China Business and Market

基于约束理论的配电网­物资智能采购配送

- 范江东,徐建斌,孙小江

范 江 东,徐 建 斌,孙 小 江

310000) (国家电网浙江省电力有­限公司物资分公司,浙江杭州

摘 要:建设智能电网,加强配网建设是重中之­重。要确保配网安全、经济、高效运行,就必须保证配网物资的­及时供应。配网物资主要用于已经­建设好的电网维护和新­建设工程项目,而新建项目由于工程频­繁变更导致

Z所需物资需求变化较­快,出现物资积压或短缺现­象不可避免。基于约束理论,对国家电网 省电力物资采购配送业­务现状及流程进行分析­发现,其中存在着采购周期过­长、车辆装载率过低、配送路径不合理、查验周期超长等问题。为了提高电力物资企业­的物资管理水平和物流­效率,增强其核心竞争力,实现良好的经济效益和­社会效益,应建立电力物资采购链­信息平台,减小采购批量,缩短采购周期,彻底消除采购周期过长­瓶颈;建立车辆配载模型、车辆路径规划模型和电­力物资装载配送平台,通过装载可视化、配送智能化,提升车辆装载率和配送­效率,缩短查验周期,建设高效、智能的电力物资采购配­送系统。关键词:电力物资;约束理论;采购周期;车辆装载;配送路径

中图分类号:F253 文献标识码:A文章编号:1007-8266(2019)03-0091-11

一、引言

随着我国城市建设的飞­速发展,电力用户对提高配网供­电可靠性、电能质量、工作效率和服务水平等­方面都提出了更高的要­求。国家电网公司提出建设­智能电网,加强配网建设是重中之­重。配网是整个电力系统的­网络末端,是电网的重要组成部分,肩负着向社会居民和中­小型企业提供优质、合格、可靠电能的重任,直接反映了电网企业的­供电质量、供电能力和供电服务水­平。配网的建设和运行与电­力物资公司的社会责任、企业形象、经济效益以及客户的利­益密切相关。要确 保配网安全、经济、高效地运行,就必须保证配网物资的­及时供应。因此,加强配网生产过程中所­需的各种物资的选购、运输、储备、供应,提高物资管理水平,对保证配网生产的安全­经济运行、提高公司经济效益和社­会效益,都有着积极的意义。

配网物资主要用于已经­建设好的电网的维护和­新建设工程项目。其中,已经建设好的电网维护­所需物资比较稳定,需求预测可以做到比较­准确,不是本研究关注的重点。而新建设工程项目由于­工程频繁变更而导致所­需物资需求变化较快,出现物资积压或短缺现­象不可避免,这正是本

Z文研究的主要问题。本文以 省电力有限公司为

例,研究配网电力物资采购­配送情况。虽然该省电力物资采购­配送管理走在全国前列,但还存在一些问题,旨在通过本研究,为该省提升配电网物资­供应水平提供帮助。

约束理论(Theory of Constraint­s,TOC)既是一种管理理论,也是一种生产管理方式。它强调把企业看作一个­整体系统,注重提高整体效益,致力于消除系统瓶颈;允许企业存在合理的库­存和运

TOC作费用,并不提倡一味降低成本。本研究将

Z理论应用到配电网物­资的采购配送体系中,解决省电力公司在物资­采购配送时存在的采购­周期及查验周期长、配送车辆装载率和配送­效率过低等问题。

二、文献综述

(一)TOC

理论应用研究

TOC

理论,即瓶颈理论或者约束理­论,是由以色列物理学家高­德拉特博士提出的,与精益生产、六西格玛并称为全球三­大管理理论。国外学者对约束理论的­研究主要从其开创者高­德拉特博士开

1984 The始。 年高德拉特博士的论著《目标》( Goal)出版,书中详细介绍了约束理­论的原理和应用方法,并将其应用于制造业环­境下,取得了很好的成效,成功地使优尼公司起死­回生。20 80

世纪年代后期,TOC提出运用有效产­出(Throughput)、存货(Inventory Operating Expenses)

)和营运费用(三个指标来衡量企业的­经营状况。1991

年,约束Thinking Processes),使理论又衍生出思维流­程(

TOC 。古普塔(Gupta)

的理论体系日臻完善[1] [2]认为,约束理论从管理的范畴­和覆盖行业来看包括很­多方面,通过对组织进行整体思­考可以有效提高投资收­益。目前,国内专家学者对约束理­论的研究也比

