物流中心的仓储自动化管理

2006-10-26 23:34:06    博士教育网  
  •    一、我国物流中心的技术基础

    近二十年来,我国先后建起了一批现代化程度较高的物流中心,这些物流中心的仓储作业基本上实现了机械化,过去的那种主要靠人工作业的现象已经基本改变。物流中心的仓储系统一般包括收货、存货、取货、配货、发货等环节。在收货环节,配备了供铁路车厢和货运汽车停靠卸货的站台和场地,以及升降平台,配备了托盘搬运车和叉车,以及各种吊车,用于完成卸车作业。在收货处一般设有计算机终端,用来输人收货信息,并打印出标签或条码,

    贴在货物或托盘上,以便在随后的储运过程中进行识别和跟踪。

    在存货环节,除在露天货场建立正规适用的货位外,在库房内建起了各种货架,例如高层货架、旋转货架等,存货作业通常由叉车或巷道堆垛机来完成。对所存的物品,给定了规定的保管环境,如温度、湿度等,并配备了自动监控系统。

    在取货环节,一般是根据客户的订单,由计算机拟定配货方案,拣货员根据配货方案进行拣货、配货。取货大体上分为整件取货和零星取货两种。在自动化仓库,一般都由计算机打印出库单或发出出库指令,由叉车或堆垛机到指定的库位取货。整托盘取货一般都是机械化或自动化的。零星拣货一般都由人工完成。拣货由两种方式,一种是拣货员在仓库内走动,或随着叉车或堆垛机移动,按拣货单到多货位取货。另一种是拣货员坐在固定的位置上,由机械设备把货箱或托盘转运到拣货员处。露天货场则借助于各种吊车存取货物。

    在发货、配货环节,物流中心根据服务对象的不同,向单一用户或多个用户发货。一般来说,用户需要多品种货物,因此在发货之前需要配货和包装。在自动化程度较高的仓库里,拣出的货品通过运输机械运到发货区。识别装置阅读贴在货品上的条形代码,把所判别货品的户主信息送人计算机,计算机控制分选运输机上的分岔机构把货品拨到相应的包装线上,包装人员按照装箱单核查货品的品种和数量后装箱封口,然后装车发运。

    中国长江三峡工程是跨世纪的巨型水利工程,该工程使用了世界第一流的施工机械设备,这些设备由全国各地供应,有的从国外进口。工程需要大量的水泥、钢材。粉煤灰等材料,在施工的十几年内,这些物资将从全国各地源源不断地运往工地。对于这样一个巨大的建设工程,需要一个庞大的后勤队伍,需要建立一个或多个物流中心,以保证工程的物资供应和后勤服务。葛洲坝集团三峡实业总公司就是主要为三峡工程服务的后勤队伍,所属的宜昌夜明珠物资中转供应基地和机电设备配件仓库就是负责三峡工程物资供应的物流中心。这个物流中心的仓储作业基本上实现了机械化,货场、仓库、铁路专用线、汽车、火车、各种吊车、电子秤、高层货架等设备都比较齐全,还有用于散装水泥和粉煤灰储存的筒仓及其配套的自动装卸设备等。由于这些设备的应用,保证了三峡工程所需物资的中转和供应任务,并实现了高效率和高质量。

    二、物流中心的监控和调度指挥系统

    各种仓储设施为仓储现代化提供了基础条件,而科学管理则是实现现代化目标的必备条件。必须综合运用现代化科学管理方法和现代信息技术手段,合理有效地组织、指挥、调度、监督物资的人库、出库、储存、装卸、搬运、计量、保管、财务、安全保卫等仓储的各项活动,才能达到高质量、高效率,才能取得较好的经济效益。这里结合我们在沈阳和三峡建材配送项目中的研究结果,介绍仓储作业现场的监控和调度指挥系统。

    监控和调度指挥系统由电视监视系统、安全防范系统。库房温湿度监控系统、通讯系统以及总控制室组成。它与仓储业务计算机管理信息系统结合,实现对仓储业务的现代化管理

    1.电视监视系统

    货场、库房内以及库区的铁路道口、公路道口等关键部位以及主要作业现场安装电视摄像机,配合照明系统组成电视监控系统,总控室安装有24小时录像机、多画面分割器、监视器等设备,并在有关处室安装监控分机。为了满足电视摄像的需要和夜间装卸作业的要求,在主要部位安装高杆照明系统,其中部分照明设施由防盗报警系统自动控制。

