基于循环取货的运输路线设计邓江.docx

基于循环取货的运输路线设计邓江.docx

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基于循环取货的运输路线设计邓江

基于循环取货的运输路线设计邓江

2014届

本科毕业论文（设计）

论文题目：

基于循环取货运输路线设计

学生姓名：

邓江

所在学院：

西南财经大学天府学院

专业：

物流管理

学号：

41003146

指导教师：

柳玉寿

2014年3月

西南财经大学天府学院

本科毕业论文（设计）原创性及知识产权声明

本人郑重声明：

所呈交毕业论文（设计）是本人在导师指导下取得成果。

对本论文（设计）研究做出重要贡献个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

因本毕业论文（设计）引起法律结果完全由本人承担。

本毕业论文（设计）成果归西南财经大学天府学院所有。

特此声明。

毕业论文（设计）作者签名：

作者专业：

物流管理

作者学号：

41003146

年月日

西南财经大学天府学院本科学生毕业论文（设计）开题报告表

论文（设计）名称

基于循环取货运输路线设计

论文（设计）来源

自选

论文（设计）类型

应用研究

导师

柳玉寿

学生姓名

邓江

学号

41003146

专业

物流管理

一、调研资料准备

通过学校图书馆、互联网等途径查阅并整理了大量关于循环取货理论及其应用文献，在实地调研中，记录了循环取货理论及其应用发展现状以及XX物流公司运输环节存在问题，将理论与实际结合，设计出可行性方案。

二、设计目

XX物流有限公司（以下简称公司）于2005年10月20日建立，属于陕西“重型设备制造”集团子公司，负责为集团生产线配送汽车零部件同时也承担集团项目“精益物流一体化”运作。

但是，随着集团规模扩大XX物流公司现行配送模式无法满足其需求。

因此，如何有效解决该问题，提高客户服务水平，降低库存成本，成为了XX物流有限公司当务之急。

三、要求

学校过《运输与配送管理》、《仓储与配送物流仿真》、《第三方物流》、《数据模型与决策》等专业课程知识作为理论基础，同时广泛阅读优秀文献、查阅相关书籍以及海量网络资料收集，最后用严谨分析来证明项目可行性。

四、思路与预期成果

论文将从Milk-run理论及其应用历程出发，结合国外先进发展并总结出已研究出成果，并对XX物流公司运输环节进行细致分析，根据实际情况以及结合现阶段该公司物流运输环节存在问题，得出可行性方案。

期望得到以下成果：

一是得出项目可行性研究方案；二是为丰富理论知识和实践经验；三是为更好就业提供理论实践基础。

五、任务完成阶段、内容及时间安排：

2013年11月10日：

文献阅读开始

2013年11月30日前：

完成开题报告

2013年12月30日前：

完成文献综述

2014年1月24日前：

完成论文粗纲

2014年3月21日前：

完成论文终稿（设计成果），并且打印成册，上交论文准备答辩。

六、完成论文（设计）所具备条件因素

作为一名2014届物流管理专业应届毕业生，学校开设关于物流管理专业相关课程为论文写作提供了扎实理论基础。

在这几年理论知识学习中,在学校帮助和支持下，老师指导下，目前基本具备完成论文条件。

指导教师签名：

日期：

2013年11月22日

论文（设计）类型：

A—理论研究；B—应用研究；C—软件设计等；

摘要

近年来，随着人们对汽车需求量越来越大，我国汽车行业呈现出一片辉煌景象。

众所周知，汽车行业快速发展要强大汽车零部件产业支撑。

为了能在激烈竞争环境中得以生存，越来越多汽车制造商开始寻找新汽车零部件物流配送方式，其目降低汽车零部件物流成本。

在零部件运输配送中为了更好实现JIT供应，精益化运输方式就成为了主要趋势。

要实现精益化运输方式，必然要求零部件供应商做到高频次、小批量供应，这样一方面增强了汽车制造商竞争能力，但是另一方面也增加了零部件供应商物流成本，因此，整个供应链上总成本并没有降低。

