制造企业的生产物流分析和优化.doc

目录 制造企业的生产物流分析和优化 3 摘要 3 第一章概述 5 1 1 研究背景 5 1 1 1 物流的起源和发展 5 1 1 2 中国物流的引入与发展 5 1 2 国内外研究现状 6 1 3 研究意义 7 1 4 研究方法及思路 8 1 5 研究框架 9 第二章 现代物流与先进制造技术 9 2 1 物流的概念和内容 9 2 2 物流管理的概念和内容 12 2 3 现代物流中先进制造技术 12 第三章制造企业物流系统分析 15 3 1 制造企业物流系统的定义 15 3 2 制造企业物流系统分析 17 3 2 1 企业物流的基本形式 17 3 2 2 企业物流系统分析方法 19 3 3 制造企业物流系统优化方法 20 第四章 某微型汽车厂的生产物流分析和优化 20 4 1 某微型汽车厂的物流现状 20 4 2 某微型汽车厂生产物流分析 21 4 2 1 厂内生产物流概况 21 4 2 2 企业物流分析的图表方法 27 4 2 3 生产物流系统的分析 29 4 3 生产物流系统的优化 37 4 3 1 企业物流优化原则及方法 37 4 3 2 微型汽车厂生产物流优化 38 4 3 3 微型汽车厂生产物流优化的建议 41 第五章 总结 43 致谢 44 参考文献 45 制造企业的生产物流分析和优化 摘要 现阶段 不论是在理论研究领域 还是在实际应用领域 物流 已经成为 一个炙手可热的话题 伴随着经济蓬勃发展 我国成为 世界工厂 的呼声也 越来越高 国内制造类企业正迅速发展壮大 但其生产物流供应体系并未获得 根本转变以满足新的发展要求 同时 针对该领域的探索和研究相对缺乏 因 此作者针对制造类企业生产物流体系进行分析和优化 本文从物流及物流管理的发展概况入手 简单介绍了现代制造技术对物流 的要求 进而通过系统分析的方法对一般制造类企业生产物流体系进行分析和 优化 最后 作者以微型汽车制造企业的生产物流系统为研究对象 尤其是总装 车间的生产物流 从物料流量的大小 物料流动的方向和路线等进行了分析 根据企业物流合理化原则和方法 优化了该车间的生产物流 并在系统分析结 果的基础上对该企业的生产物流系统提出了改进建议 关键词 生产物流 制造企业 系统分析 优化 ABSTRACT At the present stage Chinese manufacturing type enterprises are developing rapidly at home more and more manufacture enterprises form a large scale manufacturing type enterprise group through one s own development or the way to amalgamate each other but its production logistics supplies the system has not been changed in order to meet the new demand for the development at all The authors for the production of manufacturing enterprises logistics system analysis and optimization Firstly this thesis proceeds with development overview of logistics and logistics Management has introduced the requisition for logistics of the modern manufacturing technology briefly and systems analysis approach to the adoption of the general production and manufacturing logistics system analysis and optimization Finally the studying object is mini cars production logistics and the system optimized probability is discussed from four aspects of material flows logistics volumes transportation routes and distribution s address According to the result of system analysis the improved advises are put forward in process of the enterprise production logistics Keywords production logistics Manufacturing enterprises Analysis Optimization 第一章概述 1 1 研究背景 1 1 1 物流的起源和发展 物流的概念是在发展中形成的 1935 年 美国销售协会阐述了实物配送 Physical Distribution PD 的概念 实物配送是包含于销售之中的物质资料和 服务在从生产场所到消费场所的流动过程中所伴随的种种经济活动 1 第二 次世界大战后 西方经济进入大量生产 大量销售的时期 降低流通成本的矛 盾引人注目 实物配送 PD 的概念更为系统化 20 世纪 50 年代 此概念开 始进入日本 被译为 物的流通 之后更被学者平原直简洁地表示为 物流 2 林周二对物流作了比较详细的定义 他认为 物流是包含物质资料的废 弃与还原 联结供给主体与需要主体 克服空间与时间距离 