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工位配送批次策略:模拟配送活动对批次寻优

环球物流咨询 | 物流与供应链规划方法论 2019/12/03 10:23

文章作者:环球物流咨询首席咨询顾问—黄尧笛

“高效的生产环境需要物料供应的配合,企业为了避免生产活动受到物料没有及时供应的影响而导致停线状况的发生,通常需要设置线边的库存以满足生产需求,为了保障生产活动能持续进行且不产生浪费,于是便产生线边存放多少库存物料合适的问题。”

线边库存物料存放合理性的问题主要体现在如果线边库存量过多,则会对生产现场的布局产生负面影响,出现生产通道拥堵、生产面积利用率降低、生产库存浪费、现场物料管理效率降低等现象。

反之,如果库存过低,则会导致线边缺料风险的增加,甚至导致生产停线。同时,企业为了满足线边尽量少的库存,而需要提升配送能力,投入更多的资源与成本参与到物料配送上线活动中,也有可能导致为了提高服务水平而形成配送活动处于不经济的状态。

因此,设定什么样的物料供应节拍来确保线边库存的数量和线边缓存空间占用的最优,需要我们通过对工位配送节拍、线边库存量与面积、配送能力以及配送总距离所带来作业成本的变化等要素进行综合分析。

从场景的数据模拟角度,其核心在于几个资源成本的模拟,找出适合于企业运营环境的最佳资源配置,如线边库存量和面积、每个生产周期的配送批次、配送资源数量等。

我们对每天按每天1-6和24个批次数模拟资源成本和配送批次数之间的函数关系,下图作为场景与数据结合的示例展示

新知达人, 工位配送批次策略:模拟配送活动对批次寻优

新知达人, 工位配送批次策略:模拟配送活动对批次寻优                                                                            资源数据模拟与场景图

新知达人, 工位配送批次策略:模拟配送活动对批次寻优                                                                               模拟过程表输出示例表

对于图形中的几类资源以及相互之间的关联性,描述如下:

1.配送资源

在配送活动中,如果是采取人工进行配送的方式,那么配送资源主要是由人员和料车(或其他搬运工具)等组成,如果是采取自动化/智能化方式,那么配送资源主要由AGV组成。在生产活动中,随着配送批次的增加,其对于配送资源的需求也就越高。

当生产对于配送批次的要求提高时,我们需要提高配送能力,提高配送能力可以采取以下两种方式:一是提高调度的能力,二是增加配送的设备数量或作业能力,配送能力需求与批次数呈现递增关系。

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2.配送总距离

配送距离是指从仓储分拣区分拣完成后AGV将料架配送至工位的距离,随着配送批次的增加,配送总距离也会增加。这里的配送总距离主要是作为随节拍加快所带来的作业成本增加的度量参数(系数),例如配送作业中的能耗、人工作业成本的增加等。

工位服务能力提高的同时也伴随着运作过程中的作业成本的增加,可以作为目标函数中的一个成本参数的系数。

配送总距离与批次数呈现递增关系。

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3.通道能力

配送通道能力也是一个重要参数,配送通道能力主要是指通道在一个时段中能容纳AGV或者配送人员同时通过的数量。有些企业的作业现场由于场地或者生产工艺的原因,通道设计得较窄,从而对于配送通道能力产生较大的影响。

在通道的初始设计中,如果通道偏宽则影响设施面积,通道偏窄则影响配送能力。这里将通道能力作为一个变量,用于分析通道的通过能力与配送批次之间的相关性变化。通道的能力也将反映到投入成本上,用于表示不同通道能力所带来不同资源投入成本的变化。

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4.线边库存面积

线边库存面积主要是指线边缓冲物料的量所带来的缓存需求面积。缓存区中物料的存放对象主要有三级物理结构:“物料、料盒、料架”,只有构建了这三级物理结构后才能确定线边库存的精确面积。

不同的配送节拍需求所带来的存放对象(物料、料盒、料架)也会不同,由此带来对于缓存区面积的需求不同。当线边为“零”库存时,则对缓存区域的面积需求最小,只需要放置当前所需要的物料即可。当配送节拍为天时,则线边需要存放一天的物料。

我们可以对配送的批次取1-12小时的不同配送批次,根据生产计划所需要的物料量进行模拟,进而分析不同批次下对线边缓存区域的面积需求的变化。

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