物流工程

Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物 流 工 程 主讲 李从东教授 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程 第一章 绪论 第二章 物流工程的基本理论 第三章 设施规划与设计 第四章 企业物流系统设计 第五章 物料搬运系统 第六章 物流信息 第七章 库存与仓储 第八章 供应链管理 第九章 全球物流 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第一章 绪论 第一节 物流工程的产生及意义 物流工程的产生、定义 军事后勤学 大物流 工厂布置和 物料搬运 小物流 信息流 物流 物流工程 系统工程 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程的定义 物流工程：物流工程指在物流管理中，从物流系统整体出发，把物流、信息流融为一体，看作一个系统，把生产、流通和消费全过程看作一个整体，运用系统工程的理论和方法进行物流系统的规划、管理、控制，选择最优方案，以低的物流费用、高的物流效率、好的顾客服务，达到提高社会经济效益和企业经济效益目的的综合性组织管理活动过程。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程在企业管理中的意义 可大幅度减少工作量，减少劳动力占用，减轻工人劳动强度 可大幅缩短生产周期 可以加速企业资金周转 可降低搬运 /运输费用 提高产品质量 有效提高企业整体素质 保证文明生产，安全生产 提高物流管理才能实现管理现代化 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二节 物流工程的发展概况 19世纪末到 20世纪 30年代 ，以泰勒为代表工程师开始应用方法工程、工厂布置、物料搬运。 二战后工厂设计由小系统发展到大系统。 20世纪 50年代起工厂设计和物流分析逐渐运用系统工程和系统分析方法，产生了物流系统工程。 70年代以来的一些计算机辅助工厂布置程序如： CRAFT（位置配置法）、 CORELAP（相互关系法）等。 80年代计算机仿真技术：方案比较和系统仿真。 90年代，结合现代制造技术、 FMS、 CIMS和 JIT等进行物料搬运和平面布置研究，物流系统的研究扩大到从产品定货直至销售的全过程。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程在我国的发展概况 20世纪 50年代对设备、车间、厂区的布置以定性为主。 80年代“物流”概念开始引入我国。 90年代初，工业工程作为正式学科在我国出现，设施规划与物流技术更为人们所重视。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第三节 研究内容、对象及任务 研究内容：设施设计、物料搬运系统设计。 研究对象：企业物流系统、运输及储运业务流系统、社会物资流通调配系统、管理系统（如办公室、教育、行政管理）等。 任务： 规划管理 ： 1、系统分析，找出问题，提出改进方案 ； 2、系统规划及优化设计，取得最佳方案及效益目标； 3、系统控制与管理，得到达成效益目标的 方法、技巧、手段。 运行管理 ： 1、容器、器具的 设计与管理； 2、搬运与运输车辆的 设计与管理。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二章 物流工程的基本理论 第一节 物流工程的基本概念 物流概念 ： 1、 广义物流 ：指物资实体的场所或位置在空间上的转移和时间上的占用 2、 狭义物流 ：从原材料输入生产系统，经过储存、搬运装卸、加工、装配等一系列物理与化学的转换 直至输出生产系统的全部运动过程。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流系统概念：物流系统是由系统中流动的物质实体，经过各种加工、储存、转换的设备和设施，以及与之相关的信息、人员等组成的具有特定功能的有机整体。 构成物流系统的六大要素：人、财、物、设施、产品和信息 物流系统特点 ： 1、搬运、运输工作量大 2、运行时间长 3、费用高 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流系统分类 大物流系统，如港口货运储存系统、石油储存与运输系统等。 仓库 供应商 物流基地 仓库 客户 按规模划分：大物流系统和小物流系统 包装 运输 包装 运输 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 小物流系统指企业内部产品制造从供应、生产、销售直至回收、废弃等整个过程的物料流动，涉及原材料进入、储存、搬运、停放、加工、装配、包装、成品储存、在制品控制等。 