    附图物流中心监控及调度指挥系统示意图(略)

    2.安全防范系统

    在库房和办公楼内,安装红外线和雷达双重移动目标报警传感器,在总控室安装由计算机控制的控制器,并配置电于地图,显示报警区域,发现异常情况(如发生盗贼人室、火灾等),及时发出报警信号。另外,为了防止窃贼翻墙人库,在库区的周界围墙上可安装高压脉冲电网,在总控室和保卫部门分别安装控制显示器,一旦发现情况,立即启动照明设备和电视摄像机,查明确有盗贼时,发出报警信号,调动保安人员进行处置。

    3.库房温湿度自动检测系统

    有些仓库的温、湿度条件要求比较严格,可安装温、湿度巡检仪,分别检测库内主要点位的温、湿度数据,各点的测量数据传送到计算机进行处理和显示,当测量值超出规定范围时,计算机发出警示信息,提醒管理人员进行处置。有条件的仓库可由计算机自动启动库房内的调温、调湿设备,使库房温、湿度恢复到规定的范围内。

    4.通讯系统

    这里主要指用于调度指挥的通讯设备,使总控室的命令能通过有线或无线方式传送到作业现场,完成调度指挥的功能。以上几个子系统构成了以主控室为中心,以计算机网络和通讯技术为手段的监控和调度指挥系统,将物流中心的数据处理业务纳人计算机管理,安全防范工作纳人图像监控。物流中心的管理人员只要打开监视器,就能看到仓库内外各个地方的图像信息,通过通讯系统就可以进行指挥调度。

    三、全面实现计算机管理

    现在物流中心的业务大都实现了计算机管理,但使用效果却各不相同。有的主要用于文秘。统计业务,有的用于柜台业务和财务管理,有的用于辅助经营决策,制定投资和经营计划等。

    四.计算机应用要覆盖物流中心的主要业务

    计算机管理也要配套,构成一个系统,要覆盖储运业务的主要环节。如果一些部门使用计算机管理,另一部分部门不用计算机管理,计算机中只有部分业务数据,缺少另一部分业务数据,系统分析就无法进行。如果一些部门的信息通过计算机网络自动传输,而另一些部门的信息则用书面文件(单据)传递,使用计算机的部门只好同时用两种方法传递和接收信息,反而费力费时。在物流中心,要建立一个计算机局域网络,这个网络通过远程网与外部相连。内部要实现对物资的人库、出库、储存、计划、统计、财务、仓容、设备车辆、基建、保卫、人事、文档等主要环节的计算机管理,并实现综合查询、分析以及通讯管理功能。

    2.计算机是辅助决策的有效工具

    由于计算机的运算速度快、信息容量大,加上信息可以在网络上传输,所以在经济管理中的作用越来越大,被广泛运用于各种业务的管理,也开始进行网上交易。对于物流中心而言.计算机可以对经营决策发挥“支持”作用,成为经营决策的有效工具。物流中心的决策大部分是结构化决策,即大部分是例行的和重复性的决策。对于这些决策可以建立一种规则或模型,应用现代管理方法,为决策提供支持。葛洲坝集团三峡实业公司所属的物流中心的主要业务是为三峡大坝工程服务,同时也为湖北宜昌地区服务,供应建筑材料、机械设备及配件。相对来讲,它的业务比较规范,可以制定出比较科学的经营计划或方案。在这方面,计算机将发挥很好的作用。

    首先,对物资的需求量可进行比较准确的预测。根据三峡大坝工程的进度可以预测出工程及施工对于水泥、粉煤灰、钢材、木材、各种机械设备及其配件、电焊条等物资的需求量;通过市场调查和分析,可以预测宜昌地区的有关物资的社会需求量。这些工作都将借助于计算机来完成。