并且创造一部分 形质效果的物理性经济活动 具体包括运输 保管 包装 装卸搬运 流通加 工等活动以及有关的信息活动 20 世纪 70 年代末 物流的概念开始传入我国 在我们国家的许多文献中也是按 实物配送 的概念来阐述物流的 3 另一方面 二战 期间美国军事部门所发展的 物流管理 Logisticsmanagement 方法对军需物资的采购 运输 仓储 分发进行统筹 安排和全面管理 取得显著效果 战后引入经济部门 应用于流通领域和生产 经营管理全过程 在这些过程中所有的与物品获取 运送 存储 分配有关的 活动都开始实现 后勤管理 近 20 年来 Logistics 逐渐取代了 PD 由于物流的应用范围十分广泛 已经引起世界各国产业和学术界的普遍关注 德国的 R 尤尼曼普对物流学给出的定义是 物流学 Logistics 是研究对系统 企业 地区 国家 国际 的物料流 material flow 及有关的信息流 information flow 进行规划与管理的科学理论 4 1 1 2 中国物流的引入与发展 我国物流概念的引入是在 20 世纪 70 年代末 到了 20 世纪 80 年代中期后 才把物流作为一门科学进行研究 随着我国经济社会的迅速发展 对物流合理 化提出了要求 促使我国实业界和一些学者 专家开始了对物流问题的研究 但一直以来还没有受到政府的重视 在我国加入了 WTO 后 才真正引起国家 的重视 2001 年 3 月 国家经贸委 外经贸部 交通部 铁道部 信息产业部 和国家民航总局联合发布了 关于加快我国现代物流业发展的若干意见 对推 动我国现代物流的发展起到了积极的推动作用 并得到了国内物流理论界与相 关 企业较为普遍的认同和响应 从此我国的物流开始发展起来 据世界银行 2004 年公布的数据表明 中国的物流成本已占到 GDP 的 16 7 成为经济发展中的突出角色 中国交通运输协会物流专业自考筹备组副 组长高军介绍说 物流在目前还是一个新兴行业 处于上升期间 绝对没有达 到行业的顶峰 在国家 十五 2001 2005 计划中 物流业被定位为支柱产 业 当前 物流已经成为企业发展所必须考虑的重要因素 越来越多的企业根 据自身和市场的发展建立起了自己的物流中心 配送中心 有的甚至结合电子 商务建立起了电子物流中心 现代物流不仅作用于流通领域 它的一系列理论 观点 方法 设备装置 与生产过程也密切相关 现在的问题是 人们在发展现代物流 推进现代物流 的时候 往往忽略了现代物流对于推动生产的进步以及再造生产流程的重要作 用 因此 用物流的思想来改造生产流程 能大幅提高我国生产企业的运行效 率和运行质量 1 2 国内外研究现状 目前 许多国内外学者对广义的物流有所研究 但对企业个体或企业集团 内部物流的整体研究还不是很充分 有关企业内部物流的已有研究主要集中在 三个方面 第一 早期的企业物流计划管理模块 包括物料需求计划 MRP 制造资 源计划 MRP 和企业资源计划 ERP 1970 年 JosephA Orlicky GeorgeW Plossl 和 Olibers W Wight 三人在美国生产和库存管 理协会 APICS 的学术年会上首先提出材料需求计划的概念和基本框架 并 得到该协会的大力支持和推广 5 在 20 世纪 80 年代初 Olibers W Wight 在物 料需求计划 MRP 的基础上又提出了制造资源计划 MRP 其基本思想 是 基于企业经营目标制定生产计划 围绕物料转化组织制造资源 实现按需 按时生产 企业资源计划 ERP 是 20 世纪 90 年代初由美国著名咨询公司 Garner Group Inc 总结 MRP 的发展趋势而提出的一种全面企业资源管理模式 对整个供应链上的多项物流活动实现了跟踪和管理 6 第二 基于电子商务以及计算机网络技术的企业内部物流信息系统研究 物流信息是指反映物流各种活动内容的知识 资料 图像 数据和文件的总称 随着条形码及扫描技术 销售时点信息系统 POS 电子自动订货系统 EOS 电子数据交换技术 EDI 人工智能系统 AIS 和通信技术等先进 信息技术的发展 有人做出如下总结 物流信息系统越来越成为人们关注的焦 点 企业物流信息系统贯穿于整个企业物流过程 涉及企业的进货 存储 配 送 运输等物流活动 由决策支持 运输信息 库存信息 配送信息 订单处 理 后勤信息等几个子系统构成 7 第三 对企业生产物流某个流程模块的分立研究 当前主要集中于对库存 物流模块的探讨 美国学者 Bob Donath Joe Mazel Perry Patterson 等提出 看板 这一正确做法 可以减少 70 的原料和在制品库存 8 对于仓储的原 则 不同的学者提出了不同的观点 1996 年 Francis Mc Ginnis White 和 Tompkins 等人提出了随机存储原则 COI 原则 这个原则非常简单 但应用广 泛 最早是由 Heskett 于 1964 年提出的 Pareto 通过自己的观察 提出了分级 存储原则 随后 又有人提出了分类存储原则和混合存储原则 9 上述研究都或多或少的涉及到企业生产物流体系 但缺乏对整个体系的系 统性研究 造成内部物流体系改造缺乏系统的理论指导 不利于我国企业生产 物流体系的重新构建 本论文的研究对象是 机械制造类企业生产物流 作者选择了一家微型汽 车厂进行调查研究 并对本文所提出的生产物流体系的设计方法进行了实践运 用 1 3 研究意义 众所周知 物流已经成为企业利润的 第三源泉 物流的合理化可以促进 生产过程中资源配置的合理化 工艺流程的合理化 甚至导致企业管理方式 管理理念的革新 从而大大提高企业的竞争力 不论是从理论上还是从实际应 用方面来说 进行企业 或企业集团 物流体系研究都有其重要意义 在理论方面 当前有关企业生产物流研究较少 且显得支离破碎 缺乏系 统性和完整性 本论文重点在于对企业生产物流体系的研究 