物流系统规划与设计案例分析 文本

物流系统规划与设计案例分析

一、物流系统的概念

是若干相互关联、相互作用的要素组成的能够完成物流活动、具有物流工能的有机整体。主要包括：运输、储存、装卸、包装、流通加工、配送、信息处理等。

二、物流系统的规划与设计主要包括物流园区规划、配送中心规划、运输系统的规划与设计、信息系统的规划、物流战略的规划、一体化供应链设计、物流运营系统规划。

案例一

上海通用的供应链整合

一、基本知识

物流信息系统是指为了实现物流目的而与物流作业系统同步运行的信息管理系统。从广义上讲，是包含物流过程的各个领域的信息系统；从狭义上讲，是计算机管理系统在某一物流企业的应用。

二、背景介绍

汽车行业信息化有两个与众不同的地方。

一是复杂。汽车是个大件，其构造复杂，零件通常有几万个，不同车型安全不一样，相同车型又有很多个性化要求，因此，从订单审核到生产计划、物料计划再到销售，这个流程相当复杂。

二是回报率高，对于汽车行业来说，如果信息化体系运作顺畅，对业务的提升帮助特别大，投入产出比较高。无论是就降低库存而言，还是提高资金周转率，都成创造非常巨大的利润。

三、问题提出

在上海通用建立之初，其IT系统的关键部分主要是沿用通用全球核心公共系统标准，虽然覆盖从接订单到交货到用户的整个流程，但美中不足的是，由于通用核心，公共系统是十多年前开发的，开启语音陈旧、系统庞大，比起目前新兴的技术系统：运维护成本极高。再加上这套系统是从美国远程支持到上海，由于时间差等问题，上海通用出现问题时很难及时得到解决。

四、解决方案

为了解决这些问题，2001年11月6日，上海通用开始进行“用更加经济的新IT系统替代旧核心公共系统”的可行研究。经过6个多月的测试之后最终决定，实施SAP的IS-AUTO系统，并选择惠普为IS-AUTO系统提供咨询与实施服务。“在惠普的帮助下，历时两年多的SAPIS-AUTO（汽车行业SAP解决方案）加上APO（高级计划优化器）项目成功在上海金桥南厂上线，其最大的价值就在于对整个供应链业务的整合。”

IS-AUTO系统运行以后，销售订单从经销商那里传送到上海通用之后，就会汇总到生产订单系统，然后通过生产系统制定物料需求计划，上线生产。这个过程完全是按需制定的。在这个过程中，用户可以随时了解到自己定的车的生产进度，并可以根据生产进度更改已有定制；而上海通用，则可以还在生产线上是就知道它是卖给谁的，运输计划可以同时跟进，车一下线就可以马上运出。“保守些计算，上了IS-AUTO系统后，我们的库存平均比以前减少了1-2天，财务运作效率至少提钱了2-3天，经销商至少可以节约两天的财务成本，因为通过这个系统，经销商可以比以前提前两天获知汽车下线信息，对他们来说大大的提高了资金的周转率。”

事实上，SAP IS-AUTO系统已经成为上海通用汽车IT系统的神经中枢，

它覆盖了上海通用从接订单到最后给用户交车的整个流程，并且与经销商管理系统、工银管理系统（e—suppy system）工厂底层管理系统（plant floor sytem）等形成紧密连接，其最大的特色是按需制定、柔性管理。

应用了SAP IS-AUTO系统的上海通用，成为国内首个、全球屈指可数的成功实现了全价值链整合应用IT系统的汽车公司。今年，上海通用又“逆市扩产，南部厂区投产后，年产能达到5273辆。在与其他品牌汽车厂商的竞争中，上海通用采取全线覆盖的产品战略，别克、凯越、君威、凯迪拉克、赛欧等车型丰富，成为市场的领跑者。这一切的取得，不能说不是得力其先进的IT信息系统的应用。

