一汽国际物流仓储规划模型与算法
物流配送路径规划中的模型与算法
物流配送路径规划中的模型与算法一、引言在商业活动中，物流配送是关键的组成部分之一。
物流配送的重要性不言而喻，配送效率和质量直接关系着企业在市场中的竞争力。
因此，如何合理地规划物流配送路径，成为了当下物流行业所关注的重要问题。
二、物流配送路径规划的基本问题物流配送路径规划是一个复杂的问题，包括了许多因素的影响，如配送的时间、物流成本、交通状况等等。
在规划物流配送路径时，需要考虑多种因素，充分利用创新的模型和算法，以推荐最佳路径来实现物流配送过程的高效和优化。
从理论上讲，物流配送路径规划问题可以简单地概括为TSP问题。
通俗地说，即需要求出交通最优的路线，使得从起点到终点经过一些特定站点的访问量最小，并同时考虑各站点的容量限制等各种限制条件。
然而，实际的物流配送中，由于各种各样因素的影响，TSP问题变得更加复杂。
首先，物流配送路径规划需要考虑更多的限制。
例如，商品在运输过程中需要特定的温度和湿度，因此，必须配备适合的车辆来运输。
其次，在实际的物流配送中，线路的交通拥堵、天气变化、道路维护和临时车辆维修等不可预见的因素，都会对线路产生影响。
因此，物流配送路径规划需要足够健壮，考虑到各种不同的因素的影响。
三、物流配送路径规划的模型和算法在实际操作中，物流路径规划可以分为两个阶段：第一个阶段是规划出可行路径，第二个阶段是根据其中包含的因素确定最优路径。
下面，将会介绍物流配送路径规划中常用的模型和算法。
1.传统模型传统的模型是必须考虑货车运输能力限制的，称为车辆路径问题(Vehicle Routing Problem, VRP)模型。
VRP问题主要可以分为开放式和闭合式VRP问题，以前者为例，具体方案如下：（1）随机地产生起点的N个客户，并找到一个完美的路径，使得在T时间内，完善度达到最高，所有客户的需求得到满足。
（2）根据（1）中得出的完美路径，将客户划分为两个区域：未拜访和已拜访。
（3）建立起点，为每一笔订单都计算过度成本和运费，并从已拜访客户那里开始，再次返回初始拜访地点，结束路径。
一汽国际物流仓储规划模型与算法PPT课件
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优化方法介绍
资源配置
设备数量 和类型规划是一 种较为常见的优 化问题，多种方 法都可以进行解 决，我们根据实 际情况选择了两 中常见的方法建 模来解决这个问 题，分别是整数 规划和多目标规 划。
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优化方法介绍
整数规划
mn
min z
cij xij
i1 j 1
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优化方法介绍
运费最小原则
假设仓库有P个进出口，可存放m种商品，仓库可容纳n个单位 的物品，对于物品i，需要Si 空间
设： 物品i从编号为K的进出口进出的频率是fik； 从k号进出口将单位物品i移动单位距离费用是cik 存储空间j-k号进出口的距离是dkj
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优化方法介绍
最小费用模型
p
m n Cik f ik d kj
冒泡算法
1、选择一个初始的种子 2、在限制条件允许下追加订单
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优化方法介绍
节约算法
节约算法的理论基础是分批拣货的时间节约，即分批拣货 所需要的时间与单张订单分别拣货所需要的时间之和相比较， 使总的时间节约最少的组合便是最优的分批方法。
克拉克&怀特算法 EQUAL算法 最大一最小算法
1 2
37
25
优化方法介绍
多目标规划
一个完整的作业流程由Q项基本作业环节构成，完成每项基本作业环节需要 M类搬运设备，每类搬运设备有N种型号
QM N
Q
(3600 qcijk kijk Twijk ) X ijk
i1 j1 k 1
一汽大众国际物流模式
