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精益生产线物料的配送规划与设计
更新时间:2018-08-17 浏览数:
在物流管理中,生产线的配送物流,是供方配送物流、配送中心配送和制造物流的交集,有承上启下的作用,本文关注点,就是从供方或配送中心送达车间的生产线配送物流作业的研究。

一、关注点及分析工具

所谓高效的供应链管理,以个人的理解---就是对顾客与供方商业流程的三大要素:物流、资金流、信息流的集成管理。供应链的三大要素密不可分,而物流是最基本的活动。
在物流管理中,生产线的配送物流,是供方配送物流、配送中心配送和制造物流的交集,有承上启下的作用,本文关注点,就是从供方或配送中心送达车间的生产线配送物流作业的研究。
针对于生产线配送物流分析,根据需求决定业务模式,业务模式决定作业方式的原则,采用先调研生产线配送物流的需求,结合订货模式,确认生产线所需零部件具体的补货模式,再根据补货模式确认对应的搬运方式。

二、生产线配送物流作业的需求

首先,要来分析一下生产线配送物流作业的需求。

生产线配送物流作业是为生产服务的,必须服从生产作业对配送物流作业的整体要求:

1、在生产现场,加工或装配不能间断,必须是连续作业,所以要有一定存量的线边库存;
2、因为生产作业是增值过程,所以有限的场地,在布置时应最大限度向生产作业倾斜:线边库存尽量占用最小的空间,更多的空间要分配给生产作业;
3、同时,零部件配送的目的地,要尽量靠近作业人员,减少作业人员走动、转身、弯腰所花费的不增值作业时间;
4、而且配送物流作业(配送、装卸、摆放、拆包、交接等)是不增值过程,因此作业应尽量简化或省略。

把上述生产线的对配送物流作业的需求整理一下,我们会发现:如果采用单元化设计和线边规划,能很好的解决第3项和第4项中的需求问题;第1项和第2项问题是矛盾统一体,综合描述一下:就是如何用最小的库存来满足连续的生产。用丰田管理方式的描述,即:将必须的产品,在必须的时候,仅按必须的数量制造出来(配送过来)。

需求已经明确,需要选择合适的维度来描述物流,进行下一步的分析。而供应链物流管理,按照不同的维度,可以划分出很多的分类。比如:

按照物流目的地,可以划分为直供模式和配送中心模式;按照物流作业流程的发起人,可以划分为供应物流、制造物流和分销物流;按照提供物流服务的发起人,可以划分为第一方物流,第二方物流,第三方物流;按照物流的作用分类,可以划分为供应物流、销售物流、生产物流 、逆向物流、回收物流 、废弃物流 。还有其他的分类方式,这里就不一一赘述。

从何种角度入手,才能解决用最低的库存满足生产的矛盾呢?通过对生产线配送物流作业需求的描述,不难看出,对于具体的零部件,可以描述成时间(必须的时候)和数量(必须的数量)两个维度。因此,用时间和数量两个维度来描述生产线配送物流作业,无疑是最合适的。

三、订货模式(Order Model)

按照时间和数量两个维度,所有订货策略可以归纳为如下四种:

1、定期不定量。2、定期定量。3、定量不定期。4、不定量不定期

各种补货模式,按照时间和批量进行两维分类,都可以归纳到其中。换句话说:不同的补货模式是四种订货模式的具体操作。

四、不同的补货模式及其原理

1、看板(Kanban):这里说的看板,是指领取看板,而非生产指示看板。看板是一个单元化包装的外部标签,承载了品种、单元化包装数量、存放地、上序或供方、下序等物流作业的相关信息。所以,从本质上说,看板是补货信息的一种目视化的体现,是补货信息的一种承载方式。
按照丰田的分类,领取看板分为工序内领取看板和外协订货看板。虽然同是领取看板,但是其订货模式是有本质区别的。

下面我们来具体分析两种看板订货模式之间的区别。

工序内领取看板的具体的操作流程如下:

