生活用纸工厂多仓库订单自动分单与调度优化系统的研发

王 波 岑兆毅 李友明 刘焕彬

(1.华南理工大学,广东广州,510640；2.维达纸业(中国)有限公司,广东江门,529100)



·多仓库调度优化·

生活用纸工厂多仓库订单自动分单与调度优化系统的研发

王 波1,2岑兆毅2李友明1刘焕彬1

(1.华南理工大学,广东广州,510640；2.维达纸业(中国)有限公司,广东江门,529100)

多仓库联合出库是一个比较复杂的集合覆盖问题,本文介绍了一个基于企业资源计划(ERP)和仓储管理系统(WMS)的多仓库订单自动分单与调度优化系统的设计与开发。该系统解决了复杂订单的处理问题,提高了生话用纸工厂中多仓库发货工作的效率,避免了以往出错率高、岗位配置人员多以及不能快速解决复杂调度任务等问题。

WMS；多仓库调度优化；自动分单系统

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

面对复杂的客户群体,快速消费品往往具有庞大的销售网络,这就要求产品供应链必须具有快速的响应速度[1]。仓储管理是供应链体系中最为重要的一环,建立信息化的高效仓储管理系统(Warehouse Management System，WMS),可直接降低供应链成本,提升企业竞争力[2]。

随着市场竞争加剧,越来越多的企业采用多仓库联合出库。这种措施虽然能够有效节约运输成本,提高出库效率,但也面临着如何选择出货仓库和安排路径的难题。仅依靠经验和简单估算去进行多仓库任务调度,会造成出错率高、岗位配置人员多以及不能快速解决复杂订单及订单量大的调度任务等问题[3- 4]。多仓库任务调度问题实质是一个集合覆盖问题,可通过建立数学模型,研究多仓库联合出库过程中的仓库选择和路径优化问题[5]。

为解决上述问题,本课题利用集合覆盖方法对多仓库联合出库进行研究。通过建立求解最小覆盖的数学模型,然后用启发式算法对模型进行了求解。最后由实践数据验证了算法的可行性和正确性。在此基础上,结合企业生产情况,自主开发了相关程序系统,通过将WMS和企业资源计划(Enterprise Resource Planning，ERP)系统进行对接,形成订单自动分单系统。该系统己在维达生活用纸生产工厂中得到应用,经过两年的实际应用发现,该自动分单系统对效率提升和成本降低的成效明显。

1 自动分单系统设计

多仓库联合出库是一个比较复杂的集合覆盖问题,这就需要建立自动分单系统,根据仓库位置、数量以及订单任务,在制定出货工作计划时,使出库时间最短、物流成本最低[6]。由于自动分单系统开发涉及的功能较多,并涉及返写ERP系统。因此,由自动分单系统所生成的订单,需要极高的稳定性,不允许有错误发生。基于以上目的,自动分单系统的功能开发可分为3部分：①调度分配订单的自动计算；②调度工作自动化；③报表平台邮件发送功能集成。图1所示为自动分单大系统的流程设计逻辑图。

图1 自动分单系统的流程设计逻辑

1.1 调度分配订单的自动计算

自动分单系统首先将业务规则(分单、内调规则)定义到系统。系统根据规则自动算出每个订单组的建议装货仓库,系统根据规则自动统计内调数据,并汇总给调度员提供内调方案。汇总各仓库的发运装卸数据及报表；销售排单员在ERP中下达订单后,调度人员操作自动分配订单系统,系统自动进行订单分配,并显示出结果报表。排单文员主要对结果进行核审、修改方案及确认等操作。

自动分单系统的核心功能是实现所有销售订单,根据系统已定义的分配订单逻辑,进行批量计算并给出最优装货地方案。与此同时,还需实现用户对系统生成结果的调整,自动分配装货地以及各订单所需内调物料的分配方案调整,以及显示各订单的物料情况、各物料的需求量、各仓库的可调度库存数量等信息,并对缺货或库存不足的物料进行警告。