因此这为Milk-run取货模式在汽车零部件行业中应用创造了有利条件。

本文主要应用循环取货思想作为指导，结合重心法以及节约里程法，以XX物流公司为背景把循环取货模式应用于实际，设计出XX物流公司闭环运输路线方案。

关键字：

汽车零配件物流循环取货精益节约里程法

Abstract

Inrecentyears,aspeoplethegrowingdemandforcars,automobileindustryofourcountrypresentsasplendidsight.Asisknowntoall,therapiddevelopmentofautomobileindustryneedsthesupportofpowerfulautopartsindustry。

Inordertosurviveinthefiercecompetitionenvironment,moreandmoreautomobilemanufacturersbegantolookforthenewwaysindistribution,thepurposeofreducinglogisticscostofspareparts.Inthetransportationanddeliveryofspareparts,inordertobetterimplementJITsupply,themodeoftransportationoftheleanhasbecomeamaintrend.Inordertorealizethemodeoftransportationofthelean,requireinevitablypartssupplierstoachievethehighfrequency,smallbatchsupply,althoughthisenhancethecompetitivecapabilityofautomobilemanufacturers,increasedthesuppliersoflogisticscost,therefore,isnotdiminishedbythetotalcostoftheentiresupplychain.SoitcreatesafavorableconditionforMilk-runpickuppatternusedinautopartsindustry.Inthispaper,themainapplicationofmilk-runthoughtasguidance,combiningthemethodofcenterofgravityandthesavingalgorithm,theXXlogisticscompanyasthebackgroundputthemilkrunmodeintopractical,designofclosedlooptransportabouttheXXLogisticsCompany.

Keyword:

AutopartslogisticsMilk-runLeanSavingalgorithm

一、绪论

（一）选题背景

１、选题背景

近年来，随着中国经济快速发展，汽车是越来越受欢迎。

汽车市场繁荣推动了汽车整车产业快速发展。

整车产业快速发展也迅速推动了汽车零部件产业崛起。

越来越多跨国企业开始在中国设立采购中心，为世界其他国家整车装配厂采购零部件。

可见，中国汽车物流发展空间巨大。

目前，我国汽车零部件行业非常庞大，其数量有三万多家，主要分布在我国东部比较发达地区。

由于不同零部件对运输、包装、外观、供应方式以及速度要求不一样，因此，汽车零部件物流服务就成了整个汽车物流服务中重中之重，也成了汽车整车制造企业顺利生产重要保证。

目前，我国汽车零部件生产费用高，随着汽车市场竞争非常激烈，汽车销售价格不断下降，汽车零售商迫使汽车制造企业降低汽车零部件采购成本，这种压力被转嫁给供应商，降低零部件价格。

因此，为了解决目前存在问题，汽车零部件供应商和汽车制造企业将重点放在“第三利润源泉”物流上。

选题意义

随着中国汽车行业不断发展，汽车物流已经变得越来越重要，汽车物流发展程度更是反映一个国家或地区发展水平高低标准之一。

在汽车物流中零部件物流是最为复杂组成部分，随着我国汽车物流快速发展，零部件物流成为了汽车行业最关注和研究热点问题。

但汽车行业供应方面又有现实困难比如按时供应、装配厂要实现库存周转快、水平低，于是小批量、多频次供货就成了装配厂对汽车零部件供应商必然要求，这导致了供应商空返回流成本高，运输资源严重浪费。

为了解决这一问题，提出了对零部件Milk-run模式取货。

本文主要对研究循环取货在汽车零部件物流中应用，结合中国汽车零部件配送模式特性和存在问题，客观分析汽车零部件配送模式优点以及运用先决条件，优化改进传统零部件取货方式，最后以XX物流公司汽车零部件取货物流为背景，把循环取货思想运用到实践。