一汽大众国际物流模式一、一汽大众与一汽轿车公司供应链结构示意简图及其简要说明：见下页注：1为专业的运输企业或供应商的自由车队将大批量的零部件送到中间仓库2为中间仓库调配货车将小批量零部件运送到备件库及生产线3为陆捷公司、长久集团等整车发运企业将备件及成品车送至全国各地的4S 店国内供应商：分布在全国各地，如长春、哈尔滨、浙江等地国外供应商：分布在世界各地如美国、日本、德国等中间仓库：由大众装配、国际物流等第三方物流企业提供并管理备件库：即将发往全国各地4S店的各种零部件集中存于此处，由陆捷等公司提供并管理生产线：为一汽大众或一汽轿车的焊装、涂装、分装及总装线每天一汽大众及一汽轿车的生产能顺利进行，就得益于这条供应链的顺畅流通，而要保证此供应链的顺利流通，就需要供应链上的伙伴能够共同分享他们所需要的各种信息，从而使它们能够协调运作。
更重要的是通过业务外包的资源整合，既节约了运营成本又提高了效率，实现了强强联合达到了共赢的目的。
二、运营模式简介由于本次实习活动只牵涉到大众装配的一汽轿车国产件的仓促与配送业务、国际物流的一汽大众的CKD和国产件的仓促与配送及一汽大众的生产物流，且两家物流单位在国产件业务上基本相同，因此以下将综合介绍而不再分开说明。
本报告主要围绕中间仓库进行展开说明。
（一）订货模式中间仓库的计划员根据生产线的月计划、周计划与日计划（由于备件量小，此处忽略不计），再结合仓库的实际情况及供应商的距离远近编制订货计划（举例见“仓储方式”中例子），然后以电子信息形式发送到各供应商。
其中CKD件由生产线直接向国外供应商订货，经大连港口将装有零部件的集装箱运到国际物流集装箱仓库中心，然后根据生产需要打开集装箱，将各种零部件送至指定的库房（DC或BC）等待配送。
（二）仓储方式接到订货信息后各供应商将零部件送到指定的仓库，由负责此件的保管员负责验收然后入库。
入库又包括实物入库和系统入库：实物入库即将验收合格的件送到指定的货位；系统入库是将该批次件的到货时间、数量等信息录入到电脑中的物料管理系统中去。
一汽大众国际物流运输路径优化
一汽大众国际物流运输路径优化随着市场竞争的日益加剧、世界经济一体化的程度的加快和科学技术的飞速发展，许多企业已经把物流作为提高竞争力和提升核心的竞争能力的重要手段，将先进的物流理论和物流技术引入企业的生产和经营管理中。
作为实现物流合理化的重要内容和手段，研究车辆路径有助于企业降低物流成本，提高运作效率，全面提高顾客满意度。
由于车辆路径问题将运筹学理论与生产实践紧密的结合在一起，近几十年来缺德了许多成果，一次被称为“最近几十年运筹学领域最成功的研究之一”。
以往对车辆路径问题的研究多事基于请确定性信息，而在实际中出现在路径制定者面前往往是一些具有统计规律的随机性信息，研究确定性车辆路径问题的有效办法不一定能够解决随机车辆路径问题，因此有必要研究随机车辆路径问题的特征，构造有效的模型和算法。
但到目前为之，对随机性信息条件下车辆路径问题的研究仍然较少，许多不尽人意的地方有待改善。
一汽大众或一汽轿车整个供应链过程中从零部件国内供应商到生产这一环节上出现的问题主要分为人员问题、设备问题及系统问题等，现将予以分别陈述。
1，人员问题：人员问题主要是指一些员工职业素质低下或道德水平不高以及缺少相关的物流知识。
正是由于人员的这些问题造成了许多严重的后果如仓库内货物损坏、丢失以及停台（即生产线停线）等。
现将举例予以说明。
在大众装配的库区内有一个人是专门负责库区内的车辆秩序及卸车，也就是从供应商到中间仓库的运输车能不能进入库区内卸货是由他说了算。
曾有一段时间他带领卸车工人向每台运输车收取50~100元不等的卸车费。
很多运输车辆为了节省时间也就不得不接受这样的“潜规则”。
虽然后来经过大众装配领导的整治，此情况有所缓解，但是仍时有发生，而且他们在卸车工程中不是轻拿轻放，而图省事直接从高处扔下，直接造成了包装箱的损坏，甚至造成箱内货物的损坏。
而一汽轿车有规定，一旦包装箱损坏，则算作不良品，一律返回原厂（供应商）。
如果说索要“卸车费”属于道德问题，则卸车时从高处扔下货物则属于缺少职业素养及缺少必要的物流常识。
物流仓储管理中的优化模型与算法研究
物流仓储管理中的优化模型与算法研究第一章引言1.1 研究背景在现代供应链管理中，物流仓储管理起着至关重要的作用。
物流仓储管理涉及多个环节，包括仓库布局优化、库存管理、设备调度等方面。
