第3讲 物流系统规划

1、系统及其特点 系统是由一些相互联系、相互制约 的若干组成部分结合而成的、具有 特定功能的一个有机整体（集合）。 系统的分解与组成 系统：不同结构不同性质不同功能等不同的 东西，但又能协调统一到一起，有联系有区 分有上下左右结构层次区别的，能构成互相 转换互相循环，有主有次有前沿有源头，等 像水系，像自然运转这样的结构层次的东西， 称之为系统！ 一个系统是由许多相互关联又相互作用的部 分所组成的不可分割的整体，较复杂的系统 可进一步划分成更小、更简单的次系统，许 多系统可组织成更复杂的超系统。 系统的概念 系统是由若干要素（部分）组成的。这些要素可能是 一些个体、元件、零件，也可能其本身就是一个

2、系统 （或称之为子系统）。 运算器、控制器、存储器、输入/输出设备组成了计算机的硬 件系统，而硬件系统又是计算机系统的一个子系统。 系统有一定的结构。一个系统是其构成要素的集合， 这些要素相互联系、相互制约。系统内部各要素之间 相对稳定的联系方式、组织秩序及失控关系的内在表 现形式，就是系统的结构。 例如钟表是由齿轮、发条、指针等零部件按一定的方式装配 而成的，但一堆齿轮、发条、指针随意放在一起却不能构成 钟表； 人体由各个器官组成，单个各器官简单拼凑在一起不能成其 为一个有行为能力的人。 系统的特点 整体性 相关性 目的性 环境适应性 什么是物流系统 社会物流系统 为了保证社会再生 产顺利进

3、行，在社会经 济大环境中由所需位移 的物资和包装设备、搬 运装卸设备、运输工具、 仓储设施、人员和通讯 联系等若干相互制约的 动态要素所构成的具有 特定功能的有机整体。 企业物流系统 为了实现经营目的的 实现，企业生产所需的 原材料、零配件及最终 产品等物资的各种移动 过程、涉及的各种设备、 器具、设施、人员和信 息等若干要素所构成的 具有特定功能的统一体。 物流系统的目的 服务 快速、及时 节约 规模优化 库存调节 企业物流系统的特点 企业物流系统的网络结构 企业物流系统运行的节奏性 企业物流系统的二律背反性 物流系统分析方法 系统分析就是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的 目的、功

4、能、环境、费用与效益等问题，抓住系统中需要决策 的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分准确的信息基础 上，确定系统目标，提出为实现目标的若干可行方案，通过模 型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后整理出完整、正 确、可行的综合资料，从而为决策提供充分依据。 物流系统分析的内容 制定经济发展规划、计划。 重大物流工程项目的组织管理。 厂址选择和建厂规划 新产品的开发 资金成果管理 组织企业的生产布局和生产线 生产调度 物流系统分析的要素与准则 要素 目的 替代方案 模型 费用和效益 评价基准 物流系统内部与物流 系统环境相结合 局部效益与整体效益 相结合 当前利益与长远利益 相结合 定量分析

5、与定性分析 相结合 一、物流系统分析的要点（5W1H） What系统分析的对象是什么，即要干什 么？ Why系统的目的是什么，即为什么要建立 这个系统？ When在什么时候系统能达到目的，系统 的内部何时作用？ Where在什么地方和什么情况下系统能达 到目的？ Who哪些部分、构成、因素发生作用，即 谁来干？ How如何做才能解决问题，即如何干？ 例：某企业建配送中心 要干什么？研究建立配送中心的可行性(经济可行性和技术可 行性) 为什么要建配送中心？销售输送商品的方便？目前仓库库容 不足？企业未来的生产规模扩大所建？ 何时建立？根据目的确定建立配送中心的开工时间、完工时 间、使用时间等。

6、何处建立？销售输送商品的方便而建，应建在靠近市场的位 置；解决库容问题，一般应建在靠近生产中心的位置；企业 未来的发展而建，就要根据企业的长远发展整体规划来选定 配送中心的位置。 由谁承建，谁来管理？选择合适的建筑承担单位 如何进行整个项目？整体工程的进度规划，具体技术细节如 何安排和处理。 物流系统分析的步骤 界定问题确定目标提出方案建立模型 系统最优化综合评价新目标确定新方案确定 常用的物流系统模型 线性规划问题模型运输问题、装卸任务分配问题 整数规划问题 工作人员的数量、选址问题、设备 的台数 指派问题运输问题 动态规划问题最短路径问题、装卸问题、库存问 题、资源分配问题等 库存控制模型

