如何構建工廠物流系統(tǒng)

1、如何構建工廠物流系統(tǒng)    近代，工廠物流系統(tǒng)被視為“第二類生產(chǎn)”，越發(fā)受到人們的重視，不管風靡一時的豐田JIT生產(chǎn)哲學，還是精益化生產(chǎn)體系，以及大規(guī)模定制，都離不開一個強大的支撐體系，那便是工廠物流系統(tǒng)。  什么是工廠物流  工廠物流是從原材料采購開始，經(jīng)過基本制造過程的加工和轉移活動，最后形成一定使用價值的產(chǎn)成品，并將其運至成品庫或用戶。物料經(jīng)歷采購運進、入庫驗收、存放、工位轉儲、加工制造以及成品外運等一系列物流實體運送的流轉過程。  什么是最重要的，庫存、物流費用或服務？  毫無疑問，對于工廠物流系統(tǒng)來說最重

2、要的首先是要降低庫存。在現(xiàn)代的供應鏈思想中，庫存是一種無奈的結果，它是由于管理者無法預測未來的需求變化，才不得已采用的應付外界變化的手段，是人們不和諧的工作沉淀冗余與囤積。在現(xiàn)代的精益化生產(chǎn)體系中，庫存更被認為“萬惡之源”，高庫存水平意味著高“海水面”，其影響遠不止高流通資金的占壓，過多的庫存將生產(chǎn)過程的所有浪費都掩蓋起來，引起更為嚴重的問題，企業(yè)在營運過程中很容易“觸礁”。  為了降低庫存，制造業(yè)的管理者和學者作了長期不懈的努力。二十世紀六十年代應用于局部生產(chǎn)過程的MRP系統(tǒng)產(chǎn)生，這種以計劃主導、以零件為中心、以計算機管理為基礎，根據(jù)產(chǎn)品需求量計算出零部件需求量的生產(chǎn)計劃、組織和庫

3、存控制系統(tǒng)，比較有效地協(xié)調生產(chǎn)和采購工作的非均衡性，降低了企業(yè)庫存。后來的ERP系統(tǒng)在庫存方面的價值隨著其資源概念的擴展而擴展，通過企業(yè)前端市場需求的管理，更為有效地控制了生產(chǎn)和庫存浪費。但人們隨即又發(fā)現(xiàn)僅靠企業(yè)級的管理軟件來降低庫存似乎已難以取得更進一步的效果，一些MRP、ERP管理邏輯外的因素成為了進一步降低庫存的關鍵因素，例如，涉及物流系統(tǒng)中最關鍵的工廠布局、搬運系統(tǒng)、基本儲運單元、物流組織方式等內(nèi)容。對這些戰(zhàn)術或技術支撐體系的改進又成為企業(yè)消除生產(chǎn)浪費、降低企業(yè)生產(chǎn)成本、保持敏捷反應能力等競爭優(yōu)勢的秘密武器，也即工廠物流系統(tǒng)構建和改進。因此，曾以消除過量生產(chǎn)浪費、等待時間浪費、運輸浪費

4、、庫存浪費、過程浪費、動作浪費的JIT管理哲學隨著豐田汽車在世界各地源遠流傳。  物流費用和服務水平當然是工廠物流系統(tǒng)重要的約束目標，尤其在職能型組織的企業(yè)中，費用指標和服務水準往往是設計工廠物流系統(tǒng)最為直接的標準，但不能忘記物流系統(tǒng)是對供應鏈庫存或者綜合成本負責的，那些看上去只是由一些貨架、叉車、輸送線、集裝器具及軟件構成的物流系統(tǒng)是企業(yè)的戰(zhàn)略性資源，需要進行戰(zhàn)略性投資。  幸好，我國一些頂級企業(yè)已認識到這一點，如汽車行業(yè)的通用汽車、東風汽車，家電行業(yè)的海爾，煙草行業(yè)的玉溪、紅塔，等等。他們的工廠物流系統(tǒng)已經(jīng)成為行業(yè)典范，并將使企業(yè)獲得巨大的回報。  如何構建工

