走进阳合
近年来中国制造业发展迅速，其中服装产业更是形成庞大的生产规模，推动着中国经济的增长。根据国家统计局的数据，2016年以来服装批发期末商品库存额呈现持续上升趋势，2018年已达到837.3亿元[1]。由此可见，我国服装商品库存额较大，库存量也较大，占据着企业的经营成本。面对如此庞大的库存量，提高出入库效率、更充分地利用仓储空间变得更为重要。
由于仓储管理在物流系统中还没有得到重视，导致仓储效率低下，所以国内很多学者就仓储布局和设施设备的使用效率进行了仿真模型研究，或以相关研究方法理论为基础提出优化方案。黄永昌通过建立Flexsim仿真模型对服装企业的仓储作业流程进行仿真分析，优化仓储设施的布局和规划，缩短了设备和操作员的空闲时间，提高了货品周转率，减少了人力、财力、物力的投入[2]。卢焕根据对生产制造层和运作层的分析，建立服装厂生产物流系统仿真模型，提高设备匹配程度、设施布局合理性，保证服装制造的生产平衡[3]。路亮采用模块化建模思想在Flexsim环境中建立厂区调度、收货入库、储分一体和条烟分拣模块的仿真模型，从而提炼出物流配送中心系统改进和发展的方向与方法[4]。石雯丽以建立的面向对象Petri网模型为基础，分析服装企业的供应链特点，并采用Flexsim仿真软件模拟服装企业供应链的运作过程，提出推-拉式供应链运作模式[5]。因为DC公司是对玉米进行深加工的企业，所以白晓宇结合其产品的特性，通过SLP法分析各作业单位的关系来规划物流路线，使其更精简，并应用Flexsim软件找出仓库存在的问题，然后通过调整设施设备改善仓储系统[6]。
从以上的参考文献来看，国内学者主要通过Flexsim建立模型或相关研究方法理论来研究物流系统，解决仓储问题，主要研究的是仓储布局、设施设备的使用效率和仓库资源利用率。通过研究发现，合理的仓库布局能充分利用仓库空间，避免盲目扩大或缩小仓库面积，节省人力、物力、财力，提高仓库作业效率，减少仓库成本。本文立足H服装厂的现有成品仓库，利用Flexsim软件对其仓库设施和布局进行建模分析，进而在不改变仓库现有规模，不明显增加设备的情况下，提出优化改进方案，以提高效率、节约成本。
H服装厂是具有自主开发、设计、生产、销售能力的综合型服装加工企业，主要生产四种类型的服装:T恤、POLO衫、球服、广告衫，面对的客户主要有实体店、外贸店、大卖场等。该服装厂成品仓库自动化程度不高，仓库总体布局简单，存储设备有限。仓库作业中货物的检验、整理分类、拣货、储位分配和装载作业等大部分操作都是通过人工实现的。
H服装厂成品仓库平面示意图如图1所示，该成品仓库采用单边进出的形式，即整个成品仓库只有一侧有大门可以进出，成品仓库内部分为收货区、检验区、理货区、存储区、拣货区、包装区、复核区、杂货区和发货区。
结合H服装厂出入库作业流程(图2)，可以看到产品从生产线下来后，到达成品仓库会先进行产品检验，检验合格后才能进入仓库作进一步库存管理，不合格则返回生产车间。然后，根据客户订单打包产品运输至客户，完成交接手续。若客户对产品不满意，需要退货，则进入退货处理流程。客户把不满意的货品返回服装厂后，工作人员进行退货检验，满足退货条件的允许退货。工作人员对退货货品进行检验，货品合格后进入成品仓库，重新录入货品信息，做好登记手续，不合格的货品则返回生产车间。
H服装厂实行的是八小时工作制，此仿真模型是假设成品仓库的一天工作量，仿真模型时间单位为秒，因此仿真运行时间设为28800秒。
对H服装厂成品仓库进行仿真模型的实体如表1所列，具体如下:
(1)发生器:发生器1模拟的是生产车间，通过调研得到该服装厂的成品到库时间间隔数据统计表，变量为成品入库时间间隔。通过数据拟合，得到该数据服从正态分布，其均值为15，方差为2。H服装厂的产品生产数量是根据客户的订货量制定的，每种产品的订单数量是平均的。因此发生器按照生产每种产品25%的比例设置四种类型的临时实体，同时按照不同类型设置颜色便于区分。发生器2模拟的是产生托盘，到达时间按时间表设置。
(2)操作员:模拟工作人员。其中拣货员根据实际工作每次拣货容量为5个产品。两名上架员将货物搬运至货架时，需根据实际货物的颜色、尺码等具体情况分配到相应货架中的库位，因此每次搬运容量为1个产品。
(3)处理器:模拟检验、理货等作业，均需要操作员加工。根据收集到的数据，每件服装的检验时间一般为3.5s，检验合格后流入下游的处理器2进行整理分类，一般需要的工作时间为6s，同时在输出设置根据不同case选择输出端口，输送到相应货物的暂存区。
(4)暂存区:模拟各个类型货物的堆放，四个暂存区参数设置一样，以A货物暂存区为例，暂存区的最大容量为1000，同时需要2名操作员搬运货物到相应货架，勾选“使用运输工具”。
(5)合成器:H服装厂每天平均有5个订单，拣货员按照订单进行拣货包装。把所收集的订购数量输入全局表，合成模式选择打包。结合企业的实际出库操作流程，需要预置时间2s，即当拣货员从货架搬运货物到达合成器时，理货员不是立刻将货物放到合成器上，而是经过封好箱底，贴标签等工序，再进行打包包装，包装、复核工作时间一般为5s。