针对这些问题，优化模型与算法的研究成为解决物流仓储管理问题的重要手段。
1.2 研究目的本文旨在研究物流仓储管理中的优化模型与算法，探索有效的解决方案，提高物流仓储管理的效率和效果。
第二章优化模型2.1 仓库布局优化模型仓库布局是物流仓储管理的基础，合理的仓库布局可以提高货物的存储和调配效率。
通过建立数学模型，基于参数如货物流向、仓库设施等，可以优化仓库的布局，减少货物的运输距离和时间。
2.2 库存管理模型合理的库存管理能够保证供应链的稳定运行，并降低库存成本。
通过建立库存管理模型，可以对库存进行合理的计划和预测，进而优化库存的规模和运转速度。
2.3 设备调度模型设备调度是物流仓储管理中的关键环节，合理的设备调度可以提高设备的利用率和运行效率。
通过建立设备调度模型，可以根据设备的特性和运行需求，制定合理的调度策略，提高设备的使用效率和服务质量。
第三章优化算法3.1 遗传算法遗传算法是一种基于生物进化原理的搜索算法，通过模拟自然选择、交叉和变异等过程，寻找最优解。
在物流仓储管理中，可以运用遗传算法解决仓库布局优化、库存管理和设备调度等问题。
3.2 粒子群算法粒子群算法是一种模拟鸟群觅食行为的优化算法，通过模拟粒子在搜索空间中的运动和信息交流，寻找最优解。
在物流仓储管理中，粒子群算法可以用于仓库布局优化、库存管理和设备调度等问题的求解。
3.3 模拟退火算法模拟退火算法是一种基于物态变化原理的优化算法，通过模拟固体冷却和退火过程，逐渐降低系统能量，寻找最优解。
在物流仓储管理中，可以借助模拟退火算法解决仓库布局优化、库存管理和设备调度等问题。
第四章研究案例4.1 仓库布局优化案例通过建立仓库布局优化模型，选择合适的优化算法，对某物流企业的仓库布局进行优化。
一汽大众佛山工厂国际物流商品智慧归类自主实践与数智化转型
一汽大众佛山工厂国际物流商品智慧归类自主实践与数智化转型商品归类业务是一汽■大众佛山工厂国际物流大业务的核心组成部分，本文主要结合一汽•大众佛山工厂在商品智慧归类数字化转型的自主实践，通过自主研发使用机器学习等技术的智慧归类系统进行介绍，通过该系统使商品归类业务电子化、知识管理数据库化、商品归类智慧化、业务自动化，可系统推进国际物流大业务中商品归类业务的效率提升与质量优化。
在国际物料正、逆向物流过程中，由于不同国家对商品分类目录不同，一种商品在一次国际物流运输过程中可能要使用不同的编码［1］。
为方便对商品的分类管理、征税和统计，促进国际贸易的发展，当今国际贸易中用途最广泛、应用国家最多、最新且最完整的国际贸易商品分类体系是《协调商品名称和编码制度》，即HS编码制度，是国际海关公认的进出口产品分类标准，HS编码的分类原则是：按照商品的原料来源，结合加工程度和用途以及工业部门划分。
按照这个原则和系统分类顺序而编排的类、章品目和子目，对所有国际贸易商品尽可能地进行了分类［2］。
HS编码制度通过所编排的类、章品目和子目，系统地对商品进行归类，在实际业务中，可通过具体商品名称、用途等信息要素，根据HS编码制度的编排描述，确定商品的归类结果一HS编码，从而确定商品后续的监管方式以及需要缴纳的关税额等。
在国际物料正、逆向物流过程中，查询和确定商品的HS编码工作需要投入大量的时间和精力，对专业的业务知识要求高，且人工进行查询的方式，很容易出错，业务人员对所归类商品的理解、描述的差异，也可能造成错误归类，以上因素都会影响到商品的通关效率，进而影响国际物流业务的效率［3］,并可能引发海关处罚的风险，包括降低海关信用等级、补缴税款、海关稽查、缉私等。
工、一汽•大众佛山工厂国际物流商品归类业务简介一汽-大众佛山工厂国际物流商品归类业务，是在国际物料正、逆向物流过程中，发生商品归类需要时，在《协调商品名称和编码制度》商品分类目录体系下，以《中华人民共和国进出口税则》为基础，按照《进出口税则商品及品目注释》、《中华人民共和国进出口税则本国子目注释》以及海关总署发布的关于商品归类的行政裁定、商品归类决定的要求，根据进出口商品货物的信息要素，确定进出口货物商品HS 编码的活动。
一汽大众国际物流运输路径优化
一汽大众国际物流运输路径优化随着市场竞争的日益加剧、世界经济一体化的程度的加快和科学技术的飞速发展，许多企业已经把物流作为提高竞争力和提升核心的竞争能力的重要手段，将先进的物流理论和物流技术引入企业的生产和经营管理中。