从采购到仓储 从配送到制造 企业生产物流活动的主要环节进行了分析和阐述 同时 本文 结合敏捷制造 及时生产等先进制造技术 并充分吸取了自学习系统和并行工 程的先进思想 创造性地应用 戴明循环 的基本原理提出了一种新的物流体 系设计方法 基于并行工程及敏捷制造的物流体系设计方法 为生产物流体 系设计方法的研究提供新的基础 在实用价值方面 国内外许多利用物流改进生产实践的生动例子已经表明 企业生产物流研究对企业管理 提高经济效益有非常重要的作用 因此 对企 业生产物流研究可提高我国制造企业管理水平 促进生产系统发挥全部生产能 力 增加企业经济效益 提高企业在国际市场上的竞争力 意义十分重大 同时 我国国有大中型企业正在如火如荼地进行转型 不少国有企业单位 纷纷合并 成立了一批新的大型企业集团 这些新成立的企业集团多数还残存 有计划经济体制的痕迹 生产物流多数依然是以仓库为基础的被动领料物流形 式 同时集团的合并也必然带来生产工艺和生产流程的更改 而相应的物流方 式如果不发生相应更改 再加上物流意识还比较淡薄 不可避免地使企业生产 物流成为制约企业发展的一个重要因素 这与物流研究的初衷是相背的 而本 文为此类大型制造类企业集团建立符合自身发展要求的物流体系提供指引 有 较高的实用价值 1 4 研究方法及思路 目前 我国物流研究方兴未艾 正处在一个由积极引入到蓬勃发展的有利 时机 有不少国内外学者提出了很多先进实用的物流观点和理论 在此 作者 首先通过 文献检索法 在 中国学术期刊网 重庆维普网 和 Springer 数据库中检索并阅读吸收了大量前辈的研究成果 同时 作者还使用 调研法 对某微型汽车厂进行了深入调研并获得大量有用资料 另外 本论文还采用了 系统分析法 进行分析研究 最后 作者希望本论文的研究能够为制造类企业生产物流改造提供参考 因此 文章所提出的理论必然要放诸于具体的企业中进行检验 那么 本论文 研究的另一个重要方法就是 实证研究法 尝试分析和优化某微型汽车厂的生 产物流 1 5 研究框架 在论文结构安排上 全文共分四章 第一章 主要说明了论文的选题背景 研究现状 研究意义及内容 第二章 主要是对现有的内部物流体系进行分析 并据此提出了一种新的 物流体系设计方法 基于并行工程及敏捷制造的物流体系设计方法 第三章 主要是选取了一家典型的制造类企业集团 某微型汽车厂 对 前文所述的生产物流体系相关理论进行应用和检验 第四章 对全文进行了总结 并指出还有待进一步研究的内容 第二章 现代物流与先进制造技术 2 1 物流的概念和内容 物流的概念是随着人们对其理解的不断深入而逐步得到深化和扩展 许多 学者从不同的角度对物流进行了定义 但至今尚无定论 从物流活动与有效管 理结合层面来说 物流的概念是随着社会经济的不断发展 管理水平的不断提 高 以及人们对潜在利润不断追求下产生和完善起来的 第二次世界大战期间 美国陆军开始使用 logistics management 物流管理 这一名词 二战以后 物流管理理论和方法在企业中得到了广泛地的推广和应用 同时由于企业物流 的理论在实践中取得了相当大的成效 从而被广泛的认可并运用起来 此时被 称为商业物流和销售物流 business logistics 1956 年 日本派团考察美国的 流通技术 引进了物流的概念 到了 70 年代 日本已经成为世界上物流最发达 的国家之一 10 最初 物流 的含义是将产品从制造商送到用户过程的保管 输送 PD Physical Distribution 现代物流是指 Total Distribution 或者 Logistics 其含义更为广阔 它包括 物 流和信息流 即 物流包括从到 达企业的原材料开始一直到把成品送到用户的全过程 物 流的检测与控制 因而物流存在于生产 营销 流通 顾客服务的全过程 随着物流概念的国际化 物流的含义有了新的发展 绝大多数国家采用了 Logistics 的概念 下面是几种物流的定义 1986 年 美国物流管理协会 Council of Logistics Management CLM 对 物流下的定义是 物流是为了满足顾客需求而规划 实施以及控制原材料 在 制品库存 产成品以及相关信息从起点到终点高效 低成本的流动过程 9 1992 年 CLM 修订了对物流的定义 物流是物料从供应商通过不同的设施 到达顾客过程中的运输 存储 控制 以及在每一个环节对于所有可回收物料 的收集的整合 9 日本流通综合研究所的定义是 物流是物资资料从供应地向需求者的物理 性移动 是创造时间性 场所性价值的经济活动 日本早稻田大学西泽修教授 的定义为 在物资流通中加进信息流通便称之为物流 在中国 对物流的认识受到日本和美国的巨大影响 20 世纪 80 年代 随着 中国改革开放的实施 物流的概念伴随着大量的国外先进技术和理念被引入到 我国 2001 年 4 月 国家正式颁布了 物流术语 GB T 18354 2001 术语 中把物流概念表达为 物品从供应地向接受地实体流动过程 根据实际需要 将运输 储存 装卸 搬运 包装 流通加工 配送 信息处理等基本功能实 施有机结合 广义的现代物流如图 2 1 11 所示 其作业内容包括 包装 装卸 搬运 储存 流通加工和信息管理等 涉及了从原材料 生产加工 最终顾客的所有 过程 它由 3 个阶段构成 1 物资采购与管理 Purchase and Management 完成从供应商采购的原 材料经过初级处理送达制造中心 生产厂 其中 3PL 为第 3 方物流 2 物料流 Material Flow 即企业内部物流 其功能包括储存 搬运 等待和延时 加工或装配 3 物资配送 Physical Distribution 将产品送达用户 其功能包括配送 储存 拣选 销售等 加 工 装 配 成 品 库 用 户 中 心 仓 库 3 P L 物料管理与搬运 物流 物资配送物资采购与供应 图 2 1 广义物流系统图 总的来说 