如何構(gòu)建工廠物流系統(tǒng)

1、如何構(gòu)建工廠物流系統(tǒng)2022-04-30 11:24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(fēng)行一時(shí) 的豐田 JIT 生產(chǎn)哲學(xué)，還是精益化生產(chǎn)體系，以及大規(guī)模定制，都離不開(kāi)一個(gè)強(qiáng) 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(gòu)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)根本制造過(guò)程的加工和轉(zhuǎn)移活動(dòng)，最后 形成一定使用價(jià)值的產(chǎn)成品，并將其運(yùn)至成品庫(kù)或用戶。物料經(jīng)歷采購(gòu)運(yùn)進(jìn)、入 庫(kù)驗(yàn)收、存放、工位轉(zhuǎn)儲(chǔ)、加工制造以及成品外運(yùn)等一系列物流實(shí)體運(yùn)送的流轉(zhuǎn) 過(guò)程。什么是最重要的，庫(kù)存、物流費(fèi)用或效勞？ 毫無(wú)疑問(wèn)，對(duì)于工廠物流系統(tǒng)來(lái)說(shuō)最重要的首先是要降低庫(kù)存。在現(xiàn)代的供 給鏈思想中， 庫(kù)存

2、是一種無(wú)奈的結(jié)果， 它是由于管理者無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)的需求變化， 才不得已采用的應(yīng)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(kù)存更被認(rèn)為 “萬(wàn)惡之源 ，高庫(kù)存水平意味著高 “海 水面 ，其影響遠(yuǎn)不止高流通資金的占?jí)海?過(guò)多的庫(kù)存將生產(chǎn)過(guò)程的所有浪費(fèi)都掩 蓋起來(lái)，引起更為嚴(yán)重的問(wèn)題，企業(yè)在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中很容易 “觸礁。為了降低庫(kù)存，制造業(yè)的管理者和學(xué)者作了長(zhǎng)期不懈的努力。二十世紀(jì)六十 年代應(yīng)用于局部生產(chǎn)過(guò)程的 MRP系統(tǒng)產(chǎn)生，這種以方案主導(dǎo)、以零件為中心、以 電腦管理為根底，根據(jù)產(chǎn)品需求量計(jì)算出零部件需求量的生產(chǎn)方案、組織和庫(kù)存 控制系統(tǒng)，比擬有效地協(xié)調(diào)生產(chǎn)和采購(gòu)

3、工作的非均衡性，降低了企業(yè)庫(kù)存。后來(lái) 的 ERP 系統(tǒng)在庫(kù)存方面的價(jià)值隨著其資源概念的擴(kuò)展而擴(kuò)展， 通過(guò)企業(yè)前端市場(chǎng) 需求的管理，更為有效地控制了生產(chǎn)和庫(kù)存浪費(fèi)。但人們隨即又發(fā)現(xiàn)僅靠企業(yè)級(jí) 的管理軟件來(lái)降低庫(kù)存似乎已難以取得更進(jìn)一步的效果，一些MRP、ERP管理邏輯外的因素成為了進(jìn)一步降低庫(kù)存的關(guān)鍵因素，例如，涉及物流系統(tǒng)中最關(guān)鍵的 工廠布局、搬運(yùn)系統(tǒng)、根本儲(chǔ)運(yùn)單元、物流組織方式等內(nèi)容。對(duì)這些戰(zhàn)術(shù)或技術(shù) 支撐體系的改進(jìn)又成為企業(yè)消除生產(chǎn)浪費(fèi)、降低企業(yè)生產(chǎn)本錢、保持敏捷反響能 力等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的秘密武器，也即工廠物流系統(tǒng)構(gòu)建和改進(jìn)。因此，曾以消除過(guò)量 生產(chǎn)浪費(fèi)、等待時(shí)間浪費(fèi)、運(yùn)輸浪費(fèi)、庫(kù)存浪費(fèi)、過(guò)程

4、浪費(fèi)、動(dòng)作浪費(fèi)的 JIT 管 理哲學(xué)隨著豐田汽車在世界各地源遠(yuǎn)流傳。物流費(fèi)用和效勞水平當(dāng)然是工廠物流系統(tǒng)重要的約束目標(biāo)，尤其在職能型組 織的企業(yè)中，費(fèi)用指標(biāo)和效勞水準(zhǔn)往往是設(shè)計(jì)工廠物流系統(tǒng)最為直接的標(biāo)準(zhǔn)，但 不能忘記物流系統(tǒng)是對(duì)供應(yīng)鏈庫(kù)存或者綜合本錢負(fù)責(zé)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(gòu)成的物流系統(tǒng)是企業(yè)的戰(zhàn)略性資源，需 要進(jìn)行戰(zhàn)略性投資。幸好，我國(guó)一些頂級(jí)企業(yè)已認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，如汽車行業(yè)的通用汽車、東風(fēng)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(bào)。如何構(gòu)建工廠物流系統(tǒng)1.做好初設(shè) 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在