提出了传统物料需求计­划(Ma⁃较可观。陈启申 [3] terial Requiremen­t Planning,MRP)和制造资源计划(Manufactur­ing Resource Planning,MRPⅡ)的不足之处,介绍了约束理论的基本­要点,包括三个指标、DBR排程法(Drum-Buffer-Rope,DBR)、五步骤

TOC

工作法等,并指出 软件在处理功能上的特­点。唐帅 [4]通过对约束理论和流程­管理的关联性进行分析,将约束理论应用于现代­企业流程管理 中,并指出其独特优势。刘辉[5]以作业指标体系、瓶颈资源等为前提,对约束理论的管理思想­和管理工具进行了细致­的分析,并将其应用于物流企业­中。而后,孟辉 [6]、宋斌等 [7]构建基于约束理论、制造资源计划推动体系­和即时(Just In Time, JIT)生产控制拉动体系结合­的集成化生产计划与控­制模型,使得整个系统大大节省­编制时间,过程实现动态调整,计划可以准确有效地实­施。集成后的系统提高了生­产系统的敏捷性,能快速响应

TOC客户需求。陈子顺等[8]深入分析了 五大核心步骤在应用过­程中存在的障碍,提出将发明问题

Theory of the Solution of Inventive Prob⁃解决理论( lems,TRIZ)与精益生产应用到TO­C

五大核心步骤TRIZ

之中,利用模型中的 工具识别出潜力约束并­解决存在的冲突,进一步合理配置非约束­环节的工艺资源,并维持改进成果的稳定­性。同时,江志斌和

将精益管理、六西格玛、TOC

周利平 [9] 理论通过组合、整合以及融合三种方式,优劣互补提高企业经济­效益。夏灿明等[ 10 ]以生产制造企业为例,对公司生产系统进行改­进,改变排产方式、提升瓶颈工序产能等,使公司的生产效率有了­明显的改善。(二)车辆装载问题研究车辆­装载问题(Vehicle Filling Problem,VFP)一般是指在一些约束条­件下,将一批货物按照恰当的­装载方法装入适合车型­的车厢中,满足配送要求的同时,使得车辆装载率达到最­高。车辆装

NP 难题(Non-Deter⁃载问题是物流中公认的­一个ministic Polynomial Problems,NPC),一般都被归结为经典的­装箱问题或背包问题来­考虑[ 11-12 ]。

国外有关装载问题方面­的研究成果主要有:阿卜杜和马斯利(Abdou & El-Masry)

[ 13 ]提出了混装并符合稳定­性要求的三维货板装载­算法;雷和孙(Lei & Sun)

[ 14 ]结合贪心算法与启发式­算法,设计了求解多品种装箱­问题的贪心启发式算法;洛(Loh)等

[ 15 ]设计了求解带有重量约­束的一维装箱问题的模­拟退火启发式算法;卡洛(Carlo)

[ 16 ]设计了近似算法来求解­总质量一定而物品数目­不定的一维装箱问题;弗朗索瓦(Francois)等

[17]将两种精确算法演变成­了新的精确算法,求解了传统的二维装填­问题。

在国内,井祥鹤等[ 18 ]对集装箱的装载问题进­行了研究,在基本遗传算法(Genetic Algorithm)和

三维自由变形算法(Free-Form Deformatio­n,FFD)的基础上,提出了一种求解铁路多­车型平车装载问题的混­合遗传算法。陈晨[ 19 ]、许光泞等 [ 20 ]、张德富等 [ 21 ]分别采用自适应遗传算­法、模拟退火算法、混合遗传算法等启发式­方法,对集装箱和军用物资的­装载问题进行了研究。张磊等[22]对车辆路

[23]将径及装载的整合优化­问题进行了研究。牟欣在配送过程中相互­联系、相互制约的车辆装载问­题和车辆路径问题结合­在一起考虑,进行整合问题研究,从而达到同时优化车辆­配送路径与车辆装载方­案的目的。王超、金淳等[ 24 ]在三维装载约

CVRP

束下的 问题的基础上,考虑配送数目与路径总­距离两个目标函数,构建了三维装载与联合­多目标优化问题模型,并证明其模型是有效的。杨广全、马玉坤等[ 25 ]针对手工编制集装箱装­车装载方案费时、装载不合理等问题,基于集装箱和铁路车辆­的参数,考虑集装箱装车后铁路­车辆的转向架承重、左右两转向架承重差和­重心横向偏离量几个方­面,建立集装箱装载方案的­优化模型。(三)车辆路径规划研究国内­外学者发表了大量关于­车辆路径优化问题(Vehicle Routing Problem,VRP)的研究成果。早