5、廠物流系統(tǒng)  1.做好初設  物流系統(tǒng)設計是在企業(yè)總體戰(zhàn)略之下，滿足投資和收益要求，應用現(xiàn)代工業(yè)工程中的系統(tǒng)定量分析法，對生產(chǎn)全過程的物流體系作出規(guī)劃，配置優(yōu)化的基礎設施，確定管理模式，保證企業(yè)物流的系統(tǒng)性、合理性。  設計的范圍包括廠址選擇、總平面布局、車間布置、交通體系、收貨體系、倉儲體系、供應與配送體系、事務信息管理體系、作業(yè)調度體系、物料和成品庫存控制體系以及現(xiàn)場監(jiān)控體系。按照設計階段，分為可行性研究、初步設計、施工設計三個階段。其中初步設計階段是重中之重，一般遵循下面的設計程序。(見圖1)  當然，規(guī)劃程序只能提供一種系統(tǒng)規(guī)劃思路，接下來碰到的

6、還是一個一個實實在在的問題，比如如何設計總平面布局、設計倉儲系統(tǒng)和搬運系統(tǒng)，甚至包括尋找合適的規(guī)劃工具、設備規(guī)格選型，等等。就一些細節(jié)問題或者子系統(tǒng)，我們有些具體的建議。  2把握細部設計點  工廠選址  工廠選址合理化是工廠物流系統(tǒng)合理化的起點，如何在有效市場需求的范圍內(nèi)對工廠進行地理上的定位是企業(yè)決策者真正面對的問題。長期以來形成了諸多工廠選址決策模型，包括利潤模式、積點評定法(Point-RatingMethod)、決策樹(Decision-TreesMethod)、線性規(guī)劃法(LinearProgramming)等，為工廠經(jīng)理們長期所依賴。工廠區(qū)位選擇是綜

7、合經(jīng)濟學問題，從某種程度上來說，已經(jīng)超過工廠物流的范圍，比如目的地的基礎設施條件、工業(yè)化程度、勞動力問題、稅收規(guī)定及法律環(huán)境。僅就物流因素來講工廠選址，線性規(guī)劃法是一個不錯的選擇，其依據(jù)運輸成本和缺陷服務成本(主要為延遲和斷貨)，計算原材料到工廠、工廠到顧客的運量運費缺陷服務成本，通過多變量迭代計算選擇成本最低點的工廠位置。求解方法是建立數(shù)學規(guī)劃模型，然后計算出結果。目前許多國外公司借助現(xiàn)成的套裝軟件來協(xié)助規(guī)劃工廠選址問題。  更多的時候，決策者很難收集到各種運輸成本和服務缺陷成本的數(shù)據(jù)，并將其量化。在有效的時間內(nèi)，定性地評判多個約束條件也不失為一種次優(yōu)選擇。在進行評判時，可傾向于擁

8、有下列條件的區(qū)位：  大件、易耗原材料的生產(chǎn)地；  主部件供應商的集聚地，低于2公里的分布范圍，有利于看板系統(tǒng)導入；  靠近高速公路、鐵路和港口的交通樞紐地；  平坦地勢，有利于零部件的協(xié)作生產(chǎn)；  有良好的3PL供應商，包括運送服務、集裝器具租賃等。  工廠及車間布局  工廠平面布局是在廠址和工廠組成確定之后，進一步確定企業(yè)的各個部分，包括基本生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉庫、辦公設施、服務部門等，確定平面和立面的位置，并相應地設定物料流程、運輸方式和運輸線路。20世紀，許多工廠廠長們都面臨著同樣的一個挑戰(zhàn)，在最小化的物流費用

