物流管理与工程第6章

第六章物流工程技术与方法物流工程与管理概论本章主要内容•6.1总体体系架构•6.2设施规划与设计•6.3库存与仓储•6.4器具与设备•6.5运输与搬运•6.6物流标准化6.1总体体系架构•物流工程主要是解决物流系统中的三大类问题：一是设施规划与设计；二是物流运行系统的设计与管理；三是物流器具与设备的设计与管理。•目前，对“物流工程”有两种理解：一种认为“物流工程”是“物流系统工程”的简写，从这个意义上理解的“物流工程”是从系统科学的角度对物流进行研究；另一种认为“物流工程”与“物料搬运”的含义是相同的。6.1总体体系架构•物流工程对企业管理的重要意义主要表现在如下几个方面：1.可大幅度减少工作量，减少劳动力占用，减轻工人的劳动强度2.可大幅度缩短生产周期3.可以加速企业资金周转4.可降低搬运运输费用5.提高产品质量6.可有效地提高企业整体素质，提高现代化的管理水平6.1总体体系架构•物流工程的目标1.物流系统费用①物流系统成本②物流系统流动资金占用③系统投资费用2.物流系统效率3.物流系统质量物流质量是物流过程管理来完成的，也可以说物流质量也是工作质量的一种。4.管理协调性物流系统整体最优化物流系统费用最低物流系统效率最高物流系统质量最好系统管理及协调最好系统工程的目标6.1总体体系架构•物流工程的研究内容任何一个系统(生产、服务、管理等)都可以视为一个物流系统，而物流工程所要做的，主要是物流系统中的三类问题：一是设施规划与设计；二是物流运行系统的设计与管理；三是物流器具与设备的设计与管理。物流工程设施规划与设计物流运行系统物流器具与设备设施规划地点选择平面布置物流搬运系统仓储设计与管理物流信息系统包装与运输管理第三方物流管理……容器、器具搬运与运输车辆仓库及仓库搬运设备物流工程的研究内容6.1总体体系架构•物流工程的常用技术物流工程的常用技术包括以下几方面：1.基础工业工程技术基础工业工程主要是指工作研究，其中表时间研究、方法研究等，特别是工作研究中的流程分析技术，图、表技术，作业改善技术，方法研究技术等，是物流系统分析、设计与管理的最基本的技术与方法。2.建模与仿真技术3.系统最优化技术4.网络技术5.分解协调技术本章主要内容6.2设施规划与设计•定义：设施规划与设计是对新建、扩建或改建的生产系统或服务系统进行综合分析、设计、规划、论证、修改和评价，使资源得到合理配置，使系统能够有效、经济、安全地运行，实现各个组织制定的预期目标的一门工程学科。•设施规划与设计的原则①减少或消除不必要的作业，这是提高物流系统效率和降低消耗的最有效方法之一。只有在时间上缩短物流运输周期，空间上减少占地，物料上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少，物流成本最低；②以流动的观点作为物流设施规划的出发点，并贯穿规划设计的始终；③运用系统的概念、系统分析的方法求得系统的整体优化；④重视人的因素，运用人机工程理论，进行综合设计，并考虑环境条件等因素对人的工作效率和身心健康的影响，包括空间大小、通道配置、色彩、照明、温度、湿度、噪声；⑤设施规划与设计是从宏观到微观，又从微观到宏观的反复迭代、并行设计的过程。要先进行总体方案布置设计．再进行详细布置；而详细布置设计方案又要反映到总体布置方案中，对总体方案进行修正。6.2设施规划与设计•厂址选择的任务（1）新建设施新建设施，必须选择适当的场址。场址选择就是要对可供选择的地区和地点的因素进行分析评价，力争达到场址的最优化。它不仅存在于工业领域，而且在服务性行业也同样存在，尤其是在当前服务业蓬勃发展的时期。（2）重建设施当企业寻求降低成本和改善服务的新方法时，将物流和制造设施放置何处就变得非常重要了，重新设计企业的物流网络，除了改善物流作业的效率和效果外，还可以在市场上对企业进行划分。如莱企业物流网络中的配送中心的削减，大大改善了物流服务水平。•场址选择的意义•所以场址选择应注意要进行充分的调查研究与勘察，要科学分析，不能凭主观意愿决定，不能过于仓促6.2设施规划与设计•场址选择考虑的因素需要考虑众多的、复杂的因素，涉及企业及物流系统的方方面面。