作为实现物流合理化的重要内容和手段，研究车辆路径有助于企业降低物流成本，提高运作效率，全面提高顾客满意度。
由于车辆路径问题将运筹学理论与生产实践紧密的结合在一起，近几十年来缺德了许多成果，一次被称为“最近几十年运筹学领域最成功的研究之一”。
以往对车辆路径问题的研究多事基于请确定性信息，而在实际中出现在路径制定者面前往往是一些具有统计规律的随机性信息，研究确定性车辆路径问题的有效办法不一定能够解决随机车辆路径问题，因此有必要研究随机车辆路径问题的特征，构造有效的模型和算法。
但到目前为之，对随机性信息条件下车辆路径问题的研究仍然较少，许多不尽人意的地方有待改善。
一汽大众或一汽轿车整个供应链过程中从零部件国内供应商到生产这一环节上出现的问题主要分为人员问题、设备问题及系统问题等，现将予以分别陈述。
1，人员问题：人员问题主要是指一些员工职业素质低下或道德水平不高以及缺少相关的物流知识。
正是由于人员的这些问题造成了许多严重的后果如仓库内货物损坏、丢失以及停台（即生产线停线）等。
现将举例予以说明。
在大众装配的库区内有一个人是专门负责库区内的车辆秩序及卸车，也就是从供应商到中间仓库的运输车能不能进入库区内卸货是由他说了算。
曾有一段时间他带领卸车工人向每台运输车收取50~100元不等的卸车费。
很多运输车辆为了节省时间也就不得不接受这样的“潜规则”。
虽然后来经过大众装配领导的整治，此情况有所缓解，但是仍时有发生，而且他们在卸车工程中不是轻拿轻放，而图省事直接从高处扔下，直接造成了包装箱的损坏，甚至造成箱内货物的损坏。
而一汽轿车有规定，一旦包装箱损坏，则算作不良品，一律返回原厂（供应商）。
如果说索要“卸车费”属于道德问题，则卸车时从高处扔下货物则属于缺少职业素养及缺少必要的物流常识。
汽车物流仓储布局精算系统研究
汽车物流仓储布局精算系统研究摘要：基于汽车零部件仓储布局规划模型搭建及系统化方案研究，综合考虑零部件入厂物流仓储全局约束，实现运作全环节成本的快速精算，系统算法高效决策零件内外库精益规划方案，提升规划效率并实现运作成本优化；本文同时以X主机厂当前实际规划为例进行对比分析，验证了仓储布局精算系统可优化业务运作流量及资源需求，高效辅助业务持续推进降本增效。
关键词汽车物流仓储布局规划系统一、引言2023年上半年，国内乘用车市场在走出疫情阴影后，面临全球经济下行压力、汽车消费整长乏力、价格战日趋激烈等巨大挑战，汽车需求端和供给端增速放缓，但从长期来看，国内汽车市场仍有巨大的潜力和空间。
而中国汽车市场能够保持健康稳定的发展态势，离不开产品结构的多样化与创新性、消费者的理性化与个性化，而这也对汽车制造物流规划的柔韧性、响应效率及运营成本等提出了更高的要求。
目前针对多车型柔性化生产工厂，物流规划中新车型的导入或车型的快速更替往往会导致对应厂内仓库储存面积需求变化以及资源不足，业务需要通过厂内零件外迁至外库来满足新车型零件库存需求[1]。
因此，如何实现零部件在内外库的布局及操作综合成本的最优化设计，成为精益物流规划工作的重点关注项。
而在实际人工规划过程中存在以下痛点：1）手工收集成本、效率参数等数据，人工处理数据和业务繁琐；2）将零件外搬到第三方仓库而产生的运作成本包含外库租赁成本，增加的人员、设备成本以及内外库短驳运输成本，以往一般依靠人工经验和快慢流选择外迁零件清单，外迁方案的选择耗时长且综合物流成本不一定最低；3）无法对运作基础数据电子化留档和外迁方案版本快速成本对比。
因此，X公司结合物流规划业务需求，业内首次尝试涵盖仓储布局规划、库位规划、效率评估及联动应用的物流规划全过程数字化推进；通过仓储部局成本精算系统功能应用，实现复杂业务场景下，物流运作成本的快速、精准测算，规划方案的多维度对标及高效评审，进一步提升物流规划的精度及效率。
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2021/2/21
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优化方法介绍
整数规划
mn
min z
cij xij
i1 j1
S.T.