9、情況下迅速有效地提出車間及其設施的布置方案。AutoCAD和FactoryFlow等軟件被大量地應用來顯示物流線路和成本，進而對工廠布置方案和搬運系統(tǒng)進行定量評價。到目前為止，這兩個規(guī)劃軟件仍然為規(guī)劃物流系統(tǒng)的重要工具。FactoryFlow利用AutoCAD的初步布置圖、零部件加工線路(零件名稱、起止地點、搬運數(shù)量)、物流搬運系統(tǒng)特征(固定成本和可變成本、裝卸次數(shù)與搬運數(shù)量)，將設備圖、生產(chǎn)物流路徑及物料管理數(shù)據(jù)集成，從而生成有關流程，擁塞和安全的圖表。在其中建立一個新的針對車間及某種工廠生產(chǎn)與物流活動的各種布置方案的評估與改進，并通過數(shù)字化報告和可視化圖形輸出，最大程度地優(yōu)化物流搬運距離，

10、保護敏感的操作及以減少危險。此外，產(chǎn)品制造工程師用它評估、比較各種設計中速度和可靠性的關系。  傳統(tǒng)的工廠包括生產(chǎn)區(qū)(部件生產(chǎn)車間、外協(xié)配套件車間、總裝車間)、輔助生產(chǎn)區(qū)(叉車車間、綜合庫、耗材庫、模具車間、監(jiān)測站、設備維修車間等)、動力區(qū)(高壓站、變配電站、制冷站、水泵房/油泵房)、倉庫區(qū)(采購件倉庫、加工件倉庫、成品倉庫)，車間布置一般采用較為典型的聯(lián)合車間，根據(jù)工藝流程組成車間群，通過聯(lián)廊、輸送線等形成順暢封閉循環(huán)。經(jīng)驗表明廠區(qū)內(nèi)大件物資供應，不管是加工間到裝備間，還是倉庫到車間，距離最好不要超過1公里，廠區(qū)車輛行駛速度一般不超過15公里小時，這樣能夠保證最低包括兩頭裝卸在內(nèi)1

11、0分鐘的零庫存反應能力。  傳統(tǒng)車間內(nèi)設備布置方式是采用“機群式”布置方式，即把功能相同的機器設備集中布置在一起，如車床群、銑床群、磨床群、鉆床群等：這種設備布置方式的最大缺陷是，零件制品的流經(jīng)路線長、流動速度慢、在制品量多、用人多，而且不便于小批量運輸。豐田公司改變了這種傳統(tǒng)的設備布置方式，采用了“U”型單元式布置方式，即按零件的加工工藝要求，把功能不同的機器設備集中布置在一起組成個一個小的加上單元。這種設備布置方式可以簡化物流路線，加快物流速度，減少工序之間不必要的在制品儲量，減少運輸成本，  顯然，合理布置設備，特別是U型單元連結而成的“組合U型牛產(chǎn)線”，可以大大簡化

12、運輸作業(yè)，使得單位時間內(nèi)零件制品運輸次數(shù)增加，但運輸費用并不增加或增加很少，為小批量頻繁運輸和單件生產(chǎn)、單件傳送提供了基礎。  搬運系統(tǒng)設計  各項移動分析是構建有效搬運系統(tǒng)的基礎，分析搬運的速度、批量和形式，據(jù)此確定搬運功能，例如，搬運方式的連續(xù)搬運、間歇搬運、往返搬運；路徑方向是水平、傾斜、垂直還是二維方向；其他搬運要求，如合流分流、定位停止、高速搬運、積放。同時還要考慮搬運的對象和環(huán)境，成形、粉體、烘干環(huán)境和清洗環(huán)境，等等。最后才確定搬運的方式、設備組合、規(guī)格數(shù)量。其中搬運的速度需求主要是根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍來計算，生產(chǎn)節(jié)拍的計算比較復雜，除了考慮傳統(tǒng)上的各條線換產(chǎn)節(jié)拍，還要

13、考慮最低庫存下的供應能力節(jié)拍。在距離1公里左右的車間之間的生產(chǎn)供應，搬運形式和速度的選擇對供應能力節(jié)拍的影響幾乎為零，一個周期中大部分的時間被兩頭的信息處理、檢驗和出入裝卸所占去，這樣就形成了一個毫無彈性的供應能力節(jié)拍。因此在現(xiàn)代化車間內(nèi)，工廠與車間專用件倉庫往往是一體化的，這樣行利于縮短響應周期，實現(xiàn)柔性化搬運，降低工位庫存。  遵循一般的搬運系統(tǒng)設計原理，搬運做到無浪費、均衡性、準時化，縮短提前期，減少過多的在制品和成品庫存，搬運應注意以下問題：  在加工、組裝、檢測工序中輸入和輸出的同步性、均勻性  取消一切不增值的活動  避開平面交叉的搬運活動&

