生活用紙工廠多倉庫訂單自動分單與調度優化系統的研發

王 波 岑兆毅 李友明 劉煥彬

(1.華南理工大學,廣東廣州,510640；2.維達紙業(中國)有限公司,廣東江門,529100)

?

·多倉庫調度優化·

生活用紙工廠多倉庫訂單自動分單與調度優化系統的研發

王 波1,2岑兆毅2李友明1劉煥彬1

(1.華南理工大學,廣東廣州,510640；2.維達紙業(中國)有限公司,廣東江門,529100)

多倉庫聯合出庫是一個比較復雜的集合覆蓋問題,本文介紹了一個基于企業資源計劃(ERP)和倉儲管理系統(WMS)的多倉庫訂單自動分單與調度優化系統的設計與開發。該系統解決了復雜訂單的處理問題,提高了生話用紙工廠中多倉庫發貨工作的效率,避免了以往出錯率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復雜調度任務等問題。

WMS；多倉庫調度優化；自動分單系統

(*E-mail: wb@vinda.com)

面對復雜的客戶群體,快速消費品往往具有龐大的銷售網絡,這就要求產品供應鏈必須具有快速的響應速度[1]。倉儲管理是供應鏈體系中最為重要的一環,建立信息化的高效倉儲管理系統(Warehouse Management System，WMS),可直接降低供應鏈成本,提升企業競爭力[2]。

隨著市場競爭加劇,越來越多的企業采用多倉庫聯合出庫。這種措施雖然能夠有效節約運輸成本,提高出庫效率,但也面臨著如何選擇出貨倉庫和安排路徑的難題。僅依靠經驗和簡單估算去進行多倉庫任務調度,會造成出錯率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復雜訂單及訂單量大的調度任務等問題[3- 4]。多倉庫任務調度問題實質是一個集合覆蓋問題,可通過建立數學模型,研究多倉庫聯合出庫過程中的倉庫選擇和路徑優化問題[5]。

為解決上述問題,本課題利用集合覆蓋方法對多倉庫聯合出庫進行研究。通過建立求解最小覆蓋的數學模型,然后用啟發式算法對模型進行了求解。最后由實踐數據驗證了算法的可行性和正確性。在此基礎上,結合企業生產情況,自主開發了相關程序系統,通過將WMS和企業資源計劃(Enterprise Resource Planning，ERP)系統進行對接,形成訂單自動分單系統。該系統己在維達生活用紙生產工廠中得到應用,經過兩年的實際應用發現,該自動分單系統對效率提升和成本降低的成效明顯。

1 自動分單系統設計

多倉庫聯合出庫是一個比較復雜的集合覆蓋問題,這就需要建立自動分單系統,根據倉庫位置、數量以及訂單任務,在制定出貨工作計劃時,使出庫時間最短、物流成本最低[6]。由于自動分單系統開發涉及的功能較多,并涉及返寫ERP系統。因此,由自動分單系統所生成的訂單,需要極高的穩定性,不允許有錯誤發生?；谝陨夏康?自動分單系統的功能開發可分為3部分：①調度分配訂單的自動計算；②調度工作自動化；③報表平臺郵件發送功能集成。圖1所示為自動分單大系統的流程設計邏輯圖。

圖1 自動分單系統的流程設計邏輯

1.1 調度分配訂單的自動計算

自動分單系統首先將業務規則(分單、內調規則)定義到系統。系統根據規則自動算出每個訂單組的建議裝貨倉庫,系統根據規則自動統計內調數據,并匯總給調度員提供內調方案。匯總各倉庫的發運裝卸數據及報表；銷售排單員在ERP中下達訂單后,調度人員操作自動分配訂單系統,系統自動進行訂單分配,并顯示出結果報表。排單文員主要對結果進行核審、修改方案及確認等操作。

自動分單系統的核心功能是實現所有銷售訂單,根據系統已定義的分配訂單邏輯,進行批量計算并給出最優裝貨地方案。與此同時,還需實現用戶對系統生成結果的調整,自動分配裝貨地以及各訂單所需內調物料的分配方案調整,以及顯示各訂單的物料情況、各物料的需求量、各倉庫的可調度庫存數量等信息,并對缺貨或庫存不足的物料進行警告。

圖2所示為本課題所設計的自動分單系統的訂單分配規則邏輯，該分單規則邏輯包括3類。

(1)優先一地裝

條件：庫存足夠(或缺貨體積少于20 m3)一地裝。

裝貨地：只有一個倉庫滿足,優先作為發貨地,多個庫存滿足時,優先選擇訂單庫存可用量最高者作為發貨地。

(2)兩地分裝

條件：不滿足一地裝。

有整車裝或需要內調的作為第一裝貨地；無整車裝或內調的按一定優先設定順序選擇第二裝貨地。

(3)按兩地裝車原則分單,但由調度員進行決策。

訂單分配裝貨地點后,如果存在1個或2個裝貨地的倉庫因產品型號或數量不能滿足訂單的需求時,則會觸發從第3個或第4個倉庫進行內調配貨機制,實現滿足訂單的發貨需求。主要考慮從庫存數據較多的倉庫優先進行內調出貨,同時,由于內調配貨的能力及成本的限制,會對內調數據進行控制。