根据H服装厂成品仓库的实际布局以及作业流程建立的仿真模型全局如图3所示。
模型运行完毕后，根据表2所示的检验和理货这两个处理器的状态，可见其空闲率分别为77%和60%，利用率只有23%和40%，处于无工作状态时间较长，设备利用率低，造成资源浪费，所以此处需要减少处理器个数，提高设备利用率，降低成本。
分析表3所示的操作员工作状态，检验员和理货员的空闲时间较大，而两名上架员则处于高负荷运转状态，利用率高达91.5%和86%。同时发现两名上架员在行走过程中花费较多时间，空载行进时间占到45%和42%，总距离分别达到46815.74米、44029.49米，可见此仓库布局不合理，行走路径较长，搬运效率低下。
暂存区的等待运输时间表示实体临时堆放在暂存区上，即暂存区的利用率。从表4所示的暂存区工作状态可见，四个暂存区的利用率均在60%以上，但没有达到80%。
根据以上处理器、操作员、暂存区运行数据的分析，对存在疑惑的实体进行多次修改，重新建立模型，反复对比，得到该仓库最大问题是布局不合理，行走路径较长，导致上架员搬运效率低下，同时存在设备利用率较低的问题。
首先重新规划仓库布局，尽量减少行走路径。由图1所示的H服装厂成品仓库平面示意图可见货架摆放在仓库两侧，中间是功能区，上架员搬运货物上架时需要在两侧之间往返跑动，造成行走距离较远。对此，考虑到出入口在仓库的同侧，设计U型布局，并结合服装厂实际情况，将大流量货物安排在进出口端附近的货架，缩短货物的搬运路径。同时结合调研发现杂货区内的物品没有及时处理，且随意堆放，造成不明原因产品积压，因此撤出杂货区，增加退货功能区，最终布局平面如图4所示。后续的优化仿真模型在新布局基础上进行。
根据上文的仿真模型暴露出的问题，主要从以下三个方面对模型进行改进:
(1)根据新布局建立新的仿真模型，设备和操作员个数都不变，仿真参数设置也不变。
(2)模型运行完毕后，分析处理器、操作员、暂存区运行数据，对比新布局与原布局的数据，得出较优布局。
(3)在布局合理情况下，再进行优化仿真模型。
在与原布局设备、操作员与暂存区个数一致，实体参数设置一致，只改变布局的情况下，最终新布局仿真模型如图5所示。
新布局仿真模型运行完毕后，由表5、图6、图7可见两名上架员空载行进时间和总距离均有所减少，新布局的上架员比原布局行走总距离平均减少9%，拣货员总距离减少接近18%。由于行进时间减少，空闲率也得到提高，所以上架员也没有那么繁忙。由于实体工作在80%左右的利用率是仿真系统模型运行时的最佳状态，因此在上架方面无需优化(分别为81%和83%)，新布局比原布局在行走路径上更为合理。
由表5可见检验设备与检验员的空闲时间为77%、理货设备与理货员的空闲时间为60%，设备与工作人员利用率低，造成仓储成本的浪费，因此可以减少一台设备与一名操作员。
新布局中的四个暂存区空置率有所提高，因此可以减少暂存区个数和仓库场地的使用，采取两种类型的货物集中存放的方式。
为了节约仓储成本的支出，提高设备利用率，在新布局仿真模型基础上减少一台处理器、一名操作员和两个暂存区，将检验和理货工作集中在一台设备完成，设定运行时间28800秒，最后优化局部如图8所示。
为了更好地区分新布局模型与优化模型，将新布局模型定义为A模型，优化模型定义为B模型。
为节约成本，提高设备和人员利用效率，将原本两台处理器改为复合处理器，加工时间与之前一致，设置工序1为检验工作，加工时间为3.5s，工序2为理货工作，时间需要6s，仅1名操作员即可。由表6可以看出B模型的检验理货设备与工作人员空闲时间为37%，与新布局模型即A模型相比，检验方面的空闲时间减少了52%，理货方面的空闲时间减少了38%，工作状态比A模型更合理。
临时暂存区由分类存放改为集中存放后，减少了仓库场地的使用，得到表7中暂存区空置时间为33%，与A模型相比，空置时间平均减少了47%，提高了暂存区的利用率。
由表8可见，由于处理器和暂存区个数的减少，两名上架员无需行走更多路线，其空闲时间相对提高，工作状态较之前合理，搬运效率得到了提高，在总距离上也比A模型平均减少了5.75%。由条形图9可以明显看到两名上架员在三个模型中的平均总距离呈现下降趋势。
本文结合服装企业成品仓库布局情况，首先建立原布局的仿真模型，并通过多次运行仿真模型，分析实体工作状态，找出成品仓库瓶颈，然后对不合理布局进行重新规划，再次建立仿真模型。经过前后对比分析，得出较优布局后，进一步优化模型，最终得到较优解决方案，在解决仓库布局不合理问题的同时，减少了搬运人员不必要的行走路线，提高工作人员利用率;减少空闲率较高的设施设备，充分利用仓库资源。
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