如何在敏捷制造模式下促进流通成本下降

一、引言
   
    新世纪，科学技术不断进步，尤其是网络信息技术的飞速发展改变了企业的经营环境，在推动企业生产和管理水平提高的同时加剧了企业问的竞争；顾客需求日益多样化．产品开发周期逐渐缩短，经济全球化日趋显著，使"敏捷制造"这一新的制造模式以其对市场的快速反应、集成供应链和缩短交货期的特点．使企业资源配置、经营管理效率得以优化和提高．"敏捷制造"正逐渐被企业接受并得到应用。面对企业敏捷制造模式下的高反应能力和高反应速度的生产方式．物流配送环节也必须具备与之相适应的高柔性和高反应速度，来以最低的成本满足用户个性化、多样化的需求。
   
    对基于敏捷制造模式下的物流配送系统模型研究，有利于提高制造企业的快速响应能力和市场竞争力、加快物流社会化和合理化进程．促进敏捷制造模式下物流配送管理的研究和实施。另外．多级物流配送决策优化作为物流配送系统优化环节中关键的～环．可以提高物流效益、实现物流科学化．是物流集约化发展的基础。该模式下的物流管理强调从原材料采购到销售到用户的正向物流以及包括回收、废弃物流等逆向物流在内的整个物流过程的最优化，是对整个供应链中的产品和信息进行增值流动管理以获得最大的运营效率和效益。因此，对于其物流配送系统的要求，一般包括了敏捷、准确、高效低成本及个性化。为了在与时间竞赛中占据优势，敏捷制造企业必须建议一整套对环境能够反应敏捷和迅速的物流配送系统。
   

    二、敏捷制造模式下基于虚网的多级物流配送模型设计
   
    在物流配送系统中，当发生用户需求时，对时间、区域和能力等要求可能不是一个配送中心所能满足，则可以协同不同地域和能力的各级配送中心共同完成任务。所以通过对虚网和多级物流配送模型的分析研究，结合敏捷制造思想，得到如图1所示的敏捷制造模式下基于虚网的多级物流配送模型。
   
    如图1所示．用户对分销商或配送中心HQl具有需求。HQl可以通过HQ2、HQ3甚至HQn直到制造商组织货源，并将货物直接通过HQ4交到用户手中来完成，这些配送中心可以看成配送中心HQl的"虚拟仓库"．由它进行统一管理和凋配使用．服务半径和货物集散空间放大了。这样，企业在组织资源的敏捷化程度．速度、规模、效率和资源的合理配置方面就占有了很大优势。实际上它们之间是结成为动态联盟关系，我们可以把为了提高供应链的敏捷化程度、完成共同目标、通力合作、并实现各自利益的这样各级物流配送中心看成为物流配送供应链上的一些动态点，通过虚线连接构成一个虚拟网。其建立的目的：一是为了提高敏捷化程度；二是为一共同的利益目标在一定的时间内结成的相互协作的利益共同体。虚拟网的组建与存在的目的就是为了敏捷而迅速获取相互协作而产生的效益，一旦这个目的达到或利益不存在，那么动态联盟解散．虚拟网也就消失。
   
    基于虚网的多级物流配送模型中的詹息系统设计应能适用于单物流中心、单物流中心多仓库结构、多层组织多物流中心结构和物流配送虚网结构．可以进行配送的采购、销售、存储、配送中心内部作业、运输车辆、车辆业务处理和管理，并实现包括用户、供应商、供应链合作伙伴在内的客户关系管理，尤其是组成虚网的配送合作伙伴的实物传递和过程监控、信息的传输和共享。结合物流中心的GPS等内部作业监控和数据采集．实现整个物流中心的配送和作业过程及管理信息化、自动化。特别是通过可共享的信息平台实现分布的物流配送中心无缝连接，加强了配送全过程的监控，从而提高配送服务的效率和质量。
   
    敏捷制造模式下基于虚网的多级物流配送模型是一个融高新技术为一体的先进经营组织方式．在以信息与网络技术为特征的知识经济时代．物流信息于段的现代化已成为非常重要的市场竞争手段。物流配送的发展，应以完善的物流信息系统为基础，结合供应链管理思想来提高物流资源的利用率和经济性，达到快速响应市场、提高服务质量．实现制造企业最大效益的目标。
   
    三、多级物流配送优化决策建模
   
    1．多级物流配送网点布局问题．
   
    配送中心针对用户的布局主要有辐射形、扇形和对称形，其中的选址决定了整个物流系统的模式、结构和形状，进而影响了物流系统运作中选用的方法和相关成本，是一个重要的决策问题。选址问题可描述为：设生产工厂、零售店或用户己定、且工厂到配送中心的运输费为F，配送中心到用户的运输费为D、配送中心的内部运营费为M．则为使三者的总费用最小．即：
   

    确定满足以上条件时：配送中心数目、各配送中心位置、各配送中心的规模等。在多级多层次的配送网络体系下．根据自治、分解的原则，将复杂问题简单化．网点布局问题可转变为：
   
