用于包装和配送优化的系统和方法技术方案

用于管理用以配送产品的供应链的系统和方法将库存控制与包装优化相结合。获得历史需求数据、产品、集装箱和运送船只的成本和尺寸数据，确定用于将产品包装到集装箱中的多个布局配置。基于历史需求数据以及成本和尺寸数据，优化模型被用来确定（i）来自多个布局配置之中的用于将产品包装在集装箱中的布局配置，以及（ii）用于运送根据所确定的布局配置包装的集装箱的装运频率。该优化模型被配置成使在供应链中配送产品的成本最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包装和配送优化的系统和方法相关申请本申请要求保护2016年1月19日提交的题为“PackagingSizeOptimizationSystem（包装尺寸优化系统）”的美国临时申请No.62/280,452的优先权，通过引用将其公开内容以其整体合并于此。
该公开内容总体上涉及优化系统并且更特别地涉及供应链管理、库存控制物流和装运包装优化系统。
技术介绍
产品供应链通常包括制造商、二级经销商和客户的组合，并且其传统特征是对由其经销商、客户或其组合提出的需求(即采购订单)作出响应的制造商。然而，纯粹响应需求的制造商将低效率引进到产品分配中。也就是说，需求中的波动会导致要么高估要么低估库存要求的采购订单。这可能导致不需要的产品的装运和无法满足客户需求。缓解这些低效率的努力包括经由库存控制系统来优化采购订单。库存控制系统通常随着时间跟踪平均需求，并确定采购订单的大小和频率，其保持对需求中预测的波动而言鲁棒性的恒定平均库存。库存控制优化的另一个议题是包装议题。具体而言，递送车辆的容量可能与经由库存控制系统为装运确定的单位的数量不完全匹配。在一个示例中，库存控制系统确定向经销商运送占用500个单位空间的装运。如果递送车辆具有少于500个单位的容量，则需要多个车辆，并且至少一辆将有一定量的未利用容量。同样，如果递送车辆具有多于500个单位的容量，则剩余的容量也将被未利用。该未利用的空间代表另外的低效率，在这种情况下制造商和经销商本质上是在对运送空的空间付费。也已经做出了努力来缓解这些另外的低效率。在一个示例中，如果第二装运所需的容量小于车辆中的空的空间，那么就可以对装运分组。然而，这可能不能完全利用所有可用的空的空间。例如，一个装运需要300个单位空间，并且另一个需要130个。该装运一起需要430个单位。然而，递送车辆可能具有多于或少于430个单位的容量，并且未利用的空间还没有消除（尽管减少了）。此外，如果装运具有不同的目的地，那么将装运分组在一起会带来其他的物流问题，其涉及：对装运进行包装以使得它们可按正确的顺序被有效移走、以及使递送车辆多次停车的物流上的困难。在许多供应链中另外的低效率涉及到：在最终递送给客户之前，对要递送给经销商的产品进行包装。例如，当多个订单被分组在一起时，订单必须在被运送给最终目的地之前被拆包、分离和重新包装。向客户配送产品所需的拆包和重新包装的数量可以显著增加配送成本、时间和劳动力。缓解这些额外的低效率的努力包括：以使拆包方便的方式来组织一组订单内的产品。然而，由于装运中的产品数量是由订单或库存控制系统预先确定的，所以可以对此类预置装运的包装说执行的优化的数量是有限的。因此，需要的是一种用于管理和优化不受库存控制或装运包装低效率限制的供应链的系统和方法。
技术实现思路