7、 图与网络分析 通信网络的合理架设、交通网络的 合理分布、最大流和最小费用最大流问题等 预测模型 物流网络配置 配送中心网络布局 确定合适的仓库数量 确定每个仓库的位置 确定每个仓库的规模 为每个仓库分配每种产品的空间 1.确定客户将从哪个仓库收到产品 物流网络配置数据 顾客、零售商、现有仓库/配送中心、制造厂 和供应商的位置 所有产品的数量和特殊运输方式 每个位置的顾客对每种产品的年需要量 每种运输模式的运输费率 仓库成本（劳动力、仓库保管费用和运营维 护费） 发货的频率和运量 订单处理成本 顾客服务水平 数据汇集 聚类技术（地理位置汇集+总需求量平 衡） 汇集点放在各区中心 产品汇集（大类

8、） 其它考虑问题 运输费率 里程估计 仓储成本：搬运成本、固定成本、储存成本 仓库容量： 平均库存=年流量/库存周转率 平均库存=（期初库存+期末库存）/2 仓库容量=单位储存空间*平均库存 仓库位置选定 22 69 ()() ababab Dlonlonlatlat 物流系统的网络布点选址 主要的成本因素 运输成本 原材料供应 动力、能源的 供应量和成本 劳工成本 建筑成本 1.其它成本 主要非成本因 社区情况 气候和地理环境 环境保护 当地政府的政策 其他因素 收益因素：销售量、销售额、利润、其他收益 多因素评价法 费用效果分析法 关联矩阵法 多层次分析法 多层次分析法 某企业为了对各地区

9、供应物资，准备修 建一个大型配送中心。现有5个备选地点，用 Ai（i=1,2,3,4,5）表示，以物流成本、物流效 率、环境、能源4个方面作为决策准则，用 Cj(j=1,2,3,4)表示。试选择一最佳库址，使企 业的储运效益更高。其中物流成本含运输费 用、装卸费、加工包装费；物流效率指各地 配送货物的速度；环境指城建规划、地价等 因素；能源指配送中心管理货物所需的各种 资源。 物流系统规划模型 重心法：根据现有设施布局，调整重心，考虑新增设 施位置的方法。 i i i i iy y i i i iix x iiyixy x w wd C w wd C iiwyidxidC C , . , ,:

10、 品或材料数量 地的产地或运出为运往轴坐标的为轴坐标的为其中 和求重心的坐标标系中来考虑将所有地址放在一个坐基本步骤 重心法案例： 某企业在A、B、C、D个地点需要供应 物料，现打算寻找一个中心地址建设仓 库或配送中心能满足各点的需求，各点 的需求量（每日）为：A：200；B： 1000；C：1000；D：2000，在坐标上的 位置是：A（30，120），B（90，110）， C（130，130），D（60，40） 重心法练习 某汽车厂每年需从A地运来钢材，从B地运来铸铁，从C地运来 焦炭，从D地运来各种造型材料，各地与某中心城市的距离和每 年的材料运量如下： 原材料供应地 A B C D 及

11、其坐标 x1 y1 x2 y2 x3 y3 x4 y4 距中心城市的 坐标 20 70 60 60 20 20 50 20 年运输量 2000 1200 1000 2500 求该工厂应在何处设厂较为合适？ 车间设施布置设计方法 物料运量图：按照生产过程中物料的流向及生产单位之 间运输量来布置车间及各种设施相对位置的常用方法。 步骤： 第一：根据原材料、在制品在生产过程中的流向，初步 布置各个生产车间和设施的相对位置，绘制初步物流 图。 第二：在此基础上统计各车间之间的物流量，制定物料 运量表。 第三：按运量大小进行初试布置，将车间之间运输量大 的安排在相邻位置，并考虑其他因素进行改进和调整。

12、物料运量图案例（一） 某企业根据生产工艺流程和生产系统图绘制了物料流向图， 统计了物料运量表，请据此进行适当的布局。 01： 备料 车间 05： 油漆 车间 06： 装配 车间 07： 仓库 02：车工车间 03：车工车间 04：冲压车间 物料流向平面示意图 物料运量图案例（二） 01020304050607总计 01 12 6 9 1 4 32 02 7 2 9 03 3 4 7 04 3 1 4 05 3 1 3 7 06 1 7 8 07 0 总计 1 18 7 9 15 10 7 67 物料运量图案例（三） 07 0406 0102 03 05 07 0604 0102 05 03 优

13、化后的平面布置图（4*2格局） 车间设备布置设计方法 从至表：通过画矩阵表列出机器或设施之间的相对位置， 以对角线元素为基准计算工作地之间的相对距离，从而找出整 个生产单元物料总运量最小的布置方案。车间内部的设备之间 常用此法布置。 步骤： 第一，选择典型零件，指定典型零件的工艺路线并确定所用机 床设备。 第二，指定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离。 第三，制定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本。 第四，用实验法确定最满意的布置方法。 案例(一) 某加工车间有六台设备，已知其生产的零件品种及加工路线，并据此 统计了零件在设备之间的每月移动次数，给出了单位距离运输成本， 现用从

