1 引言
隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們正在努力地追求更高的生活質(zhì)量，也對(duì)食物的色、香、味、新鮮和營(yíng)養(yǎng)等提出了更高的要求。由于信息化的程度低，我國(guó)冷鏈物流行業(yè)的發(fā)展也受到了相當(dāng)程度的制約，蔬果、肉類(lèi)和水產(chǎn)品的冷鏈化率和運(yùn)輸效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。
而將統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)融入冷鏈物流管理，可以有效打破信息化不足對(duì)冷鏈物流行業(yè)的制約。SPC在冷鏈物流的普及與運(yùn)用對(duì)保障包括食品在內(nèi)的特殊品的質(zhì)量安全有著重要的意義?；诖吮尘?，本研究主要運(yùn)用SPC控制圖討論了提高冷鏈物流效率的操作框架。
2 文獻(xiàn)和理論概述
2.1 冷鏈物流
到目前為止，冷鏈物流還沒(méi)有一個(gè)完全統(tǒng)一的概念，但行業(yè)和學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為冷鏈物流是物流領(lǐng)域的一個(gè)特殊分支，它依賴(lài)于冷凍工藝學(xué)，并采用溫度調(diào)節(jié)技術(shù)作為主要手段確保整個(gè)供應(yīng)鏈上的產(chǎn)品(冷鏈)在初加工(如低溫車(chē)間)、儲(chǔ)存(如冷庫(kù)和冷藏箱等)、運(yùn)輸(如冷藏運(yùn)輸車(chē))、流通(如配送)到客戶(hù)或消費(fèi)者的過(guò)程中始終處于保證該產(chǎn)品滿(mǎn)足規(guī)定質(zhì)量和損耗的最低要求溫度環(huán)境中。因此，根據(jù)熵理論，冷鏈物流需要花費(fèi)額外的成本來(lái)獲取能量。
“3T”原則為冷鏈物流的綜合效率提供了一個(gè)全面的理論框架，確保了產(chǎn)品在整個(gè)供應(yīng)鏈中的質(zhì)量。“3T”原則對(duì)現(xiàn)代冷鏈物流服務(wù)的質(zhì)量起著決定性作用[1],而SPC作為關(guān)鍵的質(zhì)量管理工具能夠推動(dòng)數(shù)字化的建設(shè)，對(duì)實(shí)現(xiàn)“3T”原則、協(xié)調(diào)冷鏈物流作業(yè)有著至關(guān)重要的作用。
2.2 SPC控制圖
SPC是利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控或預(yù)測(cè)的質(zhì)量管理工具。通過(guò)在生產(chǎn)中量化過(guò)程指標(biāo)、處理指標(biāo)數(shù)據(jù)、形成控制圖并加以評(píng)價(jià)，最后進(jìn)行故障分析的一系列流程來(lái)規(guī)范和約束生產(chǎn)過(guò)程，達(dá)到質(zhì)量控制的目的[2]。
控制圖作為SPC的載體，為過(guò)程數(shù)據(jù)創(chuàng)造了判異和預(yù)警的范式，在實(shí)際管理中較為常用的有指數(shù)加權(quán)平均(EWMA)控制圖、均值-方差控制圖、p控制圖等。原理上，控制圖主要利用正態(tài)分布中的3σ準(zhǔn)則，對(duì)均值為μ,方差為σ的目標(biāo)觀測(cè)值是否超出(μ-3σ,μ+3σ)區(qū)間進(jìn)行監(jiān)控。
3 基于SPC控制圖的冷鏈物流效率分析
3.1 倉(cāng)儲(chǔ)質(zhì)檢環(huán)節(jié)
倉(cāng)儲(chǔ)是物流行業(yè)最重要的環(huán)節(jié)之一，肩負(fù)著接收、存放和調(diào)撥轉(zhuǎn)運(yùn)的功能，所以進(jìn)、出倉(cāng)庫(kù)也必須進(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗(yàn)控制以確保流通產(chǎn)品的質(zhì)量，低效的質(zhì)量檢驗(yàn)不但會(huì)造成車(chē)輛和貨物的滯留，甚至可能帶來(lái)冷鏈產(chǎn)品超標(biāo)損耗。SPC控制圖輔以完善的物流流程在兼顧質(zhì)檢有效性和效率性的同時(shí)，也能夠有效提高自動(dòng)化和信息化程度，顯著提高倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和降低物料維護(hù)成本。
將SPC控制圖質(zhì)量管理工具引入到A倉(cāng)庫(kù)的入庫(kù)和緩存質(zhì)量控制單元后，管理者可以利用p控制圖在入庫(kù)作業(yè)后控制破損率，利用Xbar控制圖進(jìn)行實(shí)時(shí)供貨時(shí)間分析，利用ARMA控制圖預(yù)測(cè)下時(shí)段倉(cāng)庫(kù)吞吐量等，如圖1所示。
圖1 引入SPC控制圖到A公司倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)
