摘 要

钢铁行业与人民生活和工业生产的联系十分紧密。随着各方面环境的不断改变，顾客对钢铁行业的服务质量有了更高的要求。这对钢铁物流园区来说就意味着物流运作效率成为了关键因素。相对于其他产品，钢铁产品有其特殊之处，并且钢铁物流园区的运作也有一些特定的要求，所以如何在这些要求下对钢铁物流园区进行合理的布局规划是整个园区物流运作高效的关键，同时也是本文研究的重点。

本文以钢晨物流园区为例来进行研究。首先对钢晨物流园区的运作状况进行了简要介绍，提出了园区存在的主要问题并分析影响该问题的主要因素。其次在基于场地规划和储位分配相关理论的基础上，本文对钢晨物流园区的出库订单数据进行EIQ分析，并结合ABC分类法将钢晨物流园区内所有钢种科学地分为三大类，之后结合钢晨物流园区的实际运作情况，对该物流园区原有的储位分配进行优化，从而达到降低物流成本，提高物流运作效率的目的。最后运用Flexsim仿真软件对该储位优化方案进行模拟仿真，并以此来验证该储位优化方案的可行性。

关键词：EIQ分析法；钢铁物流园区规划；储位优化

Abstract

The steel industry is closely connected with people's life and industrial production. With the constant changes of various aspects of the environment, customers have higher requirements on the service quality of the steel industry. This means that the logistics operation efficiency becomes the key factor for the steel logistics park. Compared with other products, steel products have their own special features, and the operation of steel logistics park also has some specific requirements, so how to carry out reasonable layout planning of steel logistics park under these requirements is the key to efficient logistics operation of the whole park, and also the focus of this paper.

This paper takes gangchen logistics park as an example to study. Firstly, the operation status of gangchen logistics park is briefly introduced, the main problems existing in the park are put forward and the main factors affecting the problem are analyzed. Secondly, based on storing site planning and the reservoir distribution and other related theories, this article on the outbound order data of gangchen logistics park EIQ analysis, and combining the ABC classification to all kinds of gangchen logistics park is divided into three categories scientifically. According to the actual operation of gangchen logistics park, the original storage allocation of the logistics park is optimized, so as to reduce the logistics cost and improve the logistics operation efficiency. Finally, the Flexsim simulation software was used to simulate this storage optimization scheme and verify its feasibility.

Key words：EIQ；Planning of steel logistics park；storage optimization

目录

摘 要 III

Abstract IV

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 物流园区布局规划研究现状 2

1.2.2 储位优化研究现状 2

1.3 研究内容及研究技术方法 3

1.3.1 研究内容 3

1.3.2 研究技术方法 3

第2章 相关概念及理论基础 5

2.1 EIQ理论 5

2.1.1 EIQ理论概述 5

2.1.2 EIQ分析步骤 5

2.2 ABC分类法 7

2.2.1 ABC分类法概述 7

2.2.2 ABC分类法在货位分配中的应用 8

第3章 钢晨物流园区现状分析 9

3.1 钢晨物流园区概述 9

3.1.1 钢晨物流园区简介 9

3.1.2 钢晨物流园区运作方式 10

3.1.3 钢晨物流园区相关数据 11

3.2 钢晨物流园区存在问题及原因分析 11

3.2.1 钢晨物流园区存在问题分析 11

3.2.2 问题原因分析 12

第4章 钢晨物流园区储位分配优化 13

4.1 出库数据的EIQ分析 13

4.1.1 IQ分析 13

4.1.2 IK分析 14

4.1.3 IQ与IK交叉分析 15

4.2 储位优化分析 19

4.2.1 A和B类钢种的堆放方式分析 19

4.2.2 A和B类钢种的仓位数量计算 22

4.2.3 A和B类钢种的仓位设置原则 23

4.3 Flexsim仿真分析 24

4.3.1 Flexsim软件简要介绍 24

4.3.2 Flexsim仿真模型建立 25

4.3.3 Flexsim仿真参数设置 26

4.3.4 Flexsim仿真结果分析 33

第5章 总结与展望 34

5.1总结 34

5.2研究不足与展望 34

参考文献 36

附录 38

致谢 40

1. 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 研究背景

近年来由于环境保证等观念的不断加深以及国家发展规划政策的持续推进，这些因素使得顾客对钢铁服务业的服务质量提出了更高的要求，促进了钢铁生产企业从生产商向服务商的转变，同时也促进钢铁市场逐渐转向买方市场。目前钢铁企业面临的主要问题是如何通过实行低成本的运行战略来以此提升企业的竞争力。我国当前的钢铁企业的特点是：生产规模较大且生产工艺与生产设备较为现代化，据此特点可知钢铁生产企业要想在钢铁生产这个环节上谋求进一步的成本降低已不现实，为此它们将目光放在物流环节上面，希望能在“第三利润源泉”中追求效益。随着信息等高新技术的不断发展，专业化且具有一定规模的钢铁物流园区的出现，标志着传统钢材贸易模式正在向钢铁物流园区等方式进行转变，其中钢铁物流园区包括钢材加工、存储以及配送等功能。

