模擬實驗設計與績效評估

4.2.1 實驗因子組合

本研究主要以 eM-Plant 7.0 模擬軟體建構物流中心之揀貨系統，於 Intel Pentium D CPU 2.8 GHz 個人電腦作業系統 Windows XP 上執行運算，主要目 的是從影響物流中心揀貨績效之各因子中，找出最佳因子水準組合，而業者 也可依其原先環境挑選能改善之因子水準以提昇其揀貨績效。本研究針對物 流中心儲位規劃問題，考慮分區與不分區兩種方式，並藉由關聯法則進一步

改善儲位指派，在訂單揀取法中比較單一訂單別、最適封包批量與關聯訂單 批量，在揀貨路徑規劃部分，本研究將用運粒子群最佳化演算法尋找最佳路 徑，並提出最大迴圈插入法作為粒子群最佳化演算法之起始解，以提昇求解 效率，並與文獻中有較佳表現之螞蟻理論與最短旅行迴圏啟發式一同比較。

其各因子水準之模式建構圖如 4.2 所示。

圖 4.2 模式構建圖

本研究將影響揀貨作業因子分成兩部分，分為固定因子與變動因子，其 說明如下：

一、固定因子設定 (一) 初始訂單總數

本研究由電腦產生 10,000 筆歷史訂單，每次實驗再從 10,000 筆歷史訂單中隨機抽取 300 張訂單，重複進行 30 次模擬實驗，使結 果具有效性與準確性。

(二) 揀貨車容積

為使模擬實驗更符合實際揀貨情形，本研究將設定揀貨車容積 負載上限，其上限值為 50 單位負載量。

(三) 揀貨車行駛速度為每一分鐘行駛 90 公尺。

(四) 總作業時間包括了四個部份，分別為揀貨時間、卸貨時間、分類時 間及檢查時間，計算方式主要參考學者 Petersen 之研究【41】，底下 分別介紹之：

1. 揀貨時間計算方式：尋找與揀取每一個不同儲位貨品之所需時 間為 0.2 分鐘，若揀取相同儲位第二件以上之貨品每件所需時 間為 0.1 分鐘。

2. 卸貨時間計算方式：從揀貨車中將貨品取出，第一件貨品需 0.1 分鐘，其餘每一件需時 0.5 分鐘。

3. 分類時間計算方式：將批次化後之貨品分類到每一張訂單之貨 物箱中，每一張訂單需時 0.24 分鐘，分類到最後一張訂單則無 須分類時間。

4. 檢查時間計算方式：檢查訂單貨品是否正確，每一個貨品需時 0.08 分鐘。

二、變動因子組合

(一) 儲存策略：分區儲存、不分區儲存。

(二) 訂單批量：單一訂單、最適封包批量、關聯訂單批量。

(三) 揀貨路徑規劃：最短旅行回圈啟發式、應用螞蟻理論、最大迴圈插 入法、應用粒子群最佳化演算法、最大迴圈插入法結合粒子群最佳 化演算法。

本研究實驗考慮兩種儲存策略、三種訂單批量、五種揀貨路徑規劃，共 有 30 種排列組合，實驗組合編號如表 4.1 所示。

表 4.1 實驗因子組合總表

實驗編號 實驗因子組合

1 分區儲存*單一訂單*MLI 2 分區儲存*單一訂單*MTLI 3 分區儲存*單一訂單*AS 4 分區儲存*單一訂單*PSO

5 分區儲存*單一訂單*MLI 結合 PSO 6 分區儲存*最適封包批量*MLI 7 分區儲存*最適封包批量*MTLI 8 分區儲存*最適封包批量*AS 9 分區儲存*最適封包批量*PSO

10 分區儲存*最適封包批量*MLI 結合 PSO 11 分區儲存*關聯訂單批量*MLI

12 分區儲存*關聯訂單批量*MTLI 13 分區儲存*關聯訂單批量*AS 14 分區儲存*關聯訂單批量*PSO

15 分區儲存*關聯訂單批量*MLI 結合 PSO 16 不分區儲存*單一訂單*MLI

17 不分區儲存*單一訂單*MTLI 18 不分區儲存*單一訂單*AS 19 不分區儲存*單一訂單*PSO

20 不分區儲存*單一訂單*MLI 結合 PSO 21 不分區儲存*最適封包批量*MLI 22 不分區儲存*最適封包批量*MTLI 23 不分區儲存*最適封包批量*AS 24 不分區儲存*最適封包批量*PSO

表 4.1 實驗因子組合總表(續)

實驗編號 實驗因子組合

25 不分區儲存*最適封包批量*MLI 結合 PSO 26 不分區儲存*關聯訂單批量*MLI

27 不分區儲存*關聯訂單批量*MTLI 28 不分區儲存*關聯訂單批量*AS 29 不分區儲存*關聯訂單批量*PSO

30 不分區儲存*關聯訂單批量*MLI 結合 PSO 4.2.2 績效評估指標

本研究將探討之績效評估指標有下列幾項：

一、不同訂單批量電腦運算時間。

二、不同揀貨路徑規劃電腦運算時間。

三、總電腦運算時間：總電腦運算時間為不同訂單批量電腦運算時間與不同 揀貨路徑規劃電腦運算時間之總和。

四、總揀貨距離：總揀貨距離為每次模擬中，完成所有訂單之揀貨距離總和。

五、總揀貨旅行次數：每次模擬中，完成所有訂單所需檢取次數。

六、車輛滿載率：車輛滿載率為揀取總數量除以揀貨車容量。

七、揀貨時間。

八、分流時間：分流時間為卸貨時間、分類時間及檢查時間之總和。

九、總作業時間：總作業時間為揀貨時間與分流時間之總和。