上海航標(biāo)處燈浮標(biāo)倉儲成本是其物流成本的重要組成部分,而隨市場經(jīng)濟環(huán)境的變化,上海地區(qū)倉儲租金明顯增加,這給燈浮標(biāo)運輸、倉儲運行成本上帶來嚴(yán)峻考驗。在燈浮標(biāo)倉儲管理方面,根據(jù)相關(guān)管理辦法要求,航標(biāo)周轉(zhuǎn)器材的數(shù)量配備的標(biāo)準(zhǔn)一般為轄區(qū)內(nèi)標(biāo)志總數(shù)30%,特殊情況可進行增減,但應(yīng)滿足航標(biāo)維護需要。
堆場存在主要問題是利用率低、效果不明顯、規(guī)模不確定、使用頻率低和現(xiàn)有堆場空間資源不能被充分利用。為了解決上海航標(biāo)處場地空間有限,燈浮標(biāo)堆存、車輛停放和運動場地相互掣肘等難題,改變以往“堵”的現(xiàn)狀,節(jié)約燈浮標(biāo)倉儲物流成本,進一步優(yōu)化燈浮標(biāo)物流倉儲和配送方案,盤活現(xiàn)有堆場空間資源,紓解燈浮標(biāo)堆場緊缺難題,以最低的倉儲物流成本獲取上海航標(biāo)處燈浮標(biāo)運行、存儲和及時使用最優(yōu)解。對燈浮標(biāo)配備比例進行科學(xué)探討,結(jié)合燈浮實際周轉(zhuǎn)情況,論證所需最低比例,從而節(jié)約航標(biāo)維護成本。
截至2023年3月初,上海航標(biāo)處轄區(qū)共有航標(biāo)1 507座(包括代管標(biāo)、警示牌和管線標(biāo)),其中燈塔8座,導(dǎo)標(biāo)4座、立標(biāo)11座、燈樁369座、在用燈浮標(biāo)673座(其中燈船及大型燈浮10座,方位標(biāo)8座、推薦航道標(biāo)10座、應(yīng)急沉船示位標(biāo)10座,由各所有燈船包含霧鐘)、橋梁標(biāo)志40座、雷應(yīng)36座、AIS基站67座、AIS航標(biāo)(實體)128座,AIS虛擬航標(biāo)158座,DGNSS臺站1座、其他類12座。按照30%的配備要求,上海航標(biāo)處非業(yè)主可用燈浮標(biāo)共計866座,現(xiàn)場庫620座,堆場246座,報廢庫10座(不含)。上海航標(biāo)處需要在堆放186座燈浮標(biāo)來滿足上海航標(biāo)處日常燈浮運行管理,目前上海航標(biāo)處基地堆場,租賃堆場和洋山四期碼頭堆場備用燈浮標(biāo)數(shù)量在236座,備用數(shù)滿足相關(guān)要求和規(guī)定,且可以作出適當(dāng)?shù)臄?shù)量減少調(diào)整。
截至2023年3月初?,F(xiàn)場庫中公用標(biāo)445座,代管標(biāo)228座,共計673座。其中非業(yè)主鋼制燈浮474座,非業(yè)主塑料燈浮146座,共計620座。堆場共計236座包括:朱家浜134座,租賃堆場91座,洋山港四期堆場11座?,F(xiàn)場庫非業(yè)主燈浮標(biāo)詳情見表1:
由以上數(shù)據(jù)分析來看,現(xiàn)場庫中非業(yè)主鋼制燈浮474座,非業(yè)主塑料燈浮146座,其中兩者的占比分別為54.73%和16.86%,其比例約為3:1,鋼制燈浮占主要部分;堆場中鋼制燈浮218座,塑料燈浮18座,比例約為12:1。按照配備比例要求,盡管堆場塑料燈浮配備數(shù)量遠少于44座,但考慮到塑料燈浮的耐用性和較長時間內(nèi)免于維護保養(yǎng)的特性,鋼制燈浮在數(shù)量和使用性能上可與塑料浮優(yōu)勢互補。
