基于Petri網(wǎng)的A企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)作業(yè)流程優(yōu)化研究

張志超+李風(fēng)華

摘 要：以A企業(yè)為例研究倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)作業(yè)流程，在對(duì)其入庫(kù)流程現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于Petri網(wǎng)的入庫(kù)作業(yè)流程模型，通過(guò)關(guān)聯(lián)矩陣和不變量分析驗(yàn)證模型的正確性。然后運(yùn)用關(guān)聯(lián)矩陣重組分析尋找流程中瓶頸環(huán)節(jié)，并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的入庫(kù)流程效率有了很大的提高。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)；Petri網(wǎng)；倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)；流程優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：F715.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Taking A enterprises as an example to study the flow storage warehouse， based on the analysis of the warehousing process， this paper constructs the warehousing operation flow model based on Petri net， and validates the correctness of the model through the correlation matrix and invariant analysis. And then use the correlation matrix reorganization analysis to find the problems to put forward the corresponding optimization measures， found that the optimized storage process efficiency has been greatly improved.

Key words： manufacturing； Petrinet； warehousing storage； process optimization

0 引 言

倉(cāng)儲(chǔ)對(duì)于一個(gè)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，它是原材料和進(jìn)行加工之間的中轉(zhuǎn)站，起著承上啟下的關(guān)鍵作用，隨著制造業(yè)下行壓力的增加，企業(yè)對(duì)運(yùn)營(yíng)的成本以及人員和設(shè)備的工作效率不得不進(jìn)行考慮，然而對(duì)于大多中小制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)作業(yè)流程的考慮是少之又少。鑒于此，本文以A企業(yè)為例，運(yùn)用Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣和不變量分析驗(yàn)證Petri網(wǎng)模型的正確性，然后通過(guò)關(guān)聯(lián)矩陣分析法對(duì)該企業(yè)的原材料入庫(kù)流程進(jìn)行尋找子網(wǎng)分析，在此基礎(chǔ)上提出提高原材料入庫(kù)效率的優(yōu)化方案，以供制造業(yè)入庫(kù)作業(yè)流程優(yōu)化做借鑒。

1 A企業(yè)入庫(kù)作業(yè)流程現(xiàn)狀分析

A企業(yè)是一家主要生產(chǎn)閉門(mén)器、地彈簧、自動(dòng)門(mén)及相關(guān)配件的生產(chǎn)型企業(yè)，倉(cāng)儲(chǔ)作為原材料入庫(kù)流程的起始階段，起著至關(guān)重要的作用。目前該企業(yè)的常用原材料多達(dá)700多種，每日平均有10家供應(yīng)商前來(lái)送貨，按正常工作時(shí)間8小時(shí)計(jì)算也就是說(shuō)平均每1個(gè)小時(shí)就會(huì)有一批貨物到達(dá)，基于目前的入庫(kù)流程平均每天都會(huì)有2個(gè)小時(shí)的加班，直接造成了入庫(kù)成本的增加，同時(shí)也說(shuō)明了入庫(kù)效率的低下。通過(guò)對(duì)入庫(kù)作業(yè)流程現(xiàn)狀的分析，建立了當(dāng)前A企業(yè)入庫(kù)作業(yè)流程圖，如圖1所示。

2 基于Petri網(wǎng)的入庫(kù)作業(yè)流程建模分析

從圖1中在對(duì)當(dāng)前整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)作業(yè)流程了解及分析的基礎(chǔ)上，建立了倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)入庫(kù)作業(yè)流程的Petri網(wǎng)模型（如圖2所示）以及庫(kù)所、變遷所代表的實(shí)際含義（如表1所示）。

根據(jù)Petri網(wǎng)的相關(guān)理論，對(duì)A企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)入庫(kù)作業(yè)流程的Petri網(wǎng)模型進(jìn)行特性分析。得關(guān)聯(lián)矩陣A為：（見(jiàn)143頁(yè)）

通過(guò)AX=0可以求解出X，X存在非負(fù)整數(shù)向量，即表明為入庫(kù)作業(yè)流程的S不變量存在，故可判斷Petri網(wǎng)模型是否滿(mǎn)足可達(dá)性、有界性和活性。

3 基于Petri網(wǎng)的入庫(kù)作業(yè)流程優(yōu)化方案

3.1 尋找子網(wǎng)確立子網(wǎng)間同步與沖突關(guān)系

根據(jù)所建立的關(guān)聯(lián)矩陣可知，此Petri網(wǎng)模型中的源庫(kù)所和匯庫(kù)所分別為P和P，根據(jù)Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣重組算法可以得到入庫(kù)作業(yè)流程Petri網(wǎng)的8個(gè)子網(wǎng)，分別如表2至表9所示：

通過(guò)分析尋找出以上8個(gè)子網(wǎng)，其中子網(wǎng)1和子網(wǎng)2存在沖突的關(guān)系，子網(wǎng)5和子網(wǎng)6存在沖突關(guān)系；而子網(wǎng)3和子網(wǎng)4為同步關(guān)系，子網(wǎng)7和子網(wǎng)8為同步關(guān)系。