现代物流包括从原材料采购到生产安排 订单处理 存货管理 运输仓储 最后到销售和售后服务的全过程 旨在协调与全过程相关的一切活动 及其信息系统使之成为一个 天衣无缝 的即时生产 即时调拨 即时销售的 适销对路而没有库存积压的工商业循环系统 就物流的研究范围来说 物流可以划分为宏观物流和微观物流 宏观物流 是指社会再生产总体的物流活动 从社会再生产总体角度认识和研究的物流动 这种物流活动的参与者是构成社会总体的大产业 大集团 宏观物流也就是研 究社会再生产总体物流 研究产业或集团的物流活动和物流行为 所谓微观物 装配中心和库房原材料 生产制 造 流 就是指消费者 生产者企业所从事的实际的 具体的物流活动 在整个物 流活动之中的一个局部 一个环节的具体物流活动也属于微观物流 在一个小 地域空间发生的具体的物流活动也属于微观物流 本文所讨论的物流属于微观 物流 2 2 物流管理的概念和内容 物流管理是根据物流这种先进的经济运行模式而产生的各种物流运作活动 根据客户的要求 为了达到物流的根本目的 而进行的计划 组织 协调与控 制 这种管理可能是社会宏观物流的管理 也可能是企业微观物流的管理 可 能是横向管理 也可能是纵向管理 可能是单元管理 也可能是多元管理等等 物流管理必须以市场为导向 以企业为核心 以信息网络技术为支撑 以降低 物流成本 提高服务质量为目的 12 物流管理的内容包括 1 对物流活动诸要素的管理 包括运输 储存等环节的管理 2 对物流系统诸要素的管理 即对其中人 财 物 设备 方法和信息 等六大要素的管理 3 对物流活动中具体职能的管理 主要包括物流计划 质量 技术 经 济等职能的管理等 2 3 现代物流中先进制造技术 1 及时生产 JIT 方式 13 及时生产方式 Just In Time 简称 JIT 的基本信念是 库存就是浪费 其核心思想就是 在需要的时候 按需要的数量 生产所需的产品 为此 JIT 采取了以下方法 生产同步化 即工序间不设仓库 前一工序加工结束后 立即转到下一 工序去 各工序几乎平行进行 产品被一件一件连续生产出来 生产同步化通 过 后工序领取 这样的方法实现 即后工序只在需要的时刻到前工序领取需 要的数量 而前工序只补充生产被领用的数量和品种 生产均衡化 即总装配线向前工序领取零部件时 应均衡地使用各种零 部件 混合生产各种产品 为此 生产计划也必须做好品种合理搭配 并且体 现在产品投产顺序计划中 在制造车间 均衡化通过专用设备通用化 即在专 用设备上增加上夹具使之能加工多种不同产品 和制定标准作业 即将一个节 拍内一个操作人员的一系列作业标准化 来实现 采用 看板 这种极其重要的管理工具 看板是传递信息的工具 它可 以是卡片 也可以是信号或告示牌 看板及其使用规则 构成了看板管理系统 同时 JIT 还采取最大限度地减少工人 全面及时地进行质量检测和控制等措施 来实现其降低企业成本 增加企业利润这一生产管理目标 2 敏捷制造 AM 14 敏捷制造的涵义 1991 年美国国会要求美国国防部拟定一个发展制造技 术的长期规划 要能同时体现工业界和国防部的共同利益 于是国防部委托里 海大学的亚科卡研究所编写 里海大学分析了近 400 多篇优秀论文 提出了 敏捷制造 简称 AM 的概念 敏捷制造强调信息的快速收集与处理 强调运作的方案性与速度以获得竞 争优势 其指导思想是 灵活性 其优势在于通过提高灵活性 增强企业的应 变能力和竞争能力 敏捷制造的目的可概括为 将柔性生产技术 有技术 有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理 三要素 集 成在一起 通过所建立的共同基础结构 对迅速改变的市场需求和市场时机做 出快速响应 敏捷制造的核心 敏捷性意指企业在不断变化 不可预测的经营环境中 善于应变的能力 它是企业在市场中生存和领先能力的综合表现 敏捷制造是 指制造企业采用现代通信手段 通过快速配置各种资源 包括技术 管理和人 以有效和协调的方式响应用户需求 实现制造的敏捷性 敏捷制造依赖于各种 现代技术和方法 而最具代表性的是敏捷虚拟企业的组织方式和虚拟制造的开 发手段 15 而现在产品越来越复杂 一家企业已不可能单独依靠自己的力量快速 经 济地开发和制造某些复杂的产品 因此 根据任务 由一个企业内部某些部门 或不同企业按照资源 技术和人员的最优配置 快速组成临时性企业即虚拟企 业 才有可能迅速完成既定目标 这种动态联盟的虚拟企业组织方式可以降低 企业风险 使生产能力前所未有地提高 从而缩短产品的上市时间 减少相关 的开发工作量 降低生产成本 16 大型制造类企业集团内部物流体系研究与 应用 4 精益生产 LP 精益生产是对 JIT 生产方式的进一步提炼和理论总结 是一种扩大了的生产 管理 生产方式的概念和理论 它是以整体优化的观点 科学 合理地组织与 配置企业拥有的生产要素 消除生产过程中一切不生产附加价值的劳动和资源 以 人 为中心 以 简化 为手段 以 尽善尽美 为最终目标 使企业适 应市场的应变能力增强 取得更高的经济效益 精益生产的基本原理就是不断 改进 消除对资源的浪费 协力工作和沟通 其中不断改进是精益生产的指导 思想 消除浪费是精益生产的目标 协力工作和沟通是实现精益生产的保证 17 5 并行工程 CE 自从美国国防先进研究计划局于 1987 年 12 月提出了发展并行工程的计划 以来 并行工程的思想正在被越来越多的企业及产品开发人员所接受和采纳 并把它作为迅速抢占市场的重要技术手段 并行工程是集成 并行地设计产品 及其相关过程的系统化方法 它要求产品开发人员从设计的早期即考虑产品生 命周期中的各种因素 其核心内容包括以下四个方面 18 产品开发队伍重构 将传统的部门制或专业组变成以产品 型号 为主线的多功能集成产品开 发团队 ITP 产品开发团队被赋予相应的责权利 对所开发的产品对象负责 这样可以打破功能部门所造成的信息流动不畅的障碍 