基于Petri网的A企业仓储入库作业流程优化研究

张志超+李风华

摘 要：以A企业为例研究仓储入库作业流程，在对其入库流程现状分析的基础上，构建了基于Petri网的入库作业流程模型，通过关联矩阵和不变量分析验证模型的正确性。然后运用关联矩阵重组分析寻找流程中瓶颈环节，并提出相应的优化措施，发现优化后的入库流程效率有了很大的提高。

关键词：制造业；Petri网；仓储入库；流程优化

中图分类号：F715.6 文献标识码：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

倉储对于一个制造企业来说，它是原材料和进行加工之间的中转站，起着承上启下的关键作用，随着制造业下行压力的增加，企业对运营的成本以及人员和设备的工作效率不得不进行考虑，然而对于大多中小制造企业来说，对于仓储入库作业流程的考虑是少之又少。鉴于此，本文以A企业为例，运用Petri网关联矩阵和不变量分析验证Petri网模型的正确性，然后通过关联矩阵分析法对该企业的原材料入库流程进行寻找子网分析，在此基础上提出提高原材料入库效率的优化方案，以供制造业入库作业流程优化做借鉴。

1 A企业入库作业流程现状分析

A企业是一家主要生产闭门器、地弹簧、自动门及相关配件的生产型企业，仓储作为原材料入库流程的起始阶段，起着至关重要的作用。目前该企业的常用原材料多达700多种，每日平均有10家供应商前来送货，按正常工作时间8小时计算也就是说平均每1个小时就会有一批货物到达，基于目前的入库流程平均每天都会有2个小时的加班，直接造成了入库成本的增加，同时也说明了入库效率的低下。通过对入库作业流程现状的分析，建立了当前A企业入库作业流程图，如图1所示。

2 基于Petri网的入库作业流程建模分析

从图1中在对当前整个仓储入库作业流程了解及分析的基础上，建立了仓储系统入库作业流程的Petri网模型（如图2所示）以及库所、变迁所代表的实际含义（如表1所示）。

根据Petri网的相关理论，对A企业仓储系统入库作业流程的Petri网模型进行特性分析。得关联矩阵A为：（见143页）

通过AX=0可以求解出X，X存在非负整数向量，即表明为入库作业流程的S不变量存在，故可判断Petri网模型是否满足可达性、有界性和活性。

3 基于Petri网的入库作业流程优化方案

3.1 寻找子网确立子网间同步与冲突关系

根据所建立的关联矩阵可知，此Petri网模型中的源库所和汇库所分别为P和P，根据Petri网关联矩阵重组算法可以得到入库作业流程Petri网的8个子网，分别如表2至表9所示：

通过分析寻找出以上8个子网，其中子网1和子网2存在冲突的关系，子网5和子网6存在冲突关系；而子网3和子网4为同步关系，子网7和子网8为同步关系。

3.2 入库作业流程优化方案

（1）优化子网1和子网2的冲突关系

首先，系统部的职责是进行系统的维护和录入工作，仓储部核对数量时，系统部处于一个等待的状态，因此系统部应及时跟踪货物数量的核对情况，一旦操作人员核对完数量及时将单据收回整理，交由质检部进行质检工作，可以有效地避免信息部等待现象，同时也改善了人力资源竞争的状态；其次，与供应商沟通将包装标准化、托盘化、品种化可以有效地加快数量核对的速度，避免在核对数量上浪费太多时间，提高作业效率，尽快进入质检环节。

（2）优化子网5和子网6的冲突关系

首先，从根本上改善货物的质量，提高对供应商的要求，减少问题货物的出现，如果出现问题货物的概率过高可以考虑更换其他供应商。其次，规范问题货物的处理方式，目前问题货物的处理为归类放置于退货区，待供应商下次交货时将其带走，并由专人来管理，避免质检人员既要进行质检工作还要考虑不合格货物，这样可以有效地提高质检人员的作业效率，从整体上提高入库效率。

（3）优化子网3和子网4的同步关系

对仓储系统中入库环节涉及多个部门工作时，应尽量选择并行工作，可以有效地提高作业效率。目前的入库流程中，只有等待系统部操作完成后，才能进行质检工作，实际上货物到达时间供应商所携带的交货单据为一式三份，仓储部一份，系统部一份，供应商一份，可将系统部的交货单据提前给质检部门，仓储部收货人员和质检人员同时分别进行数量核对和质量检验，两个部门工作完毕后，一并将单据交还系统部进行录入操作和系统维护等工作，期间可以减少质检部门的等待时间，对资源的利用也有了提高，有效提高了作业效率。endprint

（4）优化子网7和子网8的同步关系

首先，从提高仓储操作人员的熟练程度入手，规范操作人员工作流程，切记主观改变操作流程，对于托盘上的货物应该码放规范，避免在货物移动过程中出现掉落，从而带来不必要损失与作业效率的降低。其次，对于暂存区的货物应该码放整齐、规范，并按入库顺序进行有序放置，便于后续操作人员准确快速找到货物，然后完成贴标签和上架等操作。优化后的入库作业流程图如图3所示。

4 结 论

本文首先对A企业现有的入库作业流程现状进行分析，发现入库作业流程效率不是很高，因此决定采用Petri网技术对流程中存在的瓶颈环节进行分析，然后针对问题将流程中资源配置进行调整避免等待和浪费，同时将流程中过多的串行工作调整为并行，刪除关键流程中不必要环节，从而达到优化的效果，最后，发现优化后的作业流程，节约了入库作业时间，资源得到合理分配，提高了作业流程连贯性。对提高相关企业的竞争力具有一定的借鉴意义。

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