上海航標(biāo)燈浮標(biāo)購置年齡階段分析見表2。
由以上數(shù)據(jù)分析得知,上海航標(biāo)處近五年內(nèi)采購的塑料燈浮是鋼制燈浮的2.0倍,占總體數(shù)量的18.24%。十年以上燈浮標(biāo)有394座,占比45.0%。十幾年以及下的占比55.0%,20年以上的燈浮標(biāo)50座,占比5.77%。
燈浮標(biāo)倉儲物流區(qū)別于傳統(tǒng)倉儲物流概念,是一種供應(yīng)鏈管理的方式,指的是將燈浮標(biāo)從采購生產(chǎn)、運輸堆存和使用的全過程中,涵蓋堆存、管理、調(diào)配、使用和返廠維修等環(huán)節(jié)的一種綜合性服務(wù)體系。其目的是最大化降低燈浮標(biāo)運行成本、提高燈浮標(biāo)使用頻率、減少堆積,其各個環(huán)節(jié)都極為重要,如圖1所示。
燈浮標(biāo)倉儲物流在現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理中的重要性體現(xiàn)在以下幾個方面:一是保障燈浮標(biāo)堆場庫存數(shù)量,倉儲物流能夠提供安全、及時的堆場庫存儲備,確保供應(yīng)鏈中各環(huán)節(jié)的順暢運轉(zhuǎn)。二是燈浮標(biāo)運轉(zhuǎn)效率,通過科學(xué)合理的倉儲分區(qū)布局和管理模式,來大幅提升燈浮標(biāo)在運輸、裝卸等環(huán)節(jié)的效率,進而提高燈浮標(biāo)在整個供應(yīng)鏈的運轉(zhuǎn)效率。三是降低成本,倉儲物流能夠通過減少燈浮標(biāo)庫存積壓、提高場地利用率,降低燈浮標(biāo)運營成本。
根據(jù)《東海航海保障中心航標(biāo)周轉(zhuǎn)器材管理辦法》東海航導(dǎo)〔2021〕24號和《上海航標(biāo)處航標(biāo)周轉(zhuǎn)器材報廢管理實施細則》東海滬標(biāo)〔2022〕24號,上海航標(biāo)處燈浮(含燈架)報廢條件如下:
鋼制燈浮標(biāo):(1)使用3年為一個保養(yǎng)周期,經(jīng)過3次深度保養(yǎng)(噴砂、除銹)回收后。(2)被撞后維修成本超過原價值50%。(3)浮體表面兩平方米內(nèi)有1次修補,再次破損后。(4)浮體被撞破損超過總面積30%。(5)浮體鋼板厚度低于使用時厚度的80%。(6)浮體被撞嚴(yán)重變形,難以修復(fù)。
非鋼制浮標(biāo):(1)使用周期超過15年。(2)浮體被撞后開裂,難以修復(fù)。
考慮到采購年限較久的燈浮標(biāo),比如:15年及以上的燈浮標(biāo),盡管使用周期內(nèi)外觀良好,但存在極大的安全隱患。平衡錘與尾管底部連接處極易受到海浪沖擊產(chǎn)生磨損而導(dǎo)致銹蝕、斷管的可能。如圖2所示,2005年采購的2.4 m鋼制燈浮S6壓鐵丟失,除船舶撞擊產(chǎn)生強大的外力,從斷裂位置可以看出銹蝕嚴(yán)重、鋼材厚度明顯低于生產(chǎn)時檢測厚度。
為此,提出使用周期內(nèi)鑒定鋼制燈浮報廢年限和報廢具體條件的行業(yè)具體標(biāo)準(zhǔn),具體可參考船級社對船舶鋼板檢測的技術(shù)要求。
對于非鋼制燈浮標(biāo),其優(yōu)點環(huán)保、輕便等。但也存在嚴(yán)重的缺陷,比如輕微碰撞后會產(chǎn)生裂痕,發(fā)泡棉會緩慢吸水,長時間的浸泡導(dǎo)致浮體傾斜、穩(wěn)性降低而下沉,甚至沉沒,這不僅影響后期肇事船舶查詢成功概率,而且很大程度上影響燈浮實際助航性能。