由圖1可以看出，針對(duì)A公司倉(cāng)庫(kù)的質(zhì)檢流程，利用控制圖方法實(shí)現(xiàn)的信息管理能夠形成多部門(mén)協(xié)同的入庫(kù)質(zhì)檢協(xié)作，從而顯著減少人力投入和提高效率，也能夠通過(guò)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)為運(yùn)輸管理提供交通路線(xiàn)與裝卸時(shí)間優(yōu)化，為A公司構(gòu)建冷鏈物流的信息化、自動(dòng)化物流管理體系提供了信息資源基礎(chǔ)。
3.2 運(yùn)輸與配送環(huán)節(jié)
冷鏈物流的運(yùn)輸與配送是針對(duì)不同運(yùn)營(yíng)模式的環(huán)節(jié)，通常將運(yùn)往前置倉(cāng)庫(kù)的長(zhǎng)途過(guò)程稱(chēng)為運(yùn)輸，將從中心倉(cāng)庫(kù)分揀送往客戶(hù)處的過(guò)程稱(chēng)為配送，兩者都需要對(duì)溫度和時(shí)效進(jìn)行嚴(yán)格把控，而基于質(zhì)量管理理論來(lái)構(gòu)建溫度控制圖是解決該類(lèi)問(wèn)題的有效方法。
冷鏈物流質(zhì)量管理中較常運(yùn)用的Shewhart控制圖、EWMA控制圖和ARMA控制圖應(yīng)用場(chǎng)景不同，也各有優(yōu)劣。對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)墓芾?，通常不需要面?duì)多種不同的溫控場(chǎng)景，而對(duì)算法的穩(wěn)定性和傳感器聯(lián)動(dòng)的要求更高；而以城內(nèi)短途為主的配送局限于設(shè)備和運(yùn)輸工具，往往需要更有適應(yīng)性的算法。
4 案例分析
4.1 問(wèn)題剖析
A倉(cāng)庫(kù)位于華東地區(qū)，是南京市建造時(shí)間較早的一批冷凍倉(cāng)庫(kù)，A倉(cāng)庫(kù)的主要冷藏類(lèi)產(chǎn)品為蔬菜和水果，主要冷凍類(lèi)產(chǎn)品為豬肉、羊肉、牛肉等各種肉制品。產(chǎn)品來(lái)自全國(guó)各地且主要配送點(diǎn)為華東地區(qū)對(duì)質(zhì)量、時(shí)效和服務(wù)要求極高的大型快餐供應(yīng)商。
從2022年起，A倉(cāng)庫(kù)頻繁收到客戶(hù)投訴，這對(duì)A倉(cāng)庫(kù)的財(cái)務(wù)成本和信譽(yù)造成了一定影響。經(jīng)過(guò)考察，研究總結(jié)出溫控、人員、運(yùn)輸、審核流程和質(zhì)檢流程五個(gè)方面的關(guān)鍵因素。為進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)研，研究采用問(wèn)卷調(diào)查法從溫控、人員、運(yùn)輸、審核流程和質(zhì)檢流程五個(gè)維度建立了對(duì)工作滿(mǎn)意度的李克特量表。后從A倉(cāng)庫(kù)的工作人員、運(yùn)輸車(chē)輛司機(jī)和客戶(hù)三方共收取了100份調(diào)查結(jié)果，并進(jìn)行了信效度分析。
信度檢驗(yàn)中，各維度的Cronbach's α系數(shù)大于0.6,可以認(rèn)為信度較好；KMO值為0.849,P值為0.000,可以認(rèn)為效度較好。就收取的問(wèn)卷結(jié)果，以及采用隨機(jī)抽樣選取10人進(jìn)行面談的內(nèi)容，研究總結(jié)出如圖2所示的因果圖。下文將針對(duì)這些問(wèn)題分別從溫控、質(zhì)檢和運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步研究。
圖2 A倉(cāng)庫(kù)效率低下因果圖
4.2 溫控優(yōu)化策略
收集A倉(cāng)庫(kù)冷藏室的244個(gè)(2022年10月19日至2023年10月20日)正常工作日的12時(shí)溫度序列{Xi}真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析。Jarque-Bera檢驗(yàn)得到P值為0.0088,判定{Xi}數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，再采用ARMA控制圖并使用ARMA(1,1)模型進(jìn)行擬合，擬合效果良好，擬合模型為：Xi=-0.47834Xi-1+ei-0.97774ei-1。
第107個(gè)工作日(2023年3月22日)和第237個(gè)工作日(2023年9月25日)存在低于控制限的OOC狀態(tài)，而這兩天對(duì)應(yīng)的冷藏室午時(shí)溫度分別為“-22.05”度和“-21.27”度，查閱書(shū)面數(shù)據(jù)也發(fā)現(xiàn)這兩天出庫(kù)作業(yè)時(shí)調(diào)溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和質(zhì)檢不合格率過(guò)高，所以，運(yùn)用ARMA控制圖可以描述和解釋這個(gè)問(wèn)題。
4.3 產(chǎn)品質(zhì)檢優(yōu)化分析
