李必敏

(江西万年青塑料包装有限公司，江西 乐平 333301)

由于市场需求、生产能力的变化，许多企业生产车间、仓储、配送中心等生产场所出现产能不足、效率低下等问题，原来靠个人经验设计的布局无法满足需求，需要重新设计优化。目前进行设施规划时使用较多的方法是系统布置设计(Systematic Layout Planning，SLP)，该方法通过分析各作业区的相关性，使用量化方法设计布局，所得到的方案更符合实际生产需求。同时，随着建模仿真软件的发展，对生产流程进行仿真以验证方案可行性及选择最优方案变得更加容易、直观。

娄慧斌等[1]使用SLP方法对食品加工厂配送中心布局进行了分析，通过Tompkins的关系表法确定布局方案，并使用Flexsim软件仿真验证了布局的可行性；位晶晶等[2]则选择使用Muther的线性图确定布局方案；钟柳艳等[3]则利用Flexsim软件对汽车零部件配送中心的6种布局方案进行仿真分析，通过比较总搬运距离、平均完工时间、叉车使用率等参数来确定最优方案。SLP方法虽然实用，但是当生产系统较复杂、作业单元数量较大时，这种操作方式的工作量较大，且带有一定的主观性。李琴琴等[4]在使用SLP分析布局方案后，采用数学解析法，建立以物料搬运成本最小、功能区间非物流关联邻接度最大为目标的函数，以求解布局方案，减少主观影响；侯智等[5]以总物流量与总布置面积最小为优化目标，并使用遗传算法求解；贾佳等[6]还在求解模型中引入了人因因素，优化布局同时降低工人疲劳度。

由于装潢材料配送中心作业区较少、流程较简单，因此选择使用SLP方法进行作业区相关性分析，通过线形图设计布局方案，再利用Flexsim软件验证方案可行性。

1 某公司装潢材料配送中心布局现状及问题分析

某公司装潢材料配送中心主要负责水泥、油漆、大理石、水管、灯具、八角盒、螺丝等各类装潢材料的包装、储存和分配。按是否有货物流通，配送中心分为7个物流功能区和2个非物流功能区。其中物流功能区负责材料的核对入库、检测储存、包装出库等作业，包含收货区、理货区、重型货架区、轻型货架区、大件存储区、出库包装区和发货区7个区域，非物流功能区不直接涉及物料的流通，分为办公管理区和辅助作业区。配送中心长50 m，宽30 m，面积1 500 m2，总体布局如图1所示。

图1 配送中心原平面布局

随着市场对装潢材料需求量的加大，配送中心的订单量在不断增加，经常出现物料流通不畅，运输通道拥挤，材料堆积严重等问题，给物料的规范管理带来极大的困难。分析现有布局，主要存在以下问题：①配送中心面积总体利用率不高(63.33%)，非物流功能区存在空间浪费；②收货区和发货区的作业面积较小，造成出入库作业效率低；③货架存储区布局不合理，无法同时兼顾收货区和发货区，造成搬运浪费，内部物流路线存在交叉。

为满足市场需求，需针对以上问题优化配送中心布局，提高配送中心作业效率。

2 基于SLP的配送中心布局优化

2.1 物流相关性分析

在分析功能区物流相关性时，通常根据功能区之间的物流强度来划分，划分方法见表1。

统计配送中心一个月内各个功能区之间的实际物流量，并按表1中的比例进行物流强度等级划分，可得物流关系相关图，如图2所示。

表1 物流强度等级划分

图2 物流关系相关性

2.2 非物流相关性分析

除了物流关系外，非物流关系也应加以考虑。根据配送中心实际情况，从作业的安全性、作业性质的相似性、管理的方便性、物料运输的便捷性、功能区的联系紧密性等方面判定各功能区的非物流关系，根据表2的比例划分规则，即可得到非物流关系相关图，如图3所示。

表2 非物流相互关系密切程度划分

图3 非物流关系相关性

2.3 综合相关性分析

综合相关性需同时考虑物流关系和非物流关系，计算公式为：

CRij=m×MRij+n×NRij

(1)

式中：CRij、MRij、NRij分别表示功能区i和j之间的综合相关性、物流相关性和非物流相关性，m、n为权重，比值通常取1∶3～3∶1。 各功能区之间的物流和非物流相关性等级A、E、I、O、U、X分别依据4、3、2、1、0、-1进行量化，再通过(1)式计算综合相关性数值(取m∶n=2∶1)，并按比例重新划分等级，即可得到综合关系相关图，如图4所示。

图4 综合关系相关性

2.4 配送中心布局优化方案

使用线性图绘制布局方案，A、E、I、O、U关系对分别使用4、3、2、1、0条线相连，X关系对使用1条虚线相连。从关系等级高的开始布置，得到配送中心位置相关图，如图5所示。在位置相关图的基础上重新设计配送中心布局，如图6所示。

图5 位置相关性

图6 配送中心布局优化方案

相比原始布局，此方案有以下改进：①配送中心面积总体利用率由63.33%提高到71.73%，边角空间得到利用，减少了空间浪费； ②收货区、重型货架区、轻型货架区、出库包装区以及发货区的面积均扩大，提高了材料储存空间和作业效率； ③货架存储区与收货区、发货区距离都较近，减少了搬运浪费，避免了物流路线交叉。

3 仿真分析

根据以上布局方案，结合配送中心实际运行情况，在Flexsim中建立仿真模型，运行结果如表3所示。其中3个处理器表示材料的 分拣检验，并分别送往重型货架区、轻型货架区、大件储存区，合成器表示材料的包装。

表3 仿真结果统计

从表3可以看出3个处理器的空闲率分别为27.29%、32.46%、25.59%，合成器的空闲率为7.78%，且各实体的阻塞率均为0%，即没有出现货物堆积的情况，说明改善后的设施布局方案具有一定的可行性。

4 结束语

笔者基于SLP方法，对某公司装潢材料配送中心布局进行了优化，并使用Flexsim软件对优化布局方案进行建模仿真，验证了方案的可行性。优化后的布局使配送中心面积总体利用率提高了8.4%，改善了物流路线，避免了物流交叉和搬运浪费，提高了作业效率，有效帮助该公司应对市场需求变化，提高服务质量。