Strategic planning of layout of the distribution center: an approach for fruits and vegetables hall

Abstract

he layout design of distribution center should be considered as a smart decision system that includes the number of customers, demand forecasting, product groups, condition of product conservation, warehousing, transportation management etc. Decision support systems are used on a lot of stages of the layout of the distribution center which is handled as a whole. In this study, the layout of the distribution center is investigated as strategically and recommendations are made for the model that will be developed for the layout of the fruits and vegetables halls. The study is conducted in two phases. In the first phase of the study, supply chain network and specifically distribution centers literature is examined and classified. In the second phase, assumptions of the allocation models for layout design of fruits and vegetables halls and their prospective objective functions are tried to be explained considering the fruit and vegetable halls as a kind of urban distribution centers.

Keywords: Distribution center, Fruits and Vegetables Hall, Strategic Planning, Layout, Allocation

1.Introduction

Survival of corporations, in the global market, is possible with providing of dynamic market demands with the minimal cost and within the required time by effective supply chain management. Corporations want to increase their profitability and efficiency addition to providing of market demands with the minimums cost and within the required time. Increasing competition, environment forces the companies to create more effective supply chains basing on management and engineering.

The role of distribution centers increases turnover and profit and also brings competitiveness for the firm by providing customer needs in a high level. Supply chain is a network of suppliers that works to deliver the raw materials, work-in-processes and finished products to production centers, warehouses, distribution centers, and retailers. Distribution centers are one of the most important links of this chain for product deliveries to customer with the minimum cost, in the required service level and time along the chain.

The layout of distribution centers have a vital importance in terms of product conservation at the required service level and delivering of products to the customer from there.

In this study, supply chain network and specifically distribution centers literature will be examined and classified. Then prospective objective functions are tried to be explained for the layout of the fruit and vegetable halls a kind of urban distribution centers. The results of the analyses will be discussed at last section.

2. Classification of Distribution Center Problems in Supply Chains

A supply chain is a set of facilities, supplies, customers, products and methods of controlling inventory, purchasing, and distribution. The chain links suppliers and customers, beginning with the production of raw material by a supplier, and ending with the consumption of a product by the customer. In a supply chain, the flow of goods between a supplier and a customer passes through several echelons, and each echelon may consist of many facilities (Sabri and Beamon 2000). A supply chain can also be defined as a network of production and distribution sites. Final products are shipped from the production sites and sent to the customer distribution centers where customer orders are satisfied (Verderame and Floudas 2009).Increased competition in today business environment has highlighted the need to optimize the design and management of supply chains. Starting with effective product design, the selection of suppliers, facility location decisions, inventory management, distribution strategies, information technology, and finally the coordination and integration activities are critical factors for an effective supply chain. Supply chains generally consist of multiple agents, such as suppliers, manufacturers, warehouses, and distribution centers. (Palut and Ulengin 2011).

After the general information and definitions about supply chains, design of a supply chain network can be classified to three sub-problems:

1. Location-allocation problems.

2. Inventory control problem.

3. Vehicle routing problem.

The location-allocation problems are long-term strategic problems, which not only determine where a new set of facilities must be located in an existing network of facilities and customers, but also how much capacities must be allocated to the new facilities. The inventory control problems are intermediate-term tactical problems, which determine how much items must be ordered and when they must be ordered. Vehicle routing problems are daily operational problems, which determine the delivery schedules for each vehicle (Yepeng, 2010).

When the distribution centers are focused in a supply chain, it can be investigated according to time horizon and field of activity or location of the product placed. Time horizon can be separated as operational, tactical and strategic.

The features of operational stage are summarized as:

1. It has a limited coverage of the processes of facilities or inter departments.

2. Resources and demands are stable or known.

3. Variability, considered as critical, is an exception.

4. Generally mathematical optimization methods as linear programming, integer programming or mixed integer programming are used.

