物流运输决策模型设计

物流运输决策模型设计 学 院: 机械工程学院 专 业 、班 级: 物流工程072 班 学 生 姓 名: 指导教师(职称): 评 阅 人: 完 成 日 期: 2011-5-22 摘 要 在科学技术不断进步、生产的社会化和专业化程度不断提高的今天，一切物质产品的生产 和消费都离不开运输。运输是物流过程的主要职能之一，也是物流过程各项业务的中心活动。 物流过程中的其它各项活动，如包装、装卸搬运、物流信息等，都是围绕着运输而进行的。 物流合理化，在很大程度上取决于运输合理化，所以，在物流过程的各项业务活动中，运输 是关键，起着举足轻重的作用。这就需要企业在经营运作中，慎重、严谨的进行物流运输的 相关决策。 运用运筹学的方法，把复杂物流运输的实际情况转化成数学模型的计算。运输决策是个复 杂的过程，首先我们要进行运输方式的选择然后才能进行运输线路的决策，因此使得运输方 式的选择也在一定程度上影响了运输线路的选择，而本论文所研究模型主要是针对运输线路 选择而设计的，所以运输方式的选择对最终模型的建立也起着举足轻重的作用。因此我们在 第三章进行了运输方式的比较与选择方法的介绍。 然后最终建立模型并且对模型的具体作用和解析方法进行详细的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，最后达到运输优化 的目的。 关键词:运输决策 物流运输优化 表上作业法 I ABSTRACT In scientific and technological progress, production socialization and specialization of continuously raising the level of today, all material production and consumption is inseparable from the transportation. Transport logistics process is one of the main functions of the business, but also the center of logistics process activities. The other logistics process activities, such as packing, handling &carrying, logistics information etc, are the surrounding transportation. To rationalize logistics, to a great extent, depends on the transportation rationalize, so, in logistics process in various business activities, transportation is the key, plays a pivotal role. This needs enterprise in operating, the careful and strict of logistics transport related decision-making. Using the method of complex operations, the actual situation of logistics and transport into mathematics model calculation. Transportation decision is a complicated process, first of all, we must carry on the transport way choice then can transport routes of decision-making .So make choice of means of transport in a certain extent has affected the transportation line selection. But this paper studied model is mainly aimed at transport route choice and design . So the choice of mode of transportation the establishment of the final model plays a pivotal role . So we made in the third chapter of means of transport comparison and selection method introduction. And then eventually to build a model and the specific function of model and analytical method, and carried on the detailed analysis of the finally reach the purpose of transport optimization . Key words:Transportation decision Optimization of Logistics transport Act on the operation table II 目录 1. 绪论 ......................................................................................................................... 1 1.1问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的提出 .................................................................................................... 1 1.2国 附录2 外文原文 III 物流运输决策模型的设计 1. 绪论 1.1问题的提出 1.1.1相关物流术语的定义 物流的定义较多，从一般意义上来说，物流是指人们在生产和生活中发生的有意义的物流 行为。整个物流过程是一个物理过程，只改变时间和空间状态，不改变其使用价值。其中， 时间状态的改变谓之为仓储、流通加工等活动，空间状态的改变谓之为运输、搬运等活动。 我国2001年8月1日实施的国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (GB,18354,2001)《物流术语》中对物流的定义是: 物流是物品从供应地向接受地实体流动过程。根据实际学需要，将运输、储存、装卸、搬运、 包装、加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结合。物流管理是为了以最低的物流成本 达到用户所满意的服务水平，对物流活动进行的计划、组织、协调与控制。 物流运输优化是第三利润源泉的一个重点，所谓物流运输优化，是从物流的总体目标出发， 运用系统理论和系统工程原理与方法，充分利用各种运输方式的优点，以运筹学数量方法建 立模型与图表，选择和规划合理的运输线路和运输工具，以最短的路径、最少的环节、最快 的速度和最少的费用，组织好物质产品的运输活动，避免不合理的运输和次优化情况的出现。 1.1.2物流运输决策模型设计问题的提出 近年来，我国的物流业发展取得了一定的成绩，但与世界发达国家的物流发展水平仍然有 一定差距。主要是由于我国物流企业大多从原有的运输或仓储企业转变而来，对现代物流认 识存在不足，更缺乏运作现代物流的经验，在运输决策、服务决策等方面存在不科学的情况， 从而导致服务水平不高。因此，针对物流运输的决策问题进行深入研究具有十分重要的理论 意义和应用价值。 (1)有利于增强供应链管理 1 物流运输决策模型的设计 供应链管理是包括涉及采购、外包、转化等过程的全部计划及管理活动和全部物流管理活 动。尤为重要的是，它还包括与渠道伙伴之间的协调和协作，涉及供应商、中间商、第三方物流服务商和客户。因此，需要一套有效的供应链管理机制来保证整个供应链的利润最大化。而在激烈竞争中，第一利润源泉(生产利润)和第二利润源泉(销售利润)已经没有太大的利润空间，只有第三利润源泉(物流利润)则成为整个供应链的利润“黑洞”，因此，如何降低供应链中的物流成本，挖掘第三利润源泉成为供应链管理的研究的重点。若能降低运输成本就可以为供应链中的物流系统效益提高做出显著贡献，从而实现整个供应链的利润最大化。因此，对物流运输决策无疑成为保证运输正常进行，降低运输成本以及有效的供应链管理研究的关键。 (2)有利于物流企业自身的发展 随着现代物流的发展，货物流动速度越来越快，作业范围也越来越广，尤其在全球经济一体化浪潮的推动下，物流的触角可以遍及全球。通过运输决策的研究，企业可以选择最适合的运输方式、运输线路及优化运输网络，从而达到减少差错率、降低成本、提高效率和服务水平的目的，最终来增强自己的市场竞争力。 1.2国国内研究现状 自上世纪90年代以来，物流运输决策已成为现代企业在市场竞争中制胜的法宝。处于行业领先地位的大型制造商如海尔通过其物流运输系统的改进，取得了巨大的效益。 李宗平教授在《配送系统规划中系统优化的分析与建模》一文中出了一个物流系统规划中的配送系统优化模型，这个配送系统由一个供货方和多个需求方组成，在系统模型的构建中，考虑到客户的随机需求、库存量和运输成本等因素，在对客户分组的基础上，采用优化方法; 秦进教授在《物流企业配送网络设计的优化模型及算法》一文建立了可以描述一般性物流企业配送网络设计的优化模型，并为该模型设计了模拟退货算 2 物流运输决策模型的设计 法等。 张旭凤副教授在《物流运输管理》一书中介绍了针对不同行业对于运输的组织管理相关内容并且说明了表上作业法等一些运输决策方法。 物流运输决策的优化的迫切从我国加入WTO后更为明显的体现出来，这种行业范围内的物流变革，有它的必然性。目前我国很多企业都借助第三方物流，以降低企业物流成本，缩短出货至交货时间，增加车辆使用效率，集中强化主业，实施品质管理等方面的优势。因此对于我国来讲物流运输决策管理的优化势在必行。 1.2.2国外研究现状 Kantorovich和Hitchcock教授首先建立了数学模型，将运输问题转化为一个标准的线性规划问题，并用单纯形法求解。对于多目标运输问题则转化为多目标线性规划问题。由于目标之间的相互矛盾与制约，因而不存在通常意义下的最优解。取而代之的是满足Pareto条件的解的概念，称为有效解(非劣解)。多目标优化问题的常用解法是将其转化为单一目标问题，如权重法、约束法、固定等式约束法、混合法、动态规划法等。然后利用有关算法，求解此单目标优化问题，并把所得的解作为多目标问题的最优解。该方法的关键是:要保证所构造的单目标规划的最优解是多目标优化问题的有效解或弱有效解。众多学者对多目标线性运输问题进行了研究。Aneja和Nairn提出了双准则运输模型。Lee、Moore和Daiz提出了多目标运输问题的最优解方法。Isermannf提出了确定多目标运输问题的全体有效解的算法。Climaeoeta1m和Ringuest eta1对于有K个目标的多目标线性运输问题，提出了交互式算法，给出了多于K个的有效解和非有效解。这样，决策者必须从有效解集中确定一个折中解。由于有效解的数目会随问题的规模呈指数增长，多目标运输问题的分析更复杂。所以，找出所有的有效解是不可能的或者说是不能实现的，而且也不易找到最终解。 在物流配送网络研究方面。Hallm首先作了研究，他为了提高车辆的使用效率，从运输货物的重量和体积入手，提出了数学模型，这个模型适用于LTL货物，在这种情况下即使货物不能装满，消费者也要付出整箱的运费。而与现实情况更为接近的数学模型是由Fleischmannt在1993年提出的，这个模型对现实中的货物运输作了系统的分析。 3 物流运输决策模型的设计 1.3 第一部分介绍 第二部分主要是对运输优化的一个概述，包括运输优化的内容，运输优化的作用，运输决策的构成要素; 第三部分是分析了影响物流运输决策的因素，几种常见的运输方式以及各种运输方式的优缺点分析; 第四部分包括了运输决策模型的设计，模型的求解，以及模型的求解方法; 第五部分结论。 4 物流运输决策模型的设计 2.运输优化概述 2.1运输优化的内容 运输优化的内容是避免不合理运输的出现，因为不合理运输是对运力的浪费，会造成运输费用不必要的增加，从而使运输费用及服务失衡。以下是运输优化所需要解决的问题。 (1)对流运输 对流运输亦称“相向运输”、“交错运输”，指同一种货物，或彼此间可以互相代用而又不影响管理、技术及效益的货物，在同一线路上或平行线路上作相对方向的运送，而与对方运程的全部或一部分发生重叠交错的运输。