應用群組技術以降低物流中心之成本
*李明亮
**顏淑卿、陳振勳、謝政宏、張珮茹、劉嘉惠、何淑雅
*工業管理系助理教授
**工業管理系二技學生
摘要 本研究利用國內某零售連鎖所成立之物流中心作 業做為研究個案，特別是針對揀貨模式做改善。目的 是要滿足現代社會多樣少量的需求型態，快速並且即 時的將商品送至顧客手中，以提高顧客滿意度。本研 究利用群組技術來分類商品並重新規劃儲位佈置，以 利縮短揀貨路徑並且提高揀貨效率，進而節省成本以 使揀貨作業更加完善。研究結果顯示，以群組技術法 的結果為最佳之解決方式，藉由此方案改善後，所花 費的總時間為：2861 秒，與原方案相比之下，縮短了 755 秒，在成本上亦降低 21 元，達 20%左右。 緒論 台灣位處於亞洲中心地理位置，在加入 WTO 之 後物流業漸漸興起。隨著 e 化的推波助瀾，物流業已 經不再只有貨品運輸的問題。因此，物流已儼然成為 一項熱門的技術與話題﹝1﹞。 現今物流業者要成功，首重準時交貨以及服務品 質。然而業者往往以大量人力來撿貨以達到準時交貨 之要求，其實撿貨人員大部份時間浪費在尋找物品及 內部搬運上。所以適當的將物品配置以降低人員走動 時間與距離是非常重要的﹝2﹞。 舉凡與人們平日生活息息相關之行業，諸如便利 超商通路業、3C 產業、電子商務 B2C 企業、連鎖出 版業、直銷業、貨運業等，莫不致力於物流系統的投 資與改善，目的即是要滿足現代社會多樣少量的需求 型態，快速且即時的送貨至客戶手中，以提高客戶的 服務滿意度。 然而在物流中的成本結構分析中，揀貨成本約佔 40﹪，此外揀貨作業之直接相關人力的投入，亦約佔 整個物流中心投入人力的 50﹪左右；而在整體物流中 心的作業時間當中，花在揀貨的時間亦佔了大約 30﹪ ~40﹪﹝3﹞。因此物流中心如何規劃及導入一套適當 的揀貨系統，及做好合理的揀貨作業管理，是一個重 要的課題。 本研究將分別探討訂單處理、儲位策略及揀貨模 式等相關作業活動，以降低人工成本，提高效率，進 而提高物流中心作業效率與服務水準。 研究方法 傳統的群組技術是針對相似的機器群聚成機器 族，或是相似的零件群聚成零件族﹝4﹞。利用群組技 術能將相同的功能、形狀、材質和製造過程的機器和 零件加以分類以縮短製作流程的時間。群組技術主要 的任務是分類相同性質的物件，所以只要將物件的群 組條件設定好，則群組技術是可以被多方面的應用， 不是只有被使用在機器或零件的身上的，本研究將探 討群組技術應用在商品分類。首先，模擬一組小型的 訂單以便容易進行群組分類，並且研究商品分類的過 程中利用群組技術之可行性。下面流程圖是群組技術 來分類商品的整個製作架構與過程。 模擬訂單傳統群組技術只考慮機器與零件的排列，並把相 關之機器與零件群集在一起。一開始是藉由事件矩陣 (Incidence Matrix) [5]A
≡
Amn={a
ij}提供零件j是否被機器i加工的是或否的答案[4]。其中m表示有m種機 器，而n代表有n種零件。若是零件j被機器i加工，則
a
ij 等於1，否則為0。零件
→
↓
=
mn m na
a
a
a
A
1 1 11機器
一開始便提及到傳統群組技術是把相關的機器 與零件排在一起，但之前必須先各自分組在一起，即 把有共同關係的機器群集在一起，以及有共同關係的 零件群集在一起，形成一個相似性矩陣(Closeness Matrix)[5] 。機器的相似性矩陣為∑
==
≠
=
n r pp qr pr pqa
a
p
q
b
b
10
;
,
零件的相似性矩陣為∑
==
≠
=
m r pp rq rp pqa
a
p
q
b
b
10
;
,
對於物流中心貨品而言，吾輩可令商品項為上述 傳統群組技術中的零件(行)，而訂單或門市等可為群 組技術中的機器(列)，如下圖所示。 商品項 門 市 再根據群組技術[6]之演算，便可將商品項與門市 分群，進而減短物流中心之撿貨時間。現階段的訂單 處理在物流中心裡已被劃分為訂單別（摘取式）及批 量訂單（播種式），在揀貨方法中，有關訂單的揀貨方 式，分別為訂單別揀取、批量揀取、彙整訂單揀取及 複合揀取，在此研究中，將藉由這些撿貨方式，再搭 配路徑，以找出群組技術與傳統之差異性。 案例 今以國內某著名物流中心為研究對象，其為連鎖 之便利商店體系。根據此家物流中心之虛擬商品項目 以及虛擬訂單，原先的揀貨方法是依據商品性質來擺 設儲位，而每一位揀貨員負責一家訂單。先計算原來 的揀貨時間：經過的儲位將花費一秒鐘，而在此儲位 揀貨一箱將花費五秒鐘。揀貨時間=行經格數+箱數*5 秒 步驟一：依據商品性質來擺設儲位，將商品細項依序 排至儲位中。 步驟二：依照訂單批次揀貨。 設定群組條件 YES 進行群組排且出商 品項之優先次序 計算各商品項之商 品細項群組效率 排入儲位 確 定 群 組 條 件之可行性 NO則，理貨時間 1960 秒 行走時間 1386 秒 延遲時間 54 格×5 秒=270 秒 總共時間 3616(秒)=60.27(分) 若揀貨員每小時薪資 100 元，則需 100.5 元。 原方案之缺點為沒有將商品分為最常訂貨與較少訂貨 擺放於不同的儲位中，而增加整個揀貨路徑與時間。 