(1)后工序搬运工把所必须数量的领取看板和空容器装到运输工具上,走向前工序的零部件存放场。此时,摘下的领取看板在领取看板箱内积存到事先规定好的数量(定量不定期的订货模式,优先采用)或者定期领取(定期不定量的领取的订货模式);

(2)后工序的搬运工在存放场领取零部件的同时,就取下附在容器上的生产指示看板,并将这些看板放入看板接收箱。搬运工还要把空容器放到前工序指定的场所;

(3)搬运工把自己取下的每一枚生产指示看板都换成一枚领取看板。(注意品种是否相符);

(4)在后工序,作业一开始,就必须把领取看板放入领取看板箱;

(5)在前工序,生产了一定时间或者数量的零部件时,必须将生产指示看板收集起来,按照在存放场A摘下的顺序,放入生产指示看板箱;

(6)按照放入生产指示看板箱的的生产指示看板的顺序生产零部件;

(7)在进行加工时,这些零部件和它的生产指示看板一起转移;

(8)完成加工后,将零部件和生产指示看板一起转移到存放场。

外协订货看板的补货模式是定期的,订货时间已经被设定;但是定期补货的看板数量未必相同,有一定的波动性。因此,外协订货看板是定期不定量的订货模式,采用的是M-x模型,即定期补充。外协看板与工序内领取看板不同,全部采用定期不定量的订货模式。

看板适用零部件场景是:预测与实际需求差异10%以内,工序时间与节拍相符,质量相对稳定。因此看板对于流水线作业的大多数通用零件,都是适用的。对于同一类零部件特征项多,因每种类型至少占用一个工位器具,相对来说,库存增大,因此,这种情况需要酌情考虑。

2、两箱法或三箱法,其补货模式与工序内领取看板积存到一定数量后发出订货信号类似,都同属于定量不定期的订货模式,只不过用物料箱本身替代了看板,作为配送信息的载体,即订货信号。适用的范围与看板类似,更倾向于体积较小的通用性零件。

3、按灯:这里所说的按灯,专指物流配货需要的按灯模式,不包含生产线运行的质量问题、设备维修等内容。

按灯与工序内领取看板的看板箱积存到一定数量领取的订货模式是相同的,都是订货点触发订货,补充的是整箱(单元化包装倍数)的物料;不同的是触发订货点信息载体不同:工序内领取看板的信息载体是看板,而按灯系统的信息载体是按灯。按灯与看板的适用范围基本相同。

相对来说,按灯的信息传递速度快于看板的信息传递速度,因此,同样的作业环境下,按灯对于订货点的设定要比看板更低,即用更低的库存满足可以满足生产,但同时,物流成本,特别是硬件设备,投入也更高,需要考虑投资回报率。

4、排序作业:排序作业是供方按照顾客订单需要的品种和数量,排列相同的顺序来生产、装载和运输的一种补货模式。排序作业可以实现与顾客同步生产,大幅度减少单元化包装的数量,减少在制品库存,和多余的转载作业。特别是针对于零部件体积大,类型多的情况,尤其适用,比如汽车流水线上的发动机、变速箱、座椅等。排序作业对于顾客提高生产效率,也有很大的作用。

排序作业的计划下达方式,多数采用长期预测计划与滚动计划相结合的手段:长期预测计划有利于供方准备物料,滚动计划使供方只生产顾客需要的产品,可以最大限度的降低库存,有利于供应链成本的整体降低。

排序作业方式对于触发订货的时间来说,是定期进行更新的;从触发订货的数量来说,虽然从长期来看,每品种与总量之间有一定的比例关系,但是在订货计划确认到品种时,有一定的随机性。所以,排序作业方式属于定期不定量的订货模式。

5、物流篮(Warenkorb):物流篮又称成套模式(Kit to one),是按照生产线车型排列顺序,把某些零件组合按照台套定额,放置于一个单元化包装或物流小车内,随生产线同步运行的一种补货模式。在汽车行业,特别是上海大众里应用比较广泛:特别是仪表板总成、玻璃升降器总成等零件。

