基于Petri網的A企業倉儲入庫作業流程優化研究

張志超+李風華

摘 要：以A企業為例研究倉儲入庫作業流程，在對其入庫流程現狀分析的基礎上，構建了基于Petri網的入庫作業流程模型，通過關聯矩陣和不變量分析驗證模型的正確性。然后運用關聯矩陣重組分析尋找流程中瓶頸環節，并提出相應的優化措施，發現優化后的入庫流程效率有了很大的提高。

關鍵詞：制造業；Petri網；倉儲入庫；流程優化

中圖分類號：F715.6 文獻標識碼：A

Abstract： Taking A enterprises as an example to study the flow storage warehouse， based on the analysis of the warehousing process， this paper constructs the warehousing operation flow model based on Petri net， and validates the correctness of the model through the correlation matrix and invariant analysis. And then use the correlation matrix reorganization analysis to find the problems to put forward the corresponding optimization measures， found that the optimized storage process efficiency has been greatly improved.

Key words： manufacturing； Petrinet； warehousing storage； process optimization

0 引 言

倉儲對于一個制造企業來說，它是原材料和進行加工之間的中轉站，起著承上啟下的關鍵作用，隨著制造業下行壓力的增加，企業對運營的成本以及人員和設備的工作效率不得不進行考慮，然而對于大多中小制造企業來說，對于倉儲入庫作業流程的考慮是少之又少。鑒于此，本文以A企業為例，運用Petri網關聯矩陣和不變量分析驗證Petri網模型的正確性，然后通過關聯矩陣分析法對該企業的原材料入庫流程進行尋找子網分析，在此基礎上提出提高原材料入庫效率的優化方案，以供制造業入庫作業流程優化做借鑒。

1 A企業入庫作業流程現狀分析

A企業是一家主要生產閉門器、地彈簧、自動門及相關配件的生產型企業，倉儲作為原材料入庫流程的起始階段，起著至關重要的作用。目前該企業的常用原材料多達700多種，每日平均有10家供應商前來送貨，按正常工作時間8小時計算也就是說平均每1個小時就會有一批貨物到達，基于目前的入庫流程平均每天都會有2個小時的加班，直接造成了入庫成本的增加，同時也說明了入庫效率的低下。通過對入庫作業流程現狀的分析，建立了當前A企業入庫作業流程圖，如圖1所示。

2 基于Petri網的入庫作業流程建模分析

從圖1中在對當前整個倉儲入庫作業流程了解及分析的基礎上，建立了倉儲系統入庫作業流程的Petri網模型（如圖2所示）以及庫所、變遷所代表的實際含義（如表1所示）。

根據Petri網的相關理論，對A企業倉儲系統入庫作業流程的Petri網模型進行特性分析。得關聯矩陣A為：（見143頁）

通過AX=0可以求解出X，X存在非負整數向量，即表明為入庫作業流程的S不變量存在，故可判斷Petri網模型是否滿足可達性、有界性和活性。

3 基于Petri網的入庫作業流程優化方案

3.1 尋找子網確立子網間同步與沖突關系

根據所建立的關聯矩陣可知，此Petri網模型中的源庫所和匯庫所分別為P和P，根據Petri網關聯矩陣重組算法可以得到入庫作業流程Petri網的8個子網，分別如表2至表9所示：

通過分析尋找出以上8個子網，其中子網1和子網2存在沖突的關系，子網5和子網6存在沖突關系；而子網3和子網4為同步關系，子網7和子網8為同步關系。

3.2 入庫作業流程優化方案

（1）優化子網1和子網2的沖突關系

首先，系統部的職責是進行系統的維護和錄入工作，倉儲部核對數量時，系統部處于一個等待的狀態，因此系統部應及時跟蹤貨物數量的核對情況，一旦操作人員核對完數量及時將單據收回整理，交由質檢部進行質檢工作，可以有效地避免信息部等待現象，同時也改善了人力資源競爭的狀態；其次，與供應商溝通將包裝標準化、托盤化、品種化可以有效地加快數量核對的速度，避免在核對數量上浪費太多時間，提高作業效率，盡快進入質檢環節。

（2）優化子網5和子網6的沖突關系

首先，從根本上改善貨物的質量，提高對供應商的要求，減少問題貨物的出現，如果出現問題貨物的概率過高可以考慮更換其他供應商。其次，規范問題貨物的處理方式，目前問題貨物的處理為歸類放置于退貨區，待供應商下次交貨時將其帶走，并由專人來管理，避免質檢人員既要進行質檢工作還要考慮不合格貨物，這樣可以有效地提高質檢人員的作業效率，從整體上提高入庫效率。

（3）優化子網3和子網4的同步關系

對倉儲系統中入庫環節涉及多個部門工作時，應盡量選擇并行工作，可以有效地提高作業效率。目前的入庫流程中，只有等待系統部操作完成后，才能進行質檢工作，實際上貨物到達時間供應商所攜帶的交貨單據為一式三份，倉儲部一份，系統部一份，供應商一份，可將系統部的交貨單據提前給質檢部門，倉儲部收貨人員和質檢人員同時分別進行數量核對和質量檢驗，兩個部門工作完畢后，一并將單據交還系統部進行錄入操作和系統維護等工作，期間可以減少質檢部門的等待時間，對資源的利用也有了提高，有效提高了作業效率。endprint

（4）優化子網7和子網8的同步關系

首先，從提高倉儲操作人員的熟練程度入手，規范操作人員工作流程，切記主觀改變操作流程，對于托盤上的貨物應該碼放規范，避免在貨物移動過程中出現掉落，從而帶來不必要損失與作業效率的降低。其次，對于暫存區的貨物應該碼放整齊、規范，并按入庫順序進行有序放置，便于后續操作人員準確快速找到貨物，然后完成貼標簽和上架等操作。優化后的入庫作業流程圖如圖3所示。

4 結 論

本文首先對A企業現有的入庫作業流程現狀進行分析，發現入庫作業流程效率不是很高，因此決定采用Petri網技術對流程中存在的瓶頸環節進行分析，然后針對問題將流程中資源配置進行調整避免等待和浪費，同時將流程中過多的串行工作調整為并行，刪除關鍵流程中不必要環節，從而達到優化的效果，最后，發現優化后的作業流程，節約了入庫作業時間，資源得到合理分配，提高了作業流程連貫性。對提高相關企業的競爭力具有一定的借鑒意義。

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