图2所示为本课题所设计的自动分单系统的订单分配规则逻辑，该分单规则逻辑包括3类。

(1)优先一地装

条件：库存足够(或缺货体积少于20 m3)一地装。

装货地：只有一个仓库满足,优先作为发货地,多个库存满足时,优先选择订单库存可用量最高者作为发货地。

(2)两地分装

条件：不满足一地装。

有整车装或需要内调的作为第一装货地；无整车装或内调的按一定优先设定顺序选择第二装货地。

(3)按两地装车原则分单,但由调度员进行决策。

订单分配装货地点后,如果存在1个或2个装货地的仓库因产品型号或数量不能满足订单的需求时,则会触发从第3个或第4个仓库进行内调配货机制,实现满足订单的发货需求。主要考虑从库存数据较多的仓库优先进行内调出货,同时,由于内调配货的能力及成本的限制,会对内调数据进行控制。

图3所示为本课题所设计的内调系统规则逻辑，该内调规则逻辑包括3方面的内容。

(1)内调地选择

调出地：优先选择订单库存可用量最高者。

调入地(两地装)：优先选择“尽装”地作为调入地；无“尽装”产品按拟定的优先顺序选择调入地。

(2)内调订单的约束

订单容量：每车不超60 m3(即每60 m3作为一张订单)。

订单顺序：同一份《发货通知单》的内调货不能分拆两车进行内调。

图2 分单系统订单分配规则逻辑

图3 内调系统规则逻辑

图4 自动推送发货通知单流程逻辑

(3)“尽装”规则说明：

“尽装”产品,数量增加5%系数(保证不因发货订单数量误差导致发货车辆没有满车装货)。

1.2 调度工作自动化

将自动分单系统与企业ERP系统、排车系统进行对接,使分单系统可将确定的装货地信息在ERP系统自动汇总并生成内调单,同时把订单的装货地信息自动写入排车系统。

1.3 报表平台邮件发送功能集成

将内调物料搬运(Move Order，MO)单以文件形式自动发给相关仓库,取代纸质销售单的扫描工作,减化工作,节省成本,提高效率与准确性。自动推送发货通知单流程逻辑如图4所示。

2 系统应用效果对比

通过开发多仓库订单自动分单系统,可有效提升多仓库发货工作的效率,降低管理成本。将本课题所设计的订单自动分单系统,应用于维达纸业公司某生活用纸工厂的仓储系统后,收到了预期效果。

(1)分单系统订单的返写功能可以快速地将订单在ERP系统中进行返写,一地装配货计划的自动创建并在ERP系统生成订单功能,替代了人工的过多操作。

(2)运输排车系统也在分单系统中进行数据的提取,减少了每一份订单都要在排车系统中录入装货地的工作。

(3)可以提供每天的发货产品数量明细,给生产和仓库带来了相关的排产和备货参考,完全取消了原来的人工统计的作业量以及避免了人工统计的错误可能；工作效率的提升使夜班的工作由3人减少为1人。

(4)自动返写订单的装货地和创建内调计划,人为出错率明显降低,提高工作效率和审核订单信息的准确可靠程度,将原来的数小时工作下降到几分钟,大大提高了仓库对紧急订单处理的工作效率。

(5)自动邮件推送功能,将仓库文员扫描订单、发送订单的工作节省了2 h的作业时间,而且也减少仓库的等待时间。

3 结 语

多仓库订单自动分单系统解决了困扰企业的复杂订单处理问题,提高了多仓库发货工作的效率,避免了以往出错率高、岗位配置人员多以及不能快速解决复杂调度任务等问题。

应用中发现,该系统还存在继续优化的潜力,主要包括：(1)升级分单逻辑、优化分配订单逻辑及内调运输线路；(2)完善和增加系统功能,增加内调订单创建功能相对的“寄仓货”调拨单的创建模块,实现在分单系统下便捷处理各类型的调拨订单创建和汇总报表。

[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. 孙 枫. 德马格自动行车在造纸厂仓库中的应用[J]. 中国造纸, 2015, 34(9)： 47.

[5] Gu M， WMS Application in the warehouse logistics[J]. New Economy, 2014(2): 87. 顾 旻. WMS系统在仓储物流中的应用[J]. 新经济, 2014(2): 87.

(责任编辑：马 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，在职博士研究生；主要研究方向为管理智能化。

2017- 03- 08(修改稿)

TS736+.4

A

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