SCy天津科技大学物流布局规划与设计课程设计一.docx

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SCy天津科技大学物流布局规划与设计课程设计一

物流布局规划与设计课程设计

课程设计指导书

（一）

一、目的

“物流系统规划与设计”课程设计是对物流配送系统做一次系统的设计训练，它是《物流系统规划与设计》课程的一个重要教学环节，其主要目的是：

1、通过课程设计使学生对配送中心选址、系统布局优化、配送业务流程设计、物流组织有一个比较清楚的感性认识，为以后的工作实践奠定基础。

2、通过选址与布局规划、流程设计，掌握配送中心规划的基本原理与运作方式，培养学生将理论用于实际的能力，同时，也培养学生分析问题、解决问题的综合能力。

3、通过常用数学优化方法的使用，数学模式的建立，进一步强化学生业务基础知识，同时通过地图的利用，强化学生对其它业务工具的应用能力。

4、组织结构与职位设计的训练，主要是为了学生走入实际工作进行物流组织变革，形成高效的物流管理运行机制以及毕业后快速走上中高管理层奠定理论基础。

二、设计任务

请根据上述相关信息进行此汽车制造企业的商品车销售物流的分析和方案设计，相关信息可以根据情况适当合理假设。

方案至少应包括以下内容：

一、分析原物流操作模式存在的问题，提出具体改进措施并说明原因；

二、请根据你的改进计划，进行物流方案设计：

（方案设计遵循满足服务要求前提下的成本最低原则）

请描述你所设计的物流方案的服务范围；

请在设计方案之前对相关假设条件、方法论和数学模型进行阐述；

请设计此项目物流网络系统和网络节点布局示意；

请根据你设计的方案进行信息系统设计，并描述系统模块功能需求；

请描述你所设计的物流方案下的业务操作流程；

根据你所设计的系统，描述需要哪些运输方式（公路、水运、铁路）？

不同运输方式的运力资源如何配备（需要多少汽车、船舶和专用火车车厢）？

在各个网络节点需要哪些具体的业务操作和增值服务？

请设计此项目公司的组织架构并进行岗位设置（绘出组织结构图）；

请对组织架构下所设计部门进行工作职能描述。

三、请对原物流操作模式和你所设计的操作模式的方案进行定量比较分析

1、原物流模式和你设计的物流模式的对应项目比较；

2、原物流模式和你设计的物流模式的运输方式需求比较；

3、原物流模式和你设计的物流模式的运力资源需求量分析；

4、原物流模式和你设计的物流模式的运营成本对比分析；

三、案例介绍

第一部分：

案例背景介绍

一、基本情况

1、国内某汽车制造企业（为方便计算，生产和发运地假设为哈尔滨市）的销售物流业务，2009年总生产汽车为24万辆，出口2万辆，其它全国范围内销售；

2、淡旺季情况：

每年11月到次年2月为旺季运输，是正常运输运力需求的200%；每年5-7月为淡季运输，是正常运输运力需求的50%；其他为正常运输；

3、2009年以前基本全部为公路汽车运输方式，点对点运输到二级以上城市（包括省会城市），简化起见，可以在每个省份内挑选重要的二级城市5个左右；

4、运费标准：

每辆商品车的运费为1200元，即1200元/辆。

5、订单周期：

假设为2周一次。

二、存在问题：

1、运输方式单一，主要是点对点运输模式；

2、旺季车辆严重积压、运力资源不足，甚至造成停产；

3、淡季运力资源过剩，运输司机业务不饱和，经济利益受损，司机抱怨；

4、运输提前期难以控制，不能均衡生产和运输。

三、客户要求

1、商品车要求“零”公里交货（即交车时车辆行驶里程不高于50公里）；

2、运输时间：

从装车到交到客户4S店或指定地点在一周内；

3、商品车交车时无破损，否则按照厂家规定赔偿；

4、相关保险费用包含在运输价格内，并由物流企业负责。

第二部分：

相关信息和数据

一、车型和数据

车型分类

车型外型尺寸（长*宽*高，mm）

可选择运输方式

A

3745*1505*1925

公路、船舶

B

3588*1563*1574

公路、铁路、船舶

C

3885*1695*1635

公路、铁路、船舶

D

4434*1708*1471

公路、铁路、船舶

二、运输方式和运输设备数据

运输设备

载运内尺寸（长*宽*高，m）

备注

专用汽车

19.6*2.40*

双层，平均可以装8辆

专用火车厢

17.0*2.69*（1.60上层，1.65下层）

双层，一列43节车皮

RO-RO船

300、600、800个车位

高度满足车辆外尺寸

三、2009年国内销售信息

区域

省份

各车型年销售量（台）

年总销售量（台）

A

B

C

D

汽车运次

总运量

东北

黑龙江

10080

2592

1440

288

150

14400

吉林

5376

1382

768

153

80

7680

辽宁

8064

2073

1152

230

120

11520

内蒙古

5376

1382

768

153

80

7680

华北

北京

17472

4492

2496

499

260

24960

天津

6720

1728

960

192

100

9600

河北

12096

3110

1728

345

180

17280

河南

10752

2764

1536

307

160

15360

山东

10080

2592

1440

288

150

14400

山西

5376

1382

768

153

80

7680

西北

陕西

2016

518

288

57

30

2880

宁夏

1209

311

172

34

18

1728

青海

1008

259

