汽車零部件Milk-run業務公鐵聯運模式下的鐵路貨運站選址研究

宋玉陽

(重慶工業職業技術學院 經濟與管理學院，重慶 401120)

為了保障汽車零部件供應的及時性和準確性，汽車生產商的零部件循環取貨(Milk-run)業務普遍采用公路運輸方式。近年來隨著國家碳達峰、碳中和戰略目標的實施，汽車生產商也在加緊構建綠色供應鏈，紛紛將目光聚焦于運輸頻次高、運輸量較大的汽車零部件Milk-run業務。同時，隨著國內商品汽車需求量的逐年下滑，汽車生產商之間的競爭也不斷加劇，為了降本增效，汽車生產商也在不斷探索在汽車零部件Milk-run業務中采用公鐵聯運方式，發揮鐵路運輸運量大、成本低與環境友好的優勢，結合公路運輸的靈活性，保障整個配送業務的準時性。

關于汽車零部件Milk-run業務采用鐵路運輸方式的發展研究，王勇[1]分析我國汽車零部件物流發展現狀，針對汽車零部件鐵路運輸供應鏈競爭的缺點，提出降低汽車零部件鐵路物流供應鏈成本的發展對策，提升汽車零部件鐵路物流的發展水平。唐欽[2]通過分析各種運輸方式的優缺點，使用SWOT分析方法判定出公鐵混合運輸模式對汽車零部件運輸的適應性和優越性，結合汽車物流企業的實際運作案例，提出開展公鐵混合運輸的必要條件和保障性措施，揭示了汽車零部件Milk-run業務采用公鐵聯運的可行性。陳磊[3]以D商品車為例，從JIT思想、供應鏈管理和信息化角度對零部件Milk-run業務的實施與優化進行研究，提出在零部件Milk-run業務中采用公鐵聯運的主要對策與建議。

以往學者關于汽車零部件Milk-run業務的研究，分別從汽車零部件的整個供應鏈出發，探索采用公鐵聯運方式的可行性，并提出具體的對策與建議，但是這些研究較少涉及鐵路貨運站選址對于汽車零部件Milk-run業務成本的影響，因此文章從重慶長安福特汽車有限公司(以下簡稱“CQCF”)的具體Milkrun業務出發，揭示出采用公鐵聯運的必要性，設計符合該業務類型的公鐵聯運運作方式，采用定性和定量相結合方式實現Milk-run業務貨運站選址更加科學化，實現汽車零部件Milk-run業務開展公鐵聯運的降本增效。

1 CQCF零部件采用公鐵聯運的必要性

2019—2022 年長安福特汽車有限公司(以下簡稱“長安福特”)汽車銷量分別為82.7萬輛、37.8萬輛、32.5萬輛、31.4萬輛，連續4年銷量出現下滑。為了贏回市場，從2020年開始長安福特開始投入更多車型，但是受新冠肺炎疫情的影響，其市場壓力進一步加劇，降本增效成為長安福特現階段面臨的主要任務，而如何降低零部件運輸成本則成為物流成本控制的關鍵。雖然長安福特總體銷量下滑，但是CQCF生產的是經濟適用型車型，受影響程度小于其他地區車型。從2016年底開始CQCF已經在零部件物流領域推行Milk-run業務，主要在華東與西南2個片區施行，西南片區采用的運作方式是自供應商取貨后直接進入工廠生產線，而華東片區則采取公水聯運方式，具體操作是供應商取貨后在南京港進行貨物集并裝船，通過水路將貨物運到重慶港，再將貨物從港口送到工廠生產線。但是隨著華東區取貨業務的不斷進行，公水聯運方式弊端越來越明顯，受三峽大壩通航條件影響，僅僅長江水運貨物在途時間就達到19 d，在銷量下滑情況下，供應商也迫切希望減少在途庫存，達到降低成本目的。

目前CQCF適合采用循環取貨的供應商共有127家，其中西南片區供應商43家，華東片區供應商84家，而華東片區的供應商主要集中在江蘇、上海、浙江與安徽4省(市)，CQCF華東片區Milk-run業務情況如表1所示。

