模擬實驗設計與績效評估

本實驗目的主要是在具有三條交叉走道及 P/D 點位於中央的倉儲環境 中，探討在不同的策略假設下，如何將訂單合併以提升揀貨作業之效率。因 此，將評估在三種不同的需求程度下之分級儲存，搭配三種儲位指派、三種 分區處理、及三種揀取策略下之組合的績效表現，其因子組合圖如4.1 所示。

圖4.1 實驗因子組合圖

由於影響整個揀貨作業之因素有很多，除上述之變動因子外，茲將其他 固定因子說明如下：

一、P/D點位於中央。

二、儲存料架長度(L)：25公尺；儲位之寬度(W/2)：1.5公尺；主走道寬度(C)：

2公尺；交叉走道寬度(C)：2公尺。整個倉儲有十條主要走道及三條交叉 走道，故整個揀貨區的深度為56公尺、長度為50公尺。

三、某一固定時間下所處理之訂單數為1000張。

高

中

低 通道間法

橫越法

對角法

單一別揀取 三區

不分區

五區 SMTTD 法

修正SMA 法 儲位指派 需求程度 分區規劃 訂單批次

四、每張訂單之品項數服從Poisson分配，平均數為3，最小值為1，最大值為 15。

五、每張訂單中的每一個品項所揀取之數量為1個。

六、揀貨車之容積限制為30個。

七、揀貨車行走速度為每一分鐘行走45.7公尺。

八、尋找每一個物品之儲位及揀取需時0.2分鐘；從揀貨車將物品取出至輸送 帶上，第一件物品需時0.1分鐘，其他每一件需時0.5分鐘。【揀取時間＝

(每一張批次訂單之總行走距離/45.7)＋0.2＊每一張批次訂單之總品項 數；卸貨時間＝0.1＋0.5＊(每一張批次訂單之總品項數-1)。】

九、將每一個批次中之物品分到每一張訂單之貨物箱中，每一張需時0.24分 鐘；確認訂單之品項是否無誤，每一個品項需時0.08分鐘。【分類時間

＝0.24＊每一張批次訂單所合併之訂單數＋0.08＊每一張批次訂單之總 品項數。】

在還未深入分析其實驗結果時，我們依據上述之假設條件下進行測試，

其結果如表4.1 所示。從表 4.1 中發現，分區規劃對平均總揀貨距離並無顯著 之差異。由於在單一別揀取下，每次只能揀取一張訂單，即使搭配分區規劃，

其分五區、分三區及不分區之結果均相同，故吾人懷疑可能因此在”分區規劃”

此因子下，造成無顯著之差異。故將單一別揀取剔除後重新測試，其結果發 現，當不考慮單一別揀取時，其分區規劃對平均總揀貨距離有顯著之差異，

如表4.2 所示。更進一步地分析，如表 4.3 所示，若採用單一別揀取，在總揀 貨旅行距離上會比其他兩種批次處理方法多了5 倍之多；雖然採用單一別揀 取在整個作業程序上可以少了分類的時間，但仍無法降低總作業時間，其總 作業時間反而比其他兩種方法多了 1.6 倍，且在車輛滿載率方面也相對來的 低。因此，重新思考整個實驗因子，在訂單批次上不考慮使用單一別揀取，

其重新規劃之架構如圖4.2 所示。

表4.1 四個因子在平均總揀貨距離績效上之變異數分析摘要表

來源 型 III 平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 儲位指派 10215342975 2 5.11E+09 7184.647 0.000＊

需求程度 13760715082 2 6.88E+09 9678.175 0.000＊

分區規劃 272048.2691 2 136024.1 0.191337 0.825867 訂單批次 1.58611E+12 2 7.93E+11 1115545 0.000＊

儲位指派 * 需求程度 1398746049 4 3.5E+08 491.8825 0.000＊

儲位指派 * 分區規劃 574864.2272 4 143716.1 0.202157 0.93726 需求程度 * 分區規劃 287178.5235 4 71794.63 0.100989 0.98214 儲位指派 * 需求程度

* 分區規劃 225988.0543 8 28248.51 0.039735 0.999976 儲位指派 * 訂單批次 7675456895 4 1.92E+09 2699.148 0.000＊