14、#160; 重視時間管理，搬運高速化  運輸線路直線化  合并或取消移動和搬運工序  用機械化代替人力搬運  發(fā)展立體化“三層”搬運  發(fā)展活性較高的工位器具，搬運和暫存通用化  車間外搬運，發(fā)展聯(lián)廊輸送  1公里以內(nèi)的車間外搬運，發(fā)展卡車和拖車組合的柔性搬運系統(tǒng)  倉儲系統(tǒng)設計  我們把工廠物流體系中的倉儲系統(tǒng)分為車間外圍倉庫、車間內(nèi)倉庫，外圍倉庫主要用于存放非本地化庫存或大件通用件，一般生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)驗值是500公里以外供應的物料需要設置外圍倉庫。車間內(nèi)倉庫及工位倉儲器具被看作直接的生產(chǎn)性裝備，屬于5M

15、范疇，用于存放小件物資，與生產(chǎn)線有非常緊密的聯(lián)系。為降低建設投資、提高工位現(xiàn)場整潔度，采用分離式倉庫。本階段倉庫系統(tǒng)的設計過程與一般倉庫設計過程基本類似，根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量分析(PQ)，分析物料物品特性(外形、尺寸、重量、形態(tài)等)、基于時間分布出入庫頻率，及配送工位位置，確定基本的儲運單元、基本周轉量，然后設計土建、機械、結構、控制、軟件及消防照明等細節(jié)單元。現(xiàn)代的生產(chǎn)物流系統(tǒng)往往采用適合多種倉儲單元的倉儲載體，如托盤貨架、流力貨架、封閉式貨架、集層架，滿足批量存放、小件揀選、密封保管、柔性堆放等綜合要求，采用高速、智能揀選設備，推行顏色管理、看板拉動管理，等等。  隨著外圍市場需求的變化

16、，外圍倉庫和車間倉庫在供應鏈中的地位越來越重要，其功能和作用遠遠超出了傳統(tǒng)的倉儲職能，一個好的倉儲系統(tǒng)更體現(xiàn)在對物料的組織和庫存管理之上，將功能延伸到外圍補料拉動，收貨階段的批次、容差控制，基于時間分布的物料計劃下的庫存控制，以及JIT拉動配送的實施和監(jiān)控。海爾集團合肥空調生產(chǎn)備件倉庫系統(tǒng)就具有上述功能。通過采用RF（Radio Frequency，無線射頻）技術，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)現(xiàn)場收貨批次管理，限制超采購計劃的物料入庫，根據(jù)最近三天的生產(chǎn)計劃推出原材料庫存報告。其更為先進之處在于能夠通過條碼技術，實現(xiàn)單臺成品或一個批次的下線拉動，倒沖工位庫存，通過RF技術實時驅動前端的叉車司機的下

17、架和配送，并對配送結果實時反饋。這樣就能夠將一個生產(chǎn)訂單分批次控制，如果生產(chǎn)計劃中途調整，物料供應有更為快捷的反應能力。  還有，對于如何設計物料組織體系、控制庫存，進行作業(yè)時序分析，以及設備選型等問題，在此不多作闡述。因為這很難通過一篇文章介紹得清楚。  還應注意什么問題  設計沒有永恒不變的邏輯，一篇文章、一套程序只能為你提供暫時的參考，剩下的事還得根據(jù)企業(yè)具體現(xiàn)狀來進行。但有些建議在目前來說是比較中肯的：  一、構建工廠物流系統(tǒng)是戰(zhàn)略性投資，需要站在戰(zhàn)略性高度審視，看似過度的投資其實在不知不覺問給你高效回報，看似壯觀精巧的系統(tǒng)卻可能是個擺設，這就看你對自己的短板或核心競爭力的定位與實際有無偏差