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中厚板現貨指等待客戶訂購的產品。中厚板現貨倉儲發運, 一般包括入庫驗收、堆垛、發貨3個工序。堆垛、裝車的作業單元是吊。產品以垛為單元堆放。因為普遍認為比較簡單, 所以很少有人深入研究。目前, 現貨庫管理存在問題常表現為庫存高、現場零亂、難以分揀、發貨難、產品變形等。從管理來看, 存在可控性不高, 缺少相應管理環節, 普遍反映分揀發貨難度大等問題。這些問題的深入研究解決, 對于企業實現有序銷售、贏得客戶滿意、減少損失, 具有重要意義。

對于同一垛鋼板, 中厚板成品庫發貨時, 都是根據提單要求的品種規格一次性連續發貨, 每次只發其中的1吊或2吊以上。當不是從上而下按順序發貨時, 就要把頂上的鋼板倒到其他垛位, 這就是常說的倒垛。倒垛發生后, 發貨能力就會受到影響。

為了研究倒垛對發貨量的影響, 假設每次只能發1吊的情況。這種情況下, 對于現貨產品來說是大概率事件, 因其具有很高的普遍性, 對于分析問題可以簡化的同時, 不會造成大的分析結果偏差。

設某個垛位由n吊鋼板, 發貨時每次只發其中的1吊, 至于取哪一吊得看提單要求的產品和產品的層次號i。層次號由下向上排序, i的取值范圍為[1, n]。當發貨需要選取層次號i的鋼板時, 則需要倒垛的吊次數m=i-1。

提單提取貨物對于發每一個層次號的產品, 概率p是相同的, 因此p=1/n。于是, 對于該垛產品發貨的平均倒垛次數為q, 有成立。

計算可得:

從式 (1) 看, 垛位的吊次數n與平均倒垛次數q成正比關系。n越大, 倒垛工作量越大。

2008年12月26日在某現貨庫房隨機抽樣, 抽取20垛, 對每一垛的吊次數進行統計, 吊次數最小值為1, 最大值為20, 平均值11.5, 將每垛平均吊次數代入式 (1) 計算得q=5.25, 對該計算結果, 現場倉儲管理人員認為可以接受, 與實際情況很相符。

將有效作業效率定義為發貨吊次的作業時間與所有吊次作業時間的百分比。在發貨作業過程中, 設直接裝車吊次的作業周期為t0, 倒垛吊次的作業周期為t1。從式 (1) 可知, 當發貨吊數為1時, 需要倒垛的平均吊數為 (n-1) /2, 則有效作業效率ξ的表達式為:

式中α=t1/t0, 為每一吊次倒垛作業周期與每一吊次純裝車作業周期的比值, 可以定義為倒垛裝車作業周期比例系數。當車輛在發貨垛位一側裝車時, 直接裝車吊次的作業時間肯定小于每個倒垛吊次的作業時間, 因此, α>1。α取決于發貨垛位與倒放目標垛位的距離, 距離越大, α也就越大。

從式 (2) 可以看出:每垛的吊次數n越大, 有效作業效率ξ越低;倒垛裝車周期比例系數α越大, 有效作業效率ξ越低。這也充分說明, 就近倒垛很重要。為了直觀地說明上述兩個規律和影響程度, 選用圖解法表達。分別取α為1、2、5, 計算有效作業效率ξ, 得不同n值下的有效作業率ξ計算值, 根據計算值繪制了關系曲線, 見圖1。

圖1 不同α下的作業效率影響曲線ξ=f (n, α)   下載原圖

從圖1可看出, 就近倒垛 (α=1) 最節省時間。每垛的平均吊次數若超過5, 有效作業效率就低于30%。對于每垛平均吊次數n=11.5的情況, 作業效率僅為16%, 比n=5時, 效率降低了近50%。

設庫存量為Q, 垛位數為h, 每吊次的平均重量為W0, 則有每垛的平均吊次數n的表達式:

式 (3) 表明, 降低庫存量Q, 增加垛位數h, 提高每吊次的重量W0, 都有助于降低每個垛位的平均吊次數。提高每吊次的重量W0的辦法就是將同類同規格的產品合吊, 操作起來概率不高, 所以W0在現貨庫很難控制或改善。