过程重构 从传统的串行产品开发流程转变成集成的 并行的产品开发过程 并行过 程不仅是活动的并行 更主要的是下游过程在产品开发的早期即参与设计过程 另一方面则是过程的精简 以使信息流动与共享的效率更高 数字化产品定义 包括两方面内容 即 数字化产品模型和产品生命周期数据管理 PDM 数字化工具定义和信息集成 如 DFA DFM CAD CAE CAM 协同工作环境 正如 DEC 公司一位高级经理在 1995 年出版的一本书中所说的那样 并 行工程作为企业的基本战略 对提高企业的竞争能力已变得绝对重要 企业高 层领导的重视程度对并行工程是否能够应用成功起着至关重要的作用 第三章制造企业物流系统分析 企业物流系统是指企业内部产品制造从供应 生产 销售 直至回收 废 弃等整个过程的物料流动 涉及原材料进入 储存 搬运 停放 加工 装配 包装 成品储存 在制品控制等 19 3 1 制造企业物流系统的定义 一个生产企业 从原材料的采购进厂开始 经过一道道工序加工成半成品 然后装配成产品 运至成品库或运至客户 自始至终都离不开物料的流动 这 种在企业内部的物料按照一定的工艺流程要求 借助一定的搬运手段的工具 从一个单位 如供货单位或车间 工位 流入另一个单位 形成了企业物流 企 业中存在的物流网络整体称为企业物流系统 企业的物流过程 由三个阶段组成 即原材料从社会 流 入企业 企业 生产过程中物料在时间和空间上流转 产品从企业 流 给客户 其结构如 3 1 所示 原材料 生产过程 产品 社会 企业 客户 存储 运输 存储 运输 图 3 1 企业的物流过程 从系统角度分析 制造企业物流是一个承受外界环境干扰作用的具有输入 转化 输出功能的自适应体系 图 3 2 的企业物流的水平结构图是邹安全 在 企业物流工程 中对企业物流体系的表述 19 供应 者 原材 料 生产 过程 成品 储存 顾客 回收 废弃物流 销售物流生产物流供应物流 信息流物料流 图 3 2 企 业 物 流的 水 平 结 构 生产企业物流系统的输入 即企业供应物流 它是企业物流过程的起始阶 段 供应物流是保证企业生产经营活动正常进行的前提条件 现代企业生产具 有规模大 品种多 技术复杂的特点 再加上专业化 协作化 共同化的发展 生产社会化程度提高 企业间的生产技术活动更加密切 企业生产活动要素的 投入 首先是生产要素的投入 供应物流包括原材料等一切生产资料的采购 进货运输 仓储 库存管理 用料管理和供料运输 因此 企业供应物流不仅 要保证供应的目标 而且要以最低成本 并以最少消耗来组织供应物流活动 20 21 生产企业物流系统的转换是指企业生产物流 也称厂区物流 车间物流 它是企业物流的核心部分 生产物流包括 各专业工厂或车间的半成品或成品流 转的微观物流 各专业工厂或车间之间以及它们与总厂之间的半成品 成品流转 企业生产物流活动是与整个生产工艺过程相伴的 实际上已构成了生产工艺过 程的一部分 生产物流系统的边界条件起于原材料 配件设备的投入 经过制 造转换为成品 止于从成品库再运到中转部门或直接配送给用户或出口 原料 零部件 燃料等辅助材料从企业仓库或企业的门口 进入到生产线的开始端 再进一步生产 加工过程一个环节接一个环节的流动 在流动过程中 原料等 本身被加工 同时产生一些废料 余料 直到生产加工终结 再流向生产成品 仓库 销售物流是生产企业物流的输出系统 承担完成企业产品的输出任务 并 形成对生产经营活动的反馈因子 销售物流是企业物流终点 同时又是宏观物 流的始点 宏观物流接受它所传递的企业产品 信息以及辐射的经济能量 进 行社会经济范围的信息 交易 实物流通活动 把一个个相对独立的企业子系 统相联合起来 形成社会再生产系统 如果不能很好地组织企业的销售物流 企业生产的产品滞销或脱销 系统的功能则无法实现 经济能量辐射被破坏 产品的劳动价值将无法得以补偿和实现 产品也不能最终为现实有用的产品 回收 废弃物流包括旧物资 边角余料等的回收利用 各种废弃物 废水 废气 废料等 的处理 某微型汽车厂物流系统的的供应物流 就是板材 原辅材料 外协成品件 和覆盖件的采购 销售物流就是成品车的销售 生产物流就是板材经过加工后的覆 盖件和外购的覆盖件在焊装车间经焊接成为白色车身 再经过涂装车间喷漆后 成为有色车身 最后在总装车间装配零部件成为整车 回收 废弃物流是生产 销售和采购的过程中产生旧物资 边角料等的回收利用 废水 废料等废弃物 的处理 在此过程中还伴随着物流信息的产生 3 2 制造企业物流系统分析 3 2 1 企业物流的基本形式 1 制造企业设施布置形式有四种 工艺 功能 布置 产品 流水线 布置 成 组 布置和固定布置 1 工艺布置 ProcessL ayout 又称功能布置 FunctionalL ayout 是将功能相 同或相似的一组设施排列在一起的布置方式 这种布置方式具有较高的柔性 但这种布置方式设备及人员的利用率较低 在制品的数量较多 运输效率低下 单位运输费用较高 且对加工人员的技术要求较高 2 产品布置 ProductL ayout 又称流水线布置 FlowL ineL ayout 这种布置 是为特定的产品或服务对象设计的 产品布置的基础是标准化作业分工 整个 产品被分解成一系列标准化的作业 由专门的人力及加工设备完成 由于不同 标准化之间采用专门的路径 固定的运输设备 所以运输效率较高 单位运输 费用低 加工对象停留时间短 再制品的数量少 整个生产时间缩短 单位产品 的成本较低 但这种布置方式的柔性较差 设备备件的库存较大 3 成组布置 GroupL ayout 在制造业中又称单元制造 CellularM anufacturing 是一种较为先进的布置方法 其基本要素是零件族及机器组 一系 列工艺要求相似的零件组成零件族 针对一个零件族的设备要求形成一系列的 机器 称为机器组 这些机器组称为制造单元 成组布置是将工艺 功能布置系 