五、小结

与其他产品的制造不一样，汽车制造是一辆就是一个订单，所有的效益都

在供应链上。供应链的顺畅与精确，是信息系统肩负的主要任务，而上海

通用的老系统并不能胜任这项工作，这一切都要依靠新的IS-AUTO系统

来实现。

案例二

杭烟物流与送货线路优化物流案例

1 杭烟物流送货服务现状

浙江省烟草公司杭州分公司（以下称“杭烟” ）目前在杭州城区共有６４００多家经烟零售网点，下属物流中心现有２０多辆送货面包车、

１００多条送货线路。２００２年１０月，杭烟原吴山批发部实现了访

（销）送（货）分离，标志着杭烟物流真正实现“访送分离、集中配送、信息管理、定时到户”的开端，至此，物流中心在送货管理上有了集中暴

露问题、全盘考虑、统筹安排的条件。如何解决定时到户中的送货车辆调度问题，如何均衡不同送货线路的工作量，如何降低卷烟配送成本，杭烟物流核心技术立足点何在等等。本文将围绕送货线路优化调度问题重点展开描述。

目前杭烟物流共有大小运输车２８辆，驾驶员２７人。其中经烟户送货车２３辆，包括２０辆面包车日常送货（含大商场１辆），机动调度车３辆，负责仓储运输货车５辆。卷烟分拣配货作业采用了两条自行研发的半自动流水线，平均分拣作业能力达到单线５０００条／小时，订单处理能力达到１２０～１３０单／小时。杭烟物流通过功能强大的信息集成平台，实现了卷烟仓储管理、库存控制、订单处理、分拣配货、送货管理、结算交接等功能的一体化计算机信息集成，以低成本的设备投入、高效率的流程化管理，实现了从传统仓库向现代物流配送中心的转变。

２００２年１１月物流中心共计运输卷烟３７６７０件（１件等于５０条），其中经烟户送货２２６７０件（吴山访销部大商场１５８０件），仓储运输１５０００件。按当月半日送货量最高为２８４４０条、半日经烟户送货户数最高值为６５３户统计，平均每辆车运一次需装３０件，送经烟户３５户。

２线路优化问题的难点分析

２．１ＧＩＳ问题

众所周知，车辆优化调度需要一套详尽丰富同时实时更新的地理信息系统（ＧＩＳ）支持。杭烟车辆送货线路优化面临的最大问题是ＧＩＳ建

设问题。虽然目前杭烟物流已有一套电子地图，但从使用结果来看，该电子地图明显存在不足，不适合用于杭烟物流送货线路优化。主要问题有两点：一是信息量太少，许多街道没有标出，无法量化衡量，尤其是城区小街小道或者郊区线路；二是系统更新速度太慢，维护跟不上，许多街道早在１～２年前就已经变化，或改造或新建或更名，该电子地图还是老样子。

为此，笔者走访了浙江省测绘局地理信息中心，一家省内ＧＩＳ最具权威的管理机构和技术开发中心，目前该中心为杭州祐康配送开发了一套ＧＩＳ试验系统，如图１所示：

祐康配送ＧＩＳ具有以下几个方面的特点：

（１）信息量丰富、标注细致。如街道宽窄按比例绘制、街道门牌号自动显示等。

（２）ＧＩＳ信息更新及时，维护管理到位。

（３）可在电子地图上自动求出任意两点间的最短经济距离（满意解），自动求出这两点间所经过的街道名称和送货先后顺序。

２．２部分车辆更新问题

（１）物流配送中心位于杭州市区北郊皋亭坝，离市区经烟户所在地较远，物流中心由北向南“扇形”辐射６４００家经烟户，按目前运载力和工作分配，车载量偏低，逢节假日，送货量稍有增加，部分送货车必须跑２次，造成来回“跑空车”，严重加长了送货时间，降低了效率，又浪费汽油。

（２）部分车辆超龄服役，车身破旧，发动机底盘等许多零部件已磨损失灵，不仅影响杭烟物流在客户中的形象，也给送货本身带来安全隐患。

其中３辆江西五十铃面包车已运行８年之久，属于国家强制报废年限。

（３）部分送货车辆因本身质量、老化、油耗高、性能落后等原因，年均维修费用非常之高，与车辆自身价值相比早已不成比例，且有逐年增加态势。其中一辆″松花江″面包车２００１年维修费用高达８２５８元。

（４）车辆容载量偏低，造成配送成本升高。车辆优化调整系统除了要求送货线路最短，还要求车载尽可能大，尽可能满载。目前杭烟物流送货车辆容载量普遍偏低，其中１６辆长安之星面包车容载量不到３０件。

