物流配送网络优化设计.doc
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1、 目录前言- 3 -第一部分:xx区域配送背景分析及解决思路- 4 -一、配送背景分析- 4 -1、配送对现代物流中的重要作用- 4 -2、城市配送对xx物流的重要作用- 5 -二、xx物流区域物流配送设计思路- 5 - 1、方案设计背景-5- 2、区域物流配送运作现状SWOT分析- 6 - 3、方案设计思路- 7 -三、小结- 8 -第二部分:xx物流南昌市区配送优化设计方案- 9 -一、配送中心的分析及解决方案- 9 -1、配送中心问题分析- 9 -2、配送中心的作用和选址- 9 - (1)、配送中心的作用- 9 - (2)、配送中心选址的原则- 11 - (3)、物流配送中心选址的步骤和
2、程序- 11 - (4)、收集整理资料- 12 - (5)、配送中心选址程序如下图- 14 -3、配送中心选址解决策略- 16 -4、结合案例用重心法解决配送中心的选址问题- 16 - (1)、重心法- 16 - (2)、重心法解决南昌市配送中心选址问题- 17 -二、配送线路的问题分析及解决方案- 22 -1、配送线路问题分析- 22 -2、配送线路设计思路- 22 -3、结合案例用节约里程法求出最优配送路线- 22 - (1)、节约里程法的基本思想- 22 - (2)、优化配送线路- 25 - (3)、数学建模证明优化网络模型- 28 - (4)、网络模型比较- 34 -三、基于时间窗的车
3、辆调度问题分析及设计方案- 36 -1、基于时间窗的车辆调度问题分析- 36 -2、时间窗问题的描述- 36 -3、车辆调度问题组成- 36 -4、基于Rsystem的车辆调度优化模型- 38 - (1)、模型中参数设定- 38 - (2)、车辆参考限定- 38 - (3)、模型的结构- 39 - (4)、模型建立- 39 -5、基于遗传算法(GA)的时间窗车辆调度问题的模型建立求解- 42 - (1)、解决策略- 42 - (2)、有时间窗约束的车辆调度问题的模型- 42 -第三部分:南昌市外(江西省内)配送优化方案- 53 -一、背景- 53 -二、省内配送车辆优化调度方法- 54 -第四
4、部分:总结- 58 -前言 随着我国物流行业的发展,物流企业与非物流企业及广大消费者的联系日 益密切,尤其近10年来随着我国物流基础设施的日益完善、国家促进物流行业健康发展政策的相关出台、物流信息化建设及电子商务环境的日趋完善、主要市场主体的交流扩大等等在给现代物流企业注入动力时也对物资运输方面提出了不同新的要求,机遇与挑战共存是目前物流企业必须面对的问题。物流网路中的设施定位以及运输路线优化是现代物流理论研究和实践探索的热点问题之一。运输车辆的优化调度问题VRP(vehicle rounting problem)由Dantzing于1959年首次提出。带有时间窗的车辆路径问题(VRPTW)是
5、在VRP的基础上加入了顾客访问时间窗口约束,这一约束使得问题的描述更贴近物流配送的现实情况。总的来说,解决带有时间窗的车辆路径问题,一方面可以提高工作效率,另一方面也能够为企业提供运输保障,实现物流管理科学化。在本设计方案中,首先对物流配送中心的选址进行合理的分析、对配送线路进行优化,为带时间窗物流的车辆调度问题奠定基础,其次我们通过对xx物流车辆调度问题加入时间窗约束条件,将其在南昌区域配送问题进行了严格的分析、验证和计算,实现其运输费用更节省、运输更及时、运输距离更短的目标,同时设计出有针对性的方案和科学化的模型,最后利用其模型进行实际问题的求解,力求做到科学、合理、简明、适用性强,希望给