它是不合理运输中最突出、最普遍的一种。对流运输不合理的实质在于多占用了运输工具，出现了额外的车辆行走的功力和货物行走的吨公里，增加了不必要的运费。产生的多余吨公里可表示为:对流运输浪费的吨公里=最小对流吨数×对流区段里程。 (2)空车无货载行驶 可以说这是不合理运输的最严重形式。在实际运输组织中，有时候必须调运空车，从管理上不能将其看成不合理运输。但是，因调运不当，货源计划不周，不采用运输社会化而形成的空驶，是不合理运输的表现。造成空驶的不合理运输主要有以下几种原因:?能利用社会化的运输体系而不利用，却依靠白备车送货提货，这往往出现单程重车，单程空驶的不合理运输;?由于工作失误或计划不周，造成货源不实，车辆空去空回，形成双程空驶;?由于车辆过分专用，无法搭运回程货，只能单程实车，单程回空周转。 (3)迂回运输 迂回运输的原因很多，但多是选择运输路径不当引起的。如果因道路施工、事故等因素被迫绕道是允许的，但应当尽快恢复正常，因为它会引起运输能力的浪费和运输费用的超支。迂回运输造成的损失可表示为:迂回运输浪费的费用=迂回运输浪费的吨公里?该种物质每吨公里的平均运费 (4)重复运输 5 物流运输决策模型的设计 把可以直线运输的物资进行不必要的中转，称为重复运输。这不仅浪费装卸劳力，增加作业和负担，而且增加物资损耗和出入库手续，造成物流时间长，费用消耗和占用多等不利情况。 (5)过远运输 过远运输在运输总量中占有相当大的比重，主要表现在木材和建筑 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 上。在木材的不合理运输总量中，过远运输甚至达到70,以上。过远运输浪费的运输吨公里=过远运输的货物吨数?(过远运输的全部里程(该物资的合理运输里程)过远运输浪费的运输费用=过远运输浪费的运输吨公里，该物资的平均运费。 (6)无效运输 无效运输即不要的运输，它不仅浪费大量的能力，而且还往往人为的夸大了生产单位的成果，使消费者不能按量地得到价格适当的产品，如大众是由于增设了原油脱水设备，使原油含水量有7,下降到2,，1963年一年就消除了18万吨水的无效运输，由此可减少罐车4500辆，节约运费500万元。 2.2运输决策的构成要素 运输决策关键构成要素是企业在进行供应链规划、设计和运营时所必须的。 (1)运输方式 运输方式是指将产品从供应链网络的一个位置移动到另一个位置所采用的方式。厂商有以下六种基本运输方式可供选择: ?航空运输:最昂贵、最快捷的运输方式; ?公路运输:较快速、较廉价、高度灵活的运输方式; ?铁路运输:适用于大宗货物的廉价运输方式; ?水陆运输:最慢的运输方式，通常是大宗海外货运唯一的经济选择; ?管道运输:主要用于输送石油和天然气; ?电子运输:一种最新的、电子化的、通过互联网完成的“运输”方式，可“输送”如音乐等原先只以物态形式流通的商品。 (2)路径和网络选择 管理者必须做出的另一个主要决策是产品运输的路径和网络。路径是指产品运输的路线;网络是指产品运输的地点与路径的总和。例如，厂商需要决定 6 物流运输决策模型的设计 是直接将产品送到顾客手中，还是利用一系列的配送者。厂商在供应链设计阶段便做出运输路径决策，他们还要做出日常或短期决策。 (3) 7 物流运输决策模型的设计 ?运营成本 这项成本包括设计、安排运输网络的费用以及任何有关的信息技术投资。 (2)影响托运人决策的因素 ? 运输成本 这包括为将货物运送到消费者手中而向不同承运人支付的总费用。这项成本主要取决于不 同的承运人的报价，以及托运人选择的运输方式，即选择廉价但较慢的运输方式，还是选择高价但较快的运输方式。当承运人独立于托运人时，运输成本就是可变的。 ?库存成本 这是指在托运人的供应链网络中保管库存货物所耗费的成本。库存成本在短期运输决策中是不变的，而在设计运输网络或制定运营策略时，这项成本则是变化的。 ?设施成本 这是指托运人的供应链网络中的各种设施的成本。设施成本只有供应链管理者在做出战略规划决策时才是可变的，而在进行其他运输决策时均被视为固定的。 ?作业成本 这是进行货物装卸及其他与运输相关的作业所带来的成本。在所有的运输决策中，此项成本都被视为可变的。 ? 服务水平成本 这是在没有完成货物运送义务时所承担的费用。在某些情况下，这项费用可能在合同中详细列明，而在其他情况中，则表现为客户的满意程度。在进行战略、规划和运营决策时都应当考虑此项成本。 2.4运输合理化 2.4.1 运输合理化“五要素” 影响物流运输合理化的因素很多，起决定作用的有五个方面，称作合理运输的“五要素”。 8 物流运输决策模型的设计 (1)运输距离 运输过程中，运输时间、运输运费等若干技术经济指标都与运输距离有一定的关系运距长短是运输是否合理的一个最基本的因素。 (2)运输环节 每增加一个运输环节，势必要增加运输的附属活动，如装卸，包装等，各项技术经济指标也会因此发生变化，因此减少运输环节有一定的促进作用。 (3)运输工具 各种运输工具都有其优势领域，对运输工具进行优化选择最大限度的发挥运输工具的特点和作用，是运输合理化的重要的一环。 (4)运输时间 在全部物流时间中运输时间绝大部分，尤其是远距离运输，因此，运输时间的缩短对整个流通时间的缩短有着决定性的作用。此外，运输时间缩短，还有得加速运输工具的周转，充分发挥运力效能，提高运输线路通过能力，不同程度地改善不合理。 (5)运输费用 运费在全部物流费用中占很大的比例，运费高底在很大程度上决定整个物流系统的竞争能力。实际上，运费的相对高低，无论对货主还是对物流企业都是运输合理化的一个重要的标志。运费的高低也是各种合理化措施是否行之有效的最终判断依据之一。 2.4.2运输合理化的途径 运输合理化的途径有以下几方面: (1)运输网络的合理配置。应该区别储存型仓库和流通型仓库，合理地配置各物流基地(或物流中心)，基地的设置应有利于货物直送比率的提高。 (2)选择最佳的运输方式。首先要决定使用水运、铁路、汽车或航空。如用汽车，还要考虑车型(大型、轻小型、专用)，用自有车或是委托运输公司。 (3)提高运送效率。努力提高车辆的运行率、装载率，减小空车行驶，缩短等待时间或装载时间，提高有效的工作时间，降低燃料消耗。 (4)推进共同运输。提倡部门、集团、行业间的合作和批发、零售、物流中心之间的配合，提高运输工作效率，降低运输成本。 9 物流运输决策模型的设计 3.物流运输方式的比较与选择 3.1运输方式选择的基本原则 合理选择运输方式是保证运输质量，提高运输效益的一个重要方面。各种运输方式都有各自的特点。评价运输活动的优劣，通常是用安全性、及时性、准确性、便利性和经济性五项标准来衡量，这也是运输合理化所要实现的目标，因此，也可作为选择运输方式的基本原则。 (1)安全性原则 要求在运输过程中，保证人身、商品和运输工具的安全。保证运输安全是选择货物运输方式时的首要原则。为了保证运输安全，首先应了解被运货物的特性，然后选择安全可靠的运输方式。 (2)及时性原则 保证把商品及时地送到目的地。运输的及时性是由运输速度和可靠性决定的，能否准确及时到货是选择运输方式考虑的又一重要原则。运输速度的快慢和到货及时与否不仅决定着物资周转速度，而且对社会再生产的顺利进行影响至关重要。 (3)准确性原则 保证把商品准确无误地运到交货地点，包括正确办理各种有关运输单证，使单货相符，准确地计收、计付运杂费用，避免错收、错付或漏收、漏付。货物运输的准确性在很大程度上决定于发送和接收环节，但与运输方式也有一定的关系，汽车运输可做到“门到门”运输，中转环节少，不易发生差错事故;铁路运输受客观环境因素影响小，容易做到准时准点到货。 (4)便利性原则 为货主着想，简化手续，减少工作层次，不断提高服务质量。 (5)经济性原则 要求节约运杂费用和管理费用。货物运输的经济性是衡量运输效果的一项综合性指标，因为安全性、及时性、准确性和便利性四原则中考虑的因素在一定程度上均可转化成经济因素，但是这罩的经济性原则强调的是从运输费用上 10 物流运输决策模型的设计 考虑选择运输成本低的运输方式。运输费用是影响物流系统经济效益的一项主要因素。因此按经济性原则选择运输方式是遵循的主要原则。 根掘上述原则选择运输方式，实际是一个多目标决策问题。进行决策时，通常是在保证运输安全的前提下再权衡运输速度和运输费用。 必须注意的是运输服务与运输成本之间，运输成本与其他物流成本之间存在“效益背反”。由于运输成本与其他物流成本之问存在着“效益背反”关系，所以在选择运输方式时，应当以物流总成本作为依据，而不仅只考虑运输成本。 3.2各种运输方式的比较 3.2.1各种运输方式的优缺点比较 (1)公路运输 图3-1 我国公路路线图 ?主要特点 原始投资少，资金周转快:公路运输与铁、水、航运输方式相比，所需固定设施简单，车辆购置费用一般也比较低，因此，投资兴办容易，投资回收期短。投资风险相对较小。技术要求和地形要求低:修建公路的材料和技术比较容易解决，易在全社会广泛发展，可以说是公路运输的最大优点。在中、短途 11 物流运输决策模型的设计 运输中，运送速度较快:避免中转重复装卸，批量、时间不受限制，客、货在途时间较短，对贵重、易碎、要求防腐保鲜物品的中短途运输尤为适宜。可实现直达运输:可以把旅客和货物从始发地门口直接运送到目的地门口，实现“门到门”直达运输。这是其它运输方式无法与公路运输比拟的特点之一。 缺点是运量小、运输成本较高、运行持续性较差、污染环境较严重、能耗较大。 ?发展趋势 公路运输需求将继续保持快速增长;智能运输系统是未来公路运输的发展方向;公路运输将与现代物流日益融合;集约化经营、规模化发展，是公路客运发展的方向;公路货运将向快速、长途专重载发展。公路物流领域将广泛应用电子技术、信息技术、通信技术和系统工程等高科技。 (2)铁路运输 图3-2 全国铁路线路示意图 ?主要特点 准确性和连续性强、运输速度快、运量大、运输成本和能耗较低。但是投资大，建设周期长，占地面积较大，另外，铁路运输由运输、机务、车辆、工务、电务等业务部门组成，要具备较强的准确性和连贯性，各业务部门之间必须协调一致，这就要求在运输指挥方面实行统筹安排，统一领导。 ?随着铁路重载和高速的不断发展，铁路系统的复杂化程度不断增加，一旦发生事故，其影响之大，伤亡之多，损失之重、补救之难，都是传统运输方 12 物流运输决策模型的设计 式不可比拟的，此外，人们对铁路运输安全问题的认识在时间上往往是滞后的，难以预先认识到铁路运输中存在和面临的各种危险和隐患。为此，各国政府和铁路企业均建立了适合自身特点的铁路运输安全保障系统，通过重视人的因素、强化设备安全质量、加强对环境与自然灾害的检测与报警、加强立法与重视管理等方面，不断改善铁路运输安全状况。 (3)其他轨道交通运输方式 ?特点 地铁(运量大、速度快、无污染、不占/占用土地少、投资巨大、工程量大、施工期长);轻轨(基建投资较小、安全性舒适性接近于地铁、能耗相对小、公害小、但运量也小于地铁);磁浮(速度快、噪声小、单位乘客能耗小、安全性较好、造价高、运量小、成本高)。 ?发展趋势 全面提速，动车组和高速铁路的运用;客运专线的修建和运营;重载运输的发展;电气化铁路;客货分离，解决目前能力紧张的问题。 (4)水路运输 ?主要特点 载运量大、成本较低、能耗较低、投资小，建设航道不需要占用土地。 缺点是劳动生产率高:沿海运输劳动生产率是铁路运输的6.4倍，长江干线运输劳动生产率是铁路运输的1.26倍;受航道制约和气象因素影响较大;运送速度较慢。 ?发展趋势 码头大型化、深水化、专业化;运输组织向规模化、网络化;积极发展国内水路集装箱、商品汽车水路运输，大力发展江海直达和多式联运。 (5)航空运输 ?主要特点 运行速度快、机动性好、运输路径短、安全和舒适型好、基本建设周期短，投资少:在相距1000km的两个城市间建立交通线，若载客能力相同，修筑铁路的投资是开辟航线的1.6情，铁路修筑周期为5,7年，而开辟航线只需2年。 载运量小、噪声大、成本和运价较高、受气候影响较大，影响其准时性与正常性:飞机的舱容有限，高空运输成本是在铁路、公路、管道、航运等方式 13 物流运输决策模型的设计 中费用最高的。 ?发展趋势 提升总周转量，发展支线运输，充实国际航线，完善和建立现代化的空中交通管理系统，使技术设备、人力服务和航空安全综合保障管理能力达到世界先进水平，航空安全能力、航空信息化技术、劳动生产率接近世界水平。 (6)管道运输 ?主要特点 运量大，劳动生产率高，管道运输是一种连续工程，运输系统不存在空载行程，因而系统的运输效率高。 成本和能耗较低、连续性强、安全性好、投资小、占用土地少:管道建设的投资和施工周期均不到铁路的l/2。管道埋于地下，只有泵站、首末站占用一些土地，占用土地少。建设周期短、费用低:管道运输系统的建设周期与相同运量的铁路建设周期相比，一般来说要短1/3以上。 灵活性较差:调节运量及改变方向的幅度较小，“承运”的货物比较单一，也不容随便扩展管线。 ?