按结构形式分： 1、单一物流系统 Q0 Q1 Q0 为输入物料 Q1为输出物料 S1为转换 S1 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 2、串联物流系统（流水线中的物流系统即为此类） Q0 Q1 Q2 Q3 QN-1 QN 3、并联型物流系统（并联型服务台系统等） Q0 Q1 Q， QN S1 S3 S2 SN S0 S1 SN Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 4、混联型物流系统（物资调配、生产联营等） 5、物流网络系统（复杂运输，物资调配网络等） 现代物流发展趋势 物流一体化 物流信息化 物流中心、批发中心、配送中心以及商务代理中心的社会化 仓储、运输的现代化 物流与资金流、信息流的集成化 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二节 物流系统合理化的原则和途径 企业物流合理化的原则 近距离原则 优先原则 自动化原则 避免迂回和倒流原则 人机工程原则 在制品库存最少原则 系统化原则 集装单元和标准化搬运原则 简化搬运作业、减少搬运环节原则 重力利用原则 柔性化原则 环境要求原则 合理提高物料活性系数原则 合理提高搬运机械化水平原则 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 实现物流合理化的途径 通过企业选址、设施设计、生产管理和销售的各个环节的改善，实现物流合理化 1、选址阶段：厂房定位、仓库布点、企业内部布局等。 2、设施设计阶段：合理配置生产设施、物流设施 3、生产管理阶段：首先，企业各个部门在管理上达成一致；其次，物流结构实现供应物流、生产物流、销售物流的合理化。 具体措施： 均衡生产、适当库存、合理运输、计算机化、职工主人化、连续改善。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 4、销售阶段 具体措施： 商物分离 增加从工厂直接发货量 减少输送次数 提高车辆满载率 实现计划输送 开展联合的输送手段 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第三节 物流系统的分析方法 基本概念： 物流量：指一定时间内通过两物流点间的物料数量。 当量物流量：指物流运动过程中一定时间内按规定标准修正、折算的搬运和运输量。例：一台载重量为 10吨的汽车，当运输 10吨锻件时， 10吨锻件的当量重量为 10吨；而其运输 2吨组合件时，则当量重量为 10吨。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 当量物流量的计算公式： f=nq f当量物流量，当量 T/年（月或日） q一个搬运单元的当量重量， t、 kg。 n单位时间内流经某一区域或路径的单元数，单元数 /年（月、日） Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企业物流系统分析过程（ 图示 ） 外部衔接分析 输入因素 P、 Q、 R、 S、 T Pproducts 系统物料的种类 Qquantity 数量 R Routing 路线，如工艺路线、生产路线、各共建的加工路线以及形成的物流路线 S service 辅助生产与服务过程的部门 T timing物料流动时间 当量物流量计算及物料分类 步骤：物料的当量物流量计算 绘制 P Q图（ 图示 ） 对图进行分析 A、 B、 C分类 企业物流系统分析方法 (1) Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企业物流系统分析方法 (2) 物流系统流程分析 平面图（ 图示 ） 物流流程图 物流图、相关图 物流系统状态分析 流量矩阵 距离矩阵 图 （及流量距离图） 搬运方案的建立与调整 可行方案的建立与调整 多方案评价及选择 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 外部衔接分析 输入因素、 物料分类及当量物流量 可行方案建立及调整 多方案评价及选择 平面图 物流流程分析 流程图 物流图 相关图 流量矩阵 设备及容器 图 距离矩阵 物流系统状态分析 企业物流系统分析过程图： Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 类：物料占总品种的，物流量占以上； 类：物料占总品种数的左右，物流量占左右； 类：物料占总品种数的以上，物流量占左右 图 P Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 平面图 平面图上各设施、设备、储存地、固定运输设备等要用工业工程标准符号标明，并进行数字编码。