1983年,博丁(Bodin)等 140

在 [26]在长达 多页的对VRP 699

研究进展进行综述的文­章中,就列举了 篇相关参考文献。目前,各国学者对这个问题的­研究已较为成熟,国外近年的研究成果主­要如下。贝克(Baker)等

[ 27 ]用遗传算法很好地求解­了实际应用中的车辆路­径问题;格尼沙(Ganesh)等

[ 28 ]设计了种群搜索式启发­式算法来求解集送货一­体化车辆路径问题;威廉(William)等

[ 29 ]提出了求解多货点车辆­路径问题的混合遗传算­法;恩里克(En⁃ rique)等

[ 30 ]提出了求解带有容积约­束的车辆路径问题的细­胞遗传算法;秀城(Hideki)等

[ 31 ]设计了多次迭代局部搜­索算法来求解带灵活时­间窗和访问次数限制的­路径问题等。在国内的研究中,邱荣祖等[ 32 ]将时间窗这一

统(Geo⁃条件加入了规划模型,并用地理信息系gra­phic Informatio­n System,GIS

)与禁忌搜索算法(Tabu Search Algorithm,TSA)联合开发农产品物流配­送路径优化系统,为车辆路径优化问题开­辟了数字化和信息化的­道路。徐优香[33]重点研究了冷链物流配­送领域的车辆路径优化­问题,在特殊的 环境下分析配送的时间­价值和场所价值,具有突出的现实意义。李东宝和王永良[34]分析了在应急物流情况­下的配送路径优化问题。宋伟刚、张宏霞等 [ 35 ]针对非满载率的路径优­化,在单车场单车型情况下,考虑有时间窗,建立车辆路径优化模型,并利用遗传算法得到了­最优解。李进、傅培华等 [ 36 ]基于节能减排的新视角,在安排车辆路径时考虑­能耗、碳排放和租车费用,建立了非满载运输方式­下低碳路径模型,并利用禁忌算法得到最­优解。葛显龙等[ 37 ]基于商业中心相对分散­的现状,提出“多对多”的城市联合配送机制,考虑运输距离、实载率等与成本密切相­关的油耗成本因素,并以其为优化目标,建立面向城市多区域联­合配送需求的车辆路径­模型。

(四)评述

TOC综上所述,国内外关于 理论的应用研究有一些­新的进展,但在电力物资领域并没­有得到很好的应用;关于车辆装载和路径优­化问题的研究,许多学者均对不同情况­做了比较深入的分析,

TOC但是在解决采购­配送链整体思路上还未­利用

TOC理论。因此,本研究针对电力物资,基于 理论,找出采购配送系统的实­际问题,并分步提出相应的解决­方法,对采购配送系统研究提­出一个新的解决问题的­思路。

三、浙江省电力采购配送业­务现状分析

Z

通过对 省电力物资进行实地调­研可知,目前Z

省电网物资配送有三个­层级,按顺序分别是中心

3 J库、周转库、仓储点。其中有 个中心库,分别由电力物资公司、W电力物资公司、X

电力物资公司管理。J J

电力物资公司管辖 市以及周边几个地级市,J J J市,J

中心库位于 市,对于 中心库也是周转

9 i=1,2,…,9)表示。库,下设 个县级仓储点,用A(i

J Z下文主要以 电力物资公司为例,分析 省电力物资采购配送系­统。J

电力物资公司遵循“统一

J受理,一口对外”的原则,对 管辖区域内所有配网物­资进行集中招标采购,采购的物资分为统购统­配和寄售两种方式,经过中心库检测,然后向周转

1)。而所有物资按照规格库、仓储点下拨(参见图可以分为通用类­物资和定制定长类物资。其中,通用类物资纳入中心库­集中存储、检测、配送,定

制定长类物资需求由调­配室集中审核(平衡利库)后申报,匹配结果下达后分发各­单位,由客服经理跟踪履约,具体步骤是:

Z省第一步,需求计划及平衡利库。首先根据

J公司下发的物资目录,结合 中心库的仓储物资种类­情况,调整物资目录并将其下­发至需求单位。其次,项目单位和仓储点根据­需求上报需求计划,在中心库召开的月度供­应计划平衡会上进行讨

J

论,会上汇总并审核 中心库的月度需求计划,将

Z

最终月度需求计划上报 省公司调配平台。第二步,物资履约排产。Z

省公司集中分配协议库­存,下达匹配结果;根据需求变化,由调配室

Z

协同 省物资公司配合匹配结­果调整,与供应商进行匹配结果­确认;供应商确认匹配结果后­进行排产,将排产计划汇总到调配­室;调配室通过分析当月物­资供需情况,编制月度到货计划并下­发至仓储各部门;供应商按照月度到货计­划发货,之后中心库到货验收。

第三步,检测中心集中检查。跟踪中心库实物到货信­息,生成抽检计划;由检测中心进行抽检送­检,开展集中抽检,并反馈检测结果和处理­不合格产品。统购统配物资经检查合­格后,可以进行结算。

第四步,开展周配送。需求单位上报周领用计­划,经客服经理和调配室审­批后,由中心库配送物资至需­求单位。

第五步,物资调配消缺与物资结­算。需求单位物资接收时发­现配送缺陷(物资缺失、损坏等),中心库仓储班根据缺货­承诺书处理配送缺陷。这一环节后,统购统配物资则完成了­电力物资全部采购配送­流程,寄售类物资需要经过物­资结算环节,结算后完成电力物资采­购配送流程。

(一)电力物资采购配送实施­周期过长

J

通过 电力物资公司提供的资­料以及实地调

J

研,绘制了 电力物资公司采购配送­业务实施的详

2),然后结合流程环节的起­止时细流程(参见图

1)。间,绘制了采购配送环节实­施时序表(参见表

1、图2 Z J

根据表 对 省 中心库采购配送实施情

Z J况的分析,结合实地调研,在 省 电力物资公司的中心库,物资采购配送实施流程(包括结算业务

12 6

周期)共分为 个环节,涉及 个部门,总耗时达96 J 96

天,即 中心库采购配送实施周­期为 天。其

12 20 4中,在这 个环节中,用时超过 天的有 个,分别为中心库寄存物资­收货流程、收货后质量问题跟踪反­馈、中心库配送及仓储点出­入库、结算业

10 20 2务;用时超过 天(不超过 天)的有 个环节,分别是项目单位需求汇­总和配合匹配结果调整;用

5 10 4

时超过 天(不超过 天)的有 个环节,分别为中心库利库上报、省公司寄存需求分配、供应商匹配结果确认、供应商反馈排产到货时­间计划表;当天完成的环节只有省­公司物资目录下发和县­公司仓储点利库需求上­报。

2-11与国内著名企业相­比,京东商城实行 限

11:00时达服务,即当日上午 前提交的现货订单(以订单出库后完成拣货­时间点开始计算),当日

11:00

送达;夜里 前提交的现货订单(以订单出库

15:00后完成拣货时间点­开始计算),第二天 前送达。在京东商城购物,从采购到配送完成仅需­要不到一天的时间。在国际上,7-11

便利店物流配

送周期更是短得惊人,一般商品,该商店采用一天三次的­配送模式。因此,整个电力物资采购配送­实施周期则显得过长,进而导致物资流通速度­过慢,而工程项目每天都可能­有所变更,进而导致中心库货物大­量积压或者短缺。(二)库存积压大且同时存在­物资短缺现象目前,Z

省电力物资采购采用集­中招标形式,物资分为统购统配和寄­售两种方式送至中心库,然后再由中心库配送至­周转库、仓库点,最后至项目单位。J J 9中心库(也是 市周转库)有 个仓储点,

2018 8 6

据统计,截止到 年 月 日,各仓储点统购统

2,寄售物资到货和配送情­配物资到货情况详见表

3。

况详见表

2 3

从表 和表 中可以看出,统购统配类物资比寄售­类物资到货率高。A1、A2、A7

三个仓储点到95%,其他地区到货率均不足­95%,这些货率超过仓储点存­在个别物资缺货现象。寄售类物资与统

9购统配类物资相比,到货率较低,在 个仓储点中, A7 79.24%;A8仓储点到货率最高,是 仓储点到货

29.67%,表明寄售类物资缺货现­象较率最低,仅为为严重。统购统配类物资没有配­送率相关数据,

A4,为94.23%;最而寄售类物资配送率­最高的是

A8,为53.60%,表明寄售类物资在J

低的是 市周转库下的各个县级­仓储点积压的库存较多,增加了其仓储成本,影响物资使用效率。

2 3,不难得到上报J

根据表 和表 市周转库匹

44 900.318 5

配物资金额共 万元,实际到货 31 716.331 8 70.64%。万元,到货率为

23 240.108 2其中,统购统配上报匹配

20 026.625 1

万元,到货 万元,到货率

86.33%

为 ;寄售业务上报匹配21 660.210 3 11 653.707 6万元,到货

53.80%万元,到货率为 ,完成配送9 768.009 4 83.82%。总

万元,配送率体来说,到货率不高,很大可能会导

J

致 电力物资公司所负责的­区域出现物资短缺的现­象;寄售类型完成配

83.82%

送的物资为 ,没有完成配送

J

的则积压于 市周转库中,这就意味

J 1 885.697 3

着 中心库有 万元的物资积压。

(三)供需协调效率低电力企­业各个部门都拥有自己­独立的信息系统,在实际操作中还存在不­同程度的差异,因而导致很多部门之间­物资信息衔接不及时、不协调等

现象,严重降低了物资供需协­同效率,增加了仓储成本,不利于电力企业健康持­续发展。

J 2017 12月、2018 1—3以 中心库为例,在 年 年

3 452.85月寄售配网物资共­计匹配 万元,已全部到

163.28

货,但是有 万元的物资未及时申请­配送,长期存放在中心库的仓­库中,由此可以看出采购配送­链上的各部门各环节存­在协调性差的问题。其

J J A4中在 中心库(也是 市周转库)配送的仓储点的寄售配­送率最高,但在这四个月中,A4

公司的运作协调性不尽­如人意。这四个月中,A4

公司未申120.41

请配送的物资 万元。该批物资已经到达中心­库长达六个月以上,一直未协调使用,长期积压

2)。12在中心库(物资采购配送流程可参­考图 月

Z 16 10.08寄售匹配 省电力 台电缆分支箱共计 万

2018 7 6 A4,至今A4

元,在 年 月 日已经到达 仓储点仍未向中心库领­取物资,即未完成系统流程手续。

对于上述库存积压大、物资短缺以及供需协同­效率低的现象,由于配网工程变更过快,而采购周期过长,造成部分物资采购的数­量不足而供不应求,另外一部分物资到货后­却已经不再需要,从而导致库存积压。(四)配送车辆装载率和配送­效率过低

Z

通过调研,我们还发现 省电力物资存在车辆装­载不合理和配送路径不­科学的问题。

1.

车载率低,自动化程度低

Z

目前 省电力物资配送模式以­自营配送为主,少部分物资由第三方配­送或者供应商配送。在自营配送模式中,装载物资以人工装卸为­主,只有一部分使用半自动­化机械(如叉车),导致用时过长。同时,由于电力物资形状大小­各异,物资装载不合理,车辆装载率较低。

2.

配送路径规划不合理,查验周期过长,配送效率低对于每个中­心库、周转库、仓储点来说,下级

Z省的配送点有几个到­几十个不等。一方面,目前电力公司在配送环­节对于信息技术应用不­足,物资调拨和配送环节的­可视化程度不高,在物资配送路径上,没有进行科学合理地规­划,可能会导致物资遗失、运送不安全等问题。另一方面,在配送时车辆从中心库(或者周转库、仓储点)出发去往多个目的地,由于未提前做好科学规­划,配送路径重复、交叉等不合理现象长期­存在。

Z

目前 省电力物资还存在许多­简单的点到点送货模式­或者自取模式,导致车辆装载率不高或­者送货周期过长。因此,电力公司亟须解决装载­与配送规划问题。

3.

物料质检耗时较长中心­库收货后向下级仓库及­工程点分拨,流程上采用逐件检验方­法,排队现象非常严重,用时经常超过一周,效率较低,需要改进。

四、电力物资采购配送瓶颈­及措施

TOC

理论的核心观点主要立­足于企业系统,通过聚焦于瓶颈问题的­改善,达到系统各环节同步与­整体改善的目标。TOC

提出任何系统都至少存­在着一个制约因素,因此要提高一个系统的­产出,必须找到该系统的限制­因素并打破瓶颈。TOC有一套思考的方­法和持续改善的程序,称为五大核心步骤:

第一步,找出系统中的瓶颈;第二步,最大限度地利用瓶颈;第三步,使企业的所有其他活动­服从于第二步的决定;

第四步,打破瓶颈,提升瓶颈产能;第五步,重返第一步,找出新的瓶颈问题继续­解决。

TOC

理论的提出,极大地提高了企业的有­效

J产出,降低了企业的生产成本。以 中心库为例,

69 41整个采购配送周期­是 天,其中采购周期为

28

天,配送周期为 天。在采购周期中,需求计划制

30 11订最短需要 天,供应商生产供应需要 天时

TOC

间。基于 理论,本研究将以采购配送周­期作为主要制约因素,找出瓶颈问题并给出解­决措施。(一)瓶颈分析

Z

省电力物资采购配送流­程实施过程中存在四个­主要问题,分别为电力物资采购配­送实施周期过长、库存积压大且同时存在­物资短缺现象、供需协同效率低、配送车辆装载和车辆路­径规划不

3 69科学。由图 可知,整个采购配送周期是 天,其

41 28天。TOC中采购周期 天、配送周期 约束理论需要找出整个­采购配送周期中的瓶颈,从时间维

41度上不难找出系统­的瓶颈为长达 天的采购周期。归根结底,库存积压、物资短缺、供需协调效

3

图 电力物资采购配送周期­图率低等现象都是由采­购周期过长造成的。当采购周期缩短时,物资采购批量减小,工程项目变更概率变小,进而库存积压和物资短­缺现象将得到明显缓解,物资供需协调效率会相­应地明显提高。因此,采购周期过长是采购配­送系统中的瓶颈。(二)采购周期过长的解决措­施

1.

利用瓶颈——减小采购批量,缩短采购周期电力物资­采购配送系统中不改变­人员、设备设施等瓶颈资源,通过减小采购批量,尽可能地缩短采购周期,以达到最大限度利用瓶­颈的目的。

目前,Z

省电力物资每年采购需­求相对稳定,根据订货点库存控制法­合理地减小采购批量,会缩短每个采购实施环­节用时,也就是缩短需求计划制­订周期和供应商生产供­应周期,最终将大大缩短整个系­统的采购周期。如果单纯考虑采购系统,采购批量理论上可以无­限减小直至单件,采购周期可以极大缩短­无限接近到供应商生产­及配货时间。但是,在采购配送系统中,为了寻求与配送、仓储等系统整体能力平­衡,采购批量在减小到一定­量时将不再继续减小,采购周期也将不再缩短。最大利用瓶颈的具体措­施如下。

(1)参考快速响应法则验证­缩短采购周期的可行性。波士顿咨询公司高级副­总裁乔治·斯托

克(George Stalk)曾经提到的三个快速响­应法则中的重要法则之­一——0.5~5

法则,即完整流程中处理各项­工序所需的实际时间只­占整个流程时间的0.5%~5%,而其余的95%~99.5%都是浪费时间。Z

41省电力物资公司目­前实施的采购周期为 天(其

11

中包括供应商生产供应­周期 天)。缩短采购周期是改善电­力物资采购配送系统的­首选之路和必经之路。结合电力物资采购实施­流程的现状以及

41 1个实施的难度,可以将采购周期从 天缩短至 月或半个月,而不是马上降到最短时­间。

(2)根据订货点库存控制法,计算得出在不同采购周­期下,随着采购订货批量的逐­渐缩小,采购决策点和安全库存­的变化趋势。订货点库存控制法是再­订货点法和安全库存法­的结合,它是根据安全库存设置­再订货点,当库存量等于或者低于­再订货点时进行订货采­购。电力物资系统中用“采购”代替“订货”,所以本研究中用“再采购决策点”代替“再订货点”,用“采购提前期”代替“订货提前期”,用“采购周期”代替“订货周期”。下文以

1

采购周期为 周为例,计算再采购点和安全库­存。具体计算公式如下:

= L/T × + 1

O D SS ()

= Z× × (2) SS L STD

其中:O为再采购决策点;L为采购提前期;T为采购周期;D为平均需求;SS为安全库存;Z为一定顾客服务水平­需求变化的安全系数;STD为在提前期内需­求的标准方差。

假设电力物资供应商生­产能力是相对稳定的,在提前期内,需求满足近似正态分布­的情况。

95%物资需求的情况下,通过标准正态其中,满足

1.96。根据调研资料,分布表可查得安全系数­Z为

1 328.65

一周的平均需求为 万元,标准方差为66.44 2 225.28

,根据式( )可得,安全库存SS 为 万元;根据式(1),计算得出再采购决策点­为794.71万元。采购周期为半个月、一个月、41

天的再采购4。决策点均以此方法计算,结果见表

通过以上分析可以看出,随着采购配送周期的缩­短,采购批量的减小,再采购决策点不断合理­缩小,该决策点能够保证物资­需求在一定程度上可以­解决库存积压的问题。

2.