发展趋势 管道的口径不断增大，运输能力大幅度提高;管道的运距迅速增加;运输物资由石油、天然气、化工产品等流体逐渐扩展到煤炭、矿石等非流体。 企业可以按各自的实际情况，参考表3-1有选择地进行运输决策。 14 物流运输决策模型的设计 各种运输方式成本结构比较如表3-2。 表3-2 各种运输方式的成本结构 如果将固定成本和变动成本加以折中，那么，运输成本最低的应该是水路运输，因此，远距离大宗产品的运输，大多采用水路运输，如国际运输中的远洋运输。其次是管道运输和铁路运输。但因管道运输只限于某种特殊商品，如石油、煤炭、液状和粉末产品;而铁路运输因包装便利、直达性能、运输网络等原因，国内运输大多还是采用公路运输，除非是距离过长才采用铁路运输而放弃公路运输门到门(Door-to—Door)的便利。 15 物流运输决策模型的设计 4.物流运输决策模型的建立与分析 构建第三方物流运输网络优化模型，不仅可以制定一个合理的调运 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，确定供需之间的联系和最优搭配，同时还可以使第三方物流企业以最低的运输费用完成物流配送服务。 由于物流网络的复杂性，因此将第三方物流运输网络分为两部分。一部分是供应商到制造商之间的运输系统，即直达供货物流运输系统;另一部分是制造商到零售商之间的运输系统，由于在这段过程中，货物须经由仓库或物流中心进行短暂的存放在运往零售商，所以称为中转供货运输系统。在这里我们主要研究的是直接运输网络模型中的产销平衡运输问题模型的构建。 4.1直接运输网络 在直接运输网络(Direct Shipment Network)中，它使所有货物直接从供应商处运达零售店，每一次运输的线路都是指定的，供应链管理者只需决定运输的数量并选择运输方式。要做出这一选择，供应链管理者必须在运输费用和库存费用之间进行权衡。 直接运输网络的主要优势在于无需中介仓库，而且在操作和协调上简单易行，一次运输决策不影响别的货物运输。同时，由于每次运输都是直接的，从供应商到零售商的运输时间较短。如果零售店的规模足够大，对供应商和零售店来说，每次的最佳补给规模都与卡车的最大装载量的倍数相接近，那么直接运输网络就是行之有效的。但对于小的零售店来说，直接运输网络的成本过高，从供应商到零售店的货运必然是大批量进行的，这会导致供应链中库存水平提高。相反，如果使用非满载承运，尽管库存量较少，但却要花费较高的运输费用和较长的运输时间。如果使用包裹承运，运输成本会非常高。而且，由于每个供应商必须单独运送每件货物，这将导致较高的货物接收成本。 直达运输网络的优势在于直达、直线运输是合理组织商品运输的重要办法之一。它可以减少商品的周转环节，打消商品的迂回、对流 等分歧理运输，从而减少商品的损耗，节俭运输费用。品种简略、数目很大的商品或须要尽可能缩短周转时光的商品，应尽可能采用直达运输。 16 物流运输决策模型的设计 直达运输的合理性是有一定条件的，不能认为直达一定优于中转，直线一定好于迂回。在特定的情况下，需要从物流系统整体优化和客户实际需求出发，来判断其合理性。 4.2运输决策模型的构建 在运输实务中，经常遇到进行直达运输或中转运输决策的情形。直达运输指直接由工厂向商家供货的运输;中转运输是指经由配送中心向商家供货的运输。在实际运输问题中，直达供货和中转供货并不是截然分开的。一般地，把单纯采取直达方式的系统称为直达供货系统;把单纯的中转供货系统和中转方式与直达方式共存的系统称为中转供货系统。从数学模型上看，直达供货系统是最基本的，中转供货系统是直达供货系统的变换形式。因此本论文主要进行了直达运输模型中的供需平衡运输模型和供需不平衡运输问题的构建。 (1)供需平衡的运输问题的数学模型 在物流活动中，经常会有大宗货物的调运问题。如何编制调运方案，把货物从供应地运到各消费地，而总运费最小，就是我们要解决的问题。一般来说，这种物流中的运输问题可以用以下数学语言描述。 已知有m个供应地点Ai(i=1，2，3，(((，m)，可供应某种物资，其供应量分别为ai (i=1，2，(((，m);有n个销地Bj(j=1，2，(((，n)，其需要量分别为bj(j=1，2，...,n);从Ai到Bj运输单位物资的运价(单价)为cij，这些数据可以汇总到产销平衡表和单位运价表中。若用Xij表示从Ai到Bj的运量，那么在供需平衡的条件下，要 求得总运费最小的调运方案，可求解以下数学模型: m ijijijx S(t( ，j=1,2，...,n ɑj， I=1,2，…,m 17 物流运输决策模型的设计 xij?0 (4-1) (2)供需不平衡平衡的运输问题的数学模型 前面式(4-1)的问题是供需平衡问题，即，但实际问题往往不 平衡，或供大于需，或需大于供。只要把供需不平衡问题转化成供需平衡问题，就可以用上述方法解决，具体方法如下: ?当仓库供应量大于超市需求量时，只要增加一个假想的超市j=n+1(实际 mn 上是储存)，该超市总需求量为:, ,，而运价单位表中从各仓库 到该假想超市的单位运价为，这样就转化成为一个供需平衡的运输问题。 ?当超市需求量大于仓库供应量时，只要在供需平衡表中增加一个假想的 仓库i=m+1，该仓库供应量为:,,，而在单位运价表上从该假想 仓库到各超市的运价为，同样可以转化为一个供需平衡的运输问题。 4.2.1物流运输线路的选择决策方法 运输线路的决策方法是以物流运输网络为依据，为了制定在产销平衡条件下的运量规划方案，通过建立数学模型，运用数学方法来解决。 (1)单纯形法 对于运输问题，一般采用单纯形法求解。因为经验表明，当起运站和目的地都多于5个时，用其他方法求解比较困难或烦琐。 (2)图表分析法 图表分析法是在分区产销平衡所确定的供销区域内，按照生产地与消费地的地理分布，根据有利于生产、有利于市场供给、近产近销的原则，应用交通路线示意图和商品产销平衡表找出产销之问经济合理的商品运输路线。图表分析法简单易行，不必计算罩程，适用于产销区域较小、产销点小、产销关系比较简单的情况。 18 物流运输决策模型的设计 (3)表上作业法和伏格尔法 求解运输问题的数学模型，常用的方法有表上作业法。 表上作业法的基本思想跟单纯形法十分类似，在表上作业法的求解过程中，第一步是画出该问题的供销平衡表和单位运价表。第二步是求初始解，常用的方法有最小元素法、伏格尔法。 最小元素法的基本思想是就近配送，即从单位运价表中最小的运价开始 确定供需关系，然后次小，一直到给出初始可行解为止。最小元素法的缺点是: 为了节省一处的费用，有时造成在其他处要花好几倍的运费。 伏格尔法考虑到，一般地的产品假如不能按最小运费就近供应，就考虑次小运费，这就有一个差额，差额越大，说明不能按最小运费调运时，运费增加越多，因而对差额最大处，就应当采用最小运费调查。基于此，伏格尔法的步骤: ?在单位运价表中分别计算出各行各列的最小运费和次小运费的差额，并列入该列表的最右列和最下行。物流运输管理决策优化问题研究——以家电制造企业为例 ?从行或列差额中选出最大者，选择它所在行或列的最小元素。确定最先供给的分配，同时将运价表中该行或列数字划去。接下来，对计算过程表中未划去的元素再分别进行计算出各行、各列的最小运费和次小运费的差额，并填入该表的最右列和最下行。重复第一、第二步，直到给出初始解为止。由此可见，伏格尔法同最小元素法除在确定供应关系的原则上不同外，其余步骤相同。伏格尔法求出的初始解比用最小元素法求出的初始解更接近最优解。 ?最优解的判别。判别的方法是计算最终表中空格的检验数。使用的方法一般是闭合回路法。 闭合回路法的步骤一般是在给出调运方案的计算表(最终表)上，从每一空格出发找一条闭回路。即以某空格为起点，用水平或垂直线向前划，碰到数字格可转90度后，继续前进，直到回到起始空格。用虚线表示出一个闭回路，计算检验数时，根据闭回路顶点。所在格的运价，取起始空格为奇数位，它的下一个顶点为偶数位，下面顶点依次奇偶相同，奇数位取正值，偶数位取负值，各数累加的和就为检验数。同样，可以计算出其他空格的检验数。当所有检验数都不小于零时，方案即为最优调运方案。当检验数还存在负值时，用这种方 19 物流运输决策模型的设计 法计算就很烦琐。这时，可以用位势法等其他方法进行计算。 通过对各种方法的分析我们可以知道，在不同情况下我们可以运用不同的方法进行解析。 4.3案例分析 近年来，在世界经济逐步复苏，我国内外贸易持续增长的客观背景下，长江流域及长江三角洲的经济一直呈持续快速的增长态势，而作为地区经济的龙头——上海市，凭借着自身雄厚的经济、科技和文化的实力基础，正努力建成国际经济、金融、贸易和航运中心。 经济发展的良好势头带动了上海电力的快色发展，也带动了上海电煤长江运输量的攀升。本案例以2003年1月全国煤炭订货会上海没电采购的总体计划为依据，结合上海电力股份公司所属电厂的长江煤炭需求状况，运用优化模型对上海电煤长江运输系统航线进行规划，最后得出2003年的上海电煤长江运输调运航线方案，并在实际工作中实施，达到了规划预期的效果。 4.3.1上海电煤长江运输系统概述 (1)上海电煤长江运输需求 上海电煤的主要产的为山西、内蒙、山东、河南和安徽等地，通过铁路、公路、水路(海运、江云)，以多种联运换装的方式抵沪。其中，海运的主要为山西、美梦、山东等地的煤种，长江运输的煤种为河南平顶山煤，安徽的淮南和淮北煤。通过长江运输的这些煤种由于热卡值合理、含硫低、价格适中的特点，更兼具江运便捷。价廉的优势，十分符合上海各电厂环保、节能、低耗的要求。因此，江运的运输量呈逐年递增的趋势，2003年运输量达220万吨。 上海电力股份公司直属电厂中根据发电机组总的容量和机组燃烧的特点以及长江煤炭运输的总量计划，对三个主要电厂的需求平衡情况为吴泾电厂30,40万吨、杨树电厂为63,79万吨、闵行电厂为115,138万吨。 (2)上海电煤长江运输中转港 上海长江电煤的中转港有三个，分别是武汉港、裕溪口港和浦口港。武汉港地处长江与京广铁路的交会处。目前，从事煤炭中转的主要港口有武阳港、 20 物流运输决策模型的设计 抬船路和舵落口。其中，汉阳港煤炭堆场能为50万吨，上海电煤专用堆场10万吨;抬船路堆场能力为100万吨，上海电煤专用堆场15万吨;舵落口堆场能力为50万吨，上海电煤专用堆场10万吨。 裕溪口港位于芜湖市的对岸，是安徽省重要的交通枢纽，不仅有多条省级公路与之贯通，更有淮南、宁芜、皖赣等铁路干线相连，集疏运条件较好，年吞吐量达600万吨。其中煤炭堆场能力为80万吨，上海电煤专用堆场为20万吨。浦口港为南京港主要的煤炭集散地，堆场能力50万吨。上海电煤堆场10万吨。浦口港交通十分便利，港口集疏运条件较完备，陆上以铁路直达为主，水陆淑云跳江较优越。 上海电力股份公司所属的主要电厂的堆场能力情况为杨树浦电厂堆场能力为6万、吴泾10万、闵行8万，常规量分别为4万、7万和6万。 (3)上海电煤长江运输船舶和运输组织由于黄浦江航道和码头接卸能力的局限，除吴泾电厂有部分煤炭海伦直靠以外，其余均通过500吨-2000吨级的煤驳来运输。承担上海电煤长江运输的主要是上海电力燃料有限公司，该公司现拥有各类船舶137艘，其中油驳和煤驳从300吨至2200吨，拖轮从200HP至3200HP。这其中，适合长江航运的拖轮有1700HP、980HP、800HP、600HP这四种类型;驳船有1100吨、1650吨和2200吨级三种类型。通常， 长江航运是由一条拖轮，二至五条驳船共同组合而成的船队来完成。 (4)存在的问题 航线系统通常采用经验法处理，但事实表明，受多种因素，特别是一些不确定因素的影响， 经验法很难给出令人满意的答案。 4.3.2上海电煤长江运输系统航线设置的原则、方法和模型 上海——武汉段长江电煤运输系统航线设置的总体原则是:在煤炭价格、运输价格、运输 量确定的前提下，通过数学规划，使煤炭的到岸价最小，有效降低电厂成本。航线规划示意 图如图4-1。 21 物流运输决策模型的设计 图4-1 航线规划示意图 根据长江电煤运输的实际情况，航线规划宜采用线性规 划法，数学模型如下: 目标函数: -23) 约束条件: 3 j j=1,2,3 参数含义: ai表示第i港口需运出的货物数量(i=1,2,3) b? j、bj表示第j电厂的货物接卸数的上下限(j=1,2,3) pi表示第i港口发运煤炭的离岸价 sij表示第i港口至第j电厂的运输价格 yij 表示从第i港口至第j电厂的运输量(决策量) f表示运输总成本 参数ai、b? j、bj满足: 22 物流运输决策模型的设计 4.3.3模型参数的确定 (1)根据上海电煤长江运输系统的概述可得各港口到各个电厂的煤炭价格及运输量如表4-1. 表4-1 煤炭价格及起运港发运量计划 (2)根据上海电煤长江运输系统的概述可得各港口到各个电厂的煤炭运输价格如表4-2 表4-2 运输价格分类汇总 资料来源:上海电力燃料有限公司计划调度 (3)电厂煤炭需求 根据各电厂机组容量，锅炉燃烧特性以及码头、堆场能力的综合因素的分析，2003年，各电厂的长江煤炭的需求状况如表4-3。 23 物流运输决策模型的设计 表4-3 电厂长江煤炭需求状况 4.3.4 模型的求解 (1)经过对表4-1.表4-2.