面向配套約束的航天物資管理模式分析與改善

余子開， 宋虎， 范文超， 武晨鵬

（上海航天設備制造總廠，上海200245）

0 引言

航天制造業是典型的面向訂單企業，其生產都是按照客戶需求而安排的。隨著航天事業的快速發展，高密度發射呈現常態化，型號研制生產任務劇增，研制周期越來越短，多型號并舉對物資供應的要求越來越高，搶奪供應資源的競爭日趨激烈，物資供應風險顯著增加[1-2]。現有的物資管理模式難以適應內外部環境變化的要求。

針對企業生產實際中遇到的因物資短缺或配送不及時，導致生產線不平衡的問題，本文根據某航天企業生產的特點，研究了考慮配套約束的物資管理方法及物資配送流程。分析了短線物資配套管理方法，給出了面向信息化的物資管理模型，采用ECRS原則建立了優化物資配送的模型，并通過實例的應用驗證了該模型的有效性與可行性。

1 某航天企業現有物資管理模式現狀分析

面對高密度發射及研制生產任務，企業對物資需求的不確定性日益顯現，供應的物資呈現“多品種、小批量、多批次、短周期”的特點[1]。現有的物資管理模式是需求驅動物資備料，即生產部門提供物資需求信息給物資部門，物資管理部門根據物資需求進行備料，最后各生產部門在生產過程中根據生產計劃進行物資的領用。現有的管理模式存在以下問題：

1）物資短缺時有發生。當型號生產節奏與投產計劃不一致時，需求便發生了變化，尤其是隨著型號研制的深入，研制的不確定性導致生產不確定，進而反映到物資需求的不確定。比如生產過程中經常出現的因質量問題需要將零部組件報廢；因臨時增加的驗證試驗需配套試驗物資；因歸零或舉一反三問題需要將產品進行分解，然后進行重新組裝及調試等，這些臨時的變化都對現有物資的備料產生影響，從而導致物資短缺。同時物資備料過程中因部分原材料、元器件采購周期較長，無法保障及時供應而導致物資短缺。

2）物資配送過程準時性差。現有的物資配送流程是各生產部門根據本部門生產過程中的物資需求，按照本部門生產計劃去對應的物資倉庫領料。這種物資領用配送過程隨意性大、均衡性差、計劃性不足，往往出現扎堆領料或者因配送人員臨時不在工作崗位等原因導致物資無法及時配送至生產現場。同時這種各自為政的物資配送流程存在一定的人力資源浪費及準時性無法監督的問題。

2 考慮配套約束的物資管理方法研究

2.1 短線物資分析

針對上述物資短缺時有發生的問題，將生產過程中容易出現短缺的物資定義為短線物資。根據實際的生產情況，容易出現短缺的物資主要體現在以下幾方面：1）需求量較大的物資，比如各種輔助材料，標準件等，各個型號生產過程中均有需求，由于研制生產的不確定性，物資消耗的速度比較快，容易導致短缺；2）一次性使用的非金屬件或金屬件，比如各種金屬密封圈、非金屬密封圈，彈簧墊圈等，這些零部件一般是一次性使用，容易出現短缺；3）采購周期長的物資[3]，比如一些進口元器件或國產特殊元器件等，有些是國外限制出口的，有些是國內生產能力限制的，比如有特殊要求的電連接器，重要零部件核心原材料等，采購周期長從而導致無法及時交貨，導致短缺。短線物資嚴重影響了現有的生產組織，因此短線物資的備料應該提前準備，主動供應，不能等到生產部門提出需求時才啟動備料工作。

2.2 面向信息化的物資管理方法

物資配套是生產部門和倉庫之間“組合再分配”的中轉加工環節，扮演著“配”、“送”角色[4]。物資配套不及時將直接影響到生產的進度，而庫存的準確性、配套率和數量將直接影響配套操作，進而影響生產的有序進行。因此物資配套與生產現場之間相互交錯，互相關聯，物資管理需要考慮采購、庫存、配送、生產現場使用情況等之間的關系。

某航天企業目前在物資管理、計劃管理方面已經應用了一些信息化系統，比如用于三維結構化工藝編制的PDM系統，用于物資信息管理、計劃管理的ERP系統，以及目前正在推行的MES系統，但是各系統之間的關系仍然未完全打通，整個物資管理還缺少關鍵的物流配送系統來保證物資配送的準時性。因此針對該企業現有物資管理的不足，給出了物資全過程信息化管理模型，如圖1所示。PDM用于三維工藝文件的編制，從而產生物料需求BOM清單，物料需求BOM清單通過接口導入到ERP系統形成生產過程中的物資配套信息。常見的物資主要有3類，分別為外購件、外配套件與自制件(外協件)。不同的物資類型配套方式不同，外購件一般通過直接采購進行配套，外配套件根據型號計劃通知外單位按時配套即可，自制件需要自行生產，包括將部分自制件外協給其它單位生產的外協件。針對外購件需要確保留有一定的庫存量，因此每次物料采購計劃下達后系統會自行檢查是否達到預警數量，一旦達到預警數量將會自動提醒采購人員進行補充采購。外配套件一般易于控制，只需按型號計劃要求通知有關單位按時配套即可。而自制件或外協件需要自己生產或外協他人生產，因此物資配套需要考慮生產現場的物資消耗。生產現場中的物資管理通過MES系統進行管理，當物資齊全時將通過物流系統生成物資配送訂單，配送人員按照訂單進行配送，當物資不齊全時系統將自動更新庫存，通知計劃人員補投生產計劃。物流系統專門用于物資的配送，確保生產需求的物資及時配送到現場，這是航天企業目前的短板。

