
摘要:本文基于企业生产物流特性统计分析,统筹考虑对物流总费用影响较大的运量、运距、费率等主要因素,采用C#语言建立本系统,将厂区的物流系统与总图运输设计结合起来,优化计算得出厂区最优物流总费用及与其对应的建(构)筑物模块的相对位置关系矩阵,得到优化后的总平面布置方案,为总图运输设计人员提供量化的设计依据,可作为设计人员在总图运输设计优化时的辅助计算手段。
关键词:企业生产物流;总图运输设计优化;系统功能;系统结构;开发与应用
一、引言
工業企业的生产物流运输系统是总图运输设计中需要考虑的重要因素,常规的总图运输技术是按照功能分区合理明确、工艺流程短捷顺畅的原则,合理安排各场地之间或场地内各建筑物、构筑物、道路和管线等的空间位置。目前,市面上现有多种物流系统软件和总图设计软件,但是却没有一个将二者能够有机结合的软件,总图设计多是根据经验,定性分析判断,提出设计方案,少有量化手段及方法,优化目标不确定性大,优化成果缺乏针对性。因此,一个基于企业生产物流的总图运输设计优化计算系统对总图运输设计工作有着重要的意义。
二、系统功能
本系统以厂区物流总费用最小为目标,从项目策划、项目优化到项目评价为设计人员提供全过程的优化设计依据。本系统主要功能包含核心功能和数据共享两大模块,其中核心功能主要包括项目策划、项目优化、项目评价三大模块,如图1所示。
(1)数据共享:根据以往的工程经验,在本软件中录入不同类型、不同容量工程主要的数据,供设计人员查阅。同时,设计人员也可及时对数据库中的数据进行增加、删除、修改等操作。
(2)项目策划:在项目前期缺少资料的情况下,可以根据数据库中现有的以往工程数据,帮助设计人员快速的构建平面中几个模块的相对位置。
(3)项目优化:针对初步的平面布置方案以及需要优化的方案,从周转量、物流总成本、关联强度、相关位置、主要技术经济指标等方面给出优化的方向及建议。
(4)项目评价:对已有的平面布置方案从周转量、物流总成本、关联强度、相关位置、主要技术经济指标等方面做出评价。
三、系统结构
按照物流系统整体最优化的原则,对物流系统内部要素互相冲突或者虽然不冲突但需要互相配合的目标进行权衡、选择和协调,最后确定能够实现物流系统整体最优的物流系统整体目标和物流系统要素目标。根据系统需要实现的功能目标和用户需要操作的数据以及用户管理数据的方式和功能,并分析了各种数据之间的关系,最终得到了如图2所示的系统结构图。
四、系统建立及应用
3.1 系统建立条件
(1)系统开发方向及开发运行环境选择
本系统主要面向工业企业从事总图运输设计人员的需求。
本系统选用windows 7/8/10作为系统开发的操作系统,从参数化理论出发,先通过对物流数据的研究,抽象出理论模型,然后以C#作为开发语言,以Access为后台数据库,最终实现本系统的设计开发。
(2)系统建立原则
1)实用性原则。用户界面应清晰,通过人机交互,方便设计人员对各种物流数据进行录入、查询与处理。
2)准确性原则。通过本系统计算出来的结果应准确可靠。
3)开放性原则。应方便使用者通过网络在不同的计算机上使用本系统。
4)容错性原则。当数据存在明显错误时,应具有相应的提示信息及处理能力。
3.2系统建立
本系统根据系统功能及系统结构,结合数据处理的基本流程,按照图3的流程进行系统建立。
1)项目管理
项目管理功能对应图2的文件模块中,文件模块主要包含新建项目、打开项目、修改项目、保存项目、退出等功能。其中与项目类型和容量单位有关的参数可从预先设定好的选项中选取,也可进行自定义。
2)数据处理
对应图2中的数据采集和数据录入模块。数据主要为车流系统数据、人流系统数据、物质流系统数据以及单位费用、区块尺寸等。
数据采集:将从外部采集到的特定格式的数据直接导入到本软件系统中。
数据录入:通过手动录入的方式录入车流系统、人流系统、物质流系统、单位费用、区块尺寸等相关数据。
3)优化计算
本系统的核心功能,通过建立优化函数模型,动态量化各内部要素(运量、运距、费率)与物流总费用之间的关系,并求解其最优值,相应输出各建(构)筑物或设施的相对位置关系矩阵,得到优化后的总平面布置方案。
若优化后的结果达到了预期的目的,可直接输出优化后的结果,若结果未达到预期的目的,可对相关的参数进行优化调整,直至达到最优的结果。
(4)计算与输出模块
可将软件计算优化后的物流周转量、物流总费用、位置坐标等指标以word等可编辑的文档格式输出,方便工程人员使用,对应图2中的计算与输出模块。
1)物流周转量:生成车流系统、人流系统、物质流系统中每个系统的周转量以及总周转量。
2)物流总费用:生成车流系统、人流系统、物质流系统中每个系统的费用以及总费用。
3)位置坐标:生成主要功能区的中心位置坐标。
(5)统计分析
对录入的原始数据以及优化后的数据进行统计分析,生成相关的数据及图表,对应图2中的统计分析模块。主要包含数据图表、关联强度、技术指标、经济指标四个模块。
1)数据图表:通过图表的形式展示项目与物流量等有关的原始数据以及处理后的数据。
2)关联强度:计算出项目与物流的关联强度。
3)技术指标:生成项目与物流相关的技术指标表。