5、企業(yè)總體戰(zhàn)略之下，滿足投資和收益要求，應(yīng)用現(xiàn)代工業(yè) 工程中的系統(tǒng)定量分析法，對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的物流體系作出規(guī)劃，配置優(yōu)化的根底設(shè)施，確定管理模式，保證企業(yè)物流的系統(tǒng)性、合理性。 設(shè)計(jì)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(cāng)儲(chǔ)體系、供應(yīng)與配送體系、事務(wù)信息管理體系、作業(yè)調(diào)度體系、物料和成品庫(kù) 存控制體系以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控體系。按照設(shè)計(jì)階段，分為可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施 工設(shè)計(jì)三個(gè)階段。其中初步設(shè)計(jì)階段是重中之重，一般遵循下面的設(shè)計(jì)程序。見(jiàn)圖1當(dāng)然，規(guī)劃程序只能提供一種系統(tǒng)規(guī)劃思路，接下來(lái)碰到的還是一個(gè)一個(gè)實(shí) 實(shí)在在的問(wèn)題，比方如何設(shè)計(jì)總平面布局、設(shè)計(jì)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和搬運(yùn)系統(tǒng)，甚至包括

6、尋找適宜的規(guī)劃工具、設(shè)備規(guī)格選型，等等。就一些細(xì)節(jié)問(wèn)題或者子系統(tǒng)，我們 有些具體的建議。2把握細(xì)部設(shè)計(jì)點(diǎn)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(diǎn)，如何在有效市場(chǎng)需求的范圍 內(nèi)對(duì)工廠進(jìn)行地理上的定位是企業(yè)決策者真正面對(duì)的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)形成了諸多 工廠選址決策模型，包括利潤(rùn)模式、積點(diǎn)評(píng)定法Point-Rating Method、決策樹(shù)Decision-Trees Method、線性規(guī)劃法Linear Programming等，為工廠經(jīng)理們長(zhǎng) 期所依賴。工廠區(qū)位選擇是綜合經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題，從某種程度上來(lái)說(shuō)，已經(jīng)超過(guò)工廠 物流的范圍，比方目的地的根底設(shè)施條件、工業(yè)化程度、勞動(dòng)力問(wèn)題、稅收規(guī)定 及法

7、律環(huán)境。僅就物流因素來(lái)講工廠選址，線性規(guī)劃法是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，其依 據(jù)運(yùn)輸本錢和缺陷效勞本錢 主要為延遲和斷貨 ，計(jì)算原材料到工廠、工廠到顧 客的運(yùn)量運(yùn)費(fèi)缺陷效勞本錢，通過(guò)多變量迭代計(jì)算選擇本錢最低點(diǎn)的工廠位置。 求解方法是建立數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，然后計(jì)算出結(jié)果。目前許多國(guó)外公司借助現(xiàn)成的 套裝軟件來(lái)協(xié)助規(guī)劃工廠選址問(wèn)題。更多的時(shí)候，決策者很難收集到各種運(yùn)輸本錢和效勞缺陷本錢的數(shù)據(jù)，并將 其量化。在有效的時(shí)間內(nèi)，定性地評(píng)判多個(gè)約束條件也不失為一種次優(yōu)選擇。在 進(jìn)行評(píng)判時(shí)，可傾向于擁有以下條件的區(qū)位： 大件、易耗原材料的生產(chǎn)地； 主部件供應(yīng)商的集聚地，低于 2公里的分布范圍，有利于看板系統(tǒng)導(dǎo)入； 靠近

8、高速公路、鐵路和港口的交通樞紐地； 平坦地勢(shì)，有利于零部件的協(xié)作生產(chǎn)；有良好的3PL供應(yīng)商，包括運(yùn)送效勞、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(jìn)一步確定企業(yè)的各個(gè)局部， 包括根本生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)、辦公設(shè)施、效勞部門等，確定平面和 立面的位置，并相應(yīng)地設(shè)定物料流程、運(yùn)輸方式和運(yùn)輸線路。20世紀(jì)，許多工廠廠長(zhǎng)們都面臨著同樣的一個(gè)挑戰(zhàn)，在最小化的物流費(fèi)用情況下迅速有效地提出車 間及其設(shè)施的布置方案。 AutoCAD 和 Factory Flow 等軟件被大量地應(yīng)用來(lái)顯 示物流線路和本錢， 進(jìn)而對(duì)工廠布置方案和搬運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。 到目前為止， 這兩個(gè)