6、xx南昌区域配送难的问题提供一个参考性的意见。第一部分:xx区域配送背景分析及解决思路 一、配送背景分析1、配送对现代物流中的重要作用 配送是现代物流的一个核心内容,是现代市场经济体制、现代科学技术和系统物流思想的综合产物。物流配送作为供应链的尖端环节和市场营销的辅助手段,日益受到重视。对于物流企业而言,采用配送系统,可以降低物流成本,提高服务水平,从而可以扩大销售、扩大市场、增强企业竞争力、促进企业的经营管理水平。对于广大用户而言,配送系统能够按时按量、品种配套齐全的送货上门,并且在保证物资供应正常的情况下,使用户免除了出差采购运输进货等老矣之苦。但不可否认的是在配送环节中城市配送是核心点,
7、我国的大中城市数量多,每天都有庞大的货物进出与每个城市的角落,联系着成千上万的企业与个人的生产和生活,城市配送可以看做是一个系统,正是许许多多这样的系统联系了每个人的生活与生产,成为促进我国经济良好发展的动力。 2、城市配送对xx物流的重要作用xx注册资金1亿元人民币,作为全国著名的网络型公路运输企业,截止2011年,xx快运拥有自备车辆3000余部 ,在全国(除西藏外)设立运输经营网点1000余个,覆盖了中国经济比较发达的所有重要城市,成为拥有员工9000余人,营业额在10亿元以上的国内大型运输企业集团。 随着国外物流巨头TNT(荷兰邮政)收购华宇集团,FedEx(联邦快递)以4亿美元收购大
8、田集团,UPS(联合包裹)终结了十几年与中外运的合作,23个城市的网络被其用1亿美元买断,国内老牌物流公司“四通一达”、顺丰物流配送体系的日益完善,配送竞争越累越激烈,甚至可以说谁掌握了物流配送这“最后一公里配送”谁就掌握了该行业的主动权,面对竞争,xx必须在保证服务质量的基础上,利用1000余个网点的优势,配送环节属于支线运输,灵活性、适应性、服务性都比较强,能将支线运输与小搬运统一起来,使运输过程得以优化和完善,提高xx的配送质量与效率,不仅能促进xx物流的专业化发展,而且还能促进其优化调整流通结构,从而使xx物流向规模经济发展。二、xx物流区域物流配送设计思路 1、方案设计背景 xx物流
9、是从事国内铁路运输、辅以航空运输、公路运输、第三方仓储分拨、国际海运空运、货物增值包装等业务的物流公司。主营业务是货运,兼营其它提送货、保价、代收货款、包装等增值服务。xx物流以加快推进市场化进程、加快发展、做大做强为目标,其核心价值观是:成就客户竭尽所能满足目标客户卓越运作没有好的运作,一切都是白费纵观xx快运的核心价值观,充分体现了顾客就是企业存在的价值,高效性是企业创造价值的保证。为了实现其核心价值,就必须提高工作效率,以满足顾客需求,而要满足顾客需求,就是要在顾客需要的时间段内把货物在保质保量的前提下尽早送达。在案例中,我们也发现南昌xx快运存在货物运达时限长、车辆调度安排不合理、运作
10、实效低、服务质量水平不高等问题。而要解决以上问题,xx需要从整体上 把握时间对于配送的重要性,在加入时间窗的基础上,对现有配送中心、配送网络、车辆调度进行优化,设计出适合xx快运在南昌区域的配送方案。 2、区域物流配送运作现状SWOT分析优势 S: 1.xx17年物流探索,在市场具有很强的品牌效应 2. 国内最大的民营物流企业 3.在全国范围内有着健全的组织系统,建成了完善的公路运输网络。 劣势 W: 1、xx快运存在货物运达时限长、车辆调度安排不合理、运作实效低、服务质量水平不高2、xx信息化建设程度低、全自动分拣程度低、配送质量缺乏有效管理,客户投诉频繁机会 O: 1.先天优势,知名的物流