从大的方面来说，企业的市场条件、资源条件、运输条件、社会环境等对场址选择的效果影响巨大，是首先需要考虑的因素。另外，对于影响设施选址的因素，可根据它们与成本的关系进行分类。如右图：成本因素非成本因素1.运输成本2.原料供应3.动力和能源的供应量和成本4.水供应5.劳动力素质6.建筑和土地成本7.税费，保险和利率8.财务供应：资本及贷款的机会9.各类服务和保养费用…….1.社区情况2.气候和地理环境3.环境保护4.政治稳定性5.文化习俗6.当地政府政策7.扩展机会8.当地竞争者9.公众对工商业的态度……..场址选择考虑因素6.2设施规划与设计•场址选择的步骤和内容1.准备阶段2.地区选择阶段3.地点选择阶段4.编制报告阶段•厂址选择的方法在进行场址选择的综合分析中，一般根据条件采用定量与定性相结合的方法来解决场址选择问题。常用的场址选择方法有优缺点比较法、重心法、线性规划——运输法、德尔菲分析模型、网络布点模型等。6.2设施规划与设计•设施布置设计•设施布置设计的含义和内容设施布置设计是指根据企业的经营目标和生产纲领，在已确认的空间场所内，按照从原材料的接收、零部件和产成品的制造、成品的包装和发运的全过程，力争将人员、设备和物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以获得最大的经济效益。•设施布置的目标1.符合工艺过程的要求。2.最有效地利用空间。3.物料搬运费用最少。4.保持生产和安排的柔性。5.适应组织结构的合理化和管理的方便。6.为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。6.2设施规划与设计•设施布置的基本形式1.工艺原则布置2.产品原则布置3.定位布置4.成组技术布置•系统布置分析的基本要素影响布置设计最基本的要素是：P(Products)，系统中物料的种类，包括在制品、原材料和产成品；Q(Quantity)，数量，指物料在单位时间流动的量，也指物料的总量；R(Routing)，路线，包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线；S(Service)，公用设施、辅助部门及与周围环境有关的非物流部门，如维修部门、搬运设备、信息传递的设备部门等；T(Time)，时间安排和时间性因素。这5个要素是建立有效的布置方案的关键，因此被形象地称为解决布置问题的钥匙，如下图。6.2设施规划与设计为什么么什么？生产材料-产品P每项产品要制造多少？产量数量-Q么来支持生产？用什辅助服务部门S产品何时生产？时间安排时间-T样进行生产？怎工艺艺过-生产产路R6.2设施规划与设计•系统布置设计系统布置一般经过如下步骤：输入数据（P,Q,R,S,T）物流作业单位相互关系分析物流与作业单位相互关系图面积相互关系调整，修订与拟定方案评价6.2设施规划与设计1.准备原始资料2.物流分析与作业单位相互关系分析3.绘制作业单位位置相关图4.各作业单位占地面积计算5.绘制作业单位面积相关图6.修正7.方案评价与择优本章主要内容6.3库存与仓储•库存是指一个组织所储备的所有物品和资源。•库存的种类（1）按库存物资存在状态分类，可以分为：①原材料库存。指企业购入的尚未开始加工的原材料。②成品库存。指企业已经生产完毕但尚未卖出的产成品。③部件库存。指企业已经加工完毕但尚未组装的部件。④备件库存。指企业在设备修理中需经常更换的易损零件。⑤在制品库存。指企业正处于被加工状态的工件。（2）按库存用途分类①经常性库存。②保险性库存。③季节性库存。（3）按库存的需求特性分类①独立需求库存。②非独立需求库存。6.3库存与仓储•库存的作用1.保持生产运作的独立性2.满足需求的变化3.增强生产计划的柔性4.保持生产连续性5.利用经济订货批量的好处•库存成本库存成本一般包括：•储存成本•生产准备成本•订购成本•短缺成本6.3库存与仓储•独立需求库存系统几种最常用的库存控制模型：1.