表4-3的分析得到运输情况总表4-4. 表4-4 2003年长江电煤运输情况总表 24 物流运输决策模型的设计 (2)由于运输决策模型的影响，所以我们根据yij的域值情况，将总表分解为表4-5，表4-6 表4-5 基本表 表4-6 附表 (3)基本表的yij取值为各地地址，并根据此表中的数据运用数学模型来计算总值f1 i 3 =(238+38.02)(238+41.50)(238+42.69)(237+26.48) (237+31.15)(236+23.48)(236+28.15)(万元) (4)对于附表采用平衡模型的沃格尔解析法，求取极值 3 25 物流运输决策模型的设计 =276.02y 23 11 +279.50y 12 +280.69y 13 +268.15y ，3 j=1,2,3 ?用沃格尔解析法求初始解如表4-7. 表4-7 沃格尔法 26 物流运输决策模型的设计 ?用闭合回路法求检验数，判断前面?得到解的最优性如表4-8 表 4-8 闭合回路法 检验数全部为0，初始解即为最优解，因此 (万元) ?归并基本表和附表，列出调运方案表，并计算minf 万元 所以最后我们得出的最优的调运方案如表4-9。 表4-9 调运方案表 物流运输决策模型的设计 随着上海经济高速增长的延续，上海建设国际航运中心步伐的加快，可以预见，上海电力也必将得到稳健和快速的发展。长江电煤由于价格低廉、性能优良，更兼长江航运条件的日益改善，上海电煤中长江电煤的运输量将持乐观，持续增张，具有重要的现实。 28 物流运输决策模型的设计 结论 其次对运输线路的选择方法做了一个比较，找出一个适合大多数模型求解的方法对模型进行求解。 在现代的企业中，运输网络各种各样，使得企业对运输线路的选择没有方向感，有些模型的设计过于针对性，而本篇论文中对直达运输网络中的平衡运输模型的构建为很多直接由工厂向商家供货的运输提供了决策方法，并且通过一定的转换可以将其他运输模型转换成该模型进行求解。但是本模型也存在局限性，就是有些商家到销售点的运输情况时也是不可用的，以后如果有机会希望可以进一步研究。 最后运用该模型对长江电煤运输的决策提供了一个相对于优化的运输方案。 29 物流运输决策模型的设计 致谢 本论文是在指导老师包胜华老师的悉心指导和关怀下完成的。包老师丰富的专业知识、严谨的治学态度、启发式教学、对科学执着的追求，无时无刻不在激励着我。在此表示我对包老师最诚挚的感谢～ 论文的写作过程中，在对论文题目的理解，查阅资料等一些列的工作中，包老师都细心的讲解，其中机械工程学院物流教研室的其它各位老师在本论文的写作思路分析等过程中也给予了极大的帮助，在此表示深深的谢意与最真诚的祝福。 时间好似离弦的箭，美好的大学生活一晃而过，此时此刻，我心中有太多的感慨与怀念。美丽的校园，关心我们的老师，夕日一同嬉戏的学友们,, 借此机会，对大学四年里所有教授我知识与对我有所帮助的老师和同学表示最崇高的敬意。 最后，对评阅本论文的老师以及参与答辩工作的老师表示谢意。 30 物流运输决策模型的设计 参考文献 [1]秦明森，言木(物流决策分析技术[M].中国物资出版社，2003:8-16 [2]梁冬梅，邹平(供应链中物流网络的运输优化模型研究[J].价值工程，2006(5):49-53 [3]林方明，马建军，庞渊(物流配送决策中的运输网络优化问题研究[J](山 西建筑，2004(4):84-85. 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International Journal of Physical Distribution&Logistics Management.1997,3,4(25):151 [18]Taaffe,Edward J,Howard L Gauther Jr,Morton E O’Kelly.Geography of Transportation[M].2nd ed.Upper Saddle River, N. J.:Prentice Hall,1996 31 附录1 外文译文 交通运输 2005年4月，Leslie汉森哈普斯名单的所有专题报道 七个行业规模和不同情况的公司如何通过技术转化利用其运输和物流业务的。 众多的解决工具从单点解决方案(比如:负载规划和布线工具)到终端到终端的交通管理系统都是帮助众多各种形状和大小公司 -大和小，局部和全局- 优化其运输和物流业务。 “科技驱动器在很多方面体现更好的效果还有进步”格雷格.约翰森说，燃气轮机Nexus，阿拉米达，加利福尼亚州的副总裁，是提供托管，按需全球物流和供应链执行软件的公司。 “我们现在有一个在因特网上很多年不存在的通讯系统骨干，技术也十分适合于在Internet上调配，这样就可以超越其业务的四面墙壁合作伙伴”他说。 世界各地做企业的公司现在正在挖掘技术，旨在全球范围内进行部署，而不是拼凑。 “传统的技术应用是为一个特定的公司，所有的用户在该公司，位于四面墙壁的位置”Johnsen表明。“当今的许多应用都部署在企业跨越组织边界与用户之间。” 结果他说:“这项技术要明白的是，这些用户是来自不同的公司，复制的规则和权限的管理数据，是看得到的。” 技术的进步使运输的工具比以往任何时候更安全，灵活和动态。“新技术围绕Web服务为基础，例如，允许系统安全地发送和接收信息。”约翰森说。他定义为技术，使这些系统相互通信的网络服务。 “开放标准是指企业有能力做更多以较少的资本，不管是自己或他们的供应商的钱”马克米切尔(运输业务主管)说。负责企业信息解决方案公司，唐纳斯格格罗夫，美国伊利诺斯州人。 在决定何种类型的技术适合您的操作，看业务流程，密切了解你想通过技术来实现，建议约翰森。 “充分认识手头的业务需求，然后考虑如何利用技术 可以解决这些问题”他说。 了解您目前的进程，对于实现技术有良好的效果。问自己这样的问题:什么是我的运输和物流业务当前和未来的状况如何,哪些流程需要改变,如何使该技术, 技术的生命线 科技没有良好的数据将不能奏效。 “数据是供应链平台的命脉”约翰森说。 高度重视数据质量是必要的。这涉及到跟踪数据的准确性，完整性和及时性，然后去努力解决，特别是与供应链合作伙伴的质量问题(供应商，运营商和代理) “如果你没有工具来提高数据质量和机制，您的系统将永远不会被优化”约翰森笔记。 质量数据，优化流程，和敏锐的焦点是与适当的技术和良好的变革管理战略相结合的，是来帮助企业优化运输和物流，无论他们使用公司内或是公司间的国内或全球业务的解决方案。 这里有七个公司，通过改变其运输过程中的战略技术的实现，来实现降低成本和提高效率。 得到这个负荷:宝洁优化规划方法 比十年多前的宝洁公司，辛辛那提，认识到它需要一个方法来解决轴重管理，超重的辅助费用的问题以及交货延误，来自次优拖车装载梗，罗伯特C. Wuerdeman 说(全球物流经理消费产品巨头) 一个人工规划的方法，包括通用装车使用计划为宝洁工作充分，直到90年代初。 “我们的产品和一个装运，一个送货的结构组合是非常简单的执行”Wuerdeman回忆说。由于公司搬到了更加多样化的产品和多种交付分配计划，使得管理车轴重量变得更加困难。 此外，“增加的复杂性和产品的多样性必要的人员来决定如何花费更多的时间，他们将要加载的拖车，这挫伤内部生产力”他说。 为了解决这一局面，宝洁转向仓库优化有限责任公司，一家系统开发商富兰克林，田纳西州，基于在发展卡车装载软件系统，将最大限度地发挥立方/重量利用率，管理车轴重量更有效的援助，并减少所需的时间装载拖车。 对于这样一个工具的需求是不能跨公司普遍的，Wuerdeman解释说。一些商业单位，如宝洁公司的纸制品和织物护理业务部门，有直接的规划需要相当标准和一致的产品。一辆卡车装载工具，称为AutoLoaderT3，用于通过与多样化的产品和复杂的多处停留提供方案业务部门，以及由第三方物流供应商提供的设施。 自动牵引负载规划“明显更有效”Wuerdeman说。不仅工具使用方面的专家，以规则为导向的规划引擎的解决方案也是是重复的，他解释说“这样的一致性并不必然与手动负载规划为例”。 为了提高生产率，为超重负荷，减少产品的损坏，提高客户服务的辅助费用的好处是消除宝洁与负载规划工具经历了一些。宝洁公司商业化AutoLoaderT3工具，利用其提供给其他公司通过仓库优化。 宝洁公司目前正在执行该工具的新版本。 “原载规划工具是离线工具之间的订单管理系统和仓库管理系统”Wuerdeman说明。 “订单，在使用负载的网站规划工具来进入系统，这是产生一个与加载的文件相匹配的报告。” 最新版本的AutoLoaderT3正在整合与宝洁公司专有的仓库管理系统，并有任务管理功能，使订单在采摘的加载顺序。 该工具将在订单产品管理更大的灵活性，根据Wuerdeman。 “原来的工具视为一个独特的交付每到一站，即使多个订单传递到相同的位置。我们已经停止，并允许混合更大rideability单位负载的工具，可以更灵活地顺序”他说。 该工具的新的过境避免损害能力考虑单位负载或托盘是否应该加载宽或窄，检查安装在需要时充气垫舱高度轮廓，和信号。 “一卡车的规划工具尝试到已经书面优化订单”Wuerdeman说。 “宝洁现在是看在前端有一卡车建设的工具，与我们的order-taking/management工具相结合，以优化在前端，而不是回来了。” 附录2 外文原文 Transportation Transformed! April, 2005 | List all feature stories By Leslie Hansen Harps How seven companies of all shapes, industries, and sizes, transformed their transportation and logistics operations through the use of technology. A multitude of technological tools ranging from point solutions such as load planning and routing tools to end-to-end transportation management systems are helping companies of all shapes and sizes -- large and small, local and global -- optimize their transportation and logistics operations. "Technology drives better results, or improvements, in many ways," says Greg Johnsen, vice president of GT Nexus, Alameda, Calif., which provides hosted, on-demand software for global logistics and supply chain execution. "We now have a communications backbone in the Internet that did not exist too many years ago, and technology that is well-suited to be deployed over the Internet to connect partners beyond the four walls of their operations," he says. Companies doing business around the world can now tap technology that is designed to be deployed globally, rather than patched together. "Traditional technology applications were designed for a specific company, with all the users located within the four walls of that company," Johnsen notes. "Many of today?s applications are deployed across companies, with users spanning organizational boundaries." As a result, he says, "the technology has to understand that these users are from different companies. Sophisticated rules and permissions govern the data they see." Technological