常用的工业工程符号主要有： 操作 储存 搬运 检验 下图为某车间编码平面图： Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 某车间图 600 500 400 300 200 100 80 60 40 20 距离 D（ KM） 物流量 F（ T） e c b d f a Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第四章 企业物流系统设计 第一节 企业物流系统 企业物流系统的构成 企业的物流过程由三个阶段构成：原料从社会流入企业；企业生产过程物料在时间和空间上的流转；产品从企业流给客户。结构如图： 根据实践与顺序可将企业物流化分为四部分： 供应物流、生产物流、销售物流、回收废弃物流（ p55） 生产过程 原料 产品 社会 企业 存储 运输 客户 运输 存储 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企业物流系统的特点及其类型 （ 1） 企业物流系统与生产系统密切相关 ,主要表现在 : 从整个企业作为一个系统看，物流是现代化生产的重要组成部分 从企业各个组成部分的角度看，企业中的各车间、工序都是物流系统网络中的节点 从企业生产系统的具体活动但，生产过程包含物流活动，生产过程始终伴随着物流活动。 企业生产系统组成类型：按工艺路线组成车间、相同工艺职能的设备、工具或设施集中一起组成车间、混合类型 企业生产系统的性质 : 生产过程的连续性、节奏性、均衡性；生产系统的协调性。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企业物流系统的特点和类型（ 2） 特点：物流系统除具有生产系统的类似特点，还具有： 集合性、 相关性、适应性、整体性等特点。 类型：企业物流系统的类型与企业生产系统的类型密切相关。 从空间结构形式上分类有四种： -直列型多阶段系统 -合流型多阶段系统 -分支型多阶段系统 -复合型度阶段系统 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二节 物流分析与平面布置设计 物流系统分析： 运输 ：解决物资的空间距离问题 装卸搬运：工具选择 储存：订货量、订货周期、订货模型 包装：包装应有利于产品的储存、流动便捷，保证产品不易受损 物流信息 ：企业物流信息分为两类，即反映生产及物流状态的信息、市场反馈信息。具双向性。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 平面布置设计 物流系统的单目标平面布置设计模型 物流系统的多目标平面布置设计模型 渐推法 动态分析设计模型 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第五章 物料搬运系统 第一节 搬运方法、搬运设备选择 物料搬运 :是物料系统的控制与管理活动 物料搬运系统 :是指一系列的相关设备和装置 ,用于一个过程逻辑动作系统中，协调、合理地将物料进行移动、储存或控制。 物料搬运方法（按路线分）： 直达型 渠道型 中心型 A D C B A A B B C Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流量 距离 物料搬运路线选择方法图示 不合理 直达型 渠道型 或中心型 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 搬运设备选择（ 1） 搬运设备选择原则 -根据距离与物流量的大小 ,确定设备类别 -根据设备的技术指标和物料特点选择设备及型号 . 复杂搬 运设备 简单搬 运设备 简单运 输设备 复杂运 输设备 物流量 距离 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 搬运设备选择（ 2） -搬运设备选择的基本思路： 1、明确问题性质 2、应有长远考虑 3、牢记系统化的概念 4、简化原则 5、选择合适的规格型号 6、应考虑多方案比较 -搬运设备选择应考虑的因素： 1、设备的技能因素 2、设备的可靠性 3、工作环境的配合和适应性 4、经济因素 5、可操作性和使用性 6、能耗因素 7、备件及维修因素 8、与物料的适配程度 9、物料运动方式 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 运动方式 搬运设备水平式 卡车、连续运输机、小推车、滑道、揽索、索道垂直式 各种提升机、起重机、卷扬机、倾斜式 连续运输机、提升机、料斗卷扬机、滑道垂直及水平 叉车、起重机、升降机、提升机多平面式 旋转起重机搬运设备选择（ 2） 物料运动方式与搬运装备选择关系表 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物料搬运的 20条原则 规划原则 系统化原则 物流畅通原则 精简原则 利用重力原则 充分利用空间原则 集装单元化原则 机械化原则 自动化原则 最少设备原则 标准化原则 灵活性原则 减轻自重原则 充分利用原则 维修保养原则 摒弃落后原则 控制原则 生产能力原则 搬运作业效能原则 安全原则 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二节 物料搬运系统分析设计方法 搬运系统分析（ SHA）是缪瑟提出的一种系统分析方法，适用于一切物料搬运项目。