【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)車間的卸貨平臺擁堵嚴重，中轉(zhuǎn)車輛卸貨等待時間較長，一方面影響了中轉(zhuǎn)車輛的有效周轉(zhuǎn)，導致整個配送流程所需車輛數(shù)增加，另一方面，也會影響零部件的牽引上線，對整體生產(chǎn)物流作業(yè)順暢度造成影響。針對于這一現(xiàn)象，對卸貨平臺車輛等待時間進行了統(tǒng)計。數(shù)據(jù)提取了50輛中轉(zhuǎn)車，326趟中轉(zhuǎn)運輸任務，拋開15分鐘行駛時間后剩余的排隊、等待時間作為分析對象。 中轉(zhuǎn)車等待時間統(tǒng)計 中轉(zhuǎn)車等待時間百分比統(tǒng)計從統(tǒng)計結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，有44%的中轉(zhuǎn)車的等待時間在30分鐘以上，有18%的車輛等待時間在1小時以上。由此可見擁堵情況的嚴重性，因此解決系統(tǒng)作業(yè)不均衡的關(guān)鍵就在于降低中轉(zhuǎn)車的等待時間緩解卸貨平臺的擁堵情況。為了找出卸貨平臺擁堵的原因，對7個卸貨平臺1天的作業(yè)數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析。 卸貨平臺作業(yè)情況統(tǒng)計表時間點實際收貨量實際牽引量實際收貨量實際牽引量累計積壓7:007332145195198:00149655494214619:008631136273118810:0017181456262145011:006811090409104112:0038265126977213:0015521140412118414:0013991230169135315:001347125790144316:0010981470573817:001223635588132618:001475725750207619:0010017474200220:00786981195180721:007831329546126122:00480356124138523:0090780110614910:00105580125417451:00560201314532922:005438352920從以上的統(tǒng)計結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，有11個時點的實際收貨量大于實際牽引量，在單個時點內(nèi)卸貨平臺的牽引量多數(shù)情況下低于平臺收貨量，也就是說卸貨平臺作業(yè)速率一直低于車輛到貨速率。由此可知，中轉(zhuǎn)車到貨太快是導致平臺擁堵的主要原因，這就要溯源到上文中提到的該系統(tǒng)的兩大計劃規(guī)則，是由于這兩大規(guī)則的不合理導致了系統(tǒng)物流作業(yè)不均衡的問題。根據(jù)以上的流程、規(guī)則以及數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合調(diào)研收集到的一些信息，總結(jié)出目前該配送系統(tǒng)的主要問題有以下幾點。1）物料供需不均衡。由于備貨規(guī)則、配送模式在最初制定時偏向經(jīng)驗化，缺乏理論上的進一步驗證和優(yōu)化，導致了訂單備貨提前期過長、卸貨平臺到貨過快，進而造成了物料供需不均衡情況。2）備貨規(guī)則不合理。規(guī)則沒有結(jié)合實際情況制定計劃，規(guī)則實行后沒有進行評估與修改，這導致了通過該規(guī)則生成的備貨清單可操作性差。3）上線計劃不合理。上線計劃中的訂單批次分割的粒度較大，導致無法更準確地轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的物流計劃，直接導致了備貨清單的生成不合理。4）中轉(zhuǎn)配送中心中員工操作時間不確定。員工不按計劃進行操作，完全依據(jù)自己的經(jīng)驗、方便來操作。5）出貨不均衡。由于備貨清單的可操作性差，備貨人員常常未按作業(yè)計劃指示來備貨，這就導致了司機發(fā)車時間不確定，進而致使中轉(zhuǎn)車到達卸貨平臺的時間不確定。綜合以上幾點來看，系統(tǒng)中存在的問題可以歸為兩類，一類是計劃制定的規(guī)則不合理，一類是人為操作不規(guī)范。人為操作的不規(guī)范又從某種程度上反映了規(guī)則的不合理、可操作性差的問題。因此，優(yōu)化該配送系統(tǒng)、解決物流作業(yè)不均衡問題的核心是優(yōu)化計劃制定的兩個規(guī)則，從而解決卸貨平臺擁堵問題，最終實現(xiàn)物流作業(yè)的均衡。