The features of tactical stage are summarized as:

1. Time periods are longer and probably it considers several months.

2. Ordering of resources can be expanded from the machine to the whole factory.

3. Relationships and information about which product will be manufactured, which product will be

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配送中心布局的战略规划--果蔬馆的途径

摘 要

配送中心布局设计应考虑作为一个智能决策系统，包括客户数量、需求预测、产品群体、产品保存条件、仓储、运输管理等。决策支持系统用于整个配送中心布局的许多阶段。在本研究中，对配送中心的布局进行了战略性的研究，并对果蔬馆布局的模型提出了建议。这项研究分两个阶段进行。在第一阶段的研究中，供应链网络和具体的检查和分类。在第二阶段，考虑到果蔬馆作为一种城市配送中心，试图解释果蔬馆布局设计的分配模型的假设及其潜在的目标功能。

关键词：配送中心，果蔬馆，战略规划，布局，分配

1. 导言

公司在全球市场上的生存是可能的，通过有效的供应链管理，以最小的成本和在所需的时间内提供动态的市场需求。公司希望提高他们的盈利能力和效率，除了提供市场需求的最低成本和在所需的时间内。竞争加剧，环境迫使企业在管理和工程的基础上建立更有效的供应链。

分销中心的作用增加了营业额和利润，并通过在高水平上提供客户需求为公司带来竞争力。供应链是一个供应商网络，致力于将原材料、在制品和成品送到生产中心、仓库、配送中心和零售商。配送中心是这条链中最重要的环节之一，以最低的成本，在所需的服务水平和时间沿链交付给客户。

配送中心的布局对于在所需的服务水平上保存产品和从那里向客户交付产品具有至关重要的意义。

在本研究中，供应链网络，特别是配送中心的文献将被检查和分类。然后对果蔬馆布局的前瞻性目标功能进行了解释，提出了一种城市配送中心。分析结果将在最后一节讨论。

1. 供应链配送中心问题的分类

供应链是一套控制库存、采购和分销的设施、供应、客户、产品和方法。连锁将供应商和客户联系起来，从供应商生产原材料开始，到客户消费产品结束。在供应链中，供应商和客户之间的货物流动经过几个梯队，每个梯队可能由许多设施组成(Sabri和Beamon，2000)。供应链也可以定义为生产和分销站点网络。最终产品从生产现场发运，并送到客户订单满意的客户配送中心，优化供应链的设计和管理。从有效的产品设计开始，供应商的选择、设施的位置决策、库存管理、分销策略、信息技术，以及最后的协调和整合活动是有效供应链的关键因素。供应链通常由多个代理组成，如供应商、制造商、仓库和配送中心。(Palut和Ulengin，2011年)。

在供应链的一般信息和定义之后，供应链网络的设计可以分为三个子问题：

1.位置分配问题

2.库存控制问题

3.车辆路线问题

位置分配问题是长期的战略问题，它不仅决定了一套新的设施必须位于现有的设施和客户网络中的位置，而且还决定了新设施必须分配多少容量。库存控制问题是中期战术问题，它决定了必须订购多少物品和何时必须订购。车辆路线问题是日常操作问题，这决定了每辆车的交货时间表(Yepeng，2010年)。

当配送中心集中在供应链中时，可以根据产品放置的时间范围和活动领域或位置进行调查。时间范围可以分为作战、战术和战略。

操作阶段的特点概括为；.

1.它对设施或部门间进程的覆盖范围有限，资源和需求是稳定的或已知的

2.可变性，被认为是关键，是一个例外。

3.一般采用线性规划，整数规划或混合整数规划等数学优化方法。

战术阶段的特点概括为：

1.时间周期较长，可能考虑几个月。

2.资源的订购可以从机器扩展到整个工厂。

3.关系和信息，哪些产品将被制造，哪些产品将在哪个工厂和与哪个供应商是主题。

4.需求预测是简单可预测的。如果预测需求是基于随机特征的，则模拟是该阶段的最佳解决方案。

战略阶段的专业概括为：

1.需求预测周期很长，可以持续多年。

2.战略计划可以制定为覆盖整个系统，也可以减少到生产部门或产品家庭。

3.一般来说，它是在假设系统的所有组成部分都是可变的情况下进行的

4.新的生产部门可以开放，现有的部门可以关闭，资本可以增加，战略产品布局可以作出等。

为此，通常采用随机建模或模拟方法来制定战略计划。(Paksoy，2005年)