advances enable transportation tools that are more secure, flexible, and dynamic than ever before. "New technology based around web services, for example, allows systems to send and receive information securely," Johnsen explains. He defines web services as technology that allows these systems to communicate with each other. "Open standards mean companies can afford to do more with less capital, whether it?s their own or their vendors? money," says Marc Mitchell, transportation practice director, Enterprise Information Solutions Inc., Downers Grove, Ill. When deciding what type of technology is right for your operation, look closely at business processes to understand what you?re trying to accomplish through technology, advises Johnsen. "Fully understand the business requirements at hand, then think about how technology can solve those problems," he says. Understanding your current process is critical to achieving good results from technology. Ask questions such as: What?s the current and future state of my transportation and logistics operations? What processes need to change? How does technology enable that? Technology?s Lifeblood Technology won?t work without good data. "Data is the lifeblood of supply chain platforms," Johnsen says. Making data quality a high priority is imperative. This involves tracking the data?s accuracy, completeness, and timeliness, then working to address quality issues, particularly with supply chain partners -- suppliers, carriers, and forwarders. "If you don?t have the tools to see data quality, and the mechanisms for improving it, your systems will never be optimized," Johnsen notes. Quality data, optimized processes, and keen focus -- combined with the appropriate technology and sound change-management strategies -- help companies optimize transportation and logistics, whether they use intra- or intercompany solutions, for domestic and/or global operations. Here are seven companies that transformed their transportation processes through strategic technology implementations, resulting in reduced costs and increased efficiencies. GET A LOAD OF THIS: P&G OPTIMIZES PLANNING APPROACH More than a decade ago, The Procter & Gamble Company, Cincinnati, recognized that it needed a way to address axle weight management, overweight accessorial charges, and delivery delays that stemmed from suboptimal trailer loading, says Robert C. Wuerdeman, global physical distribution manager for the consumer products giant. A manual planning approach that included use of generic loading plans worked adequately for P&G until the early 1990s. "The mix of products and our one shipment-one delivery structure were pretty simple to execute," Wuerdeman recalls. As the company moved to more diverse products and multiple delivery distribution programs, however, managing axle weight grew more difficult. In addition, "the increased complexity and diversity of products required personnel to spend more time determining how they were going to load a trailer," which dampened internal productivity, he says. To address the situation, P&G turned to Warehouse Optimization LLC, a systems developer based in Franklin, Tenn., for assistance in developing a truck loading software system that would maximize cube/weight utilization, manage axle weights more efficiently, and reduce the time required to load trailers. The need for such a tool is not universal across the corporation, Wuerdeman explains. Some business units, such as P&G?s paper products and fabric care business units, have fairly standard and consistent products with straightforward planning needs. A truck loading tool, called AutoLoaderT3, is used by business units with diverse products and complex multistop delivery programs, and by facilities operated by third-party logistics providers. Automated trailer load planning "is markedly more effective," Wuerdeman says. Not only does the tool use an expert, rule-driven planning engine, "the solution is repeatable," he explains; such consistency is not necessarily the case with manual load planning. Increased productivity, elimination of accessorial charges for overweight loading, reduced product damage, and improved customer service are some of the benefits P&G experienced with the load planning tool. P&G has commercialized the AutoLoaderT3 tool, making it available to other companies through Warehouse Optimization. P&G is currently implementing a new version of the tool. "The original load planning tool was an offline tool that sat between the order management system and the warehouse management system," Wuerdeman notes. "Orders that came in for sites using the load planning tool went into the system, which generated a report that was matched with the loading documents." The latest version of AutoLoaderT3 is being integrated with P&G?s proprietary warehouse management system, and will have task management functionality, enabling orders to be picked in the sequence of loading. The tool will have greater flexibility for managing products within orders, according to Wuerdeman. "The original tool treated each stop as a unique delivery, even if multiple orders were delivered to the same location. We?ve allowed the tool to have more flexibility to sequence the stops and mix unit loads for greater rideability," he says. The tool?s new in-transit damage avoidance capability takes into account whether unit loads or pallets should be loaded wide or narrow, checks height profiles, and signals for installing inflatable dunnage when needed. "The truckload