表1 CQCF華東片區Milk-run業務情況Tab.1 Milk-run business of CQCF in East China

分析表1數據可知，CQCF華東片區供應商數量較多，日均取貨量可達1 063 m3，日均取貨車次為23輛，運輸總貨量較大。同時，華東片區供應商到CQCF工廠的平均運輸距離約1 500 km，運輸距離也較遠。目前，中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱“國鐵集團”)在主要鐵路干線上組織開行的“定點、定線、定車次、定時、定價”的五定班列，在運輸時間上已經向公路看齊，準點到達率也大幅提升，已經能夠滿足Milk-run對物流交付時間的要求。相比公水聯運方式，在華東片區的Milk-run業務中采用公鐵聯運方式將減少一半的在途運輸時間，大大降低在途庫存量，故有必要采用該種運輸方式。

2 Milk-run業務中公鐵聯運模式與鐵路貨運站選址方法

目前，CQCF華東片區零部件取貨業務的各項條件滿足公鐵聯運的要求，為了能夠在Milk-run業務中順利施行公鐵聯運，首先需要對華東片區的公鐵聯運模式進行設計，然后根據Milk-run業務的各項基礎數據與運作流程，采用合適的方法確定華東片區的鐵路貨運站地址，最終實現Milk-run業務降本增效目標。

2.1 公鐵聯運模式設計

目前，CQCF在華東片區零部件Milk-run業務主要采用公水聯運方式，在供應商處采用12.5 m飛翼車循環取貨至南京港前端倉庫，在倉庫內將貨物分類裝載到集裝箱，再將集裝箱運送到南京港，通過水路運送到重慶港。在公水聯運的基礎上，現將公鐵聯運模式設定為：①根據供應商城市分布情況，每天派車到供應商處取貨到已設定的華東片區鐵路前端倉庫；②在倉庫中根據貨物性質與包裝類型裝進鐵路標準集裝箱中，短駁到華東區的鐵路貨運站；③采用吊裝方式將集裝箱裝載到開往重慶的鐵路運輸班列上；④到達重慶貨運站后，采用公路方式將集裝箱運送到重慶分揀中心；⑤在重慶分揀中心卸載出零部件，再配送到CQCF工廠生產線。⑥將零部件空容器折疊后，通過公路運輸到華東片區供應商[4]。Milk-run業務公鐵聯運模式如圖1所示。

圖1 Milk-run業務公鐵聯運模式Fig.1 Combined transport of highways and railways for Milk-run business

2.2 Milk-run業務公鐵聯運鐵路貨運站選址方法

CQCF在華東片區采用公水聯運的方式來進行零部件Milk-run業務時，由于華東片區港口城市較少，成熟且便利的港口是南京和上海，考慮貨物操作便利性與供應商集中度，選擇南京港作為公水聯運的樞紐點。但是CQCF在選擇公鐵聯運方式后，由于華東片區經濟發達，很多城市的鐵路貨運站基礎設施都比較完善，可選擇的鐵路貨運站較多，故需采用定量與定性相結合方法來確定華東區Milk-run業務的鐵路貨運站。

2.2.1 定量方法

定量分析法是選址科學合理的重要手段，常用的選址方法包含重心法、動態分析、混合0-1整數規劃法等[5]，通過定量分析能夠得到較為精確的位置，其中精確重心法選址因容易理解、方便計算被廣泛使用，故可應用到CQCF華東片區Milk-run業務鐵路貨運站選址中。精確重心法以隨機散布在Milk-run業務中的供應商位置為坐標，把每個點的運量與運價作為參數，重心作為最優點，通過求重心的方式來確定鐵路貨運站的地址[6]，具體模型構建如下。

模型假定：①運輸費用與距離和貨量成正比；②運輸距離為直線距離，實際距離在這個基礎上乘以一定系數；③費用僅僅與貨量和運輸距離有關，不考慮運作與倉庫成本。

模型構建：在直角坐標系內假定存在最優的鐵路貨運站坐標為O(X0，Y0)，每個取貨點的運輸貨量為Wi，求解O(X0，Y0)使得總運輸成本最小。設置變量字符有：①Wi為供應商到鐵路貨運站之間的貨運量，kg；②Ai為供應商到鐵路貨運站之間單位貨量的單位距離運費，元/kg；③di為貨運站到取貨點的運輸距離，km，其中可得貨運站到每個取貨點的總運輸費用為