    (1)根据物流需求的地域、分布、流量、服务要求等确定物流配送中心的总体规模、层次。
    (2)确定各层次物流配送中心的配送区域划分、辐射范围，可综合考虑物流需求、行政区划、经济、地理条件等。
    (3)由各基层的物流配送中心的辐射范围．可确定该配送中心的地址，这时就是简单的单一配送中心选址问题，然后在各基层配送中心地址选定的情况下根据各基层区域的物流情况进而确定上级区域配送中心的布局，直到最后确定一级物流配送中心的位置。
   
    2．运输成本估计
   
    配送成本包括运输成本和转运成本，不同的规模、距离成本不同，且苷不是呈线性关系，一般对点对点配送运输分为满载运输、零捐整合运输两种：
   
    (1)满载运输，即载货量超过单车装载能力，如下级配送中心通过整合到上级配送中心中转、到大用户等都可能是满载运输，其运输成本包括：
   

(2)非满载运输，其与距离和时间相关的成本同上，根据其特殊情况可分三种情况：一是对于载货量小于车辆基本容量qmin，收取基本费用(设基本费用率系数为Pmin)；二是载货量达到一定程度qmin．按满载计算；三是在两者之间，根据一定比例计算：
   

    一个配送中心中转暂存成本．采用简化计算．包括：单位时间的固定成本Cf；与中转量Gi相关成本CLf，设单位重量货物费率为Cg，则为CLi:
   

    可见配送运输的成本计算公式并不是简单的线性化．而是分段、非线性的，涉及到运量、频次、距离等大量因素．一般网络或运输规划方法不能反映真实的情况，也就难以得到较精确的优化结果。

    
    3．多级网络配送优化建模
   
    物流配送中的运输成本通常包括两部分，包括发生在运输线路上的运输成本和发生在物流节点上的搬运、装卸、存储等成本，有时还要考虑每个物流节点或每次中转的固定成本。这些成本又因很多部分组成且和里程、运量、运输工具、交通条件、物流节点规模等的不同而不同。在物流网络确定的情况下，运输成本主要取决于运量以及运输工具．设有n个物流需求、供应节点和n个中转节点，则基于最小物流配送成本的目标函数可用式3．9来表示：
   

    一般运输规划中都假设单位的运输、中转成本固定不变，或者是在中转层次很少条件下设定一定的变动成本，在复杂网络情况下如果这些成本随着运量发生变化，则运输模型非常复杂以至于无法求解，通常只有采用仿真的方法来进行模拟和决策。这里针对前面提出的多级配送设计了一种算法来解决配送运输中的决策问题。将整个多级配送系统看成一个星型或树型网络图，每个配送中心和大中用户看为网络中节点，零散的小用户由于必须靠基层配送中心集散而不必考虑。每个节点同其它节点都可能存在供需关系，一般情况下或者初始方案为根据货物流向通过向当前节点的上级节点进行整合或者经过下级节点配送。如图2所示：
   

    图2中，节点l到节点7分别属于网络中两个节点，一定时期内各节点到其它各最终节点的流量已知，其中这里只考察I到7的任务，根据分级配送的思想，节点7不属于节点l及其上级节点的辐射范围，所以需要节点3、4、5共三次中转集散．否则要开l、3…到5、7…的一条或多条直达专线．这就要视两种方式下对整个网络的成本来定。
   
    为了对现有运输方案进行优化，需要进行以下基础数据准备和建模：
   
    (1)设网络中有M个节点Vi(i≤M)
   
    有H条有向边。分别表示为Xh，因为不存在回路，所以H=2(M-1)，其中h≤H。如上图中(1，3)、(5，7)、(3、4)等。
   
    (2)有N项任务，表示为Aj(VminVmaxGj)，表示任务来源节点、目的节点、任务量，其中j≤N．n≤M，m≤M，n≠m。
   
    (3)根据整合原则，所有任务通过相邻节点集散配送，直到达到目的地，由此建立初始运输方案，可得到货物的初始路由，包括：
   
    经过的所有节点序列：Uj=(Vk…)表示经过节点的有序排列，其中k≤M．且不重复。如上例中任务1的节点序列U=(1，3，4，5，7)。
   
    经过的所有边：Wi=(X1…)表示经过边的有序排列，j≤H其中．且不重复。如上图中w=((1，3)，??(5，7))。
   
    以上不重复是通过星型网络有向且无回路保证的；各任务的路由即初始运输方案可通过其起始节点和网络结构根据图论有关知识得到。
   
    (4)各节点的流量就是所有经过该节点的货物总量，以Qi表示经过Vi的流量：
   

    (5)各边的流量就是所有经过该节点的货物总量，以Ph表示经过Xh的流量:
   

    (6)则在上面得到的数据基础上，即使单位流量费率变化的情况下．也可以根据这些数据计算各节点Vi的费用(存储、中转)CZj、Xh边的费用(运输)Ch。
   
    四、结论
   
    笔者对敏捷制造模式下基于虚网的物流配送系统模型进行了研究，并将问题进一步细化，从体系结构和信息系统等方面对物流配送中心以及基于虚网的多级物流系统模型进行了设计。敏捷制造模式下基于虚网模型的物流配送系统应以完善的物流信息系统为基础，来提高物流资源的利用率和经济性，达到快速响应市场的目标。对敏捷制造模式下基于虚网的物流配送系统模型优化进行了研究，建立了基于成本的多级物流配送决策优化模型，解决了整个系统中物流流向和成本问题。

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