根据活动领域的分类分为供应、配送中心和配送三个阶段。下面的矩阵显示了根据时间和活动场进行的分类组合。

	战略	战术	已开始运作
供应	a	b	c
配送中心	d	e	f
分发	g	h	i

文献综述，有关于Ho和Emrouznejad的研究（2008），Ishfaq和Sox（2010），Lemeilleur和Codron（2010），Torabi and Hassini（2007）,Shaukuan（2009）等人进行了A类研究。Paksoy（2009）等人进行了B类研究。Kumar和Kropp（2006），Verderame和Floudas（2009）等人进行了C类研究。Awasthi（2010）,Kengpol（2004）,Kuo（2011）,Lee和Kwon（2010）,Li和Liu（2011）,Liu（2011）,Ou和Chou（2009）,Oum和Park（2004）,Sabri和Beamon（2000）,Tanyas（2011）,Torabi和Hassini（2007）,Yang（2006）等人进行了D类研究。Baker（2008）,Broekmeulen（1998）,Chen和Lee（2004）,Gumus和Guneri（2008）,Lao（2012）,Nozick和Turnquist（2001）,Paksoy（2009）,Zhao和Cheng（2009）等人进行了E类研究。Baker（2008）,Borghia（2009）等人进行了F类研究。Crainic（2010）,Chan和Kumar（2007）,Kestheli（2011）等人进行了G类研究。Gendron和Semet（2009）等人进行了H类研究。Verderame和Floudas（2009）等人进行了I类研究。

表1中考虑的每个类都是根据活动领域（哪个阶段、库存、操作等）进行分类的、所用方法（启发式、线性等）以及客观的功能。新的子分类见下一节。

1.关于A类研究的活动、方法和目标函数的领域总结如下：

活动领域：供应、配送中心、果蔬馆。

方法：可能性规划、混合整数线性规划、分配模型、路线选择算法、目标规划、多准则决策、层次分析法。

目标：供应和分销中心与最低成本的集成，供应商的选择，编辑批次大小，生产计划，分销计划，在产品从生产者到最终用户交付阶段有或没有经纪人时确定成本，多模式运输，多式联运物流和枢纽网络，物流配送网络。

2.关于B类研究的活动领域、方法和目标函数总结如下：

活动领域：多梯队供应链，果蔬馆

方法：非线性规划，混合整数规划

目标：梯队（供应商、生产商/制造商、配送中心和客户）之间的最低运输成本。

3.关于C类研究的活动、方法和目标函数领域概述如下：

活动领域：供应链优化、调度、多站点生产和分销网络、供应链设计、库存、库存订购规划。

方法：混合整数线性规划、聚类分析、启发式算法、EXCEL电子表格模型、随机规划。

目标：关于财务领域，评估股东价值，确定哪些订单可以满足每个客户分销中心和必要的装运概况。说明了一个原始框架，用于设计和优化一个多层次和多层次的生产、分配系统，该系统将混合整数线性规划建模与集群分析、启发式算法和最优运输规则相结合。研究一个多产品和一个四阶段供应链与多零售商，批发商，制造商和供应商的运作效率，协调分散的供应链中的库存政策与随机需求通过合同。利用分析技术求解供应商和分销梯队模型，同时利用非线性规划对生产和库存模型进行优化。研究不确定需求下运营供应链规划中批量灵活性、交付灵活性和运营决策灵活性的影响。

4.关于D类研究的活动领域、方法和目标函数概述如下：

活动领域：位置选择、配送中心操作、配送中心布局、配送中心设计。

方法：模糊TOPSIS、禁忌搜索、遗传算法、混合整数非线性规划、混合整数线性规划、混合解和分解优化、AHP、资本投资模型、运输模型、ANP、模糊DEMATEL。

目标：模糊条件下配送中心的选址规划。确定最低成本、最大收入、最低总运输成本的物流配送中心地点，产品装卸费用，结算建筑费用。物流配送中心选址模糊神经网络模型的建立，优化整个供应链的物流，并为客户区提供最佳的配送中心分配。