按庫存處于過程的階段分。將倉儲發運過程分為兩大階段, 從入庫到下達提單階段, 和下達提單到發出階段。每個階段對應的庫存量分別定義為待銷量Qx和待發量Qf, 庫存量Q可表達為:

各種現貨產品的市場接受面大小不同, 有的很少有客戶。對于超過一定的時期銷不出去的, 定義為壓庫產品。銷得快、接受面大的現貨產品, 定義為常規產品。壓庫產品應采取靈活、客戶可接受的政策進行打包銷售, 或進行深加工后銷售。

降低待發量, 就是要提高發貨量。為此, 進行發貨量W的影響因素分析。發貨量計算:

式中:β為裝車作業時間占作業總時間比例;G0為每吊次平均單重;φ為作業率;T為日歷時間。

式 (5) 中, t0很難改變;β與進貨卸車作業安排有關;每吊次的重量G0可以想辦法改善, 也不是絕對不可調, 但改善難度較大;就某一天來說, 若沒有進貨, 則β=1。β∈[0, 1]。由此看出, 提高日發貨量主要的改善措施有4個方面:提高作業率φ;降低每垛的平均吊次數n;降低裝車倒垛作業周期比例系數α;合理安排作業時間T。

進貨:當待銷量Qx低于一定限度時, 方可進貨入庫。

銷售:當待銷量Qx超過一定限度時, 應加大銷售力度。

發貨:當待發量Qf超過一定限度時, 應最大限度提高日發貨量。

目前, 現貨庫每個垛的長度設計相同, 約16 m, 每一垛的產品長短不一。為了便于分析說明改善機理, 應用圖解法。設有2垛鋼板, 擺放的方法如圖2a所示。改善的方法就是分較短的和較長的2組, 垛位的間距不變 (見圖2b) 。從圖中可以看出, 顯然分類后可騰出一部分空間。也可看出, 調整后更有利于防止產品變形。就是說, 不僅美觀, 而且可以保證質量、節省空間。因此, 分類設計不同的垛位后, 可節省空間, 增加垛位數h。

圖2 垛位空間優化原理  下載原圖

中厚板長度范圍5 000～15 000 mm, 長短差別很大。為此, 對2008年12月18日的庫存產品按吊次長度進行分組統計分析。按照1 m的組距分組, 因為數量少的問題, 對5 m以下的2組和5～6 m的1組合并為1組, 合并后的分組統計情況見表1。

表1 庫存產品長度分組統計情況  下載原圖

表1 庫存產品長度分組統計情況

按照這個分組安排垛位數, 在垛位空間布局上, 按照同類長度的緊排在一起, 便于就近倒垛, 降低倒垛裝車作業周期比例系數, 使α盡可能接近1, 保證作業效率。如果這樣改善垛位布局, 計算得知, 可節省30%的空間。如果利用節省的空間增加垛位, 根據以上理論公式計算, 預計效果:每垛的平均吊次數由11.5降到8, 降低30%;有效作業效率由16%提高到22%;提高日發貨量36%。

分析表明, 垛位優化很有必要, 應根據產品長度的分布情況, 進行優化設計。當統計分析發現發生長度結構變化時, 應進行垛位優化調整。

1) 在入庫堆垛、裝車倒垛作業時, 抓好貨位動態利用, 不留空垛位, 減少倒垛作業。當沒有裝卸車作業時, 進行填空位倒垛, 從高垛位向空垛位倒垛。

2) 按銷售周期長短將倉庫分區。設立壓庫、正常銷售兩大區。這樣, 可減少壓庫產品的倒垛數量, 提高作業效率。根據產品類別, 在入庫時進行產品分類, 分區域放置。當沒有裝卸車作業時, 根據劃定區域, 對以往混放的垛次, 實施有步驟的分揀整頓。