    其次,三峡工程所需物资主要来源于国内外几个著名企业,几种运输方式和路线也是可知的,可以根据运输成本、进货数量,拟定订货批次、进货数量以及运输方案等。另外,三峡工程的各个工地的物资供应点、宜昌地区的各个连级点是相对固定的,葛洲坝集团的物流中心与这些网点已建起了通信网络,各个时期的配送计划可以及时拟定出来。可以用计算机建立起物流中心和供货厂家、需求客户之间的空间数据库,并根据所送货物特性、运输车辆状况等约束条件制定出配送的优化方案,供决策者参考。

    葛洲坝集团所属的物流中心曾出色完成长江葛洲坝水利工程的物资供应任务,现在又承担长江三峡大坝工程的物资中转和供应任务,该中心的现代化建设将在全国物流行业起到示范作用。

    一、物流系统“结合部”的重要地位与作用

    物流,是指在社会再生产中,物质资料从供应地到消费地之间实物形态的流动过程。作为一个系统,物流系统是一个复杂的、多元的巨系统,它包含了从物资管理、物资包装、物资运输、物资储存、物资加工到为用户服务、需求预测与组织控制等各子系统(或称部门、环节)。这些子系统虽然各司其职,各有分工,但为了实现物流系统的总体目标,必然在工作、职能、工序、区域等诸多方面产生交叉部分,我们称之为物流“结合部”。显然,“结合部”是物流各部门相互配合、共同完成物流功能的一个非常重要的环节,它体现了在物质资料的链式移动过程中物流各部门、各环节之间相互制约、相互作用、相互依赖的关系,这种关系是否和谐,即“结合部”各部门间的工作是否协调,将直接影响整个物流系统的性能与效益。 “结合部”在物流系统中的重要作用与地位主要表现在如下几个方面:

    (一)“结合部”是制约物流系统生产能力的瓶颈

    物流系统的生产能力可用单位时间内系统周转物流量来表示,它表示物资在系统中流通的快慢程度,物资以原材料、半成品到成品的形式在生产地与消费地间的流动中,必然要经过管理、服务、预测、信息联络、搬运、订单处理、采购、包装、运输、装卸、修理等各个环节与部门。环与环间的相互配合、相互衔接是阻滞流动速度的瓶颈,如果在流通过程中工厂、仓库及运输部门间不能相互兼顾。密切合作,就会出现生产出的产品或所需原料不能及时得到运输,运到的物品不能按时存贮,从而大大延误物资从需地到目的地的流通,同样,如果订单处理速度和运输速度不相匹配,相互脱节,就会造成物质运输次数的增加或物资与运输相互等待的现象,使单位时间流量减少,流通效率下降,因此在优化物流系统时,不仅要考虑提高各环节的工作效率,更重要的是要从系统的角度出发,解决各环节间的匹配和协作,以使各业务环节能够统一成为一个有机的整体,产生共生效应,以减少物资在整个流动过程中的阻力。目前,随着科学技术水平的不断提高,物流系统各部门、各环节的设备水平、管理水平得到很大提高,随之而来的是各单一部门的效率提高。然而,由于长期以来所形成的条块分割,行业界限使得物流各部门间形成某种隔阂,各部门只片面追求自身效益而忽视了部门相互合作与系统发展,使得各部门间常常产生这样或那样的内耗扯皮,严重阻碍了物流系统能力的协调,可以说,克服“结合部”这一瓶颈问题是当前挖掘物流系统潜力的一大方向。荷兰菲利普公司在这方面取得了极好的成绩,为了加速产品的流通,他们首先详细调查了当前各物流中心的布局情况,画出了产品流通和服务相关的活动流程图,在图上可以显示出定单和产品通过物流中心的情况以确定它们各环节之间存在的冲突和无效物流等问题,然后对影响定单和产品处理时间(排队、建立、处理、移动时间等)的因素进行分析以消除各因素间的摩擦,以减少排队,降低延迟时间。全面检查原料、半成品、成品仓库水平,分析不同状态下库存水平的关系,检查库存、运输延迟时间和服务水平间存在的差距。在对以上影响物流效率的“结合部”因素分析确定之后,他们开始对现有物流系统进行改进,其具体作法是:引入JIT(准时生产)策略来衔接从订单收接、处理到取货、包装、运输各子系统;对工人进行多技能培训,以便随时进行部门间的大力支援与协调,减少额外人员;调整人机界限与接口;消除部门间的多余与无效操作;调整物流中心位置,使之靠近主要供货商库房;将订单处理和包装等领域的操作进行标准化和简单化,以减少物流中心库存,减少延迟时间,改进管理信息系统以适应新的物流形式;将物流各部门集中在物流中心一起工作,以实现各功能的协调一致。通过以上改进,菲利普公司的电子产品物流系统的性能大大提高,每天流通量由过去的900(件)到改进后的2000(件),其它技术指标也显著得到改善,如单位成本由过去的11美元降为6美元,工人劳动量减少40%,库存滞留时间由3天变为1天等。可见“结合部”这一瓶颈问题一旦解决,物流系统的生产能力就会得到极大的解放。

    (二)“结合部”是提高物流经济效益的重要源泉

    七十年代前后,发达的资本主义国家中有人发现,降低物流成本(或物流费用)是第三利润的源泉。第一利润的源泉(即由于降低物料消耗而增加的利润)和第二利润的源泉(即由于节约活劳动消耗而增加的利润),随着自动化、电脑化水平的不断提高,潜力几乎挖掘殆尽,而随着物流部门专业化水平的提高,在20世纪末的今天,单纯靠提高装卸效率、加快运输速度、减少库存、改进包装等部门功能也已不足以显著提高第三利润,要全面提高物流经济效益,必须从加强对物流系统化、有序化等管理方面下功夫,这就不可避免地要求我们将工作重心转移到对系统间各部门、各环节关系的正确处理、合理协调方面上来,只有使物流系统各部门通过有效的形式,真正结合起来,减少冲突与扯皮,形成合力,才能减少各部门间的相互推底不负责任所造成的物流浪费与损失。每年我国均有上百亿元的物资在物流过程中损失掉,这完全可以通过流通各部门间的通力协作和强化管理而得到竭止。同时物流系统间

    各部门通过互相监督,实行联控、联防,可以有效地减少重大安全事故的隐患,避免不必要的人员、财物的损失,这从另一方面为物流系统经济效益的提高奠定了基础,最根本的是只有有效地实行各部门间的结合,才能充分发挥系统整体的工作效率,充分利用系统的人力资源,最大限度地提高系统设备使用率,促进物流的流通速度,实现规模效益。如1986年建成投产的重庆果品中心上桥果品冷库,有工作人员167人,占地78亩,建筑面积5万平方米,总容量1.1万吨,是全国四大果品冷库之一,它地处重庆九龙坡区华岩西村,与重庆东站和商业、粮食两条铁路专用线紧邻,交通十分方便,他们在改革中对货主实行全方位开放、全方位服务,代办运输、装卸、包装等业务,利用交通优势和设备优势开辟了水果货场。水果批发交易市场和水果加工厂,成为一个水果流通各环节紧密结合的物流中心,吸引了各方来客,在促进果品流通、提高经济效益中发挥了显著作用。1988年实现总收人200多万元,创利78万元,人均创利0.47万元。如果其仅仅是发挥其仓储职能而不重视与其它环节的相互结合与协作,是不可能取得这一成绩的。可见“结合部”的协调程度是提高物流经济效益的非常重要的原因。