本文在理论上和实践上对我国汽车零部件物流快速发展，都具有重要意义。

在理论方面，本文收集和整理了大量关于循环取货方面知识，利用重心法和节约里程法将循环取货模式抽象成数学问题来求解并得出了方案，这对循环取货从规划走向实施起到了很好借鉴作用。

从实践方面来看，本文以ＸＸ物流公司为例，用循环取货模式，小批量、多频次为集团供应汽车零部件，保证了整车厂生产，解决了公司库存积压资金占用，提高了车辆利用率，整体上降低了成本。

（二）本文研究思路和方法

1、本文研究思路

本文研究思路是，第一步阐述论文研究背景以及研究意义；第二步通过比较分析出集团存在问题以及问题产生原因选择并提出Milk-run模式；第三步阐述Milk-run模式和相关理论方法；第四步通过计算得出配送路线方案论证其可行性；第五步作结论。

2、研究方法

本文应用Milk-run模式，采用重心法和节约里程法，规划求解对XX物流公司目前出现问题提出解决方案和建议。

二、XX物流公司现状及其存在问题

（一）XX物流公司现状

XX物流有限公司（以下简称公司）于2005年10月20日建立，属于陕西“重型设备制造”集团子公司，负责为集团生产线配送汽车零部件同时也承担集团项目“精益物流一体化”运作。

同时，致力于为广大客户降低库存，加快资金在“精益物流一体化”思想下公司物流业务规划、设计、运行和管理，使他们能够专注于他们核心业务发展上。

相对于一般设备需求，集团每一个重型设备配件数量可以达到4000-5000种。

目前，集团有400~500家零部件供应商，包括几个供应商同时供应相同零件，供应商分布广泛、很不均匀。

在这个阶段，由供应商组织运输车辆负责对装配厂部分送货，根据集团下发订单供应商自主将零部件运往XX物流仓库，然后根据组装厂需求，XX物流公司把零部件运到生产线旁，实现汽车装配厂组装。

（二）问题阐述

1、供应商配送模式

供应商配送模式是每个零部件供应商依据集团采购订单把汽车零部件送到组装厂，这样操作流程简单，便于协调管理。

但是由于集团供应商数量多，分布面积广，汽车零部件供应数量也参差不齐，部分供应商为了提高汽车零部件装载率而大批量运送，容易从造成了集团仓库积压，资金占用。

相反，非满载运输供应商不能保证整车运输，就会导致运能浪费与运输成本大幅上升。

2、零件运输及到货时间取决于供应商

在运输和交货时间上很大程度上依赖于供应商，收到订单供应商一旦在很短时间内将零部件配送到库存区，将会造成大量零部件积压和资金占用，从而XX物流公司库存管理难度增加，扩大公司响应时间。

各个供应商配送周期不一致，到货时间不确定，给库存管理带来难度。

供应商遍布全国

供应商分布在全国，分布范围广而且不集中，运输距离长，自行组织车辆直接配送到组装厂，运输工具规格千差万别，运输工具质量和驾驶员技术得不到保证，再加上道路上受到自然灾害、交通事故影响，各个供应商不能按时到货，组装厂准时制生产得不到保证。

因此，一种新集团长远发展零部件配送模式选择，起到了决定性作用。

三、阐述Milk-run模式及其相关理论方法

（一）Milk-run模式

循环取货（MilkRun）方法来源于英格兰北部牧场，是一种牛奶运输配送模式，即每天清晨按时将装满牛奶瓶按照之前设计好路线挨家挨户送到各家门口，同时取回空牛奶瓶。

后来被借鉴发展成为用同一货运车辆对多个供应商或需求点进行取送货操作模式。

它可以消除运输资源浪费，也可以使货物能及时供应，这样就杜绝了供应商因没有累积一辆卡车而迟迟不发货现象，这样可以保持低库存，最大限度实现JIT供应。

循环取货模式是一种精益供应链管理方法。

对于汽车制造企业而言，启动Milk-run模式正是汽车制造商对汽车零部件供应灵活性要求越来越高表现，零部件供应商首先需要保证是零部件能够通过循环取货实施，更大程度地实现及时到货，避免出现停线待料情况，在此基础之上，实现运输、库存成本节省。