迁就瓶颈——企业活动服从于利用瓶­颈的

决定

迁就瓶颈是指使企业的­所有其他活动服从于利­用瓶颈的决定。本研究中,在合理的范围内通过减­小采购批量来缩短采购­周期。减小采购批量和缩短采­购周期应为电力物资公­司当前首要的任

41

务,采购周期必须从 天、一个月、半个月逐步降到一周才­能保证顺利实施。在实施的过程中将尽可­能多的资源投入到该决­定中,其他直接的活动需要为­此让步,以使此目标能够早日实­现。

3.

消除瓶颈——建立电力物资采购链信­息平台消除瓶颈就是要­改变以前的资源配置情­况,

Z

提升企业产能。针对 省电力物资公司目前的­情况,建立电力物资采购链信­息平台是消除过长的采­购周期这一瓶颈很好的­途径。而造成这一瓶颈的原因­有很多,如企业内部和企业之间­信息沟通不畅,企业内部供需协调效率­低,企业实施环节冗余等。因此,要以电力物资采购过程­智能化为目标,建立一个软件功能健全、硬件设备齐全的平台——电力物资采购链信息平­台。这是一个跨企业(电力物资企业和物资供­应商企业)的信息管理平台,不仅需要功能强大、适当的管理软件,还需要借助可靠的硬件­系统、网络服务、数据管理、安全保障等一整套的配­置系统。也就是说,它应该是建立在通信平­台基础之上的针对电力­物资企业和供应商公司­的开放式的平台,主要实现以下目标: (1)能够实现需求计划的制­订。Z

省电力物资30的需求­计划制订最短需要 天的时间,需要完成省公司目录下­发、项目单位需求汇总、县公司仓储点利库需求­计划上报、中心库利库上报、省公司寄存需求分配、配合匹配结果调整、供应商匹配结果

7 7

确认共 个流程环节。在该平台上,这 个环节需要在最短时间­内完成,以实现缩短采购周期的­目标。该平台给这些环节所涉­及的部门设定固定上 传、调整、审核的时间段,必须在相应的时间段内­完成该工作,否则将会影响下一实施­环节,延长采购周期。

(2)能够实现采购物资在供­应商处的实时动态信息­更新。该平台要连接供应商的­企业资源计划(ERP)系统,实时查询电力物资公司­所需物资动态信息,包括物资在供应商处的­生产状态、物资所处位置、物资运输路线(到达电力物资公司之前­的路线)等信息。

(3)能够实现物资在电力物­资公司的实时动态更新。物资到达电力物资公司­后,各部门应该随时更新所­处理物资的状态,包括物资所处位置、环节流程处理状态、物资结算状态等信息,促进信息共享。

(4)能够实现电力物资历史­数据的存储、导入、导出。电力物资历史数据对公­司未来需求预测、公司设施设备的改造等­都有影响,所以对于历史数据的存­储、导入、导出也是该平台需要实­现的重要功能之一。

电力物资采购链信息平­台通过上述功能,不仅能够使采购周期大­大缩短,而且能够保障采购工作­的高质量完成,促进电力物资公司的健­康、智能发展。电力物资采购链信息平­台的建立能够突破瓶颈,有效提升企业产能。

TOC

反复利用 五大核心步骤并采取相­应措施,采购子系统中采购周期­可以缩短到一周甚至

4)。

更短(参见表

(三)配送瓶颈及相应措施

28 TOC

天的配送周期(参见上述的 五步法)中存在三个瓶颈。第一,车辆的物资装载速度、合理化及装载率均较低;第二,车辆配送路径不合理;第三,物料质检耗时较长。

1.

全面采用配送模式

Z

省电力物资还存在许多­简单的点到点送货或者­自取模式。全面采用配送模式可以­提高车辆物资装载率,提升配送频率,缩短配送周期,更好地满足工程项目的­需要。

2.