需求程度 * 訂單批次 4651429275 4 1.16E+09 1635.72 0.000＊

儲位指派 * 需求程度

* 訂單批次 780640470.5 8 97580059 137.2599 0.000＊

分區規劃 * 訂單批次 3403330.454 4 850832.6 1.196814 0.310141 儲位指派 * 分區規劃

* 訂單批次 445241.1531 8 55655.14 0.078287 0.999686 需求程度 * 分區規劃

* 訂單批次 263223.7901 8 32902.97 0.046283 0.999958 儲位指派 * 需求程度

* 分區規劃 * 訂單批 次

499683.5062 16 31230.22 0.04393 1.000

誤差 1669938755 2349 710914.8

總和 4.14368E+12 2430 ＊ 表Ｐ< 0.05

表4.2 四個因子在平均總揀貨距離績效上之變異數分析摘要表（已扣除”單一 別揀取”）

來源 型 III 平方和 自由度 平均平方和 F 檢定 顯著性 儲位指派 3691592565 2 1845796283 3917.017 0.000＊

需求程度 9317100551 2 4658550275 9886.044 0.000＊

分區規劃 6508580.031 2 3254290.015 6.906022 0.001032528＊

訂單批次 437843144 1 437843144 929.1595 0.000＊

儲位指派 * 需求程度 827153082.9 4 206788270.7 438.8313 0.000＊

儲位指派 * 分區規劃 5045125.136 4 1261281.284 2.676601 0.03044708＊

需求程度 * 分區規劃 613453.1543 4 153363.2886 0.325457 0.861016347 儲位指派 * 需求程度

* 分區規劃 1304145.723 8 163018.2154 0.345946 0.947928828 儲位指派 * 訂單批次 22107625.67 2 11053812.83 23.45761 9.16449E-11＊

需求程度 * 訂單批次 12833957.52 2 6416978.758 13.61766 1.37015E-06＊

儲位指派 * 需求程度

* 訂單批次 5387268.732 4 1346817.183 2.85812 0.022434985＊

分區規劃 * 訂單批次 12926815.83 2 6463407.915 13.71618 1.24368E-06＊

儲位指派 * 分區規劃

* 訂單批次 616013.9506 4 154003.4877 0.326815 0.860093317 需求程度 * 分區規劃

* 訂單批次 708396.1914 4 177099.0478 0.375827 0.826013159 儲位指派 * 需求程度

* 分區規劃 * 訂單批 次

350470.5383 8 43808.81728 0.092968 0.999403412

誤差 737938252 1566 471224.9374 總和 1.13967E+12 1620 ＊ 表Ｐ< 0.05

表4.3 訂單批次下各績效指標之表現 績效

訂單批次

批次處理 時間(秒)

總揀貨旅行距 離(公尺)

總揀貨旅 行次數

總作業時間 (分)

車輛滿 載率 單一別揀取 0 136735.20 1000 4799.80 0.1051 修正SMA 13.44 26867.43 106.21 3245.53 0.9899 SMTTD 34.34 25827.67 105.99 3222.87 0.9919

圖4.2 調整後之訂單批次化實驗因子組合圖

本研究將以 eM-plant 7.0 語言撰寫系統模擬程式，在 CPU 為 Pentium 1.30GHz 的個人電腦與 Windows XP 作業系統上執行運算，並以 SPSS 10.0 對 模擬實驗結果進行統計分析。

4.2.2 績效評估因子

由於實際的揀貨作業大概可分為四個部份【5】：揀貨資料的形成、行走 或搬運、揀取、及分類與集中，故本研究將探討之績效評估因子有：

一、電腦批次處理時間。

二、揀貨人員揀完一單位時間內之訂單所行走之總距離。

三、總揀貨旅行次數（即批次訂單數）。

四、批次訂單之總作業時間；總作業時間為揀取時間、卸貨時間及分類時間 之總和。

五、車輛滿載率；車輛滿載率為揀取總數量除上承載車之限制容積與批次訂 單數量之乘積。

4.3 模擬實驗結果及 ANOVA 分析