Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物 流 工 程 主講 李從東教授 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程 第一章 緒論 第二章 物流工程的基本理論 第三章 設施規劃與設計 第四章 企業物流系統設計 第五章 物料搬運系統 第六章 物流信息 第七章 庫存與倉儲 第八章 供應鏈管理 第九章 全球物流 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第一章 緒論 第一節 物流工程的產生及意義 物流工程的產生、定義 軍事后勤學 大物流 工廠布置和 物料搬運 小物流 信息流 物流 物流工程 系統工程 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程的定義 物流工程：物流工程指在物流管理中，從物流系統整體出發，把物流、信息流融為一體，看作一個系統，把生產、流通和消費全過程看作一個整體，運用系統工程的理論和方法進行物流系統的規劃、管理、控制，選擇最優方案，以低的物流費用、高的物流效率、好的顧客服務，達到提高社會經濟效益和企業經濟效益目的的綜合性組織管理活動過程。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程在企業管理中的意義 可大幅度減少工作量，減少勞動力占用，減輕工人勞動強度 可大幅縮短生產周期 可以加速企業資金周轉 可降低搬運 /運輸費用 提高產品質量 有效提高企業整體素質 保證文明生產，安全生產 提高物流管理才能實現管理現代化 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二節 物流工程的發展概況 19世紀末到 20世紀 30年代 ，以泰勒為代表工程師開始應用方法工程、工廠布置、物料搬運。 二戰后工廠設計由小系統發展到大系統。 20世紀 50年代起工廠設計和物流分析逐漸運用系統工程和系統分析方法，產生了物流系統工程。 70年代以來的一些計算機輔助工廠布置程序如： CRAFT（位置配置法）、 CORELAP（相互關系法）等。 80年代計算機仿真技術：方案比較和系統仿真。 90年代，結合現代制造技術、 FMS、 CIMS和 JIT等進行物料搬運和平面布置研究，物流系統的研究擴大到從產品定貨直至銷售的全過程。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流工程在我國的發展概況 20世紀 50年代對設備、車間、廠區的布置以定性為主。 80年代“物流”概念開始引入我國。 90年代初，工業工程作為正式學科在我國出現，設施規劃與物流技術更為人們所重視。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第三節 研究內容、對象及任務 研究內容：設施設計、物料搬運系統設計。 研究對象：企業物流系統、運輸及儲運業務流系統、社會物資流通調配系統、管理系統（如辦公室、教育、行政管理）等。 任務： 規劃管理 ： 1、系統分析，找出問題，提出改進方案 ； 2、系統規劃及優化設計，取得最佳方案及效益目標； 3、系統控制與管理，得到達成效益目標的 方法、技巧、手段。 運行管理 ： 1、容器、器具的 設計與管理； 2、搬運與運輸車輛的 設計與管理。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二章 物流工程的基本理論 第一節 物流工程的基本概念 物流概念 ： 1、 廣義物流 ：指物資實體的場所或位置在空間上的轉移和時間上的占用 2、 狹義物流 ：從原材料輸入生產系統，經過儲存、搬運裝卸、加工、裝配等一系列物理與化學的轉換 直至輸出生產系統的全部運動過程。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流系統概念：物流系統是由系統中流動的物質實體，經過各種加工、儲存、轉換的設備和設施，以及與之相關的信息、人員等組成的具有特定功能的有機整體。 構成物流系統的六大要素：人、財、物、設施、產品和信息 物流系統特點 ： 1、搬運、運輸工作量大 2、運行時間長 3、費用高 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流系統分類 大物流系統，如港口貨運儲存系統、石油儲存與運輸系統等。 倉庫 供應商 物流基地 倉庫 客戶 按規模劃分：大物流系統和小物流系統 包裝 運輸 包裝 運輸 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 小物流系統指企業內部產品制造從供應、生產、銷售直至回收、廢棄等整個過程的物料流動，涉及原材料進入、儲存、搬運、停放、加工、裝配、包裝、成品儲存、在制品控制等。 