汽车零部件中转库房存储量仿真算法研究

张梅美，李 强，刘国松

（长春一汽国际物流有限公司，吉林 长春 130011）

1 引言

对于汽车零部件第三方物流企业来说，库房面积利用率是直接关系到物流企业成本高低的关键性因素。在物流供给及运输的诸多不确定因素的影响下，设计者仅凭经验计算零部件存储量往往偏差较大，易出现存储量设置过多或过少等现象。存储量过少，容易造成停产，存储量过多，则不利于仓储实物流动，影响库房面积利用率。因此，确定库房合理的零件存储量是控制仓储成本的有效手段。

2 基础存储量测算模型

2.1 库房基本情况介绍

A库房是某汽车零部件第三方物流企业的中转库房，其接收上游库房固定节拍供货，同时根据下游库房的需求组织配送，库房之间通过看板实现拉动式要货。库内流程包括入库、存储、转换包装、备货以及出库。

2.2 基础存储量的建模测算

基础存储量的设置需要考虑零件常规周转率、一定量的风险储备、货位利用率以及成模数转换包装。假设库房共有j种零件，下面建立第i种零件存储量Si的计算方法。

其中：Pi—第i种零件的货位数

Cmaxi—第i种零件的单货位最大存储量

di—第i种零件的最小成模单元

为了使转换包装前后不产生零头件，因此引入最小成模转换单元的概念。其次，零件的货位数取决于零件常规周转率以及风险储备的设置，可根据零件的到货周期及送货周期确定。

其中：Mi—第i种零件的日计划产量

Ni—第 i种零件的单车用量

T—日工作时间，单位：h

t—零件储备时间，考虑零件常规周转量以及风险储备量

根据补货及配送的时间暂时设定A库房高储值为12h，低储值为8h。当零件抵达低储值时自动触发要货，上游库房接收到要货后组织向A库房送货，并按要求在4h内抵达。

Wi—零件到货单位包装数量

Li—零件转换后单位包装数量

其中Wi应考虑每种零件的到货方式，比如托盘化零件应以整托数量作为参量，求出最小成模单元di以后，只要保证存储量是di的整数倍，就可以确保零件在转换包装过程中不产生零头件。

3 仿真平台搭建及模拟

3.1 仿真平台界面设置

新建EXCEL文档，作为仿真平台主表。列表头分别键入“零件号”、“是否转换”、“零件基础存储量”、“单次补货量”以及“单张看板量”等信息。由于抽取样本共计6d，根据看板要货时间将一天划分为24个时间段，即0-23时。然后在EXCEL“开发工具”选项卡下选择新建控件，如图1所示，将控件按钮的caption属性设置为“统计”，在设计模式下双击按钮，即可进入EXCEL宏编程界面。

（1）补货逻辑：根据实际情况设计转换件补货时间为5h，非转换件补货时间为4h。当零件达到低储值，仿真系统默认该零件在4h或5h后进行定量补货。

图1 仿真主表部分截图

（2）配送逻辑：在R3系统选取要货数据为样本，并以要货时间作为零件的出库时间，下载样本数据并保存为EXCEL文件。为了便于主表程序读取数据，现将要货日期，例如2017/8/30转换为数值类型，即“42977”，得到仿真副表，见表1。

表1 仿真副表样表

3.2 仿真平台模拟

将仿真副表（以下简称“副表”）与仿真主表（以下简称“主表”）保存在同一路径，当点击“统计”按钮时，触发仿真开始，程序将携带主表中的零件号在副表中检索并计算零件当前存储量，填入产生出入库行为的时间段内，并生成报表。仿真逻辑关系如图2所示。

部分脚本如下：

图2 仿真逻辑示意图

3.3 算法可行性验证

项目中722种零件，每种零件检索6天的补货及出库记录并进行计算，在电脑I5处理器，WIN7系统，2G内存，500G硬盘，1G独显的配置下，运行6小时20分钟左右输出报告。报告部分截图如图3所示。

通过仿真测算可以得到每种零件的动态高低储，报告显示有31种零件存储量设置过低，出现拉空现象，需要上调低储值。有221种零件的基础存储量设置过高，经过修正后货位数减少235个，节约面积646.25m2，约35.4万元/年。此数据表明该仿真测算方法可行。

图3 仿真报告部分截图

4 结论

本文通过建立仿真测算平台，实现以历史动态数据为输入，完成对规划数据的仿真模拟，进而实现零件存储量的修正测算。该方法解决了库房零件存储量测算仅凭经验、算法不可靠等问题，也为后续业内仓储存储量规划测算提供参考。