144

28

15

1440

甘肃

1344

345

192

38

20

1920

西南

重庆

806

207

115

23

12

1152

四川

6720

1728

960

192

100

9600

云南

1344

345

192

38

20

1920

贵州

1881

483

268

53

28

2688

华中

安徽

2016

518

288

57

30

2880

湖北

4838

1244

691

138

72

6912

湖南

4368

1123

624

124

65

6240

华南

广东

10752

2764

1536

307

160

15360

广西

2016

518

288

57

30

2880

海南

1008

259

144

28

15

1440

华东

上海

1008

259

144

28

15

1440

江苏

10617

2730

1516

303

158

15168

浙江

6451

1658

921

184

96

9216

华东南

福建

1612

414

230

46

24

2304

江西

1612

414

230

46

24

2304

合计

154022

39605

22003

4400

2292

220032

四、成本费用（单位：

元/辆*公里）

A型车

B型车

C型车

D型车

公路

0.65

0.70

0.70

0.75

铁路

0.65

0.65

0.70

水路

0.60

0.60

0.60

0.60

（铁路、水路运输成本中不含卸车、卸船前后的短途公路运费）

四、设计过程和步骤

（一）分析原物流操作模式存在的问题，提出具体改进措施并说明原因：

1、运输方式单一，主要是点对点运输模式。

可在全国建立3-5个配送中心，有效地缩短运输总距离，提高车辆利用率，有效合理控制库存，大大的提高了各地区之间的协调能力。

2、旺季车辆严重积压、运力资源不足，甚至造成停产；

3、淡季运力资源过剩，运输司机业务不饱和，经济利益受损，司机抱怨。

对于第二、三两个问题，分析得到销售量呈季节性变化，且差额比较大，可采用淡季运输量进行设备规划，部分业务外包，或将整个运输业务外包，与其他企业形成合作伙伴关系。

4、运输提前期难以控制，不能均衡生产和运输。

建立配送中心，信息化管理。

（二）、根据改进计划，进行物流方案设计：

1．进行全国物流配送中心选址，物流方案的服务范围

从2009年的销售数据来看。

该汽车制造企业的销售的主体是A型车。

从所给运输方式来分析，A型车由于高度太高，火车运输不能进行，只能用水路和公路运输来完成。

从而考虑的主要方向是水路和公路运输。

从所给数据分析，公路运输，每层x=19600/3745=5.2，y=2400/1505=1.6，所以每辆专用汽车运输A型车的数量为5辆*2层=10辆。

水路运输，每艘RO-RO船一次可以运输A型车300，或者600，或者是800。

为了达到效益最大化，这里选择800作为依据。

对于B型车。

公路运输x=19600/3588=5.5，y=2400/1563=1.5所以每辆专用汽车每次运输的数量为5*2=10辆。

铁路运输x=17000/3588=4.7，y=2690/1563=1.7每个专用火车厢每次运输的数量为4*1*2=8辆。

每辆专用火车运输数量为4*2*1*43=344。

水路运输每艘RO-RO船每次仍为800辆。

对于C型车，公路运输x=19600/3885=5.04，y=2400/1695=1.4每辆专用汽车每次的运输量为5*2*1=10辆。

铁路运输x=17000/3885=4.38每个专用火车厢每次运输的量为4*1*1=14辆。

每辆专用火车每次运输的数量为4*1*1*43=172辆。

水路运输每艘RO-RO船每次运输量仍为800辆。

对于D型车，公路运输每辆专用汽车每次的运输量为4*1*1*2=8辆。

铁路运输每个专用火车厢每次的运输量为3*1*2=6辆。

每辆专用火车的运输量为3*2*1*43=258辆。

水路运输每艘RO-RO船每次的运量为800。

A型车

B型车

C型车

D型车

公路

10

10

10

8

铁路

344

172

258

水路

800

800

800

800

由此可见，一次运输量，水路运输量最大，铁路次之，公路最少。

在运输的过程中，尽量保证车辆或者船的满载，使费用达到最低。

对于铁路运输，由于运输的范围只在B,C,D型车之间，且总的运量较小。

为了节约费用，可考虑将B,C,D型车混装进行运输。

模型运输距离的相关假设。

这里面为了方便起见，设公路运输的距离为两地直线距离的1.21倍，铁路运输距离为两地直线距离的1.24倍。

水路运输距离，查阅相关水运距离，与直线距离无关。

原则应尽量选取靠近销售量大的省份作为配送中心，减少二次运输和装卸搬运费用。

A型车的销售量占总销售量的154022/220032=70%左右，要是运输成本最低，优先考虑A型车的配送路线和配送方式。

由于水路的费率比较低,对于A型车尽量采用水路运输。

铁路和公路单位直线距离的费用分别为：

A型车公路为0.65*1.21=0.7865。

B型车和C型车公路运输为0.7*1.21=0.847.铁路运输为0.65*1.24=0.806。

D型车公路运输为0.75*1.21=0.9075，铁路运输为0.7*1.24=0.868。

由此可见，对于B,C,D型车，铁路的直线距离单位费用比公路要低。

所以为了节约成本，在公路和铁路同时能够到达莫地方时，优先选择铁路运输。