按結構形式分： 1、單一物流系統 Q0 Q1 Q0 為輸入物料 Q1為輸出物料 S1為轉換 S1 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 2、串聯物流系統（流水線中的物流系統即為此類） Q0 Q1 Q2 Q3 QN-1 QN 3、并聯型物流系統（并聯型服務臺系統等） Q0 Q1 Q， QN S1 S3 S2 SN S0 S1 SN Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 4、混聯型物流系統（物資調配、生產聯營等） 5、物流網絡系統（復雜運輸，物資調配網絡等） 現代物流發展趨勢 物流一體化 物流信息化 物流中心、批發中心、配送中心以及商務代理中心的社會化 倉儲、運輸的現代化 物流與資金流、信息流的集成化 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二節 物流系統合理化的原則和途徑 企業物流合理化的原則 近距離原則 優先原則 自動化原則 避免迂回和倒流原則 人機工程原則 在制品庫存最少原則 系統化原則 集裝單元和標準化搬運原則 簡化搬運作業、減少搬運環節原則 重力利用原則 柔性化原則 環境要求原則 合理提高物料活性系數原則 合理提高搬運機械化水平原則 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 實現物流合理化的途徑 通過企業選址、設施設計、生產管理和銷售的各個環節的改善，實現物流合理化 1、選址階段：廠房定位、倉庫布點、企業內部布局等。 2、設施設計階段：合理配置生產設施、物流設施 3、生產管理階段：首先，企業各個部門在管理上達成一致；其次，物流結構實現供應物流、生產物流、銷售物流的合理化。 具體措施： 均衡生產、適當庫存、合理運輸、計算機化、職工主人化、連續改善。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 4、銷售階段 具體措施： 商物分離 增加從工廠直接發貨量 減少輸送次數 提高車輛滿載率 實現計劃輸送 開展聯合的輸送手段 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第三節 物流系統的分析方法 基本概念： 物流量：指一定時間內通過兩物流點間的物料數量。 當量物流量：指物流運動過程中一定時間內按規定標準修正、折算的搬運和運輸量。例：一臺載重量為 10噸的汽車，當運輸 10噸鍛件時， 10噸鍛件的當量重量為 10噸；而其運輸 2噸組合件時，則當量重量為 10噸。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 當量物流量的計算公式： f=nq f當量物流量，當量 T/年（月或日） q一個搬運單元的當量重量， t、 kg。 n單位時間內流經某一區域或路徑的單元數，單元數 /年（月、日） Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企業物流系統分析過程（ 圖示 ） 外部銜接分析 輸入因素 P、 Q、 R、 S、 T Pproducts 系統物料的種類 Qquantity 數量 R Routing 路線，如工藝路線、生產路線、各共建的加工路線以及形成的物流路線 S service 輔助生產與服務過程的部門 T timing物料流動時間 當量物流量計算及物料分類 步驟：物料的當量物流量計算 繪制 P Q圖（ 圖示 ） 對圖進行分析 A、 B、 C分類 企業物流系統分析方法 (1) Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企業物流系統分析方法 (2) 物流系統流程分析 平面圖（ 圖示 ） 物流流程圖 物流圖、相關圖 物流系統狀態分析 流量矩陣 距離矩陣 圖 （及流量距離圖） 搬運方案的建立與調整 可行方案的建立與調整 多方案評價及選擇 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 外部銜接分析 輸入因素、 物料分類及當量物流量 可行方案建立及調整 多方案評價及選擇 平面圖 物流流程分析 流程圖 物流圖 相關圖 流量矩陣 設備及容器 圖 距離矩陣 物流系統狀態分析 企業物流系統分析過程圖： Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 類：物料占總品種的，物流量占以上； 類：物料占總品種數的左右，物流量占左右； 類：物料占總品種數的以上，物流量占左右 圖 P Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 平面圖 平面圖上各設施、設備、儲存地、固定運輸設備等要用工業工程標準符號標明，并進行數字編碼。