统转化为产品布置系统 流水线布置系统 相对于工艺布置 由于经过分族 其 加工时间较短 物流效率较高 准备时间较短 同时又具有工艺布置的柔性的 特点 因而 是一种具有发展潜力的布置方式 4 固 定 布置 FixedP ositionL ayout StaticL ayout 是指加工或服务对象位置 固定 或服务设备围绕该固定位置移动的一种布置 这种布置主要是大型项目 的布置叫 从以上简述可以看出各种布置形式不是截然分开的 而是彼此相互联系的 因此 企业设施的布置往往是各种形式的混合 2 企业物流的基本形式 企业物流的常见形式如图 3 3 所示 直线型 L 型 U 型 O 型 S 型 图 3 3 物 流 的 基 本形 式 直线型及 L 型流动是最简单的物流形式 U 型流动使得生产线的接受与运 动处于工厂的同一位置 这样利于物料的手搬运 如叉车可以一次完成接受及 发运任务 接受发运站台可以建一个等 此外 U 型线还是一种利于 JIT 布置 的物流形式 工人处于 U 型的中心 因而可以互相看到彼此的进展并易于合作 0 型流动常见于由物料搬运机器人服务的制造单元 S 型流动常被用于长的装配 线布置中 如汽车装配线 3 2 2 企业物流系统分析方法 制造企业物流系统分析是针对企业物流系统的环境 输入输出情况 物料 性质 流动线路 系统状态 搬运设备与器具 库存等进行全面 系统的调查 与分析 找出问题 求得最佳系统方案 其分析过程如下 1 外部衔接分析对己确定系统边界的物流系统 分析其物料输入与输出系 统的情况 2 输入因素 P Q R S T P Products 指系统物料的种类 Q Quantity 指数量 R Routing 指路线 S Service 指辅助生产与服务过程的部门 T Timing 指物料流动时间等 3 当量物流量计算及物料分类 物流量是指一定时间内通过两物流点的物料数量 当量物流量是指物流运 动过程中一定时间内按规定标准修正 折算的搬运和运输量 21 这种修正与 折算充分考虑了物料在搬运或运输过程中实际消耗的搬运和运输能量等因素 4 物流系统流程分析 1 绘制生产企业生产区的平面图 2 绘制出物流流程图 3 绘制出物流图 5 物流系统状态分析 1 流量矩阵 F 根据系统物流流程图 对应得到关联矩阵 F F 表示从 i 点到 j 点 nijf ij 的物流量 n 为系统平面图编码的数量 当 i 点到 J 点无物流量时 则 0 ijf 2 距离矩阵图 D 根据平面编码图得到距离矩阵图 D D 距离单位可以是米 nijd 千米等 由 F D 可以计算出系统的量矩积和 S 也称搬运工作量 如 3 1 式所示 S 3 1 ij n1jidf 3 绘制 F D 图 即流量距离图 6 可行方案的建立与调整 一般情况下 系统的搬运费用不易得到 在进行方案比较时可用 S 来代替 7 方案的评价及选择 3 3 制造企业物流系统优化方法 常用的企业物流系统系统优化方法有 1 数学规划 包括静态和动态优化规划法 主要运用线性规划 整数规划 非线性规划等数学规划技术 研究分配有限的资源以取得最大效果的数学理论 和方法 解决物资调运 分配和人员分派的优化等问题 它是一种定量分析优化 方法 2 定性分析 运用一些经验法则 利用图表 逻辑关系等抽象概念表示系统 内部输入和输出的关系 通过对比分析对物流系统进行优化 第四章 某微型汽车厂的生产物流分析和优化 4 1 某微型汽车厂的物流现状 某微型 汽 车厂生产的产品是微型货车和微型面包车 以微型面包车为主 它的年产量为 10 万台微型面包车 其主要生产车间是冲压车间 焊装车间 涂 装车间和总装车间 直接为生产服务的部门是技术部门 工艺处 技术处和质量 处 生产计划处 简称生计处 和配套处 冲压车间主要生产微型面包车车身外表面 11 个大的覆盖件 其余 300 多个 小的覆盖件外扩到别的厂家生产 汽车装配过程中所需的成品件是外协件 该 微型汽车厂的外协件 除 发动机和座椅外 的管理和整车的运输都外包给专业的 汽车物流公司 该物流公司租赁微型汽车厂厂区内的两个仓库作为配送中心 一 和 配送中心 二 所有的覆盖件分别由冲压车间和配送中心运送到焊装车间 在这儿完成焊 接的车身称为白皮车身 然后 在涂装车间 白皮车身经过阴极电泳 注胶 打磨 喷涂面漆等工艺 此时出来的车身称为有色车身 接着到总装车间组装 成成品 称为整车 整车路试合格后方可进入成品库 销售公司就把成品库的 整车根据订单分送给各个经销点 配套处负责外协件的采购 用电话或电传给分供应商供货种类 时间和货 物的数量 分供应商 供应发动机 座椅的厂家除外 负责把货物运送到物流公 司的配送中心 接着配送中心负责卸货 清点数量 按订置管理方法归位 然 后配套中心的管理人员开出三联单进行报检 质检处检验合格后 方可配送到 生产线上使用 物流公司主要物流设备 10 辆 4 吨位轻型卡车 9 台叉车 1 辆应急微型卡 车 料架车 部分高位货架 手动液压搬运车 料盒等 4 2 某微型汽车厂生产物流分析 在进行某微型汽车厂的生产物流系统分析时 着重于对微型汽车的生产过 程中物料流量的大小 物料流动的方向 物料流动距离方面的分析 4 2 1 厂内生产物流概况 为了保证零部件的质量 提高分供应商的积极性 一般情况下 同一种零 件有三个分供应商 根据各个分供应商的生产技术 资金和质量保证等情况 微型汽车厂确定各个分供应商配送零部件的比例 每月配套处用电话或传真通 知分供应商在某日之前把货物送到物流公司的配送中心 配套处根据生产计划处制订的生产计划 按照汽车零部件配套目录计算出 所需要的各种零部件相应的总需求量 根据绝对库存 现有库存总量减去当月所 需的数量 计算出相应的采购量 物流公司根据零件的性质及外形尺寸对零部件采取订置管理 把两个配送 中心分为 A G 七个区 并在货物堆放区的地面上用油漆写上零件的名称和图号 配送中心 一 储存有外协的覆盖件堆放区 