3.2 入庫(kù)作業(yè)流程優(yōu)化方案

（1）優(yōu)化子網(wǎng)1和子網(wǎng)2的沖突關(guān)系

首先，系統(tǒng)部的職責(zé)是進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)和錄入工作，倉(cāng)儲(chǔ)部核對(duì)數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)部處于一個(gè)等待的狀態(tài)，因此系統(tǒng)部應(yīng)及時(shí)跟蹤貨物數(shù)量的核對(duì)情況，一旦操作人員核對(duì)完數(shù)量及時(shí)將單據(jù)收回整理，交由質(zhì)檢部進(jìn)行質(zhì)檢工作，可以有效地避免信息部等待現(xiàn)象，同時(shí)也改善了人力資源競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)；其次，與供應(yīng)商溝通將包裝標(biāo)準(zhǔn)化、托盤(pán)化、品種化可以有效地加快數(shù)量核對(duì)的速度，避免在核對(duì)數(shù)量上浪費(fèi)太多時(shí)間，提高作業(yè)效率，盡快進(jìn)入質(zhì)檢環(huán)節(jié)。

（2）優(yōu)化子網(wǎng)5和子網(wǎng)6的沖突關(guān)系

首先，從根本上改善貨物的質(zhì)量，提高對(duì)供應(yīng)商的要求，減少問(wèn)題貨物的出現(xiàn)，如果出現(xiàn)問(wèn)題貨物的概率過(guò)高可以考慮更換其他供應(yīng)商。其次，規(guī)范問(wèn)題貨物的處理方式，目前問(wèn)題貨物的處理為歸類(lèi)放置于退貨區(qū)，待供應(yīng)商下次交貨時(shí)將其帶走，并由專(zhuān)人來(lái)管理，避免質(zhì)檢人員既要進(jìn)行質(zhì)檢工作還要考慮不合格貨物，這樣可以有效地提高質(zhì)檢人員的作業(yè)效率，從整體上提高入庫(kù)效率。

（3）優(yōu)化子網(wǎng)3和子網(wǎng)4的同步關(guān)系

對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中入庫(kù)環(huán)節(jié)涉及多個(gè)部門(mén)工作時(shí)，應(yīng)盡量選擇并行工作，可以有效地提高作業(yè)效率。目前的入庫(kù)流程中，只有等待系統(tǒng)部操作完成后，才能進(jìn)行質(zhì)檢工作，實(shí)際上貨物到達(dá)時(shí)間供應(yīng)商所攜帶的交貨單據(jù)為一式三份，倉(cāng)儲(chǔ)部一份，系統(tǒng)部一份，供應(yīng)商一份，可將系統(tǒng)部的交貨單據(jù)提前給質(zhì)檢部門(mén)，倉(cāng)儲(chǔ)部收貨人員和質(zhì)檢人員同時(shí)分別進(jìn)行數(shù)量核對(duì)和質(zhì)量檢驗(yàn)，兩個(gè)部門(mén)工作完畢后，一并將單據(jù)交還系統(tǒng)部進(jìn)行錄入操作和系統(tǒng)維護(hù)等工作，期間可以減少質(zhì)檢部門(mén)的等待時(shí)間，對(duì)資源的利用也有了提高，有效提高了作業(yè)效率。endprint

（4）優(yōu)化子網(wǎng)7和子網(wǎng)8的同步關(guān)系

首先，從提高倉(cāng)儲(chǔ)操作人員的熟練程度入手，規(guī)范操作人員工作流程，切記主觀改變操作流程，對(duì)于托盤(pán)上的貨物應(yīng)該碼放規(guī)范，避免在貨物移動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)掉落，從而帶來(lái)不必要損失與作業(yè)效率的降低。其次，對(duì)于暫存區(qū)的貨物應(yīng)該碼放整齊、規(guī)范，并按入庫(kù)順序進(jìn)行有序放置，便于后續(xù)操作人員準(zhǔn)確快速找到貨物，然后完成貼標(biāo)簽和上架等操作。優(yōu)化后的入庫(kù)作業(yè)流程圖如圖3所示。

4 結(jié) 論

本文首先對(duì)A企業(yè)現(xiàn)有的入庫(kù)作業(yè)流程現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)入庫(kù)作業(yè)流程效率不是很高，因此決定采用Petri網(wǎng)技術(shù)對(duì)流程中存在的瓶頸環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，然后針對(duì)問(wèn)題將流程中資源配置進(jìn)行調(diào)整避免等待和浪費(fèi)，同時(shí)將流程中過(guò)多的串行工作調(diào)整為并行，刪除關(guān)鍵流程中不必要環(huán)節(jié)，從而達(dá)到優(yōu)化的效果，最后，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的作業(yè)流程，節(jié)約了入庫(kù)作業(yè)時(shí)間，資源得到合理分配，提高了作業(yè)流程連貫性。對(duì)提高相關(guān)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有一定的借鑒意義。

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