11、老品牌,市场基础良好,客户资源稳定,利用中部崛起的契机,进行一次质的飞跃 2.国家针对物流顽症提出的国八条进一步对物流融资、税收制度提出解决方案威胁 T: 1.国内的物流企业有顺丰、EMS、四通一达等知名物流企业竞争 2.国外联邦快递、DHL、UPS国外巨头吞并危险 根据以上SWOT分析中劣势和威胁有以下对策:劣势对策:劣势1 :减轻。利用时间窗对现有配送中心、配送网络、车辆调度进行优化,以降低运达时限、提高运作效率,从而提高服务质量。劣势2 :反抗。加大信息化以及设备投资,同时在时间窗模型中加入惩罚约束条件,使配送过程中违反时间条件的情况得到改善,在公司内部实行奖惩制度,提高服务质量,减少客
12、户投诉率。威胁对策:威胁1和2 :在运用时间窗的基础上把xx快运的服务定位为高效、准时,加强特色运输的建设,形成品牌优势,提高核心竞争力。3、方案设计思路本优化设计方案牢牢坚持 “xx”快运公司的货运方针,即安全、便捷、方便、准确;力求使方案符合xx物流在江西省的实际网络配送情况。我们基于时间窗运作的xx物流配送网络优化设计方案主要由三个因素组成:配送中心选址、配送线路优化及车辆调度。三者的关系是:在配送中心和配送线路的优化的基础上,利用时间窗设计出合理的车辆调度模型,从而达到一个优化配送网络的效果,其中配送中心选址和配送线路,分别运用重心法和节约里程法进行优化,最后再此前期下利用时间窗优化出
13、车辆调度的设计模型,至此一个完整的配送网络优化设计方案形成。对于省内的配送优化方案我们发现由于市外配送增加了众多的不确定性因素,根据实际情况我们引进启发式算法并结合时间窗思路对市外配送网络和车辆调度进行进一步优化。 我们的设计思路如下图形象表示:仓储选址中心配送线路车辆调度重心法建模优化节约里程法建模优化时间窗建模优化xx网络配送方案我们形象地将配送中心和配送线路比作一辆马车的两个车轮,而最重要的车身则是利用时间窗优化的车辆调度,只有当一架马车三个要素完整组合,这辆马车才可以跑的更远更健康!三、小结 本案例基本沿袭案例分析方案设计方案实施效果评价这样一个研究思路进行,我们紧扣目标,在对xx物流
14、的案例背景进行认真研究和南昌分点电话咨询以及合理的假设的基础上来展开设计。我们设计方案的总体思路主要是坚持以南昌市配送为主线,从物流仓储选址上出发,进行合理的假设,确定集中点后,层层深入,环环紧扣,参考原有办事处位置设计合理的线路,再加入时间窗来提高配送效率,最终形成精细、标准、合理的作业流程。 第二部分:xx物流南昌市区配送优化设计方案一、配送中心的分析及解决方案 1、配送中心问题分析南昌市在xx物流全国网点布局中为省级二级分拨中心,负责整个江西省的到货与发货,数据显示,南昌每月到货量为220万件左右,吨位3000左右;发货量为400万420万件之间,吨位为6000左右,其中南昌市的货物几乎
15、占取一半。目前,南昌市本地区拥有四县五区,由于城市规划的特殊性和实际地理位置的不同,使各配送网点之间的线路错综复杂,车辆调度混烂,这样既不能满足客户对货物在需求时间段内到达的服务要求,同时又增加了配送成本,使企业的服务水平下降,运作效率降低。因此,考虑配送中心的选址是否合适,是我们利用时间窗优化xx配送网络的第一步。 由于南昌市地理位置的特殊性,我们在选择配送中心时要考虑到使货物到达南昌后在客户需要的时间段内尽早送到目的地,同时也要考虑能够有效及时地汇集南昌市以外地区货物的发货,做到统一规划,协同运作的效果。 2、配送中心的作用和选址(1)配送中心的作用A 、周转中心作用 在商品周转运输中,如
16、果由单个企业的自营车辆承担小规模运输,不仅因为平均运送货物量较少造成成本增加,而且由于运送批次频繁,容易造成过度使用道路,迂回运输、交通堵塞、环境污染等现象,也增加了社会成本。相反,如果在商品周转运输的源头或厂商集散地建立配送中心,在中心内统一集中各小型企业的货物,并加以合理组合,在实施商品周转运输,既因为发挥了物流规模效应而使成本得以降低,又有效地意志力社会成本的上升。同样,需要周转的商品在小覅地赴京的配送中心统一进行管理,再安排小型货车进行配送,也大大提高了物流效率。所以,配送中心在现代运输管理体系中已作为商品周转中心,发挥着积极作用。B、分拣中心作用 随着客户需求多样化、差异化的发展,商