大件堆放区 小件 标准件 堆放 区和部分高位货架 配送中心 二 主要储存有橡塑件堆放区 危险品堆放区 废 料区等 厂内生产区平面布置简图如图 4 1 所示 1 配送中心理货 物流公司提供总装车间的配送是按照不落地运输的原则进行的 首先在零 部件堆放区旁边设立2平方米的理货区 理货员工在此区域内先去掉零件的外包 装 然后把零件放在专用的料架车 底部有滚轮 前后有挂钩 上 理货完成后 填写料架车上标识卡的内容 把料架车推到配送中心的出口处 由叉车装上轻 型卡车 按指定运输路线分别送到总装车间的某一门口 再用叉车把料架车从 轻型卡车上卸下 最后由人工把料架车推到相应的工位旁边指定的放置区 班 组长在送货单上签收 堆放发动机 空箱 111 72 平米 配送中 心二 配送中 心一 堆放发动机 空箱 147 72 平米 焊装车 间 冲压车 间 发动机 库 总装车 间 涂装车 间 小河 图 4 1 厂内生产区平面布置简图 物流公司的配送计划是根据配套部门的配套计划来制定的 现在总装车间 每天单班生产整车 100 台 而配套中心配送总装车间生产线上零部件是 150 台 套 配送中心的安全库存是 20 天 小件由于体积小 一般都是一次配送 2 3 天 的用量 汽车组装时用的标准件不配送到工位 只在生产线一侧有两个标准件 存放区 生产线上的装配工按照生产工艺的要求 利用休息时间取自己所需的 标准件 工艺处设计的料架车大部分是专用的 料架车是根据汽车零部件的性 质 单件重量 是否易于损坏以及搬运设备的要求等因素设计的 具有防震 防碰撞 它的下边安装滚轮和拖钩 可叠放 料架车宽度在 0 8 1 2 米之间 长度不超过 2 米高度不超过 1 6 米 前后保险杠 仪表板等大件除外 2 厂内生产物流流程 厂内物料运输和搬运的设备情况如图 4 2 所示 堆放发动机 空箱 111 72 平米 配送中 心二 配送中 心一 堆放发动机 空箱 147 72 平米 焊装车 间 冲压车 间 发动机 库 总装车 间 涂装车 间 小河 轻卡 叉车 叉车 叉车汽车 积放链 悬挂式运送 机 汽车 图 4 2 厂区物料配送设备图 从 整个工厂设施布置来看 它是利用产品原则来进行总体布置规划的 整 个生产线分成四个部分 冲压车间 主要生产汽车所需的11件外覆盖件 焊装车 间 主要负责完成所有覆盖件的焊接为整体即白皮车的任务 涂装车间 从焊装 车间出来的白皮车在这里进行除锈 电泳 注胶 打磨 喷涂面漆 总装车间 装配内外饰件 发动机 前后车桥 完成成品汽车 其中成品零件及部分覆盖 件采用外购方式 冲压车间生产覆盖件的原材料用卡车运输到车间内储存区 开平机开平 剪切后 用有轨小车运输到冲压机的附近 然后由两个员工手工抬到冲压机上 进行加工 加工后的合格件储存在该车间一侧的储存区 然后根据生产计划用 又车运输到焊装车间相应的工位附近 焊装车间把配送中心 一 和冲压车间搬 运来的覆盖件焊接成的车身 称为白色车身 白色车身用积放链运输到涂装车 间 经过加工后再用另一条积放链运输到总装车间 这时的车身称为有色车身 3 总装车间的物流流程 总装车间是厂内主要的生产车间 该车间的平面简图如图 3 3 所示 整个 车 间由一条滑翘线 吊装线和宽板线三部分组成 滑翘线主要安装车的内饰件 线束 顶衬 玻璃升降器 暖风机 散热器 前保险杠及空调管路等 吊装线主 要装配全车油管 发动机 后车桥 传动轴 消音器 轮胎 油箱和前悬等底 盘件 宽板线装配仪表板 换挡机构 前后风挡玻璃 门内饰件 座椅 排气 加油加液等 整车车型配置有三种 标准型 空调与非空调 豪华型和经济型 通过打在车身上 VIM 及检验卡片就可知道车型 汽车厂的生产以标准型为主 整个装配线顺序固定不变 线下组装工位 发动机组装 后桥 油箱 轮胎 前 保险杠 仪表板 门玻璃和窗框共七个 总装车间从 A B C D 工位采用滑翘式 输送机系统进行输送 从 D E F G 工位采用积放链式悬挂输送机进行输送 最后 从 H 工 J 工位采用板边式输送机进行输送 总装车间把配送中心 一 和 二 运送来的零部件在生产线上组装成为整车 再经过检验 路试合格后方可储存在成品库里 休息区2 3 发动机 装配区 滑翘线 装配总线 1 吊装线 动力装配线 油箱组装 4 A D B C F G 8 5 7 6 调试线 宽板线 仪表板组装 最终装配线 H IJ 后桥组装 检 测 线 返 修 区 A B C D 滑翘 线 D E F G 吊装 线 G H I J 宽板线 生产线的流向 车间门 1 8 车间门编 号 涂装车间积放链 图 4 3 总装车间平面简图 4 2 2 企业物流分析的图表方法 常用物流图表分析方法有线图 工艺流程图 物流布置简图等 1 线图 线图就是用节点代表各个部门 再将各个部门间发生的物流流动用直线或 弧线连接起来 直观地分析物流强弱的一种物流分析方法 直线用来表示相邻 部门间发生的物流 弧线用来表示不相邻部门间发生的物流 上方的弧线表示 跳跃 下方的弧线表示回退 采用不同的线形来区分不同的物流内容 线图主 要适合进行简单分析 图 3 4 中 A 产品经过接料 检验 包装三道工序 B 产 品经过接料 加工 检验和包装四道工序 从图中可知 B 产品在加工中出现回 退现象 1 3 2 4 A B 图 4 4 线图 2 从至表 From To Charts 从至表是用于表示不同部门之间物料量流动的大小 是一种定量化的物流 分析工具 从形式上看从至表是正方矩阵 其行数等于部门或工作站的数目 行中部门按照统一的顺序排列 该矩阵中的元素 i J 代表从行中的部门 i 至列 中 J 之间物料流动的总量 在制定从至表时 首先必须明确不同部门之间物流 量的大小 这就需要对产品的工艺及产量信息进行分析 可以提供有关产品零 件流动信息的主要是工艺文件 关于产品产量的数据可以从产品预测中得到这 样 将工艺数据和产量数据结合在一起 就可以确定在工作站 部门之间物料流 