从这个方面来说，循环取货设计目也表现为零部件总运输成本和库存成本最小化。

通过物流企业来完成取货任务后，物流企业成为了零部件供应主要承担者，汽车制造商根据市场情况制订了生产计划后，通过与物流企业公司以及各零部件供应商信息共享平台，发出物料需求订单到物流企业和各零部件供应商处;零部件供应商接到组装厂下发订单后，制定出本企业相应零部件生产计划及时备货;物流企业制定出相应取货计划，设计出取货路线，安排取货车辆，以便准时地、高效地为组装厂提供JIT取货物流服务。

1、循环取货优点

循环取货模式是通过闭环运输拉动式取货，具有定时性、多频次、小批量特点，其优点主要表现在：

A.循环取货可以优化运输网络，弥补传统运输弊端;

B.有利于提高运输效率和装载率，在将具体物流运输操作外包给物流企业运作时，在产量相同情况下，运输成本将大大下降;

C.循环取货在整个供应链中把零部件供应商、零部件分配中心、零部件整合中心、物料箱包管理中心以及组装厂都串联起来，从而能够系统地考虑整个供应链以及出现问题。

D.由于高频次、小批量供货，使供应商供货量与组装厂量在频次和数量上相当，装配线附近库存区到了缓解并提高了利用率，也节省了货架以及料箱。

循环取货模式符合JIT供应方式要求，是支持JIT一种必要手段，成功实施循环取货模式必然会有利于实现JIT供应。

2、循环取货应用条件

（1）应用行业要求

循环取货较适用于配送特点是高频次、小批量配送行业，除能在汽车制造业使用这种方式外，电子制造业以及零售业也可以采用。

电子制造商把电子元件承包给物流企业运输，最后自己只是组装生产。

在我国主要电子生产地区，如长三角和珠三角地区，许多大型电子厂周围都有大量电子元器件配件供应商，这给Milk-run推行提供了很好基础。

位于珠海佳能（中国）成立了佳能物流有限公司，负责到各个供应商处取货实施Milk-run后，佳能物流成本和电子零部件库存大大降低。

零售业通过在零售网点比较集中区域设置一个仓库，根据各个网点不同需求数量进行配送，其配送特点是小批量、高频次。

在传统配送方式下，会造成运输成本和库存量都居高不下。

为了降低运输成本和库存，可以采用这样方式:

供应商可以用一辆车将各超市所需货物全部装上，然后按各超市对货物需求轻重缓急程度送至各超市，如果是正常补货，可以按照预先设计路线，将货物送至各零售店。

这样方式我们称之为“循环送货”，实际上，其本质思想还是Milk-run运输模式。

（2）信息系统要求

众所周知，供应链良好运作依赖于各节点成员整体协作。

当制造商生产计划有更改时应及时通知供应链节点上各个供应商，以便各供应商对生产计划做出快速调整。

同时，生产厂商从供应商处获取原材料信息，依据供货商产品状况，合理及时安排生产计划。

循环取货追求目标是不断做到同步供应，因而需要把装配厂采购需求计划及时发送给零部件供应商及物流企业，供应商也需要对交货要求做出及时回应，这就必须建立一个高质量信息平台，实现信息共享及时性、有效性和安全性。

