如何構建工廠物流系統(tǒng)

1、如何構建工廠物流系統(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，不管風行一時 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)過根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、物流費用或效勞？ 毫無疑問，對于工廠物流系統(tǒng)來說最重要的首先是要降低庫存。在現(xiàn)代的供 給鏈思想中， 庫存

2、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，這種以方案主導、以零件為中心、以 電腦管理為根底，根據(jù)產(chǎn)品需求量計算出零部件需求量的生產(chǎn)方案、組織和庫存 控制系統(tǒng)，比擬有效地協(xié)調生產(chǎn)和采購

3、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)、根本儲運單元、物流組織方式等內容。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)本錢、保持敏捷反響能 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、庫存浪費、過程

4、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。物流費用和效勞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，費用指標和效勞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本錢負責的，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。如何構建工廠物流系統(tǒng)1.做好初設 物流系統(tǒng)設計是在

5、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)化的根底設施，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，接下來碰到的還是一個一個實 實在在的問題，比方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

6、尋找適宜的規(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-Rating Method、決策樹Decision-Trees Method、線性規(guī)劃法Linear Programming等，為工廠經(jīng)理們長 期所依賴。工廠區(qū)位選擇是綜合經(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，比方目的地的根底設施條件、工業(yè)化程度、勞動力問題、稅收規(guī)定 及法

7、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)運輸本錢和缺陷效勞本錢 主要為延遲和斷貨 ，計算原材料到工廠、工廠到顧 客的運量運費缺陷效勞本錢，通過多變量迭代計算選擇本錢最低點的工廠位置。 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本錢和效勞缺陷本錢的數(shù)據(jù)，并將 其量化。在有效的時間內，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

8、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，進一步確定企業(yè)的各個局部， 包括根本生產(chǎn)車間、輔助生產(chǎn)車間、倉庫、辦公設施、效勞部門等，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情況下迅速有效地提出車 間及其設施的布置方案。 AutoCAD 和 Factory Flow 等軟件被大量地應用來顯 示物流線路和本錢， 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

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、搬運數(shù)量 、物流搬運系 統(tǒng)特征 固定本錢和可變本錢、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，擁塞和平安的圖表。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，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、比擬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

10、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)驗說明廠區(qū)內大件物資供應， 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 10分鐘的 零庫存反響能力。傳統(tǒng)車間內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

11、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，減少運輸本錢，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 大大簡化運輸作業(yè)，使得單位時間內零件制品運輸次數(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)、單件傳送提供了根底。搬運系統(tǒng)設計 各項移動分析是構建有效

12、搬運系統(tǒng)的根底，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)拍的計算比擬復雜，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 周期中大局部的時間被兩頭的信息處理、檢驗和

13、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，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 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 開展立體化 “三層搬運開展活性較高的工位器具，搬運和暫存通用化 車間外搬運，開展聯(lián)廊輸送 1公里以內的車間外搬運，開展卡車和拖

14、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。車間內倉庫及工位倉儲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 低建設投資、提高工位現(xiàn)場整潔度，采用別離式倉庫。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 、基于時間分布出入庫頻率，及配送工位位置， 確定根本的儲運單元、根本周轉量，然后設計土建、機械

15、、結構、控制、軟件及 消防照明等細節(jié)單元?，F(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，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)更表達在對物 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方案下的庫存控制，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

16、采用RF RadioFreque ncy,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)方案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架和配送，并對配送結果實時反響。 這樣就能夠將一個生產(chǎn)訂單分批次控制，如果生產(chǎn)方案中途調整，物料供應有更 為快捷的反響能力。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)具表達狀來進行。但有些建議在目前來說是比擬中肯的：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