从整体上来看，现代钢铁物流园区近年来虽然在园区整体规划设计等方面取得了比较令人满意的发展，但在此过程中同样也存在一些问题需要解决，其中园区内的物流运作效率较低是其最为突出的问题。本课题就是基于以上背景提出的，在借鉴、分析国内外研究成果的基础上，结合当下物流行业的发展现状，以钢晨物流园区为例，对其场地规划及储位优化进行研究，也就是在进行钢铁物流园区的布局规划时，运用科学合理的方法来使园区内的物流能够高效、低成本的运作。

1.1.2 研究意义

我们知道物流园区的布局规划问题对物流园区的长远发展来说有重要影响。布局规划不合理首先会影响园区内的物流运作效率，其次也会增加物流成本，影响物流园区的对外竞争能力，总之不合理的布局规划会对物流园区以后的长远发展造成负面影响。因此，科学合理的场地规划及堆场设计是研究的重点。基于EIQ分析法研究钢铁物流园场地规划和堆场优化的意义在于：

EIQ分析法是一种以市场需求为导向分析物流园区或配送中心物流特性的科学常用的分析方法。结合物流技术，通过运用EIQ分析法对特定钢铁物流园区的场地布局和堆场布置进行改进，来尽可能提高钢铁物流园区的运作效率，降低物流运作成本。

在满足物流服务要求的前提下，物流园区合理的布局规划可以有效减少物流基础设施的过多投入，使已有的基础设施得到充分利用，避免不合理的浪费。总之合理的布局规划可以降低物流成本，对提高园区的对外竞争能力有积极影响。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 物流园区布局规划研究现状

在进行物流园区功能设施布局问题的研究时，曾强将其看作多目标优化问题，并用关键因素作为优化目标来建立优化模型，并用遗传算法对该模型进行求解^[1]。在物流园区设施面积不等的情况下，常征基于此进行设施的连续性布局并建立多目标设施布局模型，其中模型以距离要求满足度最大、邻近关系最大、物料搬运成本最小为目标，最后利用遗传算法进行模型的求解^[2]。基于栅格数据结构，孙刘诚针对不规则物流园区功能布局以运输成本最小为目标函数来建立集合划分模型，通过栅格图像矢量化技术来获取图像拓扑结构中的路网信息，并利用变邻域搜索算法进行该模型的求解^[3]。在物流园区内部车辆行驶时间和交通网络两大因素加入到布局模型的条件下，孙焰提出了一个关于物流园区功能区块的布局模型，常见模型中的物流成本被作为该模型的目标函数—交通效率代替，最后利用遗传算法对该模型求解^[4]。

Ardestani 基于园区的物流成本和内部设施距离两要素对物流园区的功能设施布局进行分析，并以物流成本最小化和邻近关系最大化作为目标函数来构建相关模型^[5]。在对物流园区设施的位置关系的研究上，Liu进一步对物流园区进行功能布局，并通过遗传算法与混合整数规划这两种方法对最优的设施位置布局进行求解^[6]。

1.2.2 储位优化研究现状

陈璐等基于仓库的储位分配研究提出了混合整数规划的优化模型，并利用两阶段化算法及禁忌搜索算法对该模型进行求解和优化改进^[7]。由于货物和货位拥有各自不同的特征，颜佳玲据此分别对它们进行等级评定，并基于此结果来定义货位和货物之间的耦合度，最后结合货位优化的体积、质量法则等建立了分配模型^[8]。赵士博基于聚类分析和关联规则这两种不同的方法对不同商品被同一订单订购的情况进行分析，而且不断挖掘不同商品之间的关联度，从而设计出了储位分配的优化模型^[9]。冯倩基于出入库频率和药品相关性建立了多目标数学模型并对其进行求解，最后提出了有关自动化医药物流中心的存储策略^[10]。冯乾基于物料聚类提出了较为完善的储位分配优化方法，对物料之间的关联性进行描述，并且建立相关模型，使得聚合类中物料的储位分配得以实现^[11]。