17、品的分拣只能显得日益重要,可以说它对保证商品的有序流动、建立合理的流通网络具有积极的意义。而配送中心正是发挥这种商品分拣只能得机构。诸如在厂商的配送中心内,将不同企业生产的商品调运到配送中心,在同福哦配送中心乡批发商和零售商发货,大大节约了商品分拣作业的工作量,同时也保证了商品发运、调运的及时性和正确性;同样,杜宇连锁经营企业来讲,利用配送中心的粉浆只能将从各批发商或厂商处进来的商品分拣,再发运到各店铺,大大节约了成本,有利于实施企业整体的经营发展战略。C、商品保管中心作用 在现代经济社会中,商品的生产、消费之间由于时间、空间和其他因素的影响,往往会出现暂时的分离,配送中西为了发挥时刻能够的调
18、节机能和价格的调整功能,需要的具备保管职能。需要指出的是,配送中心的保管和仓库的保管作用是有区别的。配送中心的保管职能与企业的经营战略紧紧相连,可以说是一种企业管理职能,而仓库保管职能是一种简单的商品储存活动,它本身并不具有经营管理活动的性质。D、商品在库管理中心作用配送中心商品保管职能中经营管理的特性主要表现在,为了能在客户要求的发货时间迅速、有效地发货而从事在库商品的管理。具体地讲,这种管理的性质主要是因在商品在生产、运输等补充时间比客户规定抵达时间按更长的情况下,为了消除这种时间上的差异,防止客户发生缺货现象,而实施商品的安全在库管理。此外,为了缩短客户商品的配送时间,并实现运输的常规化
19、,也需要在客户进货地设立在库管理的配送中心。E、流通加工中心作用商品从生产地到消费地往往要经过很多流通加工作业,特别是在开展共同配送后,在消费地附近需要将大批量运抵的商品进行细分、小件包装以及贴附标签、条形码等操作,这些都需要在配送中心内进行。初次之外,随着流通领域中零售业的发展,特别是24小时便名店的飞速发展和普及化,配送中心的流通加工机能也得到了进一步的扩充,这表现在物流中心逐渐具有蔬菜调理、食品冷冻加工、食品保鲜等中心食品加工的功能。另外,在将商品从生产地高效地运抵消费低之后,在配送中心内就地进行商品的货架配置、商家等原来属于店铺作业的活动,从而大大提高了商品作业的效率、降低了管理费用,
20、并有利于实现企业同一点额管理及企业形象的建立。由此可见,配送中心的流通加工机能在现代零售业飞速发展的今天,已经变得越来越重要,可以说成为现代流通系统的必要组成部分。(2)配送中心选址的原则A、适应性原则 配送中心的选址须与国家以及省、市的经济发展方针、政策相适应,与我国物流资源分布和需求分布相适应,与国民经济和社会发展相适应。B、协调性原则 配送中心的选址应将国家的物流网络作为一个大系统来考虑,是配送中心的设施设备、地域分布、物流作业生产力、技术水平等方面互相协调。C、经济性原则 在配送中心的发展过程中,有关选址的费用,主要包括建设费用及物流费用(经营费用)两部分。配送中心的选址定在市区、近郊
21、区或远郊区,其未来物流活动辅助设施的建设规模及建设费用,以及运费等物流费用是不同的,选址时应以总费用最低作为配送中心选址的经济型原则。D、战略性原则配送中心的选址,应具有战略眼光。一是要考虑全局,二是哟考虑长远。局部要服从全局,不浅利益要服从长远利益,既要考虑目前的实际需要,又要考虑日后发展的可能。(3)物流配送中心选址的步骤和程序 选址约束条件分析选址时,首先要明确建立配送中心的必要性、目的和意义。然后根据物流系统的现状进行分析,制定物流系统的基本计划,确定所需要了解的基本条件,以便缩小选址范围。1)需要条件它包括配送中心的服务对象顾客的现在分布情况及未来分布情况的预测、货物作业量的增长率及
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