圖3所示為本課題所設計的內調系統規則邏輯，該內調規則邏輯包括3方面的內容。

(1)內調地選擇

調出地：優先選擇訂單庫存可用量最高者。

調入地(兩地裝)：優先選擇“盡裝”地作為調入地；無“盡裝”產品按擬定的優先順序選擇調入地。

(2)內調訂單的約束

訂單容量：每車不超60 m3(即每60 m3作為一張訂單)。

訂單順序：同一份《發貨通知單》的內調貨不能分拆兩車進行內調。

圖2 分單系統訂單分配規則邏輯

圖3 內調系統規則邏輯

圖4 自動推送發貨通知單流程邏輯

(3)“盡裝”規則說明：

“盡裝”產品,數量增加5%系數(保證不因發貨訂單數量誤差導致發貨車輛沒有滿車裝貨)。

1.2 調度工作自動化

將自動分單系統與企業ERP系統、排車系統進行對接,使分單系統可將確定的裝貨地信息在ERP系統自動匯總并生成內調單,同時把訂單的裝貨地信息自動寫入排車系統。

1.3 報表平臺郵件發送功能集成

將內調物料搬運(Move Order，MO)單以文件形式自動發給相關倉庫,取代紙質銷售單的掃描工作,減化工作,節省成本,提高效率與準確性。自動推送發貨通知單流程邏輯如圖4所示。

2 系統應用效果對比

通過開發多倉庫訂單自動分單系統,可有效提升多倉庫發貨工作的效率,降低管理成本。將本課題所設計的訂單自動分單系統,應用于維達紙業公司某生活用紙工廠的倉儲系統后,收到了預期效果。

(1)分單系統訂單的返寫功能可以快速地將訂單在ERP系統中進行返寫,一地裝配貨計劃的自動創建并在ERP系統生成訂單功能,替代了人工的過多操作。

(2)運輸排車系統也在分單系統中進行數據的提取,減少了每一份訂單都要在排車系統中錄入裝貨地的工作。

(3)可以提供每天的發貨產品數量明細,給生產和倉庫帶來了相關的排產和備貨參考,完全取消了原來的人工統計的作業量以及避免了人工統計的錯誤可能；工作效率的提升使夜班的工作由3人減少為1人。

(4)自動返寫訂單的裝貨地和創建內調計劃,人為出錯率明顯降低,提高工作效率和審核訂單信息的準確可靠程度,將原來的數小時工作下降到幾分鐘,大大提高了倉庫對緊急訂單處理的工作效率。

(5)自動郵件推送功能,將倉庫文員掃描訂單、發送訂單的工作節省了2 h的作業時間,而且也減少倉庫的等待時間。

3 結 語

多倉庫訂單自動分單系統解決了困擾企業的復雜訂單處理問題,提高了多倉庫發貨工作的效率,避免了以往出錯率高、崗位配置人員多以及不能快速解決復雜調度任務等問題。

應用中發現,該系統還存在繼續優化的潛力,主要包括：(1)升級分單邏輯、優化分配訂單邏輯及內調運輸線路；(2)完善和增加系統功能,增加內調訂單創建功能相對的“寄倉貨”調撥單的創建模塊,實現在分單系統下便捷處理各類型的調撥訂單創建和匯總報表。

[1] Alyahya S, Wang Q, Bennett N. Application and integration of an RFID-enabled warehousingmanagement system-a feasibility study[J]. Journal of Industrial Information Integration, 2016(4): 15.

[2] Atieh A, Kaylani H, Al-abdallat Y, et al. Performance improvement of inventory management system processes by an automated warehouse management system[J]. Procedia CIR. 2016(41): 568.

[3] Son D W, Chang Y S, Kim W R. Design of Warehouse Control System for Real Time Management[J]. IFAC-Papers Online, 2015, 48(3): 1435.

[4] SUN Feng. Application of Demag Automatic Crane in Paper Mill Storage[J]. China Pulp & Paper, 2015, 34(9): 47. 孫 楓. 德馬格自動行車在造紙廠倉庫中的應用[J]. 中國造紙, 2015, 34(9)： 47.

[5] Gu M， WMS Application in the warehouse logistics[J]. New Economy, 2014(2): 87. 顧 旻. WMS系統在倉儲物流中的應用[J]. 新經濟, 2014(2): 87.

(責任編輯：馬 忻)

Research and Development on Automatic Orders Distribution and Dispatch Optimization System for Multi Warehouses in Tissue Paper Mill

WANG Bo1,2,*CEN Zhao-yi2LI Yu-ming1LIU Huan-bin1

(1.SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,GuangdongProvince, 510640;2.VindaPaper(China)Co.,Ltd.,Jiangmen,GuangdongProvince, 529100)

Orders distribution for multi warehouses is a complicated set cover problem. This paper introduced the development and design of automatic orders distribution and dispatch optimization system for multi warehouses based on the ERP and WMS framework. This system rised the efficiency of the delivery work in tissue paper mill, solved the problems of high error rate, using mose labor forces in the position and can not handle complicated dispatch work in the warehouse management．

WMS; schedule optimization; automatic orders distribution system

王 波女士，在職博士研究生；主要研究方向為管理智能化。

2017- 03- 08(修改稿)

TS736+.4

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.06.011