在一個配送系統(tǒng)中，無論是計劃改變還是現(xiàn)場某一個因素的改變都會導致整個系統(tǒng)運作發(fā)生巨大地變化，并且由于本文研究的配送系統(tǒng)同時牽涉生產(chǎn)、配送以及倉庫等多方面問題，問題的復雜性、隨機性可想而知，通過數(shù)學模型進行描述異常困難，因此選用仿真的方法對配送系統(tǒng)進行分析與優(yōu)化。3 基于Simio的裝配生產(chǎn)車間倉儲配送系統(tǒng)的仿真根據(jù)第三章最后對配送系統(tǒng)現(xiàn)存問題的分析和總結(jié)，針對本文所研究的具體問題，明確了仿真方法是很好的解決手段。本次建模仿真目的主要有以下幾點：（1）對從實際配送系統(tǒng)的記錄中無法獲取或是計算復雜的研究對象進行動態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)配送系統(tǒng)中存在的問題。（2）通過仿真分析比較不同的優(yōu)化方案，提供備選方案的擁堵情況、等待時間、線邊物料消耗情況等系統(tǒng)性能參數(shù)的定量評估結(jié)果，作為決策支持。（3）驗證優(yōu)化方案的合理性和有效性，為最終方案的優(yōu)化確定提供依據(jù)。本次建模仿真先將課題研究的配送系統(tǒng)的計劃、配送模式以及作業(yè)流程在仿真模型中進行簡化還原，進而通過仿真對系統(tǒng)作業(yè)情況進行分析和評估，確定優(yōu)化中的約束以及代表系統(tǒng)均衡性的目標參數(shù)。在確定優(yōu)化方向后，進一步提出多個優(yōu)化方案，通過仿真的輸出結(jié)果對比分析方案的合理性，最后選定最優(yōu)方案。 仿真建模流程考慮到實際系統(tǒng)的復雜程度和數(shù)據(jù)量之大，而仿真建模時只需要實現(xiàn)系統(tǒng)功能和作業(yè)情景的還原就可以實現(xiàn)研究目的，因此為了便于仿真模型的建立和運行，本模型對配送系統(tǒng)進行了簡化處理。在流程方面，模型做到了較為完整地還原配送系統(tǒng)，建模所用的數(shù)據(jù)是使用設(shè)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)原配送系統(tǒng)的上線計劃、備貨清單生成的規(guī)則得到的。首先，針對于所研究的配送系統(tǒng)的作業(yè)流程設(shè)定了一些建模所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括了汽車生產(chǎn)順位表、零件BOM表、工程流動圖。根據(jù)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按照原配送系統(tǒng)上線計劃生成的規(guī)則，就可計算出零件上線時間，最后推算出備貨時間。另外對于備貨時間的生成，根據(jù)新的規(guī)則，又形成了一個新的備貨清單，這兩個清單可以進行對比實驗。下面將對于每部分的數(shù)據(jù)進行詳細說明。 數(shù)據(jù)生成流程圖汽車生產(chǎn)順位表是汽車的生產(chǎn)計劃，描述的是每個批次生產(chǎn)的車輛臺數(shù)，以及不同車型生產(chǎn)的順序。模型中設(shè)定該系統(tǒng)中僅生產(chǎn)2種車型，分別是CarCar2，一天總共生產(chǎn)12批車，共計100臺車。 汽車生產(chǎn)順位表序號生產(chǎn)批次號車型數(shù)量/臺1Batch1Car152Batch2Car2103Batch3Car1104Batch4Car1105Batch5Car2106Batch6Car157Batch7Car258Batch8Car1109Batch9Car11010Batch10Car21011Batch11Car2512Batch12Car110共計12批2種100設(shè)定汽車生產(chǎn)順位表后，就需要進一步設(shè)定不同車輛對應的零件種類與數(shù)量，模型中設(shè)定生產(chǎn)每種車型都需要8種零件，Car1和Car2的生產(chǎn)共同需要的零件是Part101。零件包裝的容器分為平板車和籠車兩類，零件存儲區(qū)域也按照這種規(guī)則分為A、B兩大類。工程流動數(shù)、安全庫存以及先行度的含義將在下文中詳細說明。 零件BOM表車型零件號零件數(shù)量容器工程流動數(shù)安全庫存先行度倉庫存儲區(qū)域Car1Part1014平板車8412StockA1Part1022平板車729StockA2Part1032平板車628StockA3Part1041籠車516StockB1Part1051籠車415StockB1Part1061籠車314StockB1Part1071籠車213StockB2Part1081籠車112StockB2Car2Part1012平板車8210StockA1Part2024平板車7411StockA2Part2032平板車628StockA3Part2041籠車516StockB1Part2051籠車415StockB1Part2061籠車314StockB1Part2071籠車213StockB2Part2081籠車112StockB2工程流動圖所描述的是汽車生產(chǎn)線的布局和流動的情況， 所示，該模型中假設(shè)汽車生產(chǎn)線共有8道工序，即該生產(chǎn)線有8個工位。