planning tool attempts to optimize orders that are already written," Wuerdeman says. "P&G is now looking at having a truckload building tool on the front end, in conjunction with our order-taking/management tool, to optimize at the front end rather than the back." GOOD GREIF: TRACKING AND CONTROLLING ASSETS Truck trailers are an integral part of Greif Inc.?s Industrial Packaging & Services division?s delivery process. The company direct-loads steel, fibre, and plastic drums off the manufacturing line into a waiting trailer. It drops trailers at customers? locations, where they may stay for weeks, even months. With a mix of 4,000 private, dedicated, common, and committed trailers in its fleet, Greif -- a leader in industrial packaging and services -- needed a way to track and manage its assets. The need became critical as acquisitions significantly expanded the company?s asset and customer base. About two years ago, as part of a transportation network analysis, Greif began seeking a solution to help track, locate, and manage its trailer fleet assets, which are assigned to about 50 plants in the United States. "There?s a tremendous overlap between plants; some serve the same customers, many of whom are chemical manufacturers and agricultural food-related producers," notes Rick DeVore, director of global logistics for Greif. A customer may be served by multiple plants -- for example, receiving a trailerload of steel drums from one plant, and a trailerload of fibre drums from another. "Managing where all these trailers come and go is virtually impossible in a manual world," notes Adam Galliers, Greif?s fleet manager. So the company began its search for a technology solution that would provide asset visibility, and enable it to track, control and maintain its trailers centrally. The first step was to define requirements. With such a large fleet, the technology?s cost was an important factor. In addition, the technology?s powering mechanism was key. "Sometimes, the trailers sit untethered," DeVore says. That ruled out tracking systems whose power replenishment relies on the trailer being connected to a tractor. Installation mode was another important selection criteria. Some tracking systems must be installed on empty trailers and require special wiring. This would take Greif?s trailers out of circulation for several hours, an unacceptable solution for the lean operation. With these selection criteria in hand, the Greif team considered a short list of potential solutions, ultimately selecting a satellite-based Global Locating System (GLS) from SkyBitz, Dulles, Va. "The SkyBitz GLS uses a lithium battery that doesn?t rely on the tractor for a power source," DeVore says. No special wiring is required for the unit, which is installed on the roof of an empty or loaded trailer. In the first half of 2003, Greif conducted a small test. "The initial test was for 14 units in the Houston area," DeVore says. "We had a positive response, which led to a larger test of about 200 units. As those units were installed, we began to see all the possibilities, and began developing the business case for how the system could be expanded." Word of the new solution spread among the plants. "Our plants started talking to each other about how Houston?s tracking system was used to control their trailer fleet," Galliers says. The solution was accepted quickly, and is being rolled out across the company. The SkyBitz system converts physical locations into latitudes and longitudes, and uses landmarks such as customer location. "We pulled customer information from our ERP system and fed it through the SkyBitz system to create a laundry list of landmarks instead of having to enter them manually," Galliers explains. "If we drop 10 trailers at a particular customer, the system tells us once a day, „This trailer is at XYZ customer, a tenth of a mile away from the landmark.?" Trailers are broken into groups, so they can be viewed by plant, by customer location, or as a whole. "The pilot showed a lot of promise as far as asset management," DeVore says. In addition to enabling increased asset management, security, and control, the tool enables Greif to see how long a given asset has been sitting at a specific location. Using dwell time reports, Gallier?s team can follow up with plants on the status of various trailers. Plant personnel can also use the reports to monitor customers? trailer use. "We can use the technology to help customers buy from us more effectively," DeVore says. "These benefits will become increasingly defined and tangible as we become fully automated." Tracking assets intelligently just makes good business sense, DeVore says. "In today?s environment, operating with lean supply chains, asset management and customer relations are critical. You?re operating blindly if you don?t have the technological tools to create asset visibility." YES, WE HAVE OUR BANANAS Chiquita Brands International Inc. is one of the world?s largest banana producers. The Cincinnati-based company sells approximately 130 million 40-pound boxes of bananas a year, in addition to producing, marketing, and selling other fresh produce. With perishable products and a global supply chain, optimizing its transportation network is a must for Chiquita. Until about two years ago, Chiquita tendered loads to its ERP system?s transportation module. The company recognized it needed a more sophisticated system, and began testing the On-Demand TMS from Holland, Mich.