基于SLP与AHP的B公司电商仓库布局优化研究

随着以B2C为代表的网络零售日趋普及,我国的快递包裹数量在近十年里呈现井喷式增长。日益增长的快递数量使各电商仓库不堪重负,爆仓新闻屡见不鲜。而其作为连接电商快递系统中仓库与配送站点的重要枢纽,电商仓库的分拣效率对整个物流环节的运作效率与服务水平有着决定性的影响。但目前由于大多数的电商仓库缺乏合理的设施规划,货物堆积、通道堵塞现象时有发生,因此如何通过合理的布局规划来提升它们的分拣效率成为目前亟需解决的问题。文章在此结合笔者的实际调研经历,以国内大型的自营式电商企业B公司为例,对其电商仓库布局优化进行研究。

B公司的电商仓库共有四条分拣线,分别是1线、2线、3线及“外阜”分拣线,仓库布局如图1。所有货物统一由进货口进入,而后在集中分拣区域进行初步分拣,大件包裹直接运至各分拣线上,小件包裹则通过“投货口”进入分拣机区域。货物通过分拣机分拣后再由相应的人员搬运至对应的分拣线上。最后,分拣线上的工作人员再根据货物的所属区域对其进行再次分拣。仓库流程如图2:

据图1、图2所示,B公司电商仓库的货物要先经由集中分拣区域对大件包裹以及小件包裹进行初步地挑选、分拣,大件包裹直接运至各分拣线,小件包裹则先运往投货口,经由分拣机分拣后再运至各分拣线。因此,集中分拣区与投货口间存在着密切的联系并且货运量较为集中,在B公司电商仓库的原始布局中集中分拣区与投货口分别位于电商仓库的两端,由此使得搬运距离较长,搬运时间相对延长,容易造成货物积压,尤其在销售旺季时,会随时爆仓。此外,集中分拣区的大件包裹要运至各分拣线,处在电商仓库的端口处也会使得搬运距离延长,搬运时间增加,分拣效率降低。

由于各工作区域位置关系的不合理,直接导致了搬运人员线路设置的不科学。例如“外阜”分拣区的货物由分拣机分拣后再运往外阜分拣区时,因路线存在迂回,使得货物的运输路线延长,搬运时间增加,并且也会容易造成工作人员的疲劳,从而使得分拣效率降低。

综合上述分析,笔者在此采用系统布置规划设计(SLP)法来对B公司电商仓库的布局进行优化。SLP是美国学者在对工厂设施布局进行大量研究后总结出来的一种系统布局方法。它将各作业单元间的物流关系与非物流关系相结合,得到单元间的综合关系程度。并据此判断各单元的相对位置,最终绘制出位置相关图。该方法也适用于电商仓库的布局优化。

物流强度是反映作业单位间物流关系密切程度的基本标准。其一般指货物运输距离与货物重量的乘积,其本质是反映两点间的物料数量。由于电商仓库中的货物品种多、重量轻,且电商仓库平均每天的快递包裹数量远大于传统仓库。因此物料数量与货物重量间并无直接联系,而是与快递包裹的件数直接相关,所以在此用货物的件数乘以距离来计算物流强度。具体见表1:

据表1所示,可以将各作业单元按物流强度的承担比例40%、30%、20%、10%和0将其划分为A、E、I、O、U五个等级。并在此基础上,绘制出各作业单元之间的物流关系图,如图3所示:

除物流关系外,非物流关系对设施布局也有很大影响。SLP将非物流强度分为A、E、I、O、U、X六个等级。所占比例分别为2%-5%、3%-10%、5%-15%、10%-25%和45%-80%。其中X表示作业单位间不能靠近。笔者在此结合实际的调研经历,将此电商仓库的非物流关系分为工作流程的连续性、作业性质相似性、联系频繁程度、管理方便性、使用相同的设施设备五类,依次序编码为1、2、3、4、5。非物流关系图如图4所示。

由于B公司的电商仓库每天处理大量的快递包裹,运营单位之间的物流流量很大,因此物流关系比非物流关系更重要,其比例为物流关系:非物流关系=3:1。对应的定量值分别为A=4、E=3、I=2、O=1、U=0、X=-1。综合相关图如图5所示。

由于SLP直接由各作业单元的综合邻近度来确定位置,综合邻近度越高,单位就越靠近布局的中心位置。综合邻近度越低,就越靠近布局的边缘位置。据此绘制出作业位置相关图如图6。

而后通过对B公司电商仓库的货运量分析及各作业单位面积的实际情况得出各作业单位的面积需求(见表2),并据此设计出两套总平面布置方案,如图7和8。

对于B公司电商仓库布局方案的评价,在此从布局的经济性、合理性、方便性三个方面来考虑,具体的评价模型如下:

在建立了层次结构模型之后,则需要构建相应的判断矩阵。在此根据B公司电商仓库的工作人员及专家意见,确定各个指标之间的重要关系,构建的判断矩阵及相关权重计算结果如表3～6:

由W=P·W可得W=(0.679,0.321)^T即:方案1要优于方案2,应选择布局方案1。

本文以B公司电商仓库为研究对象,运用系统布局规划设计理论对其的设施布局进行分析,得出两种优化方案。然后从布局的经济性、合理性、方便性三个维度,运用层次分析法对所得方案进行评价,并选出最优的布局方案。为该企业提升分拣效率、提高服务质量提供帮助。同时也为同类型的电商仓库提高分拣效率、降低搬运成本提供了解决思路。此外,本项研究也表明企业未来在进行设施布置规划时,应从成本、效率、柔性、风险等多个角度考虑,且需要具备长远的眼光,不能一味地考虑成本,如果等到事后再进行补助,则需付出更大的成本。