根据以上情况杭烟计划进行运输车辆的更新配制，近期采取报废１０辆超龄服役车，换成８辆容载量５０件的面包车的措施。可减少２辆车和２名驾驶员，同时经烟户送货面包车运载力整体增加１８％，以适应杭烟配送车辆优化调度的需要。

２．３现有送货线路划分方案的缺陷分析

（１）存在不同的访销员对应的经烟户在同一送货区域。

（２）以前所属某访销员经烟户搬迁后，为不减少总量，仍保留在原访销员辖区内，给送货造成不便。

（３）部分访销员所属经烟户跨度太大，造成送货集中度降低。

要实现杭烟物流线路优化，必须打破原来按照访销线路确定送货线路的弊端，然后初步圈定优化对象范围，对访销员所管经烟户的调整只是缓解矛盾的暂时阶段，因为访销员所辖经烟户的划分有销售工作的实际原因，根本的方法是进行物流内部操作流程的再造，加入排单系统，从信息流程上真正实现访送分离！

２．４经烟户网点布局问题

（１）一条路（街）经烟户位置相临过密，有的经烟户一家挨着一家。

（２）有的网点位于农村，分散在很窄的巷里，只有微型面包车才能通行。

（３）有个别网点微型面包车也不能送到，送货员来回走较长距离，严重影响了送货效率。

对此杭烟抓住现存专卖体制的有利时机，利用年检和市区归划的变动，对杭州市卷烟零售网点布局进行较大范围的排查和调整。如城郊结合部和农村可以取消小零售户，开“连锁加盟店”，而零售网点的位置最好尽可能在道路上相隔一定距离。实践证明，零售网点的布局调整既有利于经烟户的生存和发展，也能大大节约物流的成本。

３杭烟物流线路优化调度的实施

３．１线路优化调度最终实现的目标

线路优化调度最终目标是实现物流中心操作流程改造，真正实现访送分离。

（１）目前的操作流程

目前车辆的送货清单生成完全是按照访销线路来确定的，很难从整体上优化，提高送货效率。

（２）改造后的操作流程

改造后的操作流程在零售网点布局的地理信息系统（ＧＩＳ）和决策支持系统（ＤＳＳ）作用下，根据电子排单系统，生成优化后的送货清单，改变了原有按访销线路定送货线路的缺陷，在操作流程上真正实现访送分离。

３．２ＧＩＳ开发设计

一套功能完善、使用方便、信息量丰富细致、实时反应城区交通网络变化的ＧＩＳ平台是实现杭烟物流送货线路优化的先决条件，同时为杭州烟草的城网建设也提供了一个基础信息平台。

杭烟物流配送ＧＩＳ必须具备下述目标：

（１）电子地图的基本操作功能，包括视图的放大、缩小、平移，６４００家或主要经烟户位置的标注（打点），鼠标交互的距离和面积的量算，查询地理对象的属性信息等。

（２）经烟网络分析功能。如经烟网点之间最短路径查询、经济距离计算、最近设施查找，辐射区域分析。

（３）提供地理信息的维护功能，包括基础地理信息和专题信息的维护，如设置修改驾驶员的信息（包括姓名、编号、待命状态、送货区域等参数），车辆的信息（包括车型、车牌、编号、容载量、车龄、待命状态等参数）。

（４）交通道路信息设置，主要是指从物流中心到各经烟网点的道路情况，主要设置线路编号、派车时间、各街道距离（要精确到１米）、始发点、终端点等参数。

（５）对经烟网点主要设置，包括序号、名称、客户级别、联系方式等数据的设置修改。

目前杭烟上下已形成一个共识：要想实现送货线路优化设置，必须首先有一个切实可行的ＧＩＳ应用平台。

３．３电子排单系统的开发

建立杭烟物流线路优化调度决策支持系统模型，采用先进可靠的求解算法（如节约法、遗传算法等），同时把该模型和算法融入到计算机应用软件中，输入各种限制边界条件和目标函数，最终输出每天每次每辆车的电子送货清单，改变以原批发部为轴心的与访销线路对应的送货线路模式，实现以高亭坝为中心、由北向南辐射６４００家零售网点的、工作量相对均衡的送货安排。