-based LeanLogistics in a small business unit. Following a successful test, Chiquita rolled out the LeanLogistics TMS in January 2004, when it implemented a new version of its ERP system across the company. Now Chiquita and LeanLogistics are implementing an integrated application that links the TMS with Chiquita?s Container Freight Management System (CFMS) and third-party payment system, Cass Bank. "We?re in the refrigerated container business," explains Deverl D. Maserang, Chiquita?s vice president, North American logistics and supply chain strategy. The company charges carriers a per-diem rate to use its containers for backhaul. Each lane is allotted a fixed number of days for banana delivery and container return. Chiquita charges carriers an agreed-upon rate for additional days. Accounting for the container rental period and accurately capturing the number of days carriers had possession of containers has been a challenge. The new integrated application, which will use LeanLogistics? Supply Chain Monitor, will track milestone events and utilize defined metrics to identify time issues based on container pick-up and customer delivery times. The system will also send proactive notifications of potential late customer deliveries and late equipment returns to port. The TMS will assign per-diem charges to carriers at the transaction/load level, allowing Chiquita to directly deduct container rental charges from the carriers? freight bill. "This system will provide full, complete autopay," Maserang says. The TMS will act as the base component, connecting with the ERP, CFMS, and Cass. It will create a transaction with multiple line items, eliminating the need for invoices, and trigger an electronic payment to the carrier. Chiquita expects to realize several cost-saving benefits, as well as a streamlined accounting process that enables faster payment and the elimination of rework associated with invoices. The new application, scheduled to go live in early summer 2005, will provide Chiquita and its carriers an enhanced ability to manage cash. GLOBAL APPROACH LOOKS GOOD ON PAPER UPM-Kymmene, Helsinki, is one of the world?s leading paper companies, with production in 17 countries. Products include magazine, fine, and specialty papers; newsprint; converted materials; and wood products. UPM was formed through mergers and acquisitions of companies whose "logistics systems were historically based on local best practices and were heterogeneous," says Frans Verwimp, UPM?s development director. UPM decided to reshape its business processes -- including logistics -- based on global template principles, using standard processes on a global level with clear integration points between intercompany and external processes. The company sought to build supporting integrated systems that could be used globally. The target was to create higher transparency and efficiency, decrease costs, and improve service to customers, Verwimp says. After an extensive review of potential solutions, UPM selected G-Log?s Global Command and Control Center (GC3) software to integrate its disparate transportation network under one umbrella. When it is fully deployed, UPM will ultimately manage more than 10 million tons of paper and wood product shipments per year via the solution. The web-based system provides a single data repository supporting multiple users. "We will use GC3 and middleware for execution processes," Verwimp says. "Functional requirements were defined and agreed upon with line function representatives from all logistics regions, based on global process templates," he explains. A key user group of regional and functional representatives evaluated the system?s functionality and approved it. These key users have received extensive training on the GC3 solutions as well as the middleware, and will receive additional training in the coming months. UPM, G-Log, and IBM Global Services are partnering to integrate the software into UPM?s supply chain to optimize shipments across every leg. The company is using a four-phased approach -- design, training, integration testing, and a pilot implementation launch. "We are currently in the integration testing phase, conducting tests with related systems," Verwimp notes. A pilot market roll-out is scheduled for July of this year. Fully deploying the solution across UPM will take several years. UPM has an extensive change management process in place to support implementation of the new processes and solution. "Roles and responsibilities will change market per market after rollout in these markets has been completed and we have a stable operational environment," Verwimp says. "We will take out non-value adding tasks, automate process execution to a higher degree, and integrate deeper with internal sales." While it?s premature to cite hard numbers, Verwimp says the company expects the new approach to bring "a higher degree of automation, increased transparency, and better service levels." ROUTING RESULTS FROM WURST TO BEST Piller?s Sausages and Delicatessen, Waterloo, Ontario, is a family-owned food service distributor that delivers high-quality European deli meats and sausages to customers across North America. Piller?s operates a small private fleet serving large grocery retailers and mom-and-pop stores in Ontario. In the past, the distributor was not able to optimally sequence delivery routes, had no visibility into delivery activities, and used no benchmarks to measure productivity."The routing programs we looked at were outrageously expensive," recalls