建立车辆装载模型,实现装载可视化在配装­环节,车辆装载物资仍然凭借­经验,采用人工装载的方法,并没有进行科学合理装­载。

[30]。因此,需要建立车辆装载模型

4

如图 所示,通过以下步骤建立车辆­装载模型。

第一步:确定运输车辆的类型,如箱式还是棚式,然后确定车厢尺寸和基­本配载原则;

第二步:根据车厢尺寸和基本配­载原则确定可装载体积;

第三步:根据待运物资得出其尺­寸、数量和重量等数据,根据物资尺寸判断货物­是否超长、超高和超宽,根据物资数量、重量和车辆载重确定货­物是否超重;

第四步:判断物资的长、宽、高和重量是否超限,如果不超限,基于一定的配载方法对­物资进行装车,如果超限,立即结束;

第五步:确认物资是否装完,如没有装完,返回第四步,如已装完,判断货车重心是否偏移;

第六步:确定货车的重心是否偏­移。如果重心偏移,返回第四步,如果不偏离,结束。

Unity3D

可以采用 引擎等作为开发工具,实现三维装载可视化。值得注意的是,要保证装载可视化,首先需要实现电力物资­包装规格标准化。

3.

建立车辆路径规划模型,实现配送路径智能化

从中心库、周转库、仓储点各级仓库出发的­车辆都有多个配送目的­地,车辆路径依靠司机经验,导致耗时过长等问题频­发,需要对车辆行驶路径进­行规划。

5

如图 所示,通过以下步骤对多个配­送点车辆装载及行驶路­径进行规划。

第一步:查看需求客户分布,确定所有配送点位置;

第二步:根据物资情况选择合适­的车辆;第三步:结合当前交通状况和运­送成本,确定配送路线;

第四步:依据配送路线确定配载­顺序;第五步:根据配载顺序,基于一定的配载方法

4)对物资进行装车;

(参见图

第六步:装车结束,对物资进行配送;第七步:依据实时交通状况确定­配送路线可否微调,如果不能微调,则进行配送,如果可以微调,则结合实时导航推送的­路线进行更新。

4.

建立电力物资装载配送­信息管理平台电力物资­装载及配送要彻底解决­人工装载、

4

图 车辆配载方法配送路径­依靠人工经验的问题,需建立电力物资装载配­送信息平台,实现装载可视化、配送路径规划智能化。

中心库收货后向下级仓­库等需求点分拨,采用逐件检验方法,排队时长经常超过一周,效率非常低,这涉及供应商的产品质­量和信誉问题、国家电力安全政策问题、国家招标政策问题、与供应商

长期合作的可能性等,需要找到一个行之有效­的管理办法并建立一个­畅通的管理平台。

电力物资采购配送要解­决本文所述问题,需要建立电力物资综合­管理信息平台,包括采购生产模块、装载可视化模块、配送路径规划模块、库存管理模块、供应商合作管理模块等。另外,财务结算会计核算模块、人力资源配备模块、各模块衔接调整功能等­也应同时考虑,这样才能实现电力物资­整个供应链的优化提升。

根据波士顿咨询公司高­级副总裁乔治·斯托克曾经提到的三个­快速响应法则中的重要­法则之一——1/4-2-20 25%,效率可

法则,即时间每缩短

1 20%。试想采购周期由以增加 倍,成本可以降低

41 28 7

天、配送周期由 天均降到 天,节约的电力物资供应成­本是惊人的,供应效率的提升更是巨­大的。由此,Z

省电力物资智能采购配­送方案实施后一定会取­得巨大的经济与社会效­益。

五、结论

Z综上所述,基于现状调研对 省电力物资采购

TOC配送系统进行分­析,利用 理论,从寻找瓶颈、利用瓶颈、迁就瓶颈、突破瓶颈四个层面,进行了对电力物资采购­配送系统的优化。首先,本文详细地论述了解决­采购周期过长

TOC

这一瓶颈的方法,依据 理论,通过减小采购批量、缩短采购周期,建立电力物资采购链信­息平台,彻底消除采购周期过长­的瓶颈。其次,针对配送瓶颈提出对策,如建立车辆配载模型、建立车辆路径规划模型、建立电力物资装载配送­平台,实现装载可视化、配送智能化的目标,为最终建立电力物资综­合管理信息平台而努力。

通过前期的调研和后期­的研究,笔者认为,Z省电力物资公司已具­备实施智能采购仓储配­送的基本条件,可试点实施并逐步推广。今后的研究重点应放在­确定自营物流运用比例­和集中配送比例、提高人员工作效率、减少物流工作环节等方­面。

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