收集A倉(cāng)庫(kù)6000個(gè)產(chǎn)品的真實(shí)抽檢數(shù)據(jù)(2023年10月21日，10個(gè)批次，每個(gè)批次檢驗(yàn)30份產(chǎn)品)。發(fā)現(xiàn)第7批次超過(guò)了產(chǎn)品品質(zhì)控制上限，所以A倉(cāng)庫(kù)的管理系統(tǒng)分別對(duì)不同區(qū)間的批次進(jìn)行了標(biāo)記，同時(shí)質(zhì)檢人員對(duì)OOC的第7批次進(jìn)行了二次抽查。A倉(cāng)庫(kù)在本次出庫(kù)質(zhì)檢中，僅對(duì)被標(biāo)記的第1批次采取了二次抽檢，較原質(zhì)檢步驟節(jié)省了50%以上時(shí)間，大大提高了A倉(cāng)庫(kù)物流效率。
4.4 運(yùn)輸優(yōu)化分析
A倉(cāng)庫(kù)的入、出庫(kù)運(yùn)輸交通路線(xiàn)通常按照入庫(kù)檢驗(yàn)、卸貨、再裝貨和檢驗(yàn)后出庫(kù)的流程運(yùn)作。收集A倉(cāng)庫(kù)北出口的99次車(chē)流數(shù)據(jù)(2023年10月20日)后利用質(zhì)量管理工具繪制直方圖。可知A倉(cāng)庫(kù)的車(chē)流入、出庫(kù)時(shí)間分布基本服從均值為12∶48、13∶18,標(biāo)準(zhǔn)差為2.43、2.42的正態(tài)分布，即：入庫(kù)車(chē)流在這天的11∶24到14∶42時(shí)間段達(dá)到高峰；出庫(kù)車(chē)流在這天的11∶48到15∶24時(shí)間段達(dá)到高峰。
根據(jù)直方圖以及A倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出車(chē)輛逗留時(shí)間，得到Xbar控制圖。有3輛車(chē)的停留時(shí)間超過(guò)控制上限，有1輛車(chē)因超過(guò)2σ而被標(biāo)記，且都發(fā)生在出入車(chē)輛較多的時(shí)間，由此推斷倉(cāng)庫(kù)調(diào)度人員考慮的時(shí)間因素不足，這也是下文中進(jìn)一步研究和優(yōu)化的重點(diǎn)。
在2023年10月21日的11∶30到15∶30的時(shí)間段內(nèi)對(duì)A倉(cāng)庫(kù)設(shè)立短、中和長(zhǎng)三個(gè)裝卸區(qū)分別用于額定載重5噸以下貨車(chē)、額定載重在5噸到20噸的貨車(chē)和額定載重大于20噸的貨車(chē)，同時(shí)按照?qǐng)D3中的標(biāo)記線(xiàn)分別在長(zhǎng)、中和短時(shí)裝卸區(qū)內(nèi)標(biāo)記超過(guò)2σ標(biāo)記線(xiàn)、σ標(biāo)記線(xiàn)和CL線(xiàn)，即：停留時(shí)間超過(guò)55分鐘、45分鐘和30分鐘的車(chē)輛將會(huì)被提醒，這時(shí)A倉(cāng)庫(kù)會(huì)增派裝卸人員對(duì)被提醒車(chē)輛進(jìn)行加速裝卸，結(jié)果在2023年10月21日在短時(shí)區(qū)僅有4輛貨車(chē)、長(zhǎng)時(shí)區(qū)有2輛車(chē)被標(biāo)記提醒，這樣一來(lái)對(duì)于裝卸人員的調(diào)度安排就更為科學(xué)高效。重新繪制不同裝卸區(qū)的Xbar控制圖發(fā)現(xiàn)沒(méi)有超限車(chē)輛，同時(shí)平均裝載時(shí)間從29.21分鐘減少至26.97分鐘且沒(méi)有堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，這個(gè)優(yōu)化大大促進(jìn)了人員的科學(xué)調(diào)度且A倉(cāng)庫(kù)冷鏈物流的運(yùn)輸效率提高了8%。
圖3 短時(shí)區(qū)車(chē)輛裝卸區(qū)車(chē)輛停留時(shí)間控制圖資料
5 總結(jié)
將統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)的分散應(yīng)用集中化，創(chuàng)建一個(gè)聯(lián)通的質(zhì)量管理信息網(wǎng)絡(luò)，已被證明是提升冷鏈物流效率的關(guān)鍵策略之一。華東地區(qū)A倉(cāng)庫(kù)的案例分析展示了這種方法的成功應(yīng)用：通過(guò)集中處理質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，結(jié)合定性與定量分析，建立了一個(gè)以溫度管理、配送時(shí)效和運(yùn)輸條件為核心的冷鏈物流效率模型。這一模型顯著提高了A倉(cāng)庫(kù)的操作效率，并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
本研究不僅為華東地區(qū)的冷鏈物流業(yè)者提供了一個(gè)實(shí)證的運(yùn)營(yíng)效率提升模型，而且也為其他地區(qū)乃至非冷鏈物流領(lǐng)域的效率優(yōu)化提供了新思路和參考。這樣的改進(jìn)將減少倉(cāng)庫(kù)的問(wèn)題，提升效率，進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。
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