式中：TC表示總運輸成本，元；n表示取貨點供應商數量，個；x0表示貨運站在直角坐標系內橫坐標；y0表示貨運站在直角坐標系內縱坐標；xi表示供應商在直角坐標系內橫坐標，yi表示供應商在直角坐標系內縱坐標。

對公式⑴中x0，y0分別求偏導，得到鐵路貨運站的最優選址O*(X0*，Y0*)如下。

由公式⑵、公式⑶分析可知di是關于X0，Y0函數，故無法直接求出O(X0，Y0)，需要采用迭代方法。迭代算法步驟如下：①先將取貨區域內幾何重心點X00=作為取貨中心的起始點，計算出總運輸費用TC0；②將X00，Y00帶入到公式⑵、公式⑶中，計算出改善取貨重心的改善地址(X01，Y01)，帶入公式⑴中求解TC1；③對比TCk≤TCk+1與TC1，若TC0≤TC1，則(X0k，Y0k)為最優解，否則返回上一步，計算出改善地址(X02，Y02)，反復計算，直至TCk≤TCk+1，則(X0k，Y0k)為最優解，TCk為最小值。

2.2.2 定性方法

在采用定量分析方法后，再采用定性分析法，就是根據影響Milk-run業務中鐵路貨運站選址的幾個定性指標在備選地址中確定最合適的地址。通常專家組成員采用的貨運站評估主要指標有：發/到貨準時率、流程清晰程度、現場5S、廠家服務數量、堆場面積、綜合報價、裝載設施與設備等，進行實地走訪后，專家組成員按照指標等級，打出每個指標的等級，最終確定最合適的鐵路貨運站。

3 CQCF華東片區Milk-run鐵路貨運站選址

實際取貨業務中通常是一個城市內所有供應商取貨后才返回倉庫，CQCF華東片區供應商取貨考慮以城市為單位，按照同一城市所有供應商日均取貨量作為該點的貨運量，貨物直取后返回鐵路貨運站前端倉庫，依據這樣的運作邏輯來進行鐵路貨運站選址，也符合重心法選址要求[7]。CQCF華東片區供應商主要分布在14個城市，獲取每個城市日均取貨量與經緯度坐標值，片區內運輸費率無差異，使用精確重心法來求解鐵路貨運站地址，CQCF華東片區Milk-run城市基礎數據如表2所示。

表2 CQCF華東片區Milk-run城市基礎數據Fig.2 Milk-run city data of CQCF in East China

采用精確重心法計算出幾何重心點，然后通過迭代算法步驟，精確重心法下迭代次數如表3所示。

表3 精確重心法下迭代次數Fig.3 Number of iterations under precise center of gravity method

通過迭代算法可知，精確重心法在第42次迭代時求解出最優坐標X42=31.189 4，Y42=121.269 9，實現TC42＜TC43。同取貨城市坐標對比可知上海、昆山與太倉這3個城市距離最優坐標點最近，因此考慮將鐵路貨運站在3個備選地址中確定。

定量測算法確定出3個備選地址后，需要使用定性方法使得最終地址更加合理[8]。因此，專家組根據考核指標，實地調研3個城市的主要鐵路貨運站，對每個貨運站參照指標進行評級，CQCF華東片區Milk-run備選地址指標評級如表4所示。

表4 CQCF華東片區Milk-run備選地址指標評級Fig.4 Milk-run alternative location index rating of CQCF in East China

根據備選地址指標評級表，專家組成員一致認為上海地區鐵路貨運站，在各項指標評級上優于昆山與太倉地區鐵路貨運站，因此建議將CQCF華東片區Milk-run鐵路貨運站地址確定為上海北郊鐵路貨運站。

4 結束語

在國家運輸結構調整和“雙碳”戰略背景下，公鐵聯運迎來發展契機，很多企業也紛紛將物流重心轉向公鐵聯運[9]。在降本增效的巨大壓力面前，CQCF一直在探索華東片區Milk-run業務推行公鐵聯運方式，但是必須解決華東片區鐵路貨運站選址問題，因此在獲取CQCF華東區的供應商城市分布、取貨量與運輸費率之后，采用定量與定性相結合的方法，對汽車零部件Milk-run業務采用公鐵聯運的可行性進行分析，利用精確重心法確定3個備選鐵路貨運站，再利用指標評級法在備選地址中最終確定鐵路貨運站地址，為汽車制造企業在Milk-run業務中采用公鐵聯運方式提供指導意見。