区域

各车型年销售量（台）

年总销售量（台）

A

B

C

D

汽车运次

总运量

东北

28896

7429

4128

824

430

41280

华北

62496

16068

8928

1784

930

89280

西北

5577

1433

796

157

83

7968

西南

10751

2763

1535

306

160

15360

华中

11222

2885

1603

319

167

16032

华南

13776

3541

1968

392

205

19680

华东

18076

4647

2581

515

269

25824

华东南

3224

828

460

92

48

4608

由销售数据来分析，选择物流中心。

从09年的销售数据来看，该企业的售主体为东北，华北，华东，华南地区。

我们知道，物流中心的作用是是对货物的集中和分散，便于管理。

对于货物的运输路程，有时候，可能会增大货物的运输路程，造成迂回运输。

导致运费增加。

所以物流中心选择的过多，可能会造成运输费用的增加。

从地图上看

将网络分为A-E五个区域。

则每个区域内个距离为：

A区

哈尔滨

长春

沈阳

总和

哈尔滨

0

242

515

766

A区，哈尔滨作为生产地，直接选择其为东北地区的配送中心，降低成本，服务东北三省。

B区

北京

天津

石家庄

郑州

济南

太原

西安

银川

西宁

兰州

呼和浩特

总和

北京

0

120

258

625

367

393

910

888

1328

1180

403

6472

天津

120

0

269

584

272

429

911

949

1385

1291

502

6712

石家庄

258

269

0

378

270

166

652

721

1136

968

382

5200

郑州

625

584

378

0

372

359

428

771

1087

902

697

6203

济南

367

272

270

372

0

411

775

966

1357

1183

646

6619

太原

393

429

166

359

411

0

514

547

964

788

335

4906

西安

910

911

652

428

775

514

0

525

704

511

776

6706

银川

888

949

721

771

966

547

525

0

451

340

536

6694

西宁

1328

1385

1136

1087

1357

964

704

451

0

196

981

9589

兰州

1180

1391

968

902

1183

788

511

340

196

0

874

8333

呼和浩特

403

502

382

697

646

335

776

536

981

874

0

6132

B区的需求量北京，河北，山东，河南四省市需求量最大，考虑北京的地价，交通管制等约束条件不考虑北京为配送中心，因为各城市之间主要以陆路运输为主，石家庄的陆路运输距离总和最短，加之其较大的需求量，便利的交通运输条件和其周围省市的需求量增长空间，选择它为北部地区的配送中心，服务内蒙古，北京，天津，河北，山西，河南，陕西，甘肃，青海，宁夏，青海等省市。

C区

重庆

成都

昆明

贵阳

总和

重庆

0

257

630

394

1281

成都

257

0

631

538

1426

昆明

630

631

0

442

1703

贵阳

394

538

442

0

1374

C区域由于成都的需求量最大，陆运距离适中，而且是西南地区的交通枢纽，有便利的交通运输条件，政策鼓励等积极因素，所以西南地区的配送中心选择成都；服务四川，云南，贵州，重庆四省市。

D区

上海

南京

杭州

合肥

武汉

长沙

福州

南昌

总和

上海

0

279

170

424

697

903

608

607

3688

南京

279

0

244

150

460

704

658

469

2964

杭州

170

244

0

339

569

742

465

445

2974

合肥

424

150

339

0

318

572

675

377

2855

武汉

697

460

569

318

0

292

706

270

3312

长沙

903

704

742

572

2921

0

676

310

6828

福州

608

658

465

675

706

676

0

436

4224

南昌

607

469

445

377

270

310

436

0

2914

D区各省市需求量均较大，从成本最低角度出发，运输方式为水运较为合理，交通运输条件也很便利，所以选择上海作为配送中心，服务南京，江苏，浙江，安徽，湖北等省市。

E区

广东

南宁

海口

总和

广州

0

494

458

952

南宁

494

0

373

867

海口

458

373

0

831

E区广州作为中国最大的开放城市，较大测需求量，有成熟的运作模式，便利的交通运输条件，而且南部的二线城市的需求量正在与日剧增，从长远的角度考虑，将南部的配送中心选择广州，服务广东，广西，海南三省市。