关于仓库的动态储位规划问题，Chen L等建立了一种整形线性模型，并运用二阶方法和禁忌搜索算法对此模型分别进行求解和优化^[12]。Chuang Y F等建立了一种两阶段的聚类分配模型，并与其他分配方法如随机存储策略分配进行比较分析，据此来证明该方法的有效性^[13]。针对随机存储的仓库，Quintanilla S等提出了局部搜索、迭代贪婪和几种启发式算法以达到可利用的空间最大化的目的^[14]。Silva D D D等针对不同货物来分析决策矩阵，最终建立了一种多决策支持模型^[15]。针对订单拣选系统中的货位分配问题，Pan等^[16]为了解决多人拣选系统问题提出了一种基于遗传算法的启发式方法，并通过与其他存储分配方法进行对比来验证此方法的优越性。

1.3 研究内容及研究技术方法

1.3.1 研究内容

第一部分：首先对选题背景及研究意义作一个说明，之后综述物流园区布局规划的相关理论，其中着重阐述物流园区场地规划、储位优化的应用研究，并对研究中的不足稍作总结。

第二部分：以马鞍山钢晨物流园区为例，首先简单介绍该园区的发展现状，主要包括园区的运作方式、研究所必须的相关数据以及园区现阶段存在的一些问题。之后根据自己的理解分析，对存在的问题进行原因分析。

第三部分：运用EIQ分析法，并结合ABC分类法，对钢晨物流园区内的出库数据进行分析处理，进一步了解不同种类钢材的进出库的一般规律，并结合该物流园区的现状以及存在的问题，从而提出钢材的储位堆放方案。

1.3.2 研究技术方法

（1）文献研究法

主要搜集和整理有关EIQ分析法，物流园区场地规划及储位分配方面的文献，并在自己的理解上对它们进行归纳总结，从而对基于EIQ分析法的物流园区布局规划形成一个较为全面的认识。

（2）EIQ分析法

EIQ分析法通过分析物流园区具有代表性的进出库数据，会对园区各物流环节的运作特点有所了解，并且在此基础上结合ABC分类法，可有助于物流园区进行科学合理的布局规划。

1. 相关概念及理论基础

2.1 EIQ理论

2.1.1 EIQ理论概述

物流配送中心的订单随着顾客消费习惯以及市场的变化会呈现出品项繁多、数量庞大、出货时间不确定，出货量变化大等特点。我们在对这些具有复杂特点的订单进行有效统计和科学分析时，较为常用有效的一种方法就是EIQ分析法。

EIQ分析法是由日本物流专家铃木震先生在他40多年的实战经验的基础上创造出的一种订单分析管理工具。EIQ分析就是利用E,I,Q这三个关键要素，通过分析订单内容来了解订货特性、接单特性及作业特性等，为规划配送中心提供依据。其中，E(Entry)是指订单的件数，I(Item)是指货物的种类或者品项，Q(Quantity)是指每笔订单、每类货品所订购的数量。目前，EIQ分析法已广泛运用于配送中心的货位优化中，它为合理规划仓库系统提供了科学的依据。

EIQ分析法是一种以顾客为导向的分析方法，主要是针对那些具有不确定性或者波动条件的物流配送中心。使用EIQ分析法的作用主要是帮助设计者了解物流作业特性及运作方式，进而使得物流配送中心的各种规划设计更具有科学实用性，最终使物流配送中心的作业效率得以提高。其中，规划设计主要是指规划作业系统、拣货方式和储位划分等。

EIQ分析法是一种定量的分析方法，定量分析为了保证其结果的真实客观性，需要真实数据作为支撑。并且在之后的分析整理资料数据的过程中，还要保证数据单位的一致性，否则即便我们使用的数据是真实可靠的，但最终得到的结果也是没有意义的。

2.1.2 EIQ分析步骤

EIQ分析步骤如下图2.1所示：

图2.1 EIQ分析步骤

（1）资料的收集和取样

当我们要研究某个配送中心的物流特性时，倘若只是对其某一较短时间内的订单资料进行分析，这样做显然是不科学的，但如果是对其一年甚至更长时间内的订单资料进行分析，又会出现因数据过多导致分析时间过长的问题。所以可以考虑根据波动幅度和作业周期来确定订单资料的收集范围。也就是：如果各个周期内的出货量没有较大的差别，那么其中较小周期内的订单资料就可以被我们作为样本来分析；如果各个周期内的订单资料表现出作业量虽有很大的差异但趋势相近的特点，这时我们可以对这些订单资料进行分组，并将其中具有代表性的资料作为样本来进行分析。

（2）资料分析与图表制作

首先，订单资料分析这一步骤成功的前提是要保证数量单位的一致性。其次，资料分析主要是从EQ、EN、IQ、IK这四个方面来进行。其资料统计格式和各因素间的关系如下表2.1所示：

表2.1 EIQ资料分解格式