电商仓库布局的优化研究

全球经济的快速发展，带来了电商的繁荣盛世。仓储环节的作业效率，对电商物流的支撑作用日益明显。随着这些年电商促销的推广越来越被人们认可并得到追捧，电商仓储业迎来了发展的高峰，同时也遇到了前所未有的挑战。在实际运营中，很多电商在促销过程中会出现爆仓的情况，导致发货延迟、顾客的满意度降低，影响企业的整体效益。如果仓库或车间等场所布局散乱、物流路线不合理，那么生产流程就不会通畅，生产成本必然很高。研究物流仓库布局优化问题，对于降低电商的运营成本、提高企业生产效率、增强企业的竞争力具有重要意义。本文综合运用SLP和AHP的研究方法，分析并解决Y电商仓库所面临的人员配置赘余、仓库爆仓、发货延迟等急迫问题。

国内外许多学者对仓库的布局优化进行了研究。系统布置设计（SLP）方法广泛地应用在生产车间布局^[1]、物流中心规划^[2,3]等方面。王奕娇等人^[4]将SLP运用在实验室布局优化方面，划分演示区、作业区、办公区等功能区，并运用层次分析法选择较优方案。也有学者将SLP运用于食品加工厂配送中心^[5]、机械加工车间^[6,7]、物流路线^[8]等优化研究，并结合Flexsim仿真，实现对作业效率的预测以及运作的优化。周尔民等人用SLP对工厂的布置进行规划，并与Em-plant仿真结合，得到优化的布置方案^[9]。系统布置设计（SLP）也适用于初期规划，结合数学建模求解，得到合理、经济的设计方案^[10]。在现有布局优化研究的文献中，大多数研究涉及物流工业园区的布局，而很少有针对电商仓库布局的。

Y电商仓库是宁波市一家服装企业的电商仓库，现阶段承接Y品牌的各个电商平台的订单。通过对Y电商仓库的实地调研，得到此仓库的平面布局图和作业流程图，如图1、图2。

Y电商仓库根据拣货单进行拣货。单品类货物送往复核区，经过复核、包装而直接出库；多品类货物需经过播种墙分拨，再经复核、包装而出库（参见图1-2）。作业单元之间的联系比较密切，搬运活动比较集中。Y电商仓库原始布局中作业单元之间的位置对搬运工作很不利，柔性较差，容易造成作业单元的拥挤。在电商促销期间，企业因订单暴增却仓库布局不合理、人员分配混乱，时常发生爆仓的情况。

在电商促销过程中，仓库作业量激增，容易造成未处理货物堆积。在“播种环节”，播种区承接此仓库所有多品类订单的播种工作。在工作量增多的情况下，由于作业面积固定，故作业设备数量固定。因此，作业设备不足造成待“播种”货物过多，影响后续的复核包装作业，此环节成为仓库内的瓶颈环节。参见图1。

作业单元的位置关系不合理，导致搬运路线不科学，路线迂回、搬运距离增加、搬运次数增加。参见图3。

系统布置设计简称SLP，由Richard Muther提出。其研究系统中作业单元之间的关系，以作业单元之间关系的密切程度为基础，获取较为合理的空间布置方案。

物流强度指在同一系统中每个作业单元之间物流关系的相关度，其本质是反映作业单元之间的货物运输频繁程度。电商仓库的特点是货物种类多、作业量大、运行波动性大、时效性强，物流关系对电商仓库的作业有较大影响。由于Y电商仓库的货物种类多、重量轻、订单数量较多，因此用货物的数量来计算物流强度，参见表1。

服装仓库的特点是，在一个作业单元内处理一批货物，然后送往下一个作业单元。根据每一个作业单元所处理的货物数量，可定义各作业单元的物流强度。货物处理量用Q表示，Q_ij表示作业单元i与j之间的物流量。在SLP分析中，物流强度等级分别用A、E、I、O、U、X表示（其中X表示不希望有任何货物处理发生）。物流强度等级按照标准确定，其标准见表2。

由表1和表2画出各作业单元间物流关系图（图4）。

各作业单元间不仅仅存在物流关系，还有作业流程中相关的逻辑关系，即非物流关系。非物流关系指在作业单元除货物流动之外，还包括其他相关关系如作业逻辑关系，他们之间有人员流动或者其他的联系。Y电商仓库的非物流关系包括作业流程的作业性质相似性、联系密切程度、方便管理、作业连续性。非物流关系用A、E、I、O、U五个等级表示。各作业单元间的非物流关系如表3所示。

由表3绘制各作业单元的非物流关系图（图5）。

本研究对象的各作业单元之间关联性强，作业效率对企业供应链有一定的影响。结合本仓库的特点，将物流关系和非物流关系的相对重要性赋值（m=0.7,n=0.3），计算量化的作业单元综合相关关系。计算公式为：TR_ij=mMR_ij+nNR_ij（式中，TR_ij为作业单元i与j的综合相关性得分；MR_ij为作业单元i与j的物流关系分值；NR_ij为作业单元i与j的非物流关系分值）。结果如表4。

由表4绘制Y电商仓库的综合相关图（图6）。

在设计作业单元布局时，根据上述综合相关关系所对应的密切程度级别，按由高到低的顺序布置不同作业单元的位置，同级别的作业单元按综合密切程度进行规划，画出作业单元相关位置图，见图7。

综上分析并结合Y电商仓库的实际情况，画出优化后的两种平面布局方案，如图8。

运用AHP（层次分析法）建立布局优化方案的评价模型，对影响Y电商仓库布局的因素进行综合评定。评价方案设置两个准则层。第一准则层：综合管理、空间规划、作业环境、搬运作业；第二准则层：集中性、可控性、灵活性、可扩展性等九个指标。然后建立仓库布局评价方案的指标体系，如图9。

由Y仓库作业人员和管理员对方案一和方案二的基本指标进行打分，得到判断矩阵群，见表5-表10。

第二准则要素的判断矩阵如表6至表9。

由以上分析可得：方案一更优。

Y电商仓库的作业特点是任务量大、时效性强。布局规划方案的集中性和可控性是评价布局方案是否符合要求的重要指标。方案一和方案二在集中性方面：几个作业区域相对集中，而且在此仓库中所占面积比例基本相同；方案一和方案二在可控性方面对比：方案二的打包区和发货区所占区域较方案一面积更大，其它作业单元的作业面积相对减小，且在实际工作中调整作业单元的面积难度较大。方案一和方案二相关性较强的作业单元的位置都相对合理，在搬运作业中不存在路线迂回。从搬运路径最短方面考虑，方案一优于方案二。综合以上分析，方案一更适合此仓库。

本文采用SLP法，结合Y电商仓库的实际情况，从物流因素和非物流因素两个角度，谋求减少物流搬运的距离和次数，提高仓库的作业效率。通过对Y电商仓库现有的设施布局进行优化，解决了其在实际运营中所遇到的物流不畅通、搬运路线迂回、作业区域不协调等问题。待仓库整体布局改善后，应对仓库的作业效率作进一步研究，以期提升企业整体管理水平和企业社会形象。