:
xijQeijVij Qij
j1
(xikQeikVik )
,其中j 1n,i 1m
j1
Qik, j 1,2,, n 1
k j
k j
xij 0，且为整数
所求目标表示设备的全寿命周期成本最小;
输出
经网络去模拟函数，再用
神经网络预测代替函数预
测。
对于物流系统而言，由于系统的复杂性，各因素的关联性很难用一 个准确的数学解析式来描述，神经网络预测模型能较精确的描述因素之 间的映射关系而不需要确定的函数形式，因此，神经网络预测方法为物 流系统的预测提供了一个新的途径。
2021/2/21
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优化方法介绍
它是一种构建型算法，这种算法的出发点是部门之间 的关系图（输入），布置的目标是实现部门之间最大的密切 度。
4 3
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优化方法介绍
资源配置
设备数量 和类型规划是一 种较为常见的优 化问题，多种方 法都可以进行解 决，我们根据实 际情况选择了两 中常见的方法建 模来解决这个问 题，分别是整数 规划和多目标规 划。
式中qijk一第i项基本作业环节第j类搬运设备第k种型号设备台时产量， 单位为吨/台时。
仓库规划流程 库房业务流程 优化支撑结构 优化方法介绍 系统逻辑结构
2021/2/21
5
库房业务流程
订单 管理
进
进
货
入
货
验
库
收
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流
集
发
拣货
通 加
货 暂
货 检
工
存
验
库
存
盘
补
管
点
货
理
出 库
6
内容介绍
仓库规划流程 库房业务流程 优化支撑结构 优化方法介绍 系统逻辑结构
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优化方法选择原则
1、适用性原则 2、理解原则 3、易于实现原则 4、KISS原则
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优化方法
物流量预测
人工神经网络
2021/2/21
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人工神经网络模型
解决预测问题提供了
新思路：用人工神经网络
方法构造一个适合于非线
性发展趋势系统的神经网
络预测模型，即先用一神
输入
TSP路径规划 最近插入法
2021/2/21
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内容介绍
仓库规划流程 库房业务流程 优化支撑结构 优化方法介绍 系统逻辑结构
2021/2/21
10
优化方法介绍
优化方法选择原则
优化方法
预测方法
仓库规模确定方法
SLP、CRAFT、CORELAP
资源配置方法
库位分配
拣选单分批
路径规划 2021/2/21
z(a1)
z(b1)
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优化方法介绍
功能区布局
常见方法： 1、SLP(系统布置设计)及其相关计算
机化布置方法 2、EIQ（Entry，Item，Quantity ）
2021/2/21
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优化方法介绍
SLP方法介绍
2021/2/21
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优化方法介绍
计算机化布置方法
1、 CRAFT（计算机设施相对定位法） 2、 CORELAP （计算机关联布置设计）
2021/2/21
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优化方法介绍
仓储规模确定
决定因素：
物品数量 存储空间 货架的排数 货架的列数 货架的高度
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优化方法介绍
