說起企業物流系統的改善,不能不提到汽車制造業。福特創造了工業流水線式的大生產,豐田創造了“精益制造”和“精益物流”,汽車制造業為生產物流優化和現場改善的推進提供了最大的動力和學習樣板。因此,如果要了解企業物流系統的改善,首先要從這里開始。
物流改善項目概況
法布勞格物流咨詢(北京)有限公司成功為中國某汽車制造商旗下的某總裝廠實施了生產物流優化和現場改善的項目。該廠現有兩條生產線,一線產能約400臺/日,二線產能約500臺/日。由于當前上線物流操作的諸多問題和瓶頸,包括客戶需求的變化、不斷增加的車型系列、多品種少批量的生產模式等等,原生產物流已經不能滿足現在生產線的生產能力。該總裝廠要求建立與現生產線相配套的高效物流操作體系,因此必須整合并構建精益物流體系和觀念,并在精益物流體系的指導下,逐步優化物流系統,這樣才能在預計的時間內實現高效率的、標準化的物流運作體系。
法布勞格的任務是, 通過優化該總裝廠生產物流項目,逐步提升其生產物流實操方面的水平。優化的具體內容包括:物流操作區域優化 ,制定生產線物料上線解決方案,制定零件的排序方案,確定物流設備的選型和數量,進行以上相對應的流程設計,確定人員數量和IT解決方案等。
法布勞格從以下幾方面來著手優化和改善該廠的物流現狀:全球生產物流模式介紹和對比分析;物流優化和改善的思路方法;總裝生產物流優化改善的措施;上線庫房的內部布局和操作優化;庫房人員設備持續優化減少測算;物流IT 系統方案的功能優化和實施;物流設備軟件投資和操作成本分析。
物流模式分析對比
汽車制造行業對生產現場物流的組織大致分為豐田生產方式(TPS)和德系汽車生產方式。
TPS方式嚴格根據訂貨與預測組織生產,通過看板在工序間傳遞物料需求信息,并利用看板的權威性將生產控制權下放到各工序。TPS可以真正實現按需準時生產,因為每道工序都是按其后繼工序的要求,在適當的時候按需要的品種和數量生產,因而不會出現生產不需要的零部件的情況(見圖1)。
TPS物流特點:必要產品,必要時候,必要量和低成本的物流并存。其物流系統要求盡量做到多頻次并且循環、滯留時間縮短(搬運的流程時間盡量縮短)、高裝載率,以達到生產平準化的目標。
德系汽車生產模式是在信息系統指導下實現精細化生產(參見圖2)。在德系汽車生產過程中,利用先進的FIS生產信息與控制系統,實時采集生產線上各工位的生產信息加以分析與匯總,加強對生產線的生產調整控制;同時實時采集生產和物流信息,加強對物流各環節的監控管理,保證汽車生產順利有序地進行。此模式下,車輛生產信息采集、生產控制和物流管理是車輛有序正常生產的重要保證。
德系汽車生產物流特點是:生產所需物料不是通過循環拉動方式來實現,而是通過系統累計一定數量后推動方式來實現(參見圖3)。
該總裝廠基本采取德系汽車生產模式。其生產物流流程如下:總裝廠的各個供應商會把總裝廠生產線所需的各種零件提前運送至總裝所需物料緩存區,他們稱這個緩存區為PC區,即“總裝廠超市”。在生產時,總裝廠再從“超市”取零件至總裝線邊,在這個過程中不改變零件“整包裝”。
現在需要進行改善的是:如果采用德系生產模式,就應該取消緩存區,直接把整包裝零件配送至總裝線邊;如果采用日系生產模式,就應該在緩存區把整包裝的零件分拆為合適數量的小包裝,按照小批量、多頻次、節拍化的方式配送至總裝線邊,做到“精益物流”(參見圖4)。
兩種改善思路
一、 第一種改善思路:按計劃觸發需求,如何取消總裝物料區的緩存
在此思路下,由于生產計劃可以提前鎖定或不能提前鎖定,分別有如下兩個工作流程(參見圖5、圖6):
在生產計劃可以提前鎖定的前提下,系統計算需求,按計劃觸發。在這種情況下,取消總裝物料區的緩存的方案如下:
現階段總裝物料區的零件主要是以下兩種情況:
A:所有車型都會用到的零件,無需排序,這些零件相當于必裝零件。