9、規(guī)劃軟件仍然為規(guī)劃物流系統(tǒng)的重要工具。 Factory Flow 利用 AutoCAD 的初步布置圖、零部件加工線路 零件名稱、起止地點(diǎn)、搬運(yùn)數(shù)量 、物流搬運(yùn)系 統(tǒng)特征 固定本錢和可變本錢、裝卸次數(shù)與搬運(yùn)數(shù)量，將設(shè)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(guān)流程，擁塞和平安的圖表。在其中建立一個(gè) 新的針對(duì)車間及某種工廠生產(chǎn)與物流活動(dòng)的各種布置方案的評(píng)估與改進(jìn)，并通過(guò) 數(shù)字化報(bào)告和可視化圖形輸出，最大程度地優(yōu)化物流搬運(yùn)距離，保護(hù)敏感的操作 及以減少危險(xiǎn)。此外，產(chǎn)品制造工程師用它評(píng)估、比擬各種設(shè)計(jì)中速度和可靠性 的關(guān)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

10、產(chǎn)區(qū) 叉車車間、綜合庫(kù)、耗材庫(kù)、模具車間、監(jiān)測(cè)站、設(shè)備維修車間等、動(dòng)力區(qū)高壓站、變配電站、制冷站、水泵房 /油泵房、倉(cāng)庫(kù)區(qū) 采購(gòu)件倉(cāng)庫(kù)、加工件 倉(cāng)庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù) ，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(guò)聯(lián)廊、輸送線等形成順暢封閉循環(huán)。經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明廠區(qū)內(nèi)大件物資供應(yīng)， 不管是加工間到裝備間， 還是倉(cāng)庫(kù)到車間，距離最好不要超過(guò) 1公里，廠區(qū)車輛行 駛速度一般不超過(guò) 15公里小時(shí)，這樣能夠保證最低包括兩頭裝卸在內(nèi) 10分鐘的 零庫(kù)存反響能力。傳統(tǒng)車間內(nèi)設(shè)備布置方式是采用 “機(jī)群式 布置方式，即把功能相同的機(jī)器設(shè) 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(shè)備布置

11、方式 的最大缺陷是，零件制品的流經(jīng)路線長(zhǎng)、流動(dòng)速度慢、在制品量多、用人多，而 且不便于小批量運(yùn)輸。豐田公司改變了這種傳統(tǒng)的設(shè)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(jī)器設(shè)備集中布置在一 起組成 個(gè)一個(gè)小的加上單元。這種設(shè)備布置方式可以簡(jiǎn)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(chǔ)量，減少運(yùn)輸本錢，顯然，合理布置設(shè)備，特別是 U 型單元連結(jié)而成的 “組合 U 型牛產(chǎn)線 ，可以 大大簡(jiǎn)化運(yùn)輸作業(yè)，使得單位時(shí)間內(nèi)零件制品運(yùn)輸次數(shù)增加，但運(yùn)輸費(fèi)用并不增 加或增加很少，為小批量頻繁運(yùn)輸和單件生產(chǎn)、單件傳送提供了根底。搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 各項(xiàng)移動(dòng)分析是構(gòu)建有效

12、搬運(yùn)系統(tǒng)的根底，分析搬運(yùn)的速度、批量和形式， 據(jù)此確定搬運(yùn)功能，例如，搬運(yùn)方式的連續(xù)搬運(yùn)、間歇搬運(yùn)、往返搬運(yùn)；路徑方 向是水平、傾斜、垂直還是二維方向；其他搬運(yùn)要求，如合流分流、定位停止、 高速搬運(yùn)、積放。同時(shí)還要考慮搬運(yùn)的對(duì)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(yùn)的方式、設(shè)備組合、規(guī)格數(shù)量。其中搬運(yùn)的速度 需求主要是根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍來(lái)計(jì)算，生產(chǎn)節(jié)拍的計(jì)算比擬復(fù)雜，除了考慮傳統(tǒng)上的 各條線換產(chǎn)節(jié)拍， 還要考慮最低庫(kù)存下的供應(yīng)能力節(jié)拍。 在距離 1公里左右的車間 之間的生產(chǎn)供應(yīng)，搬運(yùn)形式和速度的選擇對(duì)供應(yīng)能力節(jié)拍的影響幾乎為零，一個(gè) 周期中大局部的時(shí)間被兩頭的信息處理、檢驗(yàn)和