汽車生產(chǎn)流動的方向是從工序數(shù)為1的工位開始裝配即汽車上線，并往后流動，到工序數(shù)為8的工位組裝完成即汽車下線。例如，在工序數(shù)為1的工位上線的零件要移動8個工位才能在工序數(shù)為8的工位下線，則此工位的工程流動數(shù)為8。為了保障生產(chǎn)線的運作，模型中為生產(chǎn)線設(shè)定了一個安全庫存，安全庫存數(shù)是以保障一輛車的生產(chǎn)為標準設(shè)定的。先行度描述的是零件配送需求的緊急程度，先行度越大，零件的配送緊急程度越高。這個數(shù)值將用于后續(xù)的上線計劃的計算中，先行度的定義公式為： （1） 工程流動圖零件上線計劃表中描述的是每個批次中每種零件上線的時間、數(shù)量、以及備貨開始的時間。生成零件上線計劃表的關(guān)鍵是計算得到零件的上線時間。在本課題研究的配送系統(tǒng)中，上線計劃的生成遵循的公式是： （2）其中離線臺數(shù)指的是上個批次下線的汽車數(shù)量，先行度的計算見公式（1），模型中設(shè)定節(jié)拍為10分鐘，開線時間設(shè)定為7:30。此外計算第一批零件的上線時間時，假設(shè)這批零件的上個批次下線汽車數(shù)量為8臺。在原配送系統(tǒng)中，備貨的提前期設(shè)定為1小時，因此備貨時間是在上線時間的基礎(chǔ)上以1小時為基準進行倒推，：00和9:00之間的零件，以8:00為基準倒推1小時，這些零件的備貨時間設(shè)定為7:00。遵循以上公式以及設(shè)定的原始數(shù)據(jù)可以得到原始方案的上線時間和備貨時間即零部件的上線計劃。，詳見附件1零件上線計劃表。圖 零件上線計劃表 備貨清單上線計劃生成后，就需要進一生成備貨清單。備貨清單的生成要遵循備貨規(guī)則，備貨規(guī)則為：同一備貨時間、同一倉庫存儲區(qū)域、同一類型容器的零件會被放到同一張備貨清單上，同一張備貨清單的貨物數(shù)量是沒有限定的。在以上原則中又包含了一些隱藏的信息，在模型中相同的倉庫存儲區(qū)域又對應了相同的線邊區(qū)域，同種容器的零件使用的備貨班組和出貨平臺也是相同的。在零件的上線計劃的基礎(chǔ)上。，詳見附件2原方案備貨清單。 備貨清單（原始方案） 配送系統(tǒng)描述依據(jù)以上的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合Simio建模的特征以汽車零部件作為分析對象建立了模型，后文仿真模型的建立也是基于系統(tǒng)建模進行的。系統(tǒng)建模根據(jù)零部件流動的過程分兩部分進行建模。一部分是零部件從中轉(zhuǎn)配送中心配送到生產(chǎn)線邊暫存區(qū)的過程。 配送流程模型另一部分是零部件在生產(chǎn)線上從上線到下線的過程。 生產(chǎn)流程模型基于系統(tǒng)建模的思路，仿真模型的建立也分為中轉(zhuǎn)配送中心和裝配生產(chǎn)車間兩部分，配送過程表現(xiàn)為零部件從中轉(zhuǎn)配送中心配送到裝配生產(chǎn)車間的過程。 仿真模型靜態(tài)結(jié)構(gòu)整體圖，共分為了5個存儲區(qū)域、2個出貨平臺，零件存儲區(qū)域、出貨平臺、。 中轉(zhuǎn)配送中心仿真模型靜態(tài)結(jié)構(gòu) 零部件存儲區(qū)域及出貨平臺劃分庫存區(qū)域零件類型牽引車類型容器類型出貨平臺StockA1Part101VehicleA1 平板車Door1StockA2Part102VehicleA2Part202StockA3Part103VehicleA3Part203StockB1Part104VehicleB1籠車Door2Part204Part105Part205Part106Part206StockB2Part107VehicleB2Part207Part108Part208，1條生產(chǎn)線上共8個工位、2個卸貨平臺。零件上線工位、牽引車類型、。 裝配生產(chǎn)車間仿真模型靜態(tài)結(jié)構(gòu) 零部件上線工位及卸貨平臺信息線邊區(qū)域零件類型上線工位牽引車類型出貨平臺StockA1Part101Station1VehicleA22Door1StockA2Part102Station2Part202StockA3Part103Station3Part203StockB1Part104Station4VehicleB22Door2Part204Part105Station5Part205Part106Station6Part206StockB2Part107Station7Part207Part108S