一种用于管理供应链的方法将库存控制与包装优化集成。经由标准化的存储箱来进行至二级（例如本地）经销商的装运。每个存储箱都能够以用于保持不同产品数量的多个不同布局之一来配置。被包装到存储箱中的产品的数量限定产品的一个物流单位，并且因此为产品选择的包装布局限定物流单位中的产品数量。只按物流单位的倍数来发送订单给二级经销商。经由在（i）运送产品的成本、（ii）用于产品的库存维护的成本、和（iii）用于挑选和包装产品的成本之间的优化来确定物流单位的大小和因此的包装布局、以及给二级经销商的装运的频率。还参考产品的物理尺寸、箱的多个布局的物理尺寸、用于运送集装箱的物理尺寸、运送船只的物理尺寸、在至少一个二级经销商处在时间过程中对产品的需求、用于配送产品的成本、以及适合于多个包装布局中的每一个的产品数量来进行优化。然后根据选择来运送产品。在一个实施例中，一种管理用于配送产品的供应链的方法包括获得历史需求数据和产品的、用于运送产品的集装箱、以及用于运送产品和集装箱的船只的成本和尺寸数据。确定用于将产品包装到集装箱中的多个布局配置。基于历史需求数据以及成本和尺寸数据，优化模型被用来确定（i）来自多个布局配置之中的用于将产品包装在集装箱中的布局配置，以及（ii）用于运送根据所确定的布局配置所包装的集装箱的装运频率。该优化模型被配置成，使在供应链中产品的配送成本最小化。根据所确定的布局配置和装运频率来配送在供应链中的产品。在一个实施例中，经由估算来确定该历史需求数据。在一个实施例中，该优化模型包括第一约束，所述第一约束要求通过根据所确定的布局配置和运送频率配送产品来满足在供应链内的每个目的地处对产品的需求。在一个实施例中，该优化模型包括第二约束，所述第二约束要求每年至供应链中的每个目的地的装运总数至少等于根据所确定的布局配置所包装的集装箱数目，该集装箱数目总体包括足以满足该目的地的年需求的产品总数。在一个实施例中，确定多个布局配置包括：确定用于将产品包装到每个布局配置中的多个产品取向，以及针对每个布局配置来选择实现适合于该布局配置的产品的最大数量的产品取向。在一个实施例中，获得历史需求数据包括：获得数周的周需求数据；将数周的周需求数据过滤成，使其仅包括与通过供应链有效配送的产品对应的数据以及供应链中的将所接收到的产品重新配送至供应链中的其他目的地的目的地，以产生经过过滤的需求数据；通过将配送至该目的地的产品相加到一起，在经过过滤的需求数据中确定由每个目的地所需求的产品的历史总数量；以及通过对在数周内至该目的地的多次产品配送进行计数来为每个目的地确定历史运送频率。在一个实施例中，数周的周需求数据包括至少8周的周需求数据。在另一实施例中，数周的周需求数据包括精确8周的周需求数据。在一个实施例中，该历史需求数据包括获得数周的月需求数据。在另一实施例中，该历史需求数据包括获得数周的年需求数据。在一个实施例中，随着时间相继重复通过使用优化模型来确定布局配置和运送频率以考虑历史需求数据中随着时间的变化。在一个实施例中，在将产品包装到集装箱内之前将产品分小组成交易单位。在一个实施例中，通过劳动成本的总和来限定在供应链中配送产品的成本，其中所述劳动成本例如是挑选和包装成本、库存管理成本和运送成本。在一个实施例中，所述历史需求数据、产品、集装箱和船只的成本和尺寸数据以及多个布局配置限定优化模型的多个参数。所述参数包括：L多个布局配置；L来自集合L的特定布局；P供应链中的所有产品的集合；p集合P中的特定产品；W供应链中的将所接收的产品重新配送到所述供应链中的其他目的地的目的地的集合；w来自集合W的特定目的地；包括入站和出站挑选成本和装配成本的每集装箱的成本；tus产品的数量；用于将每个交易单位包装到集装箱中的成本；以及针对给定产品p和布局配置l的集装箱中的产品数量。在优化模型中所确定的变量表示每年运送至目的地w的集装箱的数目。由下面的等式来限定挑选和包装成本：。在一个实施例中，所述参数进一步包括：目的地w的年需求；产品p的价格；以及每年存货成本乘数。变量表示在优化模型中所确定的运送频率。通过下面的等式来限定库存成本：。在一个实施例中，所述参数进一步包括：运送至目的地w的每单位体积的成本；以及通过使用布局配置l包装有产品p的集装箱的体积。通过下面的等式来限定运送成本：。