因此，信息化程度高、及时有效信息共享是循环取货得到顺利实施基础。

当前，国内大多数企业可能还无法达到国外企业先进信息共享程度，但可以根据自身信息化基础决定使用Internet、电话、传真或者E-mail中某些手段进行信息交换。

在现实中，汽车组装厂可以利用物流企业信息系统建立属于自己循环取货信息平台，这部分物流企业规模相对较大，实力较强，信息系统比较先进。

（3）对供应商要求

在循环取货实施过程中，供货时间都是规定得较为严格，并且取货常常是由物流企业承运商来执行，因而车辆取货时基本无法进行质量检验，只是在零部件入库是由组装厂质检员检验。

当遇到质量不合格产品，也可以随着循环取货流程中，由物流企业送回供应商处，但现实中常常会需要供应商进厂补修或是重新单独送货，这不仅增加运输成本，也具有很大风险性。

因此，在Milk-run模式中供应商，零部件质量必须是可靠稳定，汽车制造企业也可以建立检验标准，采用不定期抽查供应商等手段来控制产品质量。

汽车装配厂需要与供应商建立供应链伙伴关系，协助供应商应用和实施JIT,帮助其进行产品研发改进。

这样，供应商也会主动配合Milk-run项目实施推行，并为主机厂产品开发提供设计支持等。

（4）对企业领导和员工理念要求

任何公司或者企业在在变革途中总会遇到很多障碍，尤其是那些财务状况比较良好，公司规模相对较大企业，一旦发生改革就会改变一部分人切身利益，会使一部分人失去自己核心优势和地位甚至会丢掉自己现有工作。

因此，要成功推行改革就就要从员工利益出发，保护员工利益加强对员工沟通交流激发他们变革热情，让他们成为变革中一份子，为变革出谋划策，变阻力为促力。

（5）对物流企业要求

物流企业出现使得制造企业能够将更多注意力地关注到自己产品设计、生产、销售等核心环节，而把非核心物流业务外包出去。

而物流企业由于是规模经营，不仅可以提供快速反应系统，还可以利用自身资源优势，廉价、安全地实现取送货功能。

选择适合制造企业物流企业公司是制造企业一项艰难任务，和优秀物流企业合作可以提高物流效率，从而增强企业竞争力。

那么，选择合适物流企业标准是什么?

对物流企业选择，首先要求物流企业要具有较快反应能力，能够敏锐回应用户需求。

此外，现代物流企业通常是综合物流企业，有运输、装卸、储存、传输、信息多种功能，同时由于物流企业规模化和专业化，有必要实现物流机械化和现代化，力争以最快速度、最低成本、最安全地完成取货任务。

在汽车整装产业中应用循环取货是普遍存在，并已被广泛应用在上游供应链汽车物流中。

丰田，福特，通用，戴姆勒-克莱斯勒汽车企业都采用了循环取货汽车零部件入厂模式，在很大程度上满足了JIT供应，实现了高质量，高精度汽车零部件入厂物流服务目标。

在中国，上海通用汽车公司与安吉天地物流企业合作，通过对需求零件数量总类、供应商资质、生产计划和交通条件综合分析和论证，提出并实施了循环取货模式。

循环取货模式是物料从生产厂商到组装厂之间一种运输方式。

在整个链条上它把零部件供应商、承担零部件运输物流企业、负责生产组装厂以及各个配送中心串联起来，各个环节要做到协调一致，就要对各个部分提出特别要求和条件。

从外到里对企业进行综合分析并进行严格论证,比如:

合理安排资源、运作模式规划、具体方法选择、模型开发以及具体方实施分析,从而做到量身定制。

（二）重心法

重心法是一种用于选址典型方法，主要通过把整个系统中供给点和需求点置于一个平面物流系统中并把每个点都赋予重量，从而通过求出整个系统重心来获取物流系统中心位置。

重心法假设条件

重心法应用于物流网络系统规划问题，依据产品运输总费用最小化来决策，因此涉及到以下四个前提假设:

第一运输费用与距离策成正比。

第二运输线路按照直线或者基本按照直线考虑。

第三不考虑关于配送中心除运输费用之外一切费用。

第四不考虑因环境变化导致企业经营变化，如成本与未来收益与变化，默认决策环境相对静止，即不考虑将来运费率变化。

待选址设施到现有节点i之间距离为Di，其计算公式如下：

重心法应用

重心法应用首先在坐标轴上标注表示各个位置点，在国际上，通常使用经纬度表明具体位置点。

之后，通过计算相应运输成本最低值坐标

与

，即：

式中：

TC—满足货物运输需求总运输成本

Vi—设施点i运输总量；

Ri—待选址设施到设施点i运输费率；

Di—待选址设施到到节点i距离；

对目标函数求偏导，并带入距离计算公式，经过数学整理可求出待选设施点坐标如下：

式中，

与

—待选设施坐标，Xi、Yi—已知供应点与需求点坐标。

或者直接用规划求解得出答案：

最后，依据算出重心坐标值来确定对应地点。

（三）C-W算法原理

节约里程法也被称为C-W算法。

其原理如下图所示，设P为汽车制造商，A和B为零部件供应商，它们彼此间道路距离分别为a,b,c。

图一

假设供应商A,B分别使用一辆货车向汽车制造商配送零部件，车辆总行驶里程为:

2a+2b。

现在我们计划使用一辆货车分别去供应商A,B处装取零部件（我们假设运输车辆可以满载两个供应商处零部件），取货路线是P>A>B>P，实行单线循环取货，运输车辆总行驶里程为a+b+c.

可以看出，第二种循环运输方案比第一种方案更节省运输距离:

（2a+2b）一（a+b+c）=a+b-c>0

这一节约距离我们称之为“节约里程”，这种方法也称为“节约里程法”，由于是Clarke-Wright提出，也简称为C-W算法。

当我们己经确定零部件运输路线后，如果零部件供应商相对较多，可以按照上面方案，将选取两个最大“节约里程”供应商彼此连接在一起，这样在循环取货中能够节约更多距离。

此外，我们还要考虑到运输车辆容积以及重量。

在满足这两个限制条件下，将其它供应商节点按照“节约里程”大小排序并纳入其中，以期获得最优节约效果。

四、XX物流公司车辆路径优化解决方案

（一）XX物流公司实施Milk-run模式条件

集团是一家重型汽车组装制造型公司，每年产值在100亿左右，曾经一度被认为是重型汽车行业奇迹。

目前在全国供应商400到500家，分布在我国东部、北部以及南部，并且已经与供应商建立起了稳定友好合作关系。

XX物流公司是集团旗下子公司，为集团提供物流服务。

随着公司建立，ERP系统、GPS系统等应用，已经建立了完整高质量物流信息平台，实现物流信息在供应商以及集团内部共享，这高度信息化奠定了实施循环取货基础。

XX物流公司拥有各种运输车辆300辆，机加设备120余台，厂房及仓库作用面积达6万多平方；拥有丰富人力资源，在职员工1443人，40%员工有丰厚知识与技能；拥有专业领导班子、专业物流运作理念以及专业物流信息系统。

从上文可以看出，集团已经具备了实施循环取货条件。

（二）ＸＸ物流公司运输线路设计

１、确定中转站大致区域

中转站类似一个仓库，负责集散零部件。

建设中转站首先需要确定区域范围，本方案利用各个省（直辖市）供应总量确定4个区域范围，个别大供应商货物允许不经中转站直达XX物流生产线旁仓库。

图2供应商分布图

可以从图2中得出华北以及东北地区供应商分布较少，只需要一个中转站；华东地区供应商分布密集，需要二个中转站；中南、

西南及西北地区供应商分布少，只需要一个中转站。

将所有供应商按省份排列可得：

表1供应商按省份排列供应量

在这个表格中清楚地显示出浙江省、湖北省、江苏省、辽宁省都有3个或者是3个以上零部件供应商数量。

因此，