（ SHA方法过程图 ） SHA分析设计阶段： 一、外部衔接 弄清分析区域的物料进出情况 二、编制总体搬运方案 拟定各主要区域之间搬运物料的方法，应对物料的搬运路线、搬运设备和容器做出初步决策。 三、编制详细搬运方案 主要区域内部各工作的之间的物料搬运方法的确定。 四、方案实施 定购设备，完成人员培训，安排进度并安装具体搬运设施。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 1、外部衔接 4、方案实施 3、详细搬运方案 2、总体搬运方案 3、移动分析 1、物料分类 主要输入数据 P、 Q、 R、 S、 T 4、物料分类 6、初步搬运分析 7、修改和限制 8各项需求计算 方案评价 选定搬运方案 物料搬 运分析 1、物料 2、移动 3、方法 2、布置 5、物料搬运方法 的知识与理解 多种搬运运方案 X、 Y、 Z 基本内容 阶段 程序 运用 模式 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第六章 物流信息系统 第一节 物流信息 物流信息的组成 ： -系统内部信息 ：物料流转信息、物流作业层信息、物流控制层信息、物流管理层信息 -系统外部信息：来自系统外部，提供物流活动使用的信息包括：供货人信息、顾客信息、订货合同信息、交通信息、市场信息、政策信息、来自企业生产、财务等部门的有关物流的信息 物流信息的作用：各组成部分间的沟通、资源的调度、提高企业经济效益。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二节 物流信息系统 物流信息系统的基本功能： 信息采集、信息存储、信息传输、信息处理、信息输出 物流信息系统的类型： -按系统结构分 ：单功能系统、多功能系统 -按系统功能分：操作型、决策型 -按系统配置分：单机信息系统、网络信息系统 物流信息系统的六条原则： 信息可得性、信息精确性、信息及时性、以异常情况为基础的物流信息系统、灵活性、适当形式化 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 数据库：将收集、加工的物流信息以数据库形式存储 业务处理系统：对合同、票据、报表进行日常处理 运行系统：对运输路径选择、仓库作业计划、库存管理等涉及到的问题作当前运行的短期决策 控制系统：建立系统的特征值体系，制定评价标准，建立控制与评价模型，根据运行信息监测物流系统的状况 计划系统：建立各种物流信息分析模型，辅助高层管理人员制定物流战略计划 物流信息系统的层次结构 计划 控制 控制系统 运用系统 业务处理系统 数据库 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流信息系统结构 硬件包括：计算机、输入、输出设备和储存媒体；软件包括用于处理交易、管理控制、决策分析和制定战略计划的系统和应用程序。典型的物流信息系统结构如下图： 战略计划 订货处理 订货管理 能力计划 物流计划 采购计划 库存配置 预测 配送作业 运输装船 采购 库存管理 制造计划 协调 流程 作业 流程 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流信息系统的设计过程 系统规划分四步： 定义管理目标 定义管理功能 定义数据分类 定义信息结构 系统开发分五步： 系统调研 系统逻辑设计 系统物理设计 系统实施 系统维护 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第三节 新信息技术在物流中的应用 EDI 个人电脑 人工智能 通信 条形码和扫描仪 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第七章 库存与仓库 第一节 库存 (1) 库存定义：企业所有资源的储备 库存作用： -缩短订货提前期 -满足需求变化 -分摊订货费用 -增强生产计划柔性 -保持生产连续性 -防止短缺 库存成本： 储存成本 生产准备成本 订货成本 短缺成本 存货类型： 制造型 批发型 零售型 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 与存货有关的定义： -存货政策 -服务层次 -平均存货 由三部分组成： 周期存货 安全储备存货 中转存货 库存 (2) 存货功能： 地域专业化