而群組技術之應用步驟則為， (1) 以各門市訂單與商品品項為群組條件作群組，列 出各門市在訂單內的商品項。 (2) 求出各商品品項配對總和的次數，以找出各商品 項與其他商品項交集次數的排序，得到各品項間 的關係。 (3) 將所列出的商品項作內部商品細項的群組。 (4) 利用群組商品細項的結果套入儲位佈置中。 (5) 將各商品細項群組中最多數字的商品配對，排置 儲位的中間縱向通道區，利用中間通道的分貨匯 流點的特性以利排置各商品配對。 則，理貨時間 2023 行走時間 838 延遲時間 0 總共時間 2861(47.68 分) 因此一位員工揀取 25 家訂單共需 79.5 元。 結論 本研究假設了一套虛擬訂單與商品品項，實地套入各 方案比較下之結果顯示如表 5-1(單位：秒)： 原使用方案 改善方案 群組技術法 理貨時間 1960 2023 行走時間 1386 838 延遲時間 270 0 總共時間 3616 2861 改善方案－群組技術法，所使用的方法為群組技術， 以群組技術的方法對商品品項加以群組分類，再套入 改善過後的儲位佈置，此方案雖將商品分為最常訂貨 與較少訂貨而擺放於不同的儲位中，但是還是將相同 的商品項擺放在相近位置，所以不會因為縮短揀貨的 路徑而造成補貨路徑的增長；此方案改善後，所花費 的總時間為：2861 秒，與原方案相比之下，縮短了 755 秒，在成本上亦降低 21 元，達 20%左右。此方案之 優缺點如下： 優點： 1. 將訂貨商品次數最頻繁的擺放在一塊，以利縮短 整個揀貨路徑。 2. 由於採個別訂單揀貨，將不同商品且時常出現在 同一訂單內的商品放在同 一通道的儲位上，以 利縮短揀貨時間。 3. 堆高機的補貨路徑與作業員的揀貨路徑不同，所 以不會影響揀貨時間。 4. 雖將商品分為最常訂貨與較少訂貨而擺放於不 同的儲位中，但是還是將相同的商品項擺放在相 近位置，所以不會因為縮短揀貨的路徑而造成補 貨路徑的增長。 缺點： 因為商品擺放並無將商品的重量考慮在內，所以 會影響揀貨時商品的損壞程度。 參考文獻 1. 顏淑卿等，”物流中心揀貨作業之改善”， 亞東技 術學院工業管理系專題製作研究報告，2003 2. 李明亮，” 群組技術應用於物流中心之研究”，亞 東學報，亞東學報，民國 90 年 6 月，第 21 期， 10-1 至 10-4 3. 董福慶、陳明德，物流中心的揀貨作業，經濟部
商業司，民國 84 年。
4. Li, M.-L. and Parkin, R. E., ”Group technology revisited: a simple and robust algorithm with enhanced capability”, International Journal of
Production Research, 35(7), pp.1969-1992, 1997.
5. Boe, W. J. and Cheng, C. H., “A close neighbor algorithm for designing a cellular manufacturing system”, International Journal of Production
Research, 29(10), pp.2097-2116, 1991.
6. Parkin, R. E. and, Li, M.-L., ”The multi-dimensional aspects of a group technology algorithm”,
International Journal of Production Research, 35(8),
pp.2345-2358, 1997.
Cost Down In Distribution Center by
Using Group Technology
Ming-Liang Li
Department of Industrial Management
Oriental Institute of Technology
ABSTRACT
The case of this research was a distribution center that was a domestic chain stores supplied, especially in the development of picking. The target was to satisfy the demand style of multiple goods with less quantity. In addition, to develop the customer satisfaction could by using quickly delivery. This research lay out the new store by using group technology to reduce the picking time and cost. Finally, the result showed that it will be better by using group technology and the cost down is about 20%.