    (三)“结合部”是提高物流服务水平的关键

    物流是联接生产和消费的桥梁,是社会再生产过程不断进行的前提条件,它的最终目的就是为作为货主的顾客服务。顾客服务是指与供应订货和使顾客保持满意而进行的有关活动的总和。某物流公司为此下定义为:“使顾客在心目中树立与本企业做生意放心的信念”。顾客服务是一项综合性活动,这可从两方面来看,首先为了使物流企业的顾客保持满意,企业各不同职能部门必须为实现这一目标同心协力地工作;其次,发展与供应者或用户之间特殊的长期关系,有助于加强物流渠道内各方关系联结为一体。物流企业各环节、各部门本着互不相干、各自为政的观点处理顾客的需求,势必引起结合、交叉区域无人过问、互相推倭,物流服务链在结合部处不能顺利延续,整体服务无法顺利进行,呈现服务状况混乱、服务秩序模糊的局面,从而严重影响物流系统服务水平的提高,损害物流企业在顾客心目中的良好形象,不利于物流系统健康、有序的发展。只有认真抓好结合部这个常被人忽视的薄弱环节,才能使物流系统由始至终地、完整地、连续地体现顾客至上、一切为顾客服务的宗旨,赢得更多顾客的青睐。当前国际上越来越多的物流企业、物流公司已意识到结合部在物流整体服务所处的过渡、转接的关键地位,纷纷在自己的物流网络上建立了一系列的物流中心、物流据点,以顺利实行不同形式的运输方式、货物装卸。货物储存等物流活动的合理结合与对接,真正达到“门对门”的完整服务功能,如日本邮船公司已在海外设置了14个当地法人,积极开展代理业务,经营海上、陆上货运及仓库业,其海外物流据点遍布美国、加拿大、英国、比利时、荷兰、卢森堡、法国、澳大利亚、香港和新加坡等国家(地区)。这些海外物流中心或据点的主要职能就是推进在当地的揽货、仓储、海陆空联运、码头装卸、集装箱租赁、底盘车出租、船舶代替、货运代替、内陆结关货运站、船舶燃物料供应等运输相关业务。此外,现在国内外蓬勃发展的联合运输正是在物流结合部上作文章以提高物流服务质量而应运而生的,它主要在“组织各种运输方式的衔接和接力运输”,“为货主(包括旅客)和运输企业提供运输代理服务”,“促进产、供、运、销之间有关部门的运输协作。”等三个方面发挥作用。由于联运企业的积极参予.有力地促进了物流各环节如港、站、集、疏、运的衔接与配合,形成了结合部的有序发展,使货主能够“人在家中坐,收发全国货”,大大提高了物流系统的整体服务质量。

    由上可见,“结合部”在物流系统处于一个不可忽视的地位,对于物畅其流起着极为重要的作用,只有重视对“结合部”问题的研究,加强对“结合部”的合理组织、科学管理,才能有效地协调各部门之间的相互矛盾和隔离,端正各部门在物流大系统中的位置与关系,从而产生共生效应,进行相互合作,减少物资在整个流动过程中的阻力,提高物流系统整体效益,使物流系统在保障有力、及时安全、优质服务、节能经济四大总目标上达到最优。同时,由于“结合部”涉及到至少两个子系统,通过对它的分析研究,更容易深人反映和全面掌握整个物流系统的特性。因此,对物流系统“结合部”的研究,具有非常重要的意义。

    二、研究物流系统“结合部”的理论、方法与方向

    由于物流系统“结合部”是由至少二个子系统结合而成的一个系统,这就决定了对物流“结合部”的研究必须以系统工程的理论为基础而展开,同时“结合部”本身又是一种比较特殊的系统,它的许多特性如多种形态、边界特性、多维管理、多元集合等不是单一的系统工程理论所能解决了的。因此还需借鉴多种相关学科与理论联合攻关,如运输学、仓储学、安全工程学、人机工程学、管理学。控制论、优化论等,最后形成一门能够正确反映物流系统“结合部”特点的并能科学指导管理工作的系统科学,这也正是目前开展这项研究的目的所在。

    研究物流系统“结合部”主要采用定性方法、定量方法及定性与定量相结合的方法。主要有三大研究方向:

    (l)物流系统“结合部”的结构分析,这是研究物流系统“结合部”的基础,只有弄清了“结合部”的结构及组成形态,我们才能对其作用机理有清楚的认识,才能对其有针对性地进行控制与管理

    (2)物流系统“结合部”管理与决策研究,其主要内容有:构造“结合部”的管理信息系统;建立“结合部”决策模型;运用计算机、数学等对模型进行求解等。

    (3)物流系统“结合部”效用评价分析,通过对物流系统“结合部”进行分析并建立管理决策模型,运用决策模型结果对物流系统各作业环节实施管理管理效果的好坏体现了各部门。各环节间的协调程度、结合部整体效益的发挥程度,也反映了决策模型的实用效果。为了科学地衡量“结合部”管理的效果,就需正确分析“结合部”各项指标,对其统一量化,综合评定,确定整体水平,这就是“结合部”效用评价分析的主要任务,它在整个物流“结合部”决策管理中处于把关的地位。