上海航標(biāo)處燈浮標(biāo)生產(chǎn)運輸及存儲經(jīng)濟成本分析,主要包括以下幾個方面:一是生產(chǎn)成本,燈浮標(biāo)生產(chǎn)所需的人力、物力、財力等資源投入等費用。二是運輸成本,將燈浮標(biāo)從生產(chǎn)地運至上海航標(biāo)處堆場所需的費用,包括運輸工具的租賃、燃料、司機工資、保險等各種費用,目前根據(jù)燈浮標(biāo)的尺寸,大型半掛車輛每次能夠承載兩座燈浮,費用是980元/車次。三是堆存成本,為了保證燈浮標(biāo)使用的穩(wěn)定型,需要將其用開闊場地堆存,這就涉及到支付堆存租金、管理成本和車輛運維成本等。
燈浮標(biāo)堆場存儲經(jīng)濟成本主要包括固定成本和變動成本,其中固定成本包括土地租金和日常維護等費用,變動成本包括人工管理和日常維修等費用。按照上海浦東新區(qū)2023年平均工業(yè)用地租金1.36元/平/天計算,每座燈浮標(biāo)的寬度2.4 m,高度7.9 m,傾斜堆放傾角15°,地面投影長度7.6 m(7.6m=7.9m*cos15°),占地面積約18.24 m2/座。按照最大化占地,100座燈浮標(biāo)的占地面積近2 000 m2,根據(jù)市場價格來算,每年租賃費用約在100萬左右。
這些成本對于商品的價格和市場競爭力都有著重要的影響。每年購入價格起伏不定,這主要受市場大環(huán)境影響,導(dǎo)致鋼材和高分子聚乙烯成本變動,按照近5年采購情況分析可知,鋼制燈浮大概4.6萬元/座,塑料燈浮大概9.8萬/座。因此,燈浮標(biāo)在運輸、存儲數(shù)量等方面成本控制非常關(guān)鍵,可以采取提高運輸效率、適當(dāng)減少備用燈浮標(biāo)、加強倉儲管理等措施來降低成本。
鋼制和塑料燈浮近5年市場大致價格見表3。
一是模型變量,該模型中,需要確定的變量包括但不限于:燈浮標(biāo)數(shù)量、燈浮標(biāo)類型、燈浮標(biāo)采購周期和進出庫時間、存儲區(qū)域位置。這些變量需要結(jié)合實際情況,并針對性地確定各自的取值范圍。二是模型約束條件,為了確保模型最終能夠達到動態(tài)平衡狀態(tài),在設(shè)計數(shù)學(xué)模型時需要考慮約束條件。例如,燈浮標(biāo)的進出庫操作需要滿足安全、穩(wěn)定和高效等要求。此外,還需要考慮朱家浜堆場容量和運維需求量平的等問題,以便使整個流程更加順暢和有效。三是模型可行性,在建立數(shù)學(xué)模型之前,需要首先評估其可行性。通過仿真實驗來驗證模型是否可以實現(xiàn)解決當(dāng)前問題。如果模型的結(jié)果與真實情況高度一致,可以認(rèn)定該模型具有較高的可行性,如圖3所示。
目前,上海航標(biāo)處平面堆場可利用面積約為2 200 m2,承載能力期望值為120座,朱家浜碼頭和洋山港四期堆場分別為6座和11座,船載應(yīng)急配備方面,海巡167輪和海巡160輪各4座,共計145座。按照理想的承載能力期望值,能夠滿足上海航標(biāo)處日常運維的燈浮標(biāo)配備數(shù)值應(yīng)低于145座,這樣方能充分利用現(xiàn)有場地進行存儲。