得到下图：

2.数学建模:

1）．建模假设：

（1）运输过程中采取合理管理措施，车辆不会出现破损的情况。

（2）运输的费用只于运输的距离，运量，和运输方式有关。

其他外部因素或者内部因素不考虑。

（3）运输过程中，从某地到某地的最长时间不超过7天，满足从装车到交到客户4S店或指定地点在一周内。

（4）交车时车辆行驶不超过50公里。

满足商品车要求“零”公里交货。

（5）生产能力能够很好的满足淡旺季的需求。

（6）运输量总是集中在省会城市。

2）.建立模型

设从某地到某地的运输总费用为F（x）=Q*L*a+b。

其中Q为汽车运输的总数量，L为对于铁路运输和公路运输来说为两地的直线距离，对于水路运输来说，则为两地水路运输的历程。

a对于公路和铁路运输来说，为单位直线距离的运费。

由问题分析知道，对于公路运输，由问题分析知道，公路运输只适用于A型车，故a=0.65*1.21=0.7865,对于铁路运输，对于B,C型车a=0.65*1.24=0.806,对于D型车a=0.7*1.24=0.868。

对于水路运输，a=0.6。

b为对于铁路运输和水路运输，卸船，卸车前后的公路运输费用。

对于公路运输，b=0。

3、请根据你设计的方案进行信息系统设计，并描述系统模块功能需求

该信息系统的综合业务系统主要有：

（1）业务处理模块

（2）协调控制模块

（3）预测、决策支持和方案评价模块

（4）业务受理模块

下面是信息系统设计和系统模块功能需求模块描述如图：

4、请描述你所设计的物流方案下的业务操作流程；

根据整体物流方案，设计业务操作流程如下图：

根据需求向各地配送

订单处理信息反馈

·

5、根据你所设计的系统，描述需要哪些运输方式（公路、水运、铁路）？

不同运输方式的运力资源如何配备（需要多少汽车、船舶和专用火车车厢）？

（1）生产地和配送中心之间的运输：

具体见图表

哈尔滨—石家庄和哈尔滨—成都A型车：

采用公路运输，BCD型车：

采用铁路运输；

哈尔滨—南京和哈尔滨—广州A型车：

采用公路运输+水路运输，即由哈尔滨—（公路）—大连—（水路）—上海/广州BCD型车：

采用铁路运输+水路运输，即由哈尔滨—（铁路）—大连—（水路）—上海/广州。

以上均暂未算汲铁路运输与和水路运输时的装卸前后的公路运输

（2）配送中心与城市网点之间的运输：

见图表

配送中心到各城市节点运输成本计算

需运输设备（运次）

车型

运输方式

距离

系数

费率

单位容量

运量

运输成本

汽车

火车厢

RO-RO船

哈尔滨

长春

A

公路

242.3

1.21

0.65

8

5376

1024498.675

672

300

600

800

BC

公路

242.3

1.21

0.7

8

2150

441240.415

269

D

公路

242.3

1.21

0.75

8

153

33642.74925

20

沈阳

A

公路

511.3

1.21

0.65

8

8064

3242836.397

1008

B

铁路

511.3

1.24

0.65

8

2073

854299.4694

260

C

铁路

511.3

1.24

0.65

4

1152

474748.1856

288

D

铁路

511.3

1.24

0.7

6

230

102075.932

39

成都

重庆

A

公路

254.8

1.21

0.65

8

806

161522.5612

101

BC

公路

254.8

1.21

0.7

8

322

69492.6232

41

D

公路

254.8

1.21

0.75

8

23

5318.313

3

贵阳

A

公路

511.6

1.21

0.65

8

1881

756864.3654

246

B

铁路

511.6

1.24

0.65

8

483

199164.8568

61

C

铁路

511.6

1.24

0.65

4

268

110509.6928

67

D

铁路

511.6

1.24

0.7

6

53

23535.6464

9

昆明

A

公路

638.4

1.21

0.65

8

1344

674824.5504

168

B

铁路

638.4

1.24

0.65

8

345

177519.888

44

C

铁路

638.4

1.24

0.65

4

192

98793.6768

48

D

铁路

638.4

1.24

0.7

6

38

21056.9856

7

8471944.983

48953

车型

方式

距离

系数

费率

运量

运输成本

汽车

火车厢