在一个实施例中，该方法进一步包括：确定出交易单位或交易单位组太大而不能适合于集装箱，以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管理用于配送产品的供应链的方法，所述方法包括：获得所述供应链中的产品的历史需求数据；获得所述产品、用于运送所述产品的集装箱和船只的成本和尺寸数据；确定用于将所述产品包装到所述集装箱中的多个布局配置；基于所述历史需求数据以及成本和尺寸数据来在优化模型中确定（i）来自多个布局配置之中的用于将所述产品包装在所述集装箱中的布局配置，以及（ii）用于运送根据所确定的所述布局配置所包装的集装箱的装运频率，其中所述优化模型被配置成，使在所述供应链中所述产品的配送成本最小化；以及根据所确定的布局配置和装运频率来配送产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.19 US 62/280452;2016.04.22 US 15/1359391.一种管理用于配送产品的供应链的方法，所述方法包括：获得所述供应链中的产品的历史需求数据；获得所述产品、用于运送所述产品的集装箱和船只的成本和尺寸数据；确定用于将所述产品包装到所述集装箱中的多个布局配置；基于所述历史需求数据以及成本和尺寸数据来在优化模型中确定（i）来自多个布局配置之中的用于将所述产品包装在所述集装箱中的布局配置，以及（ii）用于运送根据所确定的所述布局配置所包装的集装箱的装运频率，其中所述优化模型被配置成，使在所述供应链中所述产品的配送成本最小化；以及根据所确定的布局配置和装运频率来配送产品。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述优化模型包括第一约束，所述第一约束要求通过根据所确定的所述布局配置和运送频率配送所述产品来满足在所述供应链内的每个目的地处对所述产品的需求。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述优化模型包括第二约束，所述第二约束要求每年至所述供应链中的每个目的地的装运总数至少等于根据所确定的布局配置所包装的集装箱数目，所述集装箱数目总体包括足以满足所述目的地的年需求的产品总数。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定多个布局配置包括：确定用于将所述产品包装到每个布局配置中的多个产品取向；以及针对每个布局配置，选择实现适合于所述布局配置的产品的最大数量的产品取向。5.根据权利要求1所述的方法，其中获得历史需求数据包括：获得多个周期的周期性需求数据；将多个周期的周期性需求数据过滤成仅包括与通过所述供应链有效配送的产品对应的数据，以及所述供应链中的将所接收到的产品重新配送至所述供应链中的其他目的地的目的地，以产生经过过滤的需求数据；通过将配送至所述目的地的产品相加到一起，在所述经过过滤的需求数据中确定由每个目的地所需求的产品的历史总数量；以及通过对在数个周期过程中至所述目的地的多次产品配送进行计数来为每个目的地确定历史运送频率。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个周期的周期性需求数据包括至少8周的周需求数据。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个周期的周期性需求数据包括恰好8周的周需求数据。8.根据权利要求1所述的方法，其中随着时间相继执行在优化模型中确定布局配置和运送频率以考虑历史需求数据中随着时间的变化。9.根据权利要求1所述的方法，其中在将产品包装到所述集装箱内之前将产品分小组成交易单位。10.根据权利要求9所述的方法，其中通过挑选和包装成本、库存管理成本和运送成本的总和来限定在所述供应链中配送所述产品的成本。11.根据权利要求10所述的方法，其中：所述历史需求数据、所述产品、集装箱和船只的所述成本和尺寸数据以及多个布局配置限定所述优化模型的多个参数，包括：L多个布局配置；l来自集合L的...

【专利技术属性】
技术研发人员：GT奇纳，M瑙曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE