基于流程的煙草配送中心柔性物流設計策略

姚長清

(重慶市煙草公司物流分公司，重慶 400021)

一、引言

隨著社會經濟的發展，煙草行業規模的擴大，煙草物流在煙草流通中的作用越來越來重要［1］。煙草物流配送中心是煙草物流系統的一個關鍵節點，實現存儲、調度、配送、管理等功能［2］。配送中心業務流程的優化和管理水平的提升是推動現代煙草物流建設的必然要求。面對用戶需求的差異化，煙草產品日益多樣化，市場需求不確定性增加等現實情況［3］，部分煙草配送中心過于剛性化的作業模式，難以靈活應對煙草物流系統的新需求和外部環境的新變化。

借助柔性的概念，對物流系統進行柔性改造，對系統人員組織、作業方式、物流設備等進行動態組合［4］，快速應對系統內外需求的變化，從而滿足不同的物流任務和要求，同時減少不必要的消耗，以實現物流效益的最優化。采用柔性物流系統設計策略的煙草配送中心具有極強的兼容性，能夠提高煙草物流配送的效率，滿足客戶的動態的需求，從而節約寶貴的人力、設備和時間資源。例如:在調研煙草物流配送中心的倉儲環節存在著出入庫不均衡、庫容需求波動等問題的基礎上，利用柔性物流的思想，在調度策略和設備硬件設置方面進行探索，提出柔性能力較好的解決方案，使得在存貨高峰期也能滿足庫容需求［5］。

二、柔性物流系統綜述

(一)柔性概述

柔性(flexibility)在現代漢語詞典中的解釋為可以改變的或變通的，與“剛性”相對。最早于20世紀80年代在生產制造領域被提出［6］。最開始研究柔性的Gerwin(1982)將柔性定義為“有效應對環境變化的能力”［7］。Correar認為柔性是一種保持系統穩定性的能力［8］。早期的柔性體現了被動的應對環境的變化的思想，而隨著經濟的發展，市場的細分化，企業需要不斷自我創新去改變環境，柔性成為企業優化資源、創新創造、主動影響環境的變化的能力。劉英姿認為柔性包含緩沖、適應和創新［9］。柔性能力的構成如圖1所示。柔性研究涉及了多個領域，如制造柔性、戰略柔性和系統柔性［10］。不論是被動還是主動應對環境，柔性的目的都是為了使企業在競爭中處于有利的地位。

圖1 柔性能力的構成

(二)柔性物流系統概述

物流系統是指在一定時間和空間內，由所需移動的物資、包裝設備、裝卸搬運機械、運輸工具、倉儲設施、人員和通信聯系等若干相互制約的動態要素所構成的具有特定功能的有機整體［11］。物流系統包括輸入、轉換和輸出三大功能。物流系統的構成如圖2所示。

隨著研究的發展，柔性思想逐漸發展到物流領域。柔性物流系統是指具有持續學習、開拓創新、系統整合內外資源以應對環境變化和挑戰的能力［12］。包括要素、過程、戰略柔性3個層次，如圖3所示。它要求物流系統的各個環節靈活運轉，能夠及時的應對系統內外部環境的變化，保障物流系統的效率和精度。

圖2 物流系統基本模式

圖3 柔性物流系統的3個層次

三、基于流程的煙草配送中心物流柔性設計策略

煙草配送中心的作業流程包括入庫、倉儲、備貨、分揀、出庫等環節［13］。其流程如圖4所示。現有煙草配送中心主要存在的問題是配送效率低、庫存大、輸送成本高、安全不可控等［2］。煙草公司內外環境的影響、訂單需求的變化對煙草配送中心各個作業環節的物流柔性提出了要求，以配送中心的作業流程為主線，對各個環節面對的具體問題的分別采用柔性設計策略進行分析。

圖4 煙草配送中心的作業流程

(一)入庫柔性設計策略

卷煙送貨車的到達時間無法預測;市場需求的動態變化會影響整托盤和散件入庫的比例的變動，整托盤卸貨采用叉車機械化卸貨，效率高;而件煙卸貨為人工卸貨，效率低;整托盤和件煙兩種形式到貨量的差異需求體現在對入庫月臺收獲口類型和數量的設置上?？蓮娜嵝晕锪飨到y組成框架中的要素柔性層對入庫環節的柔性進行設計，從人員和運輸設備入手，在按照正常滿足件煙入庫的需求來設置月臺和入庫口的基礎上，增加整托盤入庫月臺的數量，在高峰期，增派工人在整托盤月臺對件煙進行入庫。從而緩解件煙入庫月臺的壓力，確保入庫系統的效率和穩定性。

(二)倉儲柔性設計策略

卷煙送貨車到貨的時間的不確定性，可能會在某個時間段集中到貨入庫，而倉儲出貨相對穩定，導致入庫量大于出庫量，對庫容容量的需求有變化。從柔性物流系統組成框架中的過程柔性層多路徑轉移柔性進行分析，可從調度策略進行柔性設計，采用先進先出、最短路徑等策略，確保貨物出入庫的最高效率。還可采用均衡策略，將相同的卷煙產品平均分配到不同的高架庫巷道，當某個巷道的堆垛機發生故障時，可快速地從其他巷道將貨物取出，達到快速取貨的目的。當下，非煙物流在各地如火如荼開展，新配送中心設計時，應作充分思考倉儲柔性問題，例如:高架庫貨格尺寸需能滿足未來時期部分非煙商品儲存的要求。