常用的工業工程符號主要有： 操作 儲存 搬運 檢驗 下圖為某車間編碼平面圖： Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 某車間圖 600 500 400 300 200 100 80 60 40 20 距離 D（ KM） 物流量 F（ T） e c b d f a Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第四章 企業物流系統設計 第一節 企業物流系統 企業物流系統的構成 企業的物流過程由三個階段構成：原料從社會流入企業；企業生產過程物料在時間和空間上的流轉；產品從企業流給客戶。結構如圖： 根據實踐與順序可將企業物流化分為四部分： 供應物流、生產物流、銷售物流、回收廢棄物流（ p55） 生產過程 原料 產品 社會 企業 存儲 運輸 客戶 運輸 存儲 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企業物流系統的特點及其類型 （ 1） 企業物流系統與生產系統密切相關 ,主要表現在 : 從整個企業作為一個系統看，物流是現代化生產的重要組成部分 從企業各個組成部分的角度看，企業中的各車間、工序都是物流系統網絡中的節點 從企業生產系統的具體活動但，生產過程包含物流活動，生產過程始終伴隨著物流活動。 企業生產系統組成類型：按工藝路線組成車間、相同工藝職能的設備、工具或設施集中一起組成車間、混合類型 企業生產系統的性質 : 生產過程的連續性、節奏性、均衡性；生產系統的協調性。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 企業物流系統的特點和類型（ 2） 特點：物流系統除具有生產系統的類似特點，還具有： 集合性、 相關性、適應性、整體性等特點。 類型：企業物流系統的類型與企業生產系統的類型密切相關。 從空間結構形式上分類有四種： -直列型多階段系統 -合流型多階段系統 -分支型多階段系統 -復合型度階段系統 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二節 物流分析與平面布置設計 物流系統分析： 運輸 ：解決物資的空間距離問題 裝卸搬運：工具選擇 儲存：訂貨量、訂貨周期、訂貨模型 包裝：包裝應有利于產品的儲存、流動便捷，保證產品不易受損 物流信息 ：企業物流信息分為兩類，即反映生產及物流狀態的信息、市場反饋信息。具雙向性。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 平面布置設計 物流系統的單目標平面布置設計模型 物流系統的多目標平面布置設計模型 漸推法 動態分析設計模型 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第五章 物料搬運系統 第一節 搬運方法、搬運設備選擇 物料搬運 :是物料系統的控制與管理活動 物料搬運系統 :是指一系列的相關設備和裝置 ,用于一個過程邏輯動作系統中，協調、合理地將物料進行移動、儲存或控制。 物料搬運方法（按路線分）： 直達型 渠道型 中心型 A D C B A A B B C Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流量 距離 物料搬運路線選擇方法圖示 不合理 直達型 渠道型 或中心型 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 搬運設備選擇（ 1） 搬運設備選擇原則 -根據距離與物流量的大小 ,確定設備類別 -根據設備的技術指標和物料特點選擇設備及型號 . 復雜搬 運設備 簡單搬 運設備 簡單運 輸設備 復雜運 輸設備 物流量 距離 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 搬運設備選擇（ 2） -搬運設備選擇的基本思路： 1、明確問題性質 2、應有長遠考慮 3、牢記系統化的概念 4、簡化原則 5、選擇合適的規格型號 6、應考慮多方案比較 -搬運設備選擇應考慮的因素： 1、設備的技能因素 2、設備的可靠性 3、工作環境的配合和適應性 4、經濟因素 5、可操作性和使用性 6、能耗因素 7、備件及維修因素 8、與物料的適配程度 9、物料運動方式 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 運動方式 搬運設備水平式 卡車、連續運輸機、小推車、滑道、攬索、索道垂直式 各種提升機、起重機、卷揚機、傾斜式 連續運輸機、提升機、料斗卷揚機、滑道垂直及水平 叉車、起重機、升降機、提升機多平面式 旋轉起重機搬運設備選擇（ 2） 物料運動方式與搬運裝備選擇關系表 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物料搬運的 20條原則 規劃原則 系統化原則 物流暢通原則 精簡原則 利用重力原則 充分利用空間原則 集裝單元化原則 機械化原則 自動化原則 最少設備原則 標準化原則 靈活性原則 減輕自重原則 充分利用原則 維修保養原則 摒棄落后原則 控制原則 生產能力原則 搬運作業效能原則 安全原則 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二節 物料搬運系統分析設計方法 搬運系統分析（ SHA）是繆瑟提出的一種系統分析方法，適用于一切物料搬運項目。