（１）模型和算法分析

杭烟物流线路优化打破了原来按照访销线路确定送货线路的弊端，圈定优化对象为整个城区６４００多家经烟网点，由物流中心统一调度车辆，集中车次送货。这里采用节约算法或遗传算法，把在局部优化时的最优路线继承下来，应用于整体，而其他剩余的部分则结合区域周围的剩余部分（即非遗传的部分）进行优化。如此下去，逐渐把其他的区域并入优化的范畴，最后便扩展到整体，模型得出的信息即可用来决策输出，即根据每次送货经烟户数量的不同、各经烟户位置的不同，以及相应订货量的不同，输出本次送货线路车辆调度的动态优化方案。该系统模型算法的主要实现步骤如下：

①根据不同送货线路的卷烟订货信息，统计订货数量，目前这部分的信息从公司计算中心订货系统模块的数据库中获得。

②查询物流中心车辆数据库，获得可用车辆的型号和数量。对需要的车辆作个前期估计，估计的数量为：总的定货量除于车的容量，若有多种类型，则先选容量大，再选容量小的，如此下去。

③利用ＧＩＳ提供的信息构造本次送货所有网点的网络图。

④利用图论的有关知识，试着搜索一条最短的路径，在搜索的同时，累加经过经烟点的销售量，以不能超过车辆的容量为限，这样得到的便是一条最优路径。选车的原则是以容量从大到小为序。

⑤重复第三步，找出该区域的所有优化路径。

⑥预置一个满意值，当车辆的实际装载量与车辆容量的比值大于所设满意值时，认为是最优的（因为在实际操作中车辆往往不能满载的），这样的路径就可以继承下来；而对那些小于满意值的，则结合起来，再次利用最优路径的算法找出最优的路径；由于车辆的规格有大有小，一般来说，是能保证所有的优化路径的比值大于满意值。而且这个满意值也可以根据不断实践的结果不断修正，慢慢增大。这样的话，就会逐渐趋向整体的最优解。

⑦增大满意值重复计算所有的路径，如此反复，直到满意值不能增大为止，这时的优化路径便是所要的结果。其中满意值的设定是可变的，它是小于１的一个量，它反映车辆的容量实际装载效率，也是成本计算的一个要素。

（２）线路优化软硬件平台

在系统编码之前，为建立开发和测试环境，需要安装数据库服务器、ＷＥＢ服务器、应用服务器和其他一些相关的支撑软件。

①ＷＥＢ服务器１台。该服务器可利旧，即借用公司现有ＷＥＢ服务器，其功能主要是公司局域网下的页面传输、用户的访问与申请、物流中心车辆调度员的操作输入和使用、管理员的维护等。

②数据库服务器（ＤＢ服务器）１台。线路优化用数据库主要包括经

烟网点信息数据库（包括经烟户静态数据和订货量动态数据），物流中心送货车辆、驾驶员、送货员数据库等。目前该ＤＢ服务器需新购置。

③应用服务器１台。主要用来放置线路优化应用系统，实现从ＷＥＢ服务器传来的信息和密码的验证、查询、获取、计算，同时调用数据库服务器的数据资源，进行应用系统决策模型的分析决策（需要时修改数据库服务器的数据），最终结果经ＷＥＢ服务器反馈给客户端（Ｂ／Ｓ结构的基本流程）。目前该应用服务器也需购置。

④课题开发和仿真用客户机２台。

⑤其它一些网络连接器件。如集线器ＨＵＢ、交换机等。

⑥线路优化软件平台。软件系统应参照目前公司所采用的平台，如Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００Ｓｅｒｖｅｒ版操作系统，ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ６．０以上数据库系统，ＡＳＰ／ＩＩＳ和ＪＳＰ／ＴＯＭＣＡＴ前台开发系统，ＶＣ＋＋、ＪＡ－ＶＡ数据编程工具等。

４系统展望

线路优化设计后，主要有以下几点明显优势：①使杭烟物流送货派单系统的应用达到国内现代物流发展同步水平；②划分后的各个区域布局将更合理、地理位置相对集中，预计可减少总的送货车辆数１０％以上，耗油量送货里程减少２０％左右。③各条路线工作量大体平衡，可减少一线员工的抱怨，提高员工满意度，从而更好的完成工作；④流程改造以后，将在信息流上真正实现访送分离。