按照每年度計劃起吊140座,加上應(yīng)急起吊任務(wù),平均每月起吊次數(shù)約為18次。每月需返修保養(yǎng)燈浮標(biāo)約為15座,年度返修數(shù)量為180~192座,由于使用年限及船舶碰撞而報廢約10座。根據(jù)每年度工廠保養(yǎng)出庫最大值192座和月度起吊平均數(shù)量來計算,按照上海航標(biāo)處航標(biāo)周轉(zhuǎn)器材的數(shù)量配備的標(biāo)準(zhǔn),備用燈浮標(biāo)的數(shù)量為總數(shù)的30%,即庫存量需要保持186座,鋼制142座,塑料44座。這樣可以保障在10個月內(nèi)沒有補給的情況下正常運轉(zhuǎn),但應(yīng)考慮后期需要及時保養(yǎng)和適當(dāng)采購。按照30%的比例進行配備,能夠滿足上海航標(biāo)處燈浮標(biāo)運維實際需求,但應(yīng)該考慮到臨時租賃成本和燈浮標(biāo)在使用過程中運輸成本等問題,為避免不必要的浪費和使用頻率不足,我們可以作出假設(shè):即滿足上海航標(biāo)處在7個月沒有補給的情況下,也就是說對30%進行適當(dāng)試探性調(diào)整,調(diào)整后的比例約為21%,對應(yīng)維持日常運維燈浮標(biāo)的數(shù)量為130座,滿足特殊情況下進行增減來維持航標(biāo)維護需求。上海航標(biāo)處燈浮標(biāo)動態(tài)分析圖,如圖4所示。
堆場存儲合理性分析是通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中現(xiàn)場庫燈浮標(biāo)數(shù)量和類型,結(jié)合朱家浜倉儲堆場空間可利用數(shù)據(jù)模型進行分析,得到現(xiàn)有2.4 m燈浮標(biāo)(長7.9 m,浮身寬2.4 m)最合理的堆放方式,使得僅有堆場面積被最大程度利用。
在進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)提取分析時,需要對倉庫管理系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集,如燈浮標(biāo)數(shù)量、種類、放置位置、進出庫時間等。此外,還需要利用常見數(shù)據(jù)分析工具,如Excel:對數(shù)據(jù)進行處理。通過分析數(shù)據(jù)建模,預(yù)估需求量和制定合理分配方案,從而有助于后續(xù)的動態(tài)平衡調(diào)度工作。
倉儲堆場調(diào)研是為實現(xiàn)燈浮標(biāo)出入庫動態(tài)平衡而進行的,主要通過實地考察來尋找最佳的儲存策略和調(diào)度方案。在進行倉儲堆場調(diào)研時,可以從以下幾個方面進行考慮,如5圖所示。
通過實地測量可知,目前朱家浜堆場可利用面積約2 200 m2,其大小和使用的合理性直接決定了存儲數(shù)量,因此需要根據(jù)實際需要進行評估和規(guī)劃。
目前,在朱家浜堆場的布局設(shè)計方面,按照約定,可將其分配為存放區(qū)(U)、緩存區(qū)(B)和動態(tài)準(zhǔn)備區(qū)(D)三個部分,中間設(shè)置6 m寬航標(biāo)堆場道路方便叉車工作,偏北一側(cè)留有燈器暫存區(qū)和短尾燈浮存放區(qū),如圖6所示。
(1)U存儲區(qū):提供長期穩(wěn)定存儲空間,主要用于庫存管理、分類存放和燈浮標(biāo)周轉(zhuǎn)等方面,期望存放數(shù)量為50+20座。
(2)B緩存區(qū):作為短期臨時存儲,用于暫時存儲那些需要頻繁取用的燈浮標(biāo)。通常情況下,緩存區(qū)域離工作場地比較近,方便叉車出入和作出堆存位置的適當(dāng)調(diào)整,期望存放數(shù)量為25座。