B:并非所有車型都用的零件,也無需排序,這些零件相當于選裝件。
對于A類零件,在線邊直接通過看板向供應商發送看板,取消物料區的緩存,但線邊的庫存量至少為2小時的庫存量。
對于B類零件,因為已經有鎖定的生產計劃,將計劃輸入ERP系統,系統會運算物料的需求量和需求時間,據此提前2個小時將接下來的1小時的需求傳送給供應商,供應商按照需求量和需求時間供貨,以實現JIT配送,取消總裝物料區的緩存。
這種情況下的改善要點是:
1.系統計算需求并按計劃觸發,使要貨均衡化,準確化。
2.取消非排序零件在“超市”的緩存,直接從線邊用電子看板及揀選單拉動,減少操作環節,節約占地面積并降低庫存資金占用。
3.部分符合條件的零件推行外部排序,節約面積,降低庫存。
4.內部排序零件按需配送,減少不必要的庫存。
5.不常用零件采用系統計算需求,減少人為操作失誤。
二、第二種改善思路:在部分工位生產排程能夠提前鎖定的情況下,取消總裝物料區的緩存。在這種情況下的工作流程如圖7所示。
在部分工位生產排程能夠提前鎖定的前提下,由于計劃鎖定較晚,推行外排比較困難。這種情況下的改善要點是:
1.取消看板及揀選單零件在PC區的緩存,直接從線邊用電子看板及揀選單拉動,減少操作環節,節約占地面積并降低庫存資金占用。
2.部分符合條件的零件通過系統累計需求并按計劃觸發,使要貨均衡化,準確化。
3.部分符合條件的內部排序零件按需配送,減少不必要的庫存。
4.不常用零件采用系統計算需求,減少人為操作失誤。
兩種思路的對比分析
方案一
優點:有足夠的響應時間進行物料準備;需求拉動明確,能有效減小庫存;部分零件可以實現外部排序;系統指導部分最大化,減少了人為的差錯和不均衡。
缺點:計劃調整對已備好的物料造成影響;需要二次開發MES系統功能。
方案二
優點:計劃鎖定明確,不存在排程調整的情況;與客戶現有模式近似,實施階段不需要較大調整。
缺點:鎖定提前期不夠長,節拍變化時容易造成響應時間不夠;按順序確定物料需求造成物流效率降低;鎖定點之前的內排零件需求拉動不明確,物料種類及庫存量較大;不能完全取消總裝物料區,部分零件還是會有庫存。
流程改善總結及效果
此項目后來涉及的改善點有如下方面:
1.增加線旁的紙質看板拉動流程。
2.看板件不在總裝物料區緩存。
3.揀選單增加系統計算需求,人工審核后觸發。
4.排序件增加線旁交接流程。
5.排序件、揀選單均是按需求拉動3PL供貨。
改善后效果如表1、表2、表3所示。
生產計劃鎖定的要求
從預計改善效果中可以看出:生產計劃的鎖定有利于整個生產物流的安排與優化。如果能夠鎖定生產計劃,將能更大幅度提升優化效果。那么如何才能做好生產計劃鎖定的要求呢?以下幾點需要考慮到:
生產計劃排程時要充分考慮訂單屬性、工藝屬性、質量保證能力、供應商保證能力等因素。
生產計劃排程的鎖定能力是長期經驗的積累以及各部門有效溝通的結果,生產管理部門必須排出排產模型確定初步計劃。
方案一中的鎖定生產排程必然造成計劃下達后的修改,需要建立管理規范,約束其在可以接受的范圍內修改。
方案二的掃描手段可以作為鎖定生產排程的輔助手段,但要盡量保證提前期,以便物流準備有足夠的響應時間。
生產排程與物料供應相互約束,鎖定的生產排程對物料準時按需供應提供了依據,物料務必按照鎖定的排程進行及時按需供貨,否則鎖定排程沒有意義。
根據產品供應現狀,生產排程提前4個小時鎖定即能保證物料供應的響應時間,但為提高供應物料的集載率,需要提前1個班次鎖定生產排程。
鎖定的排程因質量問題必須調整時,可將后面的同車型的車身調整補充進來,進行接力式補充,保證原計劃的穩定。
具體實施時,可循序漸進,先實行單位時間(1小時或2小時)的順序穩定,然后逐步延長鎖定時間,以達到一個班次完全鎖定的要求。
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