（ SHA方法過程圖 ） SHA分析設計階段： 一、外部銜接 弄清分析區域的物料進出情況 二、編制總體搬運方案 擬定各主要區域之間搬運物料的方法，應對物料的搬運路線、搬運設備和容器做出初步決策。 三、編制詳細搬運方案 主要區域內部各工作的之間的物料搬運方法的確定。 四、方案實施 定購設備，完成人員培訓，安排進度并安裝具體搬運設施。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 1、外部銜接 4、方案實施 3、詳細搬運方案 2、總體搬運方案 3、移動分析 1、物料分類 主要輸入數據 P、 Q、 R、 S、 T 4、物料分類 6、初步搬運分析 7、修改和限制 8各項需求計算 方案評價 選定搬運方案 物料搬 運分析 1、物料 2、移動 3、方法 2、布置 5、物料搬運方法 的知識與理解 多種搬運運方案 X、 Y、 Z 基本內容 階段 程序 運用 模式 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第六章 物流信息系統 第一節 物流信息 物流信息的組成 ： -系統內部信息 ：物料流轉信息、物流作業層信息、物流控制層信息、物流管理層信息 -系統外部信息：來自系統外部，提供物流活動使用的信息包括：供貨人信息、顧客信息、訂貨合同信息、交通信息、市場信息、政策信息、來自企業生產、財務等部門的有關物流的信息 物流信息的作用：各組成部分間的溝通、資源的調度、提高企業經濟效益。 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第二節 物流信息系統 物流信息系統的基本功能： 信息采集、信息存儲、信息傳輸、信息處理、信息輸出 物流信息系統的類型： -按系統結構分 ：單功能系統、多功能系統 -按系統功能分：操作型、決策型 -按系統配置分：單機信息系統、網絡信息系統 物流信息系統的六條原則： 信息可得性、信息精確性、信息及時性、以異常情況為基礎的物流信息系統、靈活性、適當形式化 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 數據庫：將收集、加工的物流信息以數據庫形式存儲 業務處理系統：對合同、票據、報表進行日常處理 運行系統：對運輸路徑選擇、倉庫作業計劃、庫存管理等涉及到的問題作當前運行的短期決策 控制系統：建立系統的特征值體系，制定評價標準，建立控制與評價模型，根據運行信息監測物流系統的狀況 計劃系統：建立各種物流信息分析模型，輔助高層管理人員制定物流戰略計劃 物流信息系統的層次結構 計劃 控制 控制系統 運用系統 業務處理系統 數據庫 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流信息系統結構 硬件包括：計算機、輸入、輸出設備和儲存媒體；軟件包括用于處理交易、管理控制、決策分析和制定戰略計劃的系統和應用程序。典型的物流信息系統結構如下圖： 戰略計劃 訂貨處理 訂貨管理 能力計劃 物流計劃 采購計劃 庫存配置 預測 配送作業 運輸裝船 采購 庫存管理 制造計劃 協調 流程 作業 流程 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 物流信息系統的設計過程 系統規劃分四步： 定義管理目標 定義管理功能 定義數據分類 定義信息結構 系統開發分五步： 系統調研 系統邏輯設計 系統物理設計 系統實施 系統維護 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第三節 新信息技術在物流中的應用 EDI 個人電腦 人工智能 通信 條形碼和掃描儀 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 第七章 庫存與倉庫 第一節 庫存 (1) 庫存定義：企業所有資源的儲備 庫存作用： -縮短訂貨提前期 -滿足需求變化 -分攤訂貨費用 -增強生產計劃柔性 -保持生產連續性 -防止短缺 庫存成本： 儲存成本 生產準備成本 訂貨成本 短缺成本 存貨類型： 制造型 批發型 零售型 Prepared by Prof. Li Congdong, Tianjin University 與存貨有關的定義： -存貨政策 -服務層次 -平均存貨 由三部分組成： 周期存貨 安全儲備存貨 中轉存貨 庫存 (2) 存貨功能： 地域專業化