动的数量 3 工艺流程表 这种表采用物流标准符号 如图 4 5 所示 来表示每一个工艺过程 将某一种 产品整个加工工艺中的各种物料搬运全部列在一起 分析统计各项活动的次数 比例 时间比例 以寻求提高物流效率的关键 加工 运输 检查 储存 延期 图 4 一 5 物流标准符号 根据微型汽车厂内物料的流程 则厂内的工艺流程图如图 4 6 所示 板材验收 冲压车间材料库 加工 延迟 焊接 外协件验收 配送中心 涂装 成品库 装配 检验 图 4 6 厂内物料工艺流程图 4 物流布置简图 物流布置简图是对不同布置方案各部位的不同物流强度进行计算分析 并 标明在以不同布置方案为基础绘制的布置图上 以便于综合论证比较13 31 4 2 3 生产物流系统的分析 本文主要对总装车间的配件数量 运送方向和运送距离等要素进行分析 1 生产节拍R 按照大量流水线生产方式的期量标准 19 由下式计算生产节拍R R t Q t Q 4 1 效 o 其中 R 流 水线的节拍 分钟 台 t 计划期有效的工作时间 分钟 效 Q 计划期制品产量 台 t 计划期日历工作时间 分钟 o 时间有效利用系数 一般取 0 9 0 96 该汽车厂的年产量10万台 即N 10 台 5 总装车间每天二班轮换 除去休息及辅助时间后单班有效作业时间为 420分钟 则 n 0 9 5 t 2X420X250X0 96 2X10 分 钟效 5 由式 3 1 得 R 2分钟 台 即总装车间的生产节拍是2分钟 2 当量物流 总装车间的单班的部分物料分类及其当量系数如表 4 1 所示 4 1 部分物料分类及物流量 序号 名称 Q 分类 P 当班当量物流 1 顶衬 a 6 6 2 全车油管 b 2 3 散热器 c 4 4 后桥总成 d 25 5 前减震器 e 4 2 6 油箱 f 11 1 7 前保险杆 g 50 8 车制动器 h 3 7 9 轮胎 i 20 10 仪表板 j 33 3 11 内饰板 k 2 8 12 换挡机构 l 2 13 风挡玻璃 m 3 3 根据该汽车厂目前总装车间生产线上的料架车使用情况 把使用频率比较 高的一种料架车作为计算当量物流的基础 因为零部件料架车的数量对装卸搬 运物流量的影响比货物零部件本身的重量影响更大 本文以一台外形尺寸为 1200 X 1000 X 900毫米 的料架车的物流量为当量物流单位1 求出总装车间的 单班的部分物料分类及其当量系数 3 P Q图 以单 班 的 当量物流量P为纵坐标 物料分类Q为横坐标 按当量物流量大 小依次排列 绘出P Q图 0 10 20 30 40 50 gj d i f A部 门 e c h m k b l图 4 7 单班 P 一 Q 图 由图4 7 单班P Q图可知 g j d i f 零件的配送中心必须靠近总装车 间布置 其余成品件在条件许可情况下也尽可能地靠近总装车间布置 这样既 缩短了物料的搬运距离 也减少了搬运量 符合企业物流优化的近距离原则 4 物料流程 该厂的生产物流的流程示意图如图3 8所示 钢板卷材由汽车直接运到冲压 车间材料区 开平机开平后剪切下料 由有轨拖车输送到四台液压机处 经过 冲压 剪裁 冲孔 翻边四道工序的输送由人工完成 加工后的覆盖件由工人 装入料箱 然后用电动双梁起重机堆放在冲压车间内的存放区 最后用叉车把 覆盖件料箱运输到焊装车间 外协的覆盖件由配送中心用叉车送到焊装车间相 位的工位 堆放发动机空箱 111 72 平米 配送中 心二 配送中 心一 堆放发动机空箱 147 72 平米 焊装车 间 冲压车 间 发动机 库 总装车 间 涂装车 间 小河 料架车 轻卡 叉车 料箱 叉车 包装箱 叉车 汽车 积放链 悬挂式运送机 成品库 检验 图 4 8 生产物料流程示意图 焊接完成的白皮车身通过积放链式悬挂机运输到涂装车间 涂装车间涂装 合格的车身经过 420 米长积放链式输送机输送到总装车间 配送中心的成品件 在出口处用一台叉车把料架车装入轻型卡车 然后运输到总装车间 4 号门口 卷材 汽车 用另一台叉车卸下料架车 由人工把料架车推到相应的工位 总装完成的整车 经过调整 通过检测线 路试合格后方可入成品库 发动机库在总装车间 1 号门口对面 按看板式采用叉车送至动力装配区 发 动机组装区 开箱后用单轨电动葫芦调起放在无动力滚筒组装升降平台的一端 加注润滑油 安装支架后到另一端由单轨电动葫芦送到发动机装配升降平台上 后桥 组 装 所需要的零件由料架车送到后桥分装区 组装后制动器 加注机油 后 由升降平台送到后桥装配升降平台上 油箱的线下组装平台位于吊装线油箱装配工位附近 仪表板的线下组装平台位于宽板线仪表板装配工位的附近 车轮分装采用三合一 组装 充气和动平衡 轮胎装配机 装配区位于发动机 仓库内 总装车间的生产线由三部分组成 总装配线 滑翘线 动力装配线 吊装线 和 最 终装配线 宽板线 1 滑翘线 涂装输送来的有色车身 通过升降机 从积放链上输送到滑翘线 上 滑翘式输送机系统主要用于总装 内饰线和底盘线以及中间半成品车 且 空翘体具有储存的功能 它具有运动平衡 安全可靠 便于操作等特点 同时 根据具体需要可对各单元设备重新组合 而使其具有较强的适应性 组成该系 统的单元设备主要有 自由滚床 动力滚床 常温和高温 移行滚床 回转滚床 顶升滚床 顶升回转滚床 倾覆滚床 单双链式机 翘体堆拆垛机 停止器 定位装置 承载翘体等 该车间的滑翘线速度可在 0 4 米 分钟 滑翘线布置是 u 型 称为车身内 饰线 车身长度是 3 6 米 工位间距为 5 6 米 根据生产节拍 2 分钟 台 则滑 翘线的最小输送速度应为 2 8 米 分钟 2 吊装线 动力装配线上是一条反向积放输送链 上面装有跟踪随行机构 当滑翘线运动至升降机时 输送机在升降相同位置处停下来 合拢后将车身吊 起 进入动力装配线 动力装配线主要完成全车油管 发动机 后桥 前悬架 总成 油箱 空气滤清器 后保险杠和车轮等底盘零部件的安装和连接