经济订货批量模型(EconomicOrderQuantity，EOQ)该模型目的是确定一个最佳的订货数量，使订货的总成本最小。模型示意图如下：QtQ/2L订货提前期订货数量斜率等于需求率平均周转库存6.3库存与仓储2.定量订货模型（连续检查控制系统）定量控制系统的工作原理是：连续不断地监测库存水平的变化，当库存水平降到再订货点R(Rcorderpoint)时，就按照领先确定好的量Q进行订货，经过一段时间L(订购周期)，新订货到达，库存得到补充。定量控制系统有时又被称为再订货点系统，或连续检查控制系统，或Q系统。模型示意图如下：订货提前期（LeadTime）安全库存SafetyStock订货点R订货数量Q6.3库存与仓储•期订货模型工作原理是：按照预先规定的间隔P定期检查库存，并随即提出订货，将库存补充到目标库存量T。在这种系统中，库存水平被周期性的，而不是连续性地观测，每两次观测之间的时间间隔是固定的。但是，由于需求是一个随机变量，所以两次观测之间的需求量是变化的，从而每次的订货量也是变化的。模型示意图如下:订货间隔期OrderInterval安全库存SafetyStock目标库存量LTLT订货数量6.3库存与仓储•MRP•物料需求计划，简称MRP（materialrequirementsplanning），是利用生产日程总表(MPS)、零件结构表(BOM)、库存报表、已订购未交货订购单等各种相关资料，经正确计算而得出各种物料零件的变量需求，从而提出各种新订购计划或修改各种已开出订购计划的物料管理技术。•MRP的基本原理是：根据需求和预测来测定未来物料供应和生产计划与控制的方法，它提供了物料需求的准确时间和数量。这个系统的基本指导思想是，只在需要的时候，向需要的部门，按需要的数量，提供所需要的物料。就是说，它既要防止物料供应滞后于对它们的需求，也要防止物料过早地出产和进货，以免增加库存，造成物资和资金的积压。6.3库存与仓储•闭环MRP由于MRP存在以下缺陷：①MRP的前提条件是资源是无限的。MRP作出的物料需求计划不一定与企业的生产能力相匹配。②MRP作出的物料需求计划是零件级的计划，不是车间作业计划，只有经过车间检验的计划，才可认为是正确的或合理的。因此，70年代以后，MRP发展成闭环MRP。•MRPⅡ企业的经济效益最终要用货币形式表达，因此，企业都希望MRP系统能够反映财务信息。在此需求的推动下，闭环MRP在20世纪70年代末期发展为MRPⅡ。•ERP90年代，企业的管理系统更为成熟，系统又增加了包括财务预测、人力资源、全面质量管理、项目管理和生产资源调度及辅助决策等方面的功能，甚至是供应链管理。成为企业进行供应链管理及决策的工具。6.3库存与仓储•ABC分类法•将所有商品分为三类：A类：累计数目5％～15％，平均资金占用额累计60％～80％；B类：累计品目20％～30％，平均资金占用额累计20％～30％；C类：累计品目60％～80％，平均资金占用额5％～15％。以累计商品数量的百分比为横坐标，累计库存资金额为纵坐标，绘制ABC分析图。如下图所示。100ABC50累计商品数量%累计库存资金%6.3库存与仓储采用ABC分类法进行物料管理，分类不是最根本的目的，最重要的是对不同类别的物料采取不同的管理措施，具体如下表：分类结果管理重点订货方式A类为了压缩库存，投入较大力量精心管理，将库存压到最低水平计算每种物品的订货量，采用定期订货方式B类按经营方针来调节库存水平，例如，要降低水平时，就减少订货量和库存采用定量订货方式C类不费太多力量，增加库存储备集中大量地订货，采用订货点法进行订货6.3库存与仓储•仓库的规划与设计仓库的规划与设计包括以下五个阶段：1.仓库类型的决策2.仓库数量的决策3.仓库规模的决策4.仓库选址决策5.仓库的布局本章主要内容6.4器具与设备•器具与设备的分类1.物流仓库设备2.起重机械3.输送机械4.流通加工机械5.集装单元器具6.工业搬运车辆6.4器具与设备•集装单元器具•集合包装•集装箱