(三)備貨柔性設計策略

市場需求的變化會引起卷煙訂單的變化，因而對煙草配送中心系統的備貨階段的柔性能力提出了需求。煙草配送中心的自動備貨系統對常規品種通常采取疊垛式自動備貨，其他特殊品規采用人工堆放和搬運的備貨方式。由于自動備貨和人工備貨的位置不同，隨著市場對卷煙特殊品規需求的增加，導致人工備貨處理負荷變大，影響了備貨效率。針對這個問題，可從柔性物流系統組成框架中的中要素柔性層對備貨階段柔性設計進行考慮，采用動態備貨位的柔性策略，在自動備貨區設立動態備貨位，當卷煙常規品規數量增加時，可利用動態備貨位對常規品規進行補充備貨;當特殊品規數量增加時，可利用動態備貨位對特殊品規進行輔助備貨。這樣，不但增加了備貨的柔性，而且提高了備貨的效率。

(四)分揀柔性設計策略

市場需求的變化，淡季和旺季卷煙銷售量的差異很大，旺季分揀量是淡季分揀量的4倍左右，訂單量和卷煙品種的波動大。從柔性物流系統組成框架中過程柔性層對分揀階段的進行柔性設計，不同批量品規的卷煙采取不同的分揀方式，對于大批量品規的卷煙采用通道式模塊自動分揀;中批量品規卷煙采用立式分揀機加人工補貨;小批量品規卷煙采用人工分揀，提高設備的利用效率。

(五)出庫柔性設計策略

若發貨出庫采用自動交接裝車方式［14］，對設備的自動化要求較高，交貨速度快，但運行成本高，運行剛性較強;若采用籠車(托盤)交接的方式，對設備的自動化要求低，但需要更多的人員。從煙草行業的實際情況分析可知，前來接貨的車輛，由于交通擁堵等客觀原因，往往無法準時到達接貨位置進行裝車，因而無法實現直接裝車。從出庫環節的柔性角度考慮，采用籠車(托盤)交接的方式，先將要出庫的貨物放在籠車(托盤)暫存區，結合叉車、液壓登車橋等設備，當貨車到達時，通過半自動化的方式將貨物搬運到貨車，既滿足企業的需求，又能提高柔性。

四、應用案例

以某地煙草物流配送中心初設階段，面臨的直接送貨線路卷煙出庫方案選擇為例，對自動交接和籠車(托盤)交接兩種方式在自動化程度、人員配置、運行條件、系統柔性化等方面進行比對分析，最后結合企業柔性設計策略對方案進行了選擇。

自動交接方案:裹膜包裝機對分揀設備完成的卷煙按戶進行包裝，應用自動跟蹤和識別技術，裹膜后的煙包可以被分流輸送至對應的發貨裝車口，再通過末端伸縮輸送設備直接將煙包輸送至送貨車車廂內，工人在車廂完成整包卷煙裝車工作，此方案可省去倉儲與配送環節理貨、清點等工作，相關設備布置如圖5所示。

圖5 出庫環節自動交接系統布置圖

籠車(托盤)暫存周轉裝車方案:在高速裹膜包裝機后設置人工裝籠車(托盤)工位。經分揀、包裝、貼標工序后的卷煙膜包，被工人依線路配送次序碼放在籠車(托盤)內。系統指定籠車(托盤)進入發貨暫存區相應貨位存放，并對發貨暫存區貨位進行管理。送貨車輛?？吭屡_后，工人通過系統查詢到暫存區貨物存放信息，并將籠車(托盤)貨物移動至理貨區，由倉儲、配送人員完成貨物清點、交接，最后由人工將卷煙膜包裝車。相關設備布置如圖6所示。

圖6 籠車(托盤)暫存周轉裝車方案

從自動化程度、人員配置、運行條件、物聯網要素、設備維護、交接難度、峰值對應、投資情況、運行費用、流程節點等維度進行對比分析。

不難看出，自動裝車方案設計理念先進，可以形成新的物流亮點，但是該方案將庫內分揀、包裝作業與月臺理貨、交接、裝車等作業剛性聯接，易造成在出庫環節的作業效率、作業質量出現問題時，庫內也無法組織正常的訂單分揀工作，這極大地增加了整個物流配送中心作業流程的剛性，降低了系統的容錯性和工作效率。例如:配送裝車工人勞動效率難以與高速裹膜包裝機的工作效率匹配;卷煙在雙節期間訂單出現峰值時，車輛調度難度大，分揀任務難以完成。

籠車(托盤)周轉交接方案雖缺少技術創新，卻是煙草行業內各大配送中心目前廣泛采用的交接模式，方案技術成熟。設置發貨暫存區，看似增加了庫內分揀作業與出庫作業間的工序，不可避免會增加理貨、交接等工作量，但也正是由于暫存區充發揮了庫內作業與出庫作業之間的緩存作用，使分揀作業不受貨物裝車效率、送貨車是否到月臺就位等情況的影響，大大提高系統的柔性。籠車(托盤)周轉交接的方案，能夠應對復雜的環境變化，更加切合實際，因此最終選擇該方案。

五、結論

將柔性物流理論應用于煙草物流配送中心的入庫、倉儲、備貨和分揀、發貨環節，使現有的物流配送系統可以在內外部環境變化的情況下確保穩定運作。柔性技術在煙草配送中心設計中的應用，可使物流系統能夠應對一定的環境變化，在實際的煙草配送中心物流系統的設計過程中，應充分結合煙草企業自身的情況，合理地進行物流系統的柔性設計，因為物流系統的柔性不會是無限大的，只有使物流系統具備相對的柔性，才能使物流系統的經濟和效益達到最優化。

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