模型及说明
min x(a 1) y(b 1) 2
s.t. xyz n (x, y, z是整数)
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优化方法介绍
x n(b1), y n(a1)
时间序列神经网络预测模型建立
(l)样本的预处理。 (2)输入样本（n期的物流量数据）分组。 (3)使用选定的神经网络训练算法，训练网络的连接强度。 (4)当网络训练完毕后，输入，此时网络的输出即为n+l期的 预测值。 (5)还原处理。由于神经网络预测时首先对样本进行预处理， 在运算得出结果后进行反归一化处理，才能得到有效的预测 值。
xij一i类设备j型号的规划数量; Qeij一表示i类设备j型号的额定起重量(或载重量)(t); Qij一表示i类设备j型号的作业需求量; Vij一表示i类设备j型号的综合能力评价参数，Vij=()。
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优化方法介绍
多目标规划
一个完整的作业流程由Q项基本作业环节构成，完成每项基本作业环节需要 M类搬运设备，每类搬运设备有N种型号
约束1表示最大吨位的设备作业能力满足相应货物作业需求;
约束2表示相邻的大吨位的作业设备可以和小吨位的作业设备一起
完成相应吨位货物的作业需求。
202约1/2束/231表示设备数量为整数。
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i一设备的类别，i=l，2，…，m; j一设备的型号或吨位，j=1，2，…，n; cij一i类设备的j型号的全寿命周期成本，该成本是按照经济寿命折算后的年 度值，由于不同型号的设备的经济寿命会有所差别，按年度折算之后的数 值会更有可比性。
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优化方法介绍
CRAFT（计算机设施相对定位法）
它通过对现有的平面布置方案中各作业单位两两互换 位置，并计算比较交换前后的搬运费用（物流量*距离*单位 距离成本），取搬运费用较小的布置为优化候选方案。
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124 324 354
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优化方法介绍
CORELAP （计算机关联布置设计）
2021/2规模确定
功能区布局
资源配置
神经网络 预测法
Askin与 Standridge提 出的简易算法
SLP及其相关 的计算机辅
助算法
整数规划或 多目标规划
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优化支撑结构
库位分配
拣选单分类 拣选单分批 货物拣选
随机分配法 和最小费用 模型
冒泡法或节 约里程法
一汽国际物流仓储规划模型与算法
2021/2/21
1
一汽国际物流仓储规划
优化系统方案介绍
2021/2/21
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内容介绍
仓库规划流程 库房业务流程 优化支撑结构 优化方法介绍 系统逻辑结构
2021/2/21
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仓库规划流程
物流量预测
仓库规模确定
功能区布局
资源配置
2021/2/21
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内容介绍
QMN
Q
(3600qcijkkijkTwij)kXijk
i1 j1k1
CQ
M
N
Q
CdijkXijkYijk
M
N
Q
CprijXk ijkYijk
M
N
CmtijXk ijkYijk
i1 j1k1
i1 j1k1
i1 j1k1
QMN
CpfijXk ijkYijk
x1 j1k1
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