1) 發貨策略描述。根據發貨期要求、每垛發貨吊次數量、發貨吊次層次號, 將發貨提單按照由緊急到一般進行排序, 確定當天發運計劃清單。到發貨最后期限的, 不顧一切代價, 優先發貨;按照先發整垛、再發單垛多吊次、單垛單吊次的貨。層次序號由低到高, 即先實施頂層發貨, 后實施底層發貨。

2) 通過管理信息系統實現。在貨場較大、庫存量較大的情況下, 管理信息系統就顯得特別重要。為此, 作者對倉儲管理信息系統中發貨模塊中的發貨指導進行了初步設計。設計方案簡述如下。

任務要求。輸入:垛位、提單及交貨期限信息;輸出, 日發貨計劃, 發貨員根據緊急程度排序組織發貨;發貨計劃數據字典:提單號、客戶名、品種、訂貨數量、垛位號、層次號、倒垛目標垛位號、作業耗用時間;優化目標:日發運能力最大。

算子設計。算子1:發貨剩余時間Ts≤1 (d) , 列入計劃 (不惜任何代價) , 緊急級別=1, 列就近倒垛方案, 求每一垛的作業時間, 計算剩余發運能力c。算子2:整垛發運的, 列入計劃, 緊急級別=2, 計算剩余發運能力c。算子3:倒垛吊數m=0, 列入計劃, 緊急級別=3, 臨近垛位搜索, 求每一垛的作業時間, 求剩余發運能力c。算子4:m≥1, 列就近倒垛方案, 求每一垛的作業時間, 排序, 按照時間由低到高列入計劃, 緊急級別=3+m, 求剩余發運能力c;對m值自動加1后循環執行上述過程。算子5:剩余發貨能力c=0, 終止發貨計劃編制, 計算發運計劃量, 打印發運計劃作業指導清單。

為了理清思路, 根據上述分析, 繪制了現貨倉儲發運關鍵績效指標關聯關系, 見圖3。通過這個關聯圖, 有助于理清管理和改善的思路。

圖3 倉儲發運關鍵績效指標關聯關系  下載原圖

5.1 每垛的平均吊次數是一個庫房庫存高低的關鍵指標, 是影響發貨效率、日發貨量的關鍵因素。

5.2 基于庫房面積和產品長度分布進行垛位設計, 有助于增加貨位, 降低垛位高度, 從根本上提高發貨效率。

5.3 庫房管理思路應是:以快銷保證發貨任務, 以合理垛高保證發貨效率, 以快出貨增加入庫機會, 以現貨庫吞吐能力保證收益。

5.4 基于分析結論, 提出如下管理對策建議:

1) 應實施以合理垛高為中心的管理。制定合理庫存制度, 充分確立以合理垛高為中心的管理思路, 提高發貨能力。 (1) 確定合理的垛高。按照合理垛高、垛位優化設計后的垛位數, 確定合理庫存水平; (2) 加強入庫控制管理?；诟鳜F貨庫存量控制入庫, 根據庫存的實際值低于標準量的值, 掌握入庫時機, 并控制入庫量。

2) 推行發運計劃管理。 (1) 銷售訂單下達的同時, 制定最遲發完的期限。對當期下達的訂單根據發貨能力水平計算發出需要時間;根據上期計劃最遲完成日期, 推算本期最遲計劃最遲發完日期。 (2) 對超期不能發出的部分進行檢查、考核。

3) 基于待銷庫存量實施高效現貨銷售管理。合理設定銷售目標, 并根據銷售目標設定合理的策略。對于需要銷售的, 擇要快銷, 資源充分時, 月訂單量≮月標準外發量, 并盡量爭取向應銷量靠近。應銷量為當期待銷量與當月新產出的估算量。對于賺取機會收益的, 則對待銷庫存封庫。

4) 科學實施垛位規劃。庫房按銷售周期分區, 并進行垛位長度優化設計, 增加貨位, 提高發貨效率。優化的目標是:在有限的空間實現貨位數最大化;方法是根據鋼板長度的分布分析, 合理分組, 確定每組貨位數。

5) 能力核定與改進。按照與吞吐量目標匹配的原則, 進行吊裝設備和人員能力核定;強化設備點檢維護制度建設, 確保倉儲設備具有較高的作業率。