14、至表法确定该车间的最佳布置方案。 从至 设备1 设备2 设备3 设备4 设备5 设备6 设备1 207（0.10）408(0.10) 51(0.11) 32(0.10) 170(0.11) 设备2 206(0.13) 42(0.10) 180(0.10) 51(0.10) 5(0.10) 设备3 390(0.10) 104(0.10) 85(0.10) 6(0.10) 10(0.11) 设备4 6(0.13) 411(0.10) 52(0.10) 31(0.10) 58(0.11) 设备5 116(0.10) 61(0.12) 90(0.11) 305(0.15) 40(0.10) 设备6 3

15、2(0.10) 85(0.10) 73(0.11) 104(0.10) 380(0.10) 案例（二） 从至 设备1 设备2 设备3 设备4 设备5 设备6 设备1 20.7 40.8 5.6 3.2 18.7 设备2 26.8 4.62 18 5.1 0. 5 设备3 39 10.4 8.5 0.6 1.1 设备4 0.78 41.1 5.2 3.1 6.4 设备5 11.6 7.32 9.9 45.8 4 设备6 3.2 8.5 8 10.4 38 单位距离每月运输成本表 案例（三） 从至 设备1 设备2 设备3 设备4 设备5 设备6 设备1 47.5 79.8 6.38 14.8 21

16、.9 设备2 15 59.1 12.4 9 设备3 13.7 10.5 9.8 设备4 45.8 16.8 设备5 42 设备6 工序位置布置 位置加权法：根据装配产品工序的先后次序，从全部 工序中求得每个工序的位置权数，从大到小排序，并 降序依次安排工序的装配流水线平衡方法。 基本步骤： 第一，计算各工序的位置权数（位置权数=本工序及 其后续工序的时间之和）。 第二，编制工序位置权数降序明细表。 第三，分配工序位置。（条件：优先安排位置权数大 的工序；满足工艺顺序要求；每个工作地分配到的各 操作单元的时间之和尽量接近但不大于节拍）。 工序位置布置案例（一） 已知节拍10分钟，装配某产品共需4

17、6分钟，装配顺序如图，用 位置加权法来进行装配线平衡。 A（6） B（2） F（2） I（5） K（4） C（5） D（7） E（1） H（3） J（5） G（6） 工序位置布置案例（二） 工作地 操作单元 位置权数 操作单元时间 工作地累计时间 节拍闲置时间 A 46 6 6 4 B 19 2 8 2 E 13 1 9 1 1 2 D 19 7 7 3 F 11 2 9 1 C 17 5 5 5 H 12 3 8 2 G 15 6 6 4 I 9 5 5 5 J 9 5 10 0 3 K 4 4 4 6 4 5 6 流系统分析的其它方法 当量物流量：物流量是指在一定时间内通过 两物流点间的物

18、料数量。 当量物流量是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。这 种修正与折算充分考虑了物料在搬运或运输 过程中实际消耗的搬运和运输能量等因素。 当量物流量的计算尚无统一标准，一般根据 企业自己的情况和实际经验确定 。 玛格数（Magnified） 一个玛格数的物料：可以方便地拿在手上，相当密实， 有可堆垛性，不易损坏，相当清洁、稳定。 计算物料体积 查基本值曲线确定玛格基本数 查参数表修正计算玛格数 玛格曲线 基本值 体积（立方英寸） 100 10 1 1/10 1/100 1/1000 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 10000

19、0 体积与玛格数基本值对应关系 体积 玛格数 0.005立方英寸 1/200 0.1立方英寸 1/20 1.0立方英寸 1/4 10立方英寸 1 立方英寸 3.5 立方英寸 10 10000立方英寸 25 100000立方英寸 50 修正因素及参数值 级 松密程度或密度 形状 损伤危险性 情况 十分扁平并且可 叠置或套叠 非常轻或空的 易于叠置或套置 不易受任何损坏 轻和庞大的 较易叠置或略可 实际上不易受损 套置 或受损极小 比较密实 基本为方形，并 略易受损 清洁、牢固 具一些可叠置性 稳定 相当重和密实 长、圆或有些不 易受挤压、破 有油、脆弱 规则 裂、擦伤 不稳定 重及密实 很长、球状或形 容易受许多损 表面有油脂 状不规则 很脆弱滑溜 非常重及密实 特别长及弯曲 极易受较多损 发粘的胶面 形状不规则 坏 玛格数计算公式