13、出入裝卸所占去，這樣就形成了 一個(gè)毫無(wú)彈性的供應(yīng)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(cāng)庫(kù)往 往是一體化的，這樣行利于縮短響應(yīng)周期，實(shí)現(xiàn)柔性化搬運(yùn)，降低工位庫(kù)存。遵循一般的搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，搬運(yùn)做到無(wú)浪費(fèi)、均衡性、準(zhǔn)時(shí)化，縮短提 前期，減少過(guò)多的在制品和成品庫(kù)存，搬運(yùn)應(yīng)注意以下問(wèn)題：在加工、組裝、檢測(cè)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(dòng) 避開(kāi)平面交叉的搬運(yùn)活動(dòng) 重視時(shí)間管理，搬運(yùn)高速化 運(yùn)輸線路直線化合并或取消移動(dòng)和搬運(yùn)工序用機(jī)械化代替人力搬運(yùn) 開(kāi)展立體化 “三層搬運(yùn)開(kāi)展活性較高的工位器具，搬運(yùn)和暫存通用化 車間外搬運(yùn)，開(kāi)展聯(lián)廊輸送 1公里以內(nèi)的車間外搬運(yùn)，開(kāi)展卡車和拖

14、車組合的柔性搬運(yùn)系統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 我們把工廠物流體系中的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)分為車間外圍倉(cāng)庫(kù)、車間內(nèi)倉(cāng)庫(kù)，外圍倉(cāng) 庫(kù)主要用于存放非本地化庫(kù)存或大件通用件， 一般生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)值是 500公里以 外供應(yīng)的物料需要設(shè)置外圍倉(cāng)庫(kù)。車間內(nèi)倉(cāng)庫(kù)及工位倉(cāng)儲(chǔ)器具被看作直接的生產(chǎn) 性裝備，屬于 5M 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(shè)投資、提高工位現(xiàn)場(chǎng)整潔度，采用別離式倉(cāng)庫(kù)。本階段倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò) 程與一般倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程根本類似，根據(jù)產(chǎn)品 一產(chǎn)量分析P Q，分析物料物品特 性 外形、尺寸、重量、形態(tài)等 、基于時(shí)間分布出入庫(kù)頻率，及配送工位位置， 確定根本的儲(chǔ)運(yùn)單元、根本周轉(zhuǎn)量，然后設(shè)計(jì)土建、機(jī)械

15、、結(jié)構(gòu)、控制、軟件及 消防照明等細(xì)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(cāng)儲(chǔ)單元的倉(cāng)儲(chǔ)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(shè)備，推行顏色管理、看 板拉動(dòng)管理，等等。隨著外圍市場(chǎng)需求的變化，外圍倉(cāng)庫(kù)和車間倉(cāng)庫(kù)在供應(yīng)鏈中的地位越來(lái)越重 要，其功能和作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)職能，一個(gè)好的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)更表達(dá)在對(duì)物 料的組織和庫(kù)存管理之上，將功能延伸到外圍補(bǔ)料拉動(dòng)，收貨階段的批次、容差 控制，基于時(shí)間分布的物料方案下的庫(kù)存控制，以及 JIT 拉動(dòng)配送的實(shí)施和監(jiān)控。 海爾集團(tuán)合肥空調(diào)生產(chǎn)備件倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)就具有上述功能。通過(guò)

16、采用RF RadioFreque ncy,無(wú)線射頻技術(shù)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)收貨批次管理，限制超采購(gòu)計(jì) 劃的物料入庫(kù)，根據(jù)最近三天的生產(chǎn)方案推出原材料庫(kù)存報(bào)告。其更為先進(jìn)之處 在于能夠通過(guò)條碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)成品或一個(gè)批次的下線拉動(dòng)，倒沖工位庫(kù)存， 通過(guò) RF 技術(shù)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)前端的叉車司機(jī)的下架和配送，并對(duì)配送結(jié)果實(shí)時(shí)反響。 這樣就能夠?qū)⒁粋€(gè)生產(chǎn)訂單分批次控制，如果生產(chǎn)方案中途調(diào)整，物料供應(yīng)有更 為快捷的反響能力。還有，對(duì)于如何設(shè)計(jì)物料組織體系、控制庫(kù)存，進(jìn)行作業(yè)時(shí)序分析，以及設(shè) 備選型等問(wèn)題，在此不多作闡述。因?yàn)檫@很難通過(guò)一篇文章介紹得清楚。還應(yīng)注意什么問(wèn)題 設(shè)計(jì)沒(méi)有永恒不變的邏輯，一篇文章、一套程序只能為你提供暫時(shí)的參考， 剩下的事還得根據(jù)企業(yè)具表達(dá)狀來(lái)進(jìn)行。但有些建議在目前來(lái)說(shuō)是比擬中肯的：一、構(gòu)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(guò)度 的投資其實(shí)在不知不覺(jué)問(wèn)給你高效回報(bào)，看似壯觀精巧的系統(tǒng)卻可能是個(gè)擺設(shè)， 這就看你對(duì)自己的短板或核心競(jìng)