由于內(nèi)調(diào)配貨的能力及成本的限制,會(huì)對(duì)內(nèi)調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

圖3所示為本課題所設(shè)計(jì)的內(nèi)調(diào)系統(tǒng)規(guī)則邏輯，該內(nèi)調(diào)規(guī)則邏輯包括3方面的內(nèi)容。

(1)內(nèi)調(diào)地選擇

調(diào)出地：優(yōu)先選擇訂單庫(kù)存可用量最高者。

調(diào)入地(兩地裝)：優(yōu)先選擇“盡裝”地作為調(diào)入地；無(wú)“盡裝”產(chǎn)品按擬定的優(yōu)先順序選擇調(diào)入地。

(2)內(nèi)調(diào)訂單的約束

訂單容量：每車不超60 m3(即每60 m3作為一張訂單)。

訂單順序：同一份《發(fā)貨通知單》的內(nèi)調(diào)貨不能分拆兩車進(jìn)行內(nèi)調(diào)。

圖2 分單系統(tǒng)訂單分配規(guī)則邏輯

圖3 內(nèi)調(diào)系統(tǒng)規(guī)則邏輯

圖4 自動(dòng)推送發(fā)貨通知單流程邏輯

(3)“盡裝”規(guī)則說(shuō)明：

“盡裝”產(chǎn)品,數(shù)量增加5%系數(shù)(保證不因發(fā)貨訂單數(shù)量誤差導(dǎo)致發(fā)貨車輛沒(méi)有滿車裝貨)。

1.2 調(diào)度工作自動(dòng)化

將自動(dòng)分單系統(tǒng)與企業(yè)ERP系統(tǒng)、排車系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,使分單系統(tǒng)可將確定的裝貨地信息在ERP系統(tǒng)自動(dòng)匯總并生成內(nèi)調(diào)單,同時(shí)把訂單的裝貨地信息自動(dòng)寫(xiě)入排車系統(tǒng)。

1.3 報(bào)表平臺(tái)郵件發(fā)送功能集成

將內(nèi)調(diào)物料搬運(yùn)(Move Order，MO)單以文件形式自動(dòng)發(fā)給相關(guān)倉(cāng)庫(kù),取代紙質(zhì)銷售單的掃描工作,減化工作,節(jié)省成本,提高效率與準(zhǔn)確性。自動(dòng)推送發(fā)貨通知單流程邏輯如圖4所示。

2 系統(tǒng)應(yīng)用效果對(duì)比

通過(guò)開(kāi)發(fā)多倉(cāng)庫(kù)訂單自動(dòng)分單系統(tǒng),可有效提升多倉(cāng)庫(kù)發(fā)貨工作的效率,降低管理成本。將本課題所設(shè)計(jì)的訂單自動(dòng)分單系統(tǒng),應(yīng)用于維達(dá)紙業(yè)公司某生活用紙工廠的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)后,收到了預(yù)期效果。

(1)分單系統(tǒng)訂單的返寫(xiě)功能可以快速地將訂單在ERP系統(tǒng)中進(jìn)行返寫(xiě),一地裝配貨計(jì)劃的自動(dòng)創(chuàng)建并在ERP系統(tǒng)生成訂單功能,替代了人工的過(guò)多操作。

(2)運(yùn)輸排車系統(tǒng)也在分單系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取,減少了每一份訂單都要在排車系統(tǒng)中錄入裝貨地的工作。

(3)可以提供每天的發(fā)貨產(chǎn)品數(shù)量明細(xì),給生產(chǎn)和倉(cāng)庫(kù)帶來(lái)了相關(guān)的排產(chǎn)和備貨參考,完全取消了原來(lái)的人工統(tǒng)計(jì)的作業(yè)量以及避免了人工統(tǒng)計(jì)的錯(cuò)誤可能；工作效率的提升使夜班的工作由3人減少為1人。

(4)自動(dòng)返寫(xiě)訂單的裝貨地和創(chuàng)建內(nèi)調(diào)計(jì)劃,人為出錯(cuò)率明顯降低,提高工作效率和審核訂單信息的準(zhǔn)確可靠程度,將原來(lái)的數(shù)小時(shí)工作下降到幾分鐘,大大提高了倉(cāng)庫(kù)對(duì)緊急訂單處理的工作效率。

(5)自動(dòng)郵件推送功能,將倉(cāng)庫(kù)文員掃描訂單、發(fā)送訂單的工作節(jié)省了2 h的作業(yè)時(shí)間,而且也減少倉(cāng)庫(kù)的等待時(shí)間。

3 結(jié) 語(yǔ)

多倉(cāng)庫(kù)訂單自動(dòng)分單系統(tǒng)解決了困擾企業(yè)的復(fù)雜訂單處理問(wèn)題,提高了多倉(cāng)庫(kù)發(fā)貨工作的效率,避免了以往出錯(cuò)率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復(fù)雜調(diào)度任務(wù)等問(wèn)題。

應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)還存在繼續(xù)優(yōu)化的潛力,主要包括：(1)升級(jí)分單邏輯、優(yōu)化分配訂單邏輯及內(nèi)調(diào)運(yùn)輸線路；(2)完善和增加系統(tǒng)功能,增加內(nèi)調(diào)訂單創(chuàng)建功能相對(duì)的“寄倉(cāng)貨”調(diào)撥單的創(chuàng)建模塊,實(shí)現(xiàn)在分單系統(tǒng)下便捷處理各類型的調(diào)撥訂單創(chuàng)建和匯總報(bào)表。

[1] Alyahya S, Wang Q, Bennett N. Application and integration of an RFID-enabled warehousingmanagement system-a feasibility study[J]. Journal of Industrial Information Integration, 2016(4): 15.

[2] Atieh A, Kaylani H, Al-abdallat Y, et al. Performance improvement of inventory management system processes by an automated warehouse management system[J]. Procedia CIR. 2016(41): 568.

[3] Son D W, Chang Y S, Kim W R. Design of Warehouse Control System for Real Time Management[J]. IFAC-Papers Online, 2015, 48(3): 1435.

[4] SUN Feng. Application of Demag Automatic Crane in Paper Mill Storage[J]. China Pulp & Paper, 2015, 34(9): 47. 孫 楓. 德馬格自動(dòng)行車在造紙廠倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)造紙, 2015, 34(9)： 47.

[5] Gu M， WMS Application in the warehouse logistics[J]. New Economy, 2014(2): 87. 顧 旻. WMS系統(tǒng)在倉(cāng)儲(chǔ)物流中的應(yīng)用[J]. 新經(jīng)濟(jì), 2014(2): 87.

(責(zé)任編輯：馬 忻)

Research and Development on Automatic Orders Distribution and Dispatch Optimization System for Multi Warehouses in Tissue Paper Mill

WANG Bo1,2,*CEN Zhao-yi2LI Yu-ming1LIU Huan-bin1

(1.SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,GuangdongProvince, 510640;2.VindaPaper(China)Co.,Ltd.,Jiangmen,GuangdongProvince, 529100)

Orders distribution for multi warehouses is a complicated set cover problem. This paper introduced the development and design of automatic orders distribution and dispatch optimization system for multi warehouses based on the ERP and WMS framework. This system rised the efficiency of the delivery work in tissue paper mill, solved the problems of high error rate, using mose labor forces in the position and can not handle complicated dispatch work in the warehouse management．

WMS; schedule optimization; automatic orders distribution system

王 波女士，在職博士研究生；主要研究方向?yàn)楣芾碇悄芑?/p>

2017- 03- 08(修改稿)

TS736+.4

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.06.011