    除了上述三大研究方向外,物流系统“结合部”研究还涉及到关键结合部的确定,人在“结合部”中的关系,“结合部”设备研制等相关课题。

    三、国内外研究物流系统“结合部”的发展状况分析

    “结合部”问题作为一个理论问题首先是由北方交通大学系统所于八十年代末提出来的,当时是围绕上海铁路局如何提高干线安全系统管理、站车服务系统管理、运输扩能系统管理这一课题而进行研究展开的,经过几年的理论探讨与实践,北方交通大学系统所的张于心、张国伍、韩抒摈、彭宏勤等教授相继对“结合部”的概念、结构、作用、量化与评价等作了开拓性的研究工作,其中张于心教授对“结合部”理论的深人研究尤显重要意义。此外,军事经济学院物资系凌大荣教授等提出的ODP物流技术,其重在解决物流中的瓶颈部位的思想与“结合部”理论不谋而合,在物流系统“结合部”决策、控制的模型分析领域也出现了些成果,这主要表现在从物流综合优化的目的出发而建立的一些模型及其算法,这些模型及算法从不同应用角度、不同实用范围对优化物流系统“结合部”管理发挥了作用。另外文献及协同学、耗散理论、自组织理论等从决策技术方面为“结合部”研究开拓了思路、提供了基础支持。从目前所找到的国外文献中还未见“结合部”理论的提法,但是在物流系统的管理与决策研究中,有大量的模型与方法都是在充分考虑到各环节间的交叉、互补、约束关系的基础上建立的,如生产物流中生产批量与库存间的关系,生产与需求变化的关系,配送系统中运输与库存间的关系等。这些模型反映了不同情况下物流系统部门间的优化结合方式,有力地充实了物流系统“结合部”决策模型研究的内容。同样,日本丰田汽车工业公司的大野耐一创立的准时(JIT)物流管理技术,以色列的Goldratt所提出的最优化生产技术(OPT,Optinmized production technology),William E.Sandman所提出的Q—Control生产计划控制技术等理论也是针对生产物流各环节中存在脱节、薄弱环节的这一情况而建立的,其目的也在于改进薄弱环节,加强环节间的相互促进与协调,提高生产物流的效率。现在,世界上许多现代化的大企业、大公司已从这些管理技术中获益非浅,如夏普公司、Sony公司、摩托罗拉公司、通用汽车公司等。除此之外,西方发达国家还非常重视物流“结合部”的设施建设,如日本通过有计划地在各市区配置各种物流中心,以缓和城市交通混乱和拥挤现象,收到了很好的效果:①使运输、保管和装卸等项作业各理化、协调化;②提高了物资流通的效能;③疏通理顺了城市交通。美国为了促进各种运输方式的协调、加强联合运输,于80年代中期以来开发并投入使用了公铁两用车辆(Roadrailer)和集装箱叠载列车(Doublie stack train)等。

    四、应用物流“结合部”理论,加强物流中心建设

    物流中心是各种物流结合点的泛称,或是指集中了各种设施齐备、功能齐全的物流业务团地。物流中心往往集中了处理能力很大的储存、分货、拣选、包装、装运、装卸等各个部门、各个环节或设备,通过相互配合、协作,共同实现物资的中转、再加工、存储、销售、分发等业务,促进物资的合理流通。显然,物流中心是一个“结合部”非常集中的地方,就整体而言,它本身也是一个巨大的“结合部”,运用物流“结合部”的理论研究成果,对物流中心各相关部门与环节进行管理与控制,可有效协调部门间、人员间、设备间的分工与合作关系,合理确定并实施各结合子系统目标,使之紧紧围绕物流中心总效益这一总目标,促进物流中心工作的顺利开展。

    目前,我国物流中心的建设与管理还处于初级阶段,每年都有因部门与环节间的脱节所造成的较大损失。因此,加强物流“结合部”理论研究,特别是从物流生产实际出发,建立物流“结合部”优化模型,提高物流“结合部”特别是物流中心的管理决策水平,促进物流现代化建设,是摆在我们面前一项重要任务。

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