(3)D動態(tài)準(zhǔn)備區(qū):負(fù)責(zé)動態(tài)處理燈浮標(biāo)調(diào)度需求,主要用于及時處理應(yīng)對計劃內(nèi)和計劃外應(yīng)急修復(fù)任務(wù),期望存放數(shù)量為25座。
根據(jù)前面作出的期望值假設(shè)和數(shù)據(jù)模型,我們只需要考慮怎樣簡單地把120座燈浮標(biāo)合理放入三塊區(qū)域即可。按照2.4 m燈浮標(biāo)最大占地面積為18.24 m2/座,順序擺放肯定會產(chǎn)生現(xiàn)有堆場合理存儲數(shù)量和配備比例要求之間的矛盾。但存儲區(qū)的燈浮標(biāo)進行尾管隱藏堆放,該問題就能迎刃而解。
通過有效利用燈架傾下方空間,使得前面燈浮尾管隱藏至后面燈架之下,如下圖7所示。其占地面積為5×2.4=12 m2/座。占地面積節(jié)約了6.24 m2/座。根據(jù)現(xiàn)場測量結(jié)果,航標(biāo)堆場路道左側(cè)區(qū)域(老堆場)尺寸(53 m×21 m)、短尾區(qū)(18 m×9 m);航標(biāo)堆場路道右側(cè)區(qū)域(老籃球場)尺寸(19 m×38 m)。經(jīng)數(shù)據(jù)朱家浜基地(不隱藏尾管方式)約100座,遠低于期望值120座;而朱家浜基地(隱藏尾管方式)存儲數(shù)量約150座,遠超出期望值120座,相比之下可多堆放30座燈浮標(biāo)。
當(dāng)然這些區(qū)域的設(shè)計各自都有優(yōu)缺點,燈浮標(biāo)的堆存應(yīng)根據(jù)具體場地形狀、出入庫便捷性、燈浮標(biāo)尺寸和實際工作中的問題等相關(guān)因素決定堆存方案。
8.1優(yōu)化后的燈浮標(biāo)配備比例約為21%,對應(yīng)維持日常運維燈浮標(biāo)的數(shù)量為130座,滿足特殊情況下進行增減來維持航標(biāo)維護需求。但配備數(shù)量應(yīng)充分考慮到極端情況下燈浮標(biāo)實際使用量和燈浮標(biāo)5個月采購周期。包括臺風(fēng)過境、長江口主汛期情況影響,發(fā)生的漂失和船舶報廢性碰撞。
8.2目前對上海航標(biāo)處現(xiàn)有堆場進行最大化利用,即堆場存放約175座燈浮標(biāo),完全滿足上海航標(biāo)處日常燈浮標(biāo)運維。相較于現(xiàn)有配備數(shù)量236座,可節(jié)省資源61座,按照23年鋼制燈浮市場價格,約節(jié)省成本350萬元左右。
8.3對無使用價值的待報廢燈浮應(yīng)及時處理,節(jié)約堆存成本,建議對20年以上的燈浮標(biāo)進行可使用性評估,不滿足要求的應(yīng)及時報廢處理。應(yīng)對使用后的燈浮標(biāo)進行及時返廠維修,使得返修廠房始終維持15~16座的庫存量。使用過程中也應(yīng)考慮到燈浮標(biāo)的使用頻率,避免長期存放導(dǎo)致顏色退化或浮身生銹,影響其使用效果。
8.4盤點庫存的頻率應(yīng)該根據(jù)業(yè)務(wù)需求和成本效益來決定,一般建議每個季度或半年進行一次。對隱藏尾管式的燈浮標(biāo)進行重新合理堆存,避免叉車在工作過程中出現(xiàn)取標(biāo)困難情況。
8.5根據(jù)實際使用情況,對動態(tài)平衡結(jié)果進行為期1~2年的運維成本有效評估。按照實際生產(chǎn)效益,對上海航標(biāo)處21%比例配備額外的燈浮標(biāo)進行過渡性消化,使得燈浮標(biāo)運維成本能夠保持合理的范圍。