Klaus Schraud, fleet supervisor. In 2003, Schraud began testing a wireless, web-based routing system from Cube Route, an Ontario-based logistics IT firm. Available on a subscription-based, "pay as you go" model, the visibility and routing service required no up-front capital costs, and could be implemented swiftly and easily. "We ran a pilot for one month, with two drivers," Schraud says. "I told them, „If you can work a TV remote control, you can use this system.?" The results were nearly immediate, and Piller?s rolled out the solution shortly after the pilot. The Cube Route service enables Piller?s to create routes with an optimal sequence, and tracks actual performance against an engineered plan. When Schraud sequences the routes, Cube Route provides a planned estimated time of arrival and tracks actual arrival time. Drivers use web-enabled cell phones to report exceptions -- indicating they are delayed waiting for a check or available dock space, for example. Schraud can look at a day?s performance for the entire fleet, and spot potential problems, such as locations where drivers consistently wait to unload. He provides this information to the sales department, and they contact customers to explore alternatives. Schraud is evaluating Cube Route?s new GPS tracking system, which operates on Java-based, GPS-enabled wireless devices such as cell phones. "It pulls up a map, in real time, that shows exactly where drivers are and have been, and which route they used to get to a delivery destination," Schraud says. The system provides an accurate, real-time audit trail without the need for driver intervention. VISIBILITY AND CONTROL COME ROARING IN Food Lion LLC "needed more control and the ability to see all our inbound freight. We also wanted to get a better handle on tracking and tracing allmovements," explains Dennis McCoy, vice president of distribution for the company. A member of Delhaize America, the U.S. division of Brussels-based Delhaize Group, Food Lion is one of the largest supermarket chains in the United States, with more than 1,220 stores in 11 states. Food Lion operates seven distribution centers: three in North Carolina and one each in Pennsylvania, South Carolina, Tennessee, and Virginia. "In addition to seeking a control that handled all our freight activity and tied into our inbound scheduling activity, we wanted to align our activities at Food Lion with sister company Hannaford in the Northeast," McCoy says Food Lion reviewed its goals for meeting current needs and future growth interests, and worked with Hannaford to evaluate mutual design needs. The companies decided that increasing visibility of freight activities would improve its position in procuring product, reducing lead time, and controlling product handling at its facility, explains McCoy. Hannaford had been a member of the ONE Retail Network, an Internet-based on-demand supply network connecting retailers, suppliers, and transportation partners on a distributed transaction layer with network-wide visibility. "The network provided the ability to view a web-based solution?s actual value," he says. Food Lion is now in the implementation phase, and expects to be fully installed in the next few months. The company will use ONE Retail?s web-based order execution capabilities, automated transportation management, and "self-serve" appointment scheduling to manage orders and shipments at its DCs. "We are identifying and developing the process changes we need as we move forward," McCoy says. He expects these process changes to be minor, except that "all facilities will have the ability to view inbound freight more accurately than they do today." GAMBRO GAMBLES ON STANDARDIZED SHIPPING Gambro?s Renal Products unit offers products related to renal dialysis, including equipment and disposables. The company ships products via truckload, LTL, and small package carriers. "We operated a network of six warehouses, each with a stand-alone shipping system," says Mike Neibel, distribution center manager for the Bedford, Ill.-based company. Each warehouse performed its own duties associated with keeping that system, including loading rates and routing updates. The warehouses maintained different workstations for various carriers. In 2002, Gambro was notified that the vendor would no longer support the shipping system, so it began searching for an alternative solution. After evaluating nine potential systems, the company selected a single, enterprise-wide, network-based small-package processing system -- iristaTransport, from Irista Inc. The system is loaded onto a Gambro server, with rates now maintained centrally rather than by each warehouse. Gambro?s warehouse managers were concerned initially about the impact of a centralized system on functions such as print speed, Neibel says. But they recognized that working with the new system enabled them to leverage small package carriers? hundredweight programs through increased volume. Designated as a super user, Neibel worked with a project manager at corporate headquarters to ensure that the system would meet the warehouses? operational needs. Training on the new system was done online. After an initial test phase, the solution went live in the spring of 2004. "We got exactly what we expected," Neibel says. "We had a compliant label, and fast print speeds, and we were processing packages as quickly as before." The standardized environment has yielded improved productivity, accuracy, and service without affecting flexibility.