5.关于E类研究的活动领域、方法和目标功能概述如下：

活动领域：多梯队供应链网络设计、多梯队库存管理、配送中心运营规划、果蔬大厅。

方法：非线性规划，混合整数规划，混合整数非线性规划，人工神经网络，局部搜索，RFID。

目标：最大限度地减少配送中心的财产和订单成本，最大限度地减少配送中心和工厂不必要和未使用的能力，考虑梯队之间的运输距离，随机和模糊供应链的多级库存管理结构，通过确定配送中心的储存规模、产品在配送中心的储存位置、储存规则的类型，审查配送中心修改配送决策能力的潜力，确定配送中心的运营规划模型，识别和量化影响配送中心改造能力的成本因素，建立配送中心位置与其改造能力之间的关系，并显示S修改能力与相关成本之间的权衡。通过制定适当的安全计划，帮助DC促进接收地区的食品安全控制活动。

6.关于F类研究的活动、方法和目标函数的领域总结如下：

活动领域：仓储。

方法：混合整数线性规划。

目标：最大限度地减少水果和蔬菜在配送中心的储存过程中的损失，优化产品的分配，最大限度地降低储存成本。利用分析技术求解供应商和分销梯队模型，同时利用非线性规划对生产和库存模型进行优化。

7.关于G类研究的活动、方法和目标函数的领域总结如下：

活动领域：路由、客户分配。

方法：遗传算法。

目标：提供客户需求与最低的总运输成本和车辆和分支机构的能力，分配客户到配送中心是合适的。

8.关于H类研究的活动、方法和目标函数领域概述如下：

活动领域：多梯队供应链网络设计、运输规划、配送中心运营、路由。

方法：混合整数线性规划、混合整数规划、非线性规划，以及一种新的禁忌搜索和分解优化混合解决方案。

目标：最大限度地减少配送中心的财产和订单成本，最大限度地减少考虑梯队之间运输距离的配送中心和工厂不必要和未使用的能力，通过考虑由单一供应商提供产品来决定地点和配送计划的配送中心运作规划模型。

9.关于I类研究的活动领域、方法和目标函数总结如下：

活动领域：分销、多站点生产和分销网络。

方法：混合整数线性规划。

目标：以最低成本提供客户需求；确定哪些订单可以在每个客户分销中心和必要的装运配置文件中得到满足，研究在不确定需求下操作供应链规划中批量灵活性、交付灵活性和操作决策灵活性的影响。

由于对配送中心进行了分类分析，主要存在的问题和不足确定如下：

1.主要研究了配送中心布局的选址或车辆路径。

2.对果蔬馆的研究较少。

3.在研究中，主要是计算了物料搬运成本的最小化，但还没有找到包括投资成本、具有物料搬运成本的产品储存成本和储存条件质量因素在内的多目标模型。

大都市的果蔬馆是一种影响邻里和城市交通密度的城市配送中心。水果和蔬菜大厅的管理对于交通以及客户满意度、环境影响、额外成本和耗时都是如此重要。因此，必须从战略上考虑果蔬馆布局的管理。

文献综述的结果表明，对果蔬馆的研究还不够充分。根据与果蔬馆专家的讨论，决定果蔬馆的布局具有战略意义，必须加以考虑。改进大厅的布局将对城市交通非常有效。通过对库存、运输、产能计划和物流的战略分析，研究了配送中心的布局。

水果和蔬菜墙

果蔬馆是一种夜间活动、搬运作业的配送中心。产品由经纪人展示，价格是根据客户的需求形成的，产品在这些大厅销售给客户(Tanyas，2010年)。

保质期有限的易腐产品的供应链在战略和运营层面上有各种关键决策。收获，包装，运输和仓储可以被认为是供应链的主要操作，对易腐产品的保质期和销售性有着至关重要的影响..大多数产品从收获地运输到销售地的城市，花了很短的时间在批发市场大厅进行交叉对接。这些大厅有动态的环境，产品到达和离开几乎同一天。除了批发市场的准确运作决策外，战略决策对应对快速变化的环境也起着重要作用。设计良好的布局是最重要的一点。（Tanyas，2011）。

水果和蔬菜的储存对将其商业化的企业非常重要，因为它们非常容易腐烂，有时会对企业造成损害，因为由于质量损失而放弃了大量的产品。

众所周知，水果和蔬菜矿床的管理比加工产品矿床更复杂，因为第一批产品需要快速商业化和特殊的储存条件，以减少其质量损失，因为它反映了其商业价值的降低(Borghie等人，2009年)。

配送中心布局规划中应考虑的问题可说明如下：

1.配送中心的布局

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