该补货模式与属生产线平行投料,与按照工位配送的纵向投料有很大的不同。纵向投料,其单元化包装的品种单一,因为供方单一,所以大多数情况下,供方可以参与单元化包装的工作,从供方到工位的物流过程中,单元化包装可以不发生变化,相对节约物流成本;而物流篮的平行模式,其单元化包装的品种复杂,因为供方较多,所以大多数情况下,由顾客或第三方物流完成物流篮的组合,节省生产作业的时间,虽然增加了物流成本,但是提高了装配质量,减少错漏装的机会,降低了生产作业的成本。

物流篮可以看做是排序作业的另外一种表现形式,所以其订货模式也属于定期不定量。与排序作业适用的场景不同的地方是:

(1)物流篮模式适用于体积较小的零部件,排序作业适用于体积较大的零部件。
(2)物流篮中的零部件品种较多,排序作业中的零部件品种单一。
(3)物流篮中的零部件之间存在装配关系,排序作业因为只有一种零部件,不存在装配关系问题。
(4)物流篮模式属于平行投料,随生产线运动,排序作业属于纵向投料,物料相对于生产线,静止存放。

通过对五种零件补货模式的原理分析和特点描述,我们可以为具体的零部件选择合适的补货模式。接下来,继续讨论补货模式在具体物流作业中如何操作,为其选择对应的搬运方式。

五、选择对应的搬运方式

(1)外协订货看板属于定期不定量的订货模式,适用于大多数的通用零部件。看板的搬运方式按照丰田的规划,可以采用以下几种方式:巡回混载、中转搬运、和包车方式。
所谓巡回混载(Milk Run)即:不同的供方在不同的时间,由同一辆车负责运输规定数量的货物。

所谓中转搬运,即一名卡车司机、一名在丰田汽车公司负责卸货的人员和一名在零部件厂装货的人员,使用三辆汽车不间断运输的方式。

所谓包车搬运,在一个工厂按照顾客的要求出去进行搬运,可以确保陆续搬运的同时不增加搬运费用。简而言之,就是专车专用。

体积较大的部分零部件推荐由供方专车直运工位,减少库存占用空间和中间转运的作业环节(排序法可以看成是周转的工位器具替代看板的特殊模式);体积较小的零部件推荐使用集中运输到配送中心(Distribution Center)后,经分拣作业后,再配送到生产线。

(2)工序内领取看板和两箱法同属于定量不定期的订货模式,两箱法更适用于体积较小的零部件。从生产线配送来讲,采用丰田所说的豉虫搬运(也叫成组搬运),在前后工序之间往复搬运,因搬运频繁,配送周期短,可以最大限度的降低库存;

但是对于实际的物流作业,还是希望有一定的配送间隔,方便组织物流作业。所以,配送到生产线时,会把不同的零部件品种组合起来,定期配送。如果把生产线看成顾客,不同的品种的物料存放场地看成不同供方,也可以看成配送中心到生产线的巡回混载方式(Milk Run)。

(3)按灯法属于定量不定期的补货模式,因物流成本较高,所以适用于价值高体积较小的零部件。搬运方式与工序内领取看板&两箱法相同,大多数采用豉虫搬运方式。

(4)排序作业适用于体积较大,特征项较多的零部件,按照与生产线需求的相同顺序排列在单元化包装内,一般都采用直运工位的搬运方式。也可以在配送中心排序后配送至生产线。

(5)物流篮适用于体积较小,有第一定装配关系的一组零部件,同样也是按照生产线需求相同的顺序排列,组合在特殊设计的工位器具或物料小车内。因为物流篮的分拣多数是由顾客或第三方操作,所以零部件多数是先运送到物流中心后进行二次分拣,之后通过工位器具或物流小车与生产线的联动作业,提高装配效率。

本文讲述的仅仅是通过生产线的物流作业需求,利用订货模式工具进行分析,针对具体的零部件选择合适的补货模式以及搬运方式。按照物流规划的逆序原则,利用同样的分析流程和步骤,对供方到物流中心或顾客的补货模式及搬运方式,进行科学的选择,最终达到降低供应链总成本的目的。


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