圖1 面向信息化的物資管理過程模型

3 考慮配套約束的物資配送流程分析與改善

3.1 某航天企業現有物資配送流程分析

某航天企業現有的物資配送流程是各生產部門設立自己的物資配送人員，根據部門生產計劃每天開著運輸車去各倉庫領用需要的物資，如圖2所示，每個生產部門都有相應的物資配送人員去各個倉庫領用自己需要的物資。這種物資配送方式計劃性差，隨意性較大，一旦出現各生產部門扎堆領料或配送人員臨時不在崗時，生產現場需求的物資將無法保證及時送達。這種物資配送流程表面看上去每個生產部分投入的人力及時間成本較低，但對整個企業而言投入的人力及時間成本巨大，造成很大的人力及時間成本浪費。

3.2 物資配送流程改善

針對上述現有物資配送流程存在的問題，采用“ECRS”原則對現有物資配送流程進行消除，合并，重排及簡化[5-6]。具體如下：1）E(Eliminate)，消除。在物資配送流程中消除不必要的工作內容，即消除每個生產部門去各倉庫領用物資的環節，只需下達物資需求訂單。2）C(Combine)，合并。在物資配送流程中合并一些可以合并的工作內容，即合并各生產部門的物資領用功能，組織專門的物資配送隊伍。3）R(Rearrange)，重排。重新排列物資配送流程的各環節，即根據各生產部門及倉庫的具體地理位置，重新排列物資的配送路徑，在企業內部按照一定的路徑進行配送，改變原有各自為政的配送路徑。4）S(Simple)，簡化。經過上述的取消、合并和重排操作后，考慮最終的結果是否以最快捷簡單的方式完成所需的功能。

根據上面的“ECRS”原則的分析，改善后的物資配送模型見圖3。該模型將原有各自獨立無相互聯系的生產部門及倉庫建立新的連接關系，這種連接關系建立的原則是：企業根據各生產部門及倉庫的地理位置關系，設置一個起點位置，按照最短行走路線原則形成閉環。閉環的結果是將所有的生產部門及倉庫連接覆蓋，即從起點開始，行走一圈，經過所有的生產部門及倉庫，這一路徑一經確定將不允許輕易更改，圖3中每個倉庫之間可能有一個或幾個生產部門，也可能沒有生產部門（圖中為說明問題，每個倉庫之間畫一個生產部門）。

圖2 現有物資配送流程

為實現圖3中所示的物資配送流程，需要成立一個專門的物資配送隊伍及投入一套專門的物流配送系統，將原來各生產部門的物資配送人員功能取消，由專門的物資配送隊伍承擔物資配送，倉庫人員根據各生產部門的物資配送訂單及配送時間要求進行備料，物資配送人員根據配送時間要求進行取貨送貨。同時對改善后的物資配送流程的班次時間進行規定，每天按照固定的起點及間隔時間進行物資配送，確保企業內部物資配送的準時性。

改善后的物資配送操作流程如圖4所示，整個操作流程在物流配送系統中監控，通過物流配送系統將物流和信息流進行整合[7]，實現物資配送的準時性。具體操作流程 如 下 ：1）主生產計劃下達后，物資部門進行備料，備料完成后各生產部門根據生產實際對各倉庫下達物資領用訂單，物資領用訂單包含所需零部件的圖號、名稱、數量、BOM版本信息，配送時間要求等；2）倉庫按照物資訂單進行配套準備，根據訂單配送時間先后順序要求，將物資放入運輸周轉箱，周轉箱中放入物資配送訂單信息，同時物資配送人員獲取配送信息；3）配送人員根據運輸固定路線依次途徑各倉庫及各生產部門，此時各倉庫已將各生產部門需求的物資分門別類的裝入收集箱，等待配送人員的收取;4）配送人員按照運輸固定路線經過某個生產部門時將上一倉庫配送給該生產部門的物資交付該生產部門;5）生產部門接收人員對照物資需求訂單信息進行核對，確認是否接收，如果實物與物資需求訂單不一致可不予接收，等倉庫核對并配套正確再簽收;6）最后的配送流程是否結束由配送人員根據物資訂單簽收情況進行確定。

圖3 改善后的物資配送模型

3.3 實例分析

圖4 物資配送操作流程

根據上述改進后的物資配送模型及操作流程，結合某航天企業實際進行分析，某航天企業有10個生產部門，共有6個大的倉庫，包括標準件倉庫、元器件倉庫、黑色金屬倉庫、有色輔料化工倉庫、五金工具勞防倉庫、半成品倉庫等。原來每個生產部門都有專門負責物資配送的人員，并且每個生產部門至少配置1輛物資運輸車輛。根據改善后的物資配送模型，各生產部門可以不再配備從事物資配送的人員。改善后的物資配送模型需要成立專門的物資配送隊伍，以1名司機、2名配送人員計算，共需3名人員。改善后的物資配送模型具體操作流程如下：1）每天上午8:00開始，每隔1.5 h安排一個班次準時按運輸固定路線進行物資配送；2）每個班次1名司機，2名物資搬運人員，1輛運輸車，每天來回循環配送；3）各生產部門物資領用訂單最短要求配送時間為2 h，避免訂單的扎推不均衡導致倉庫人員的工作強度不均衡；4）整個物資配送過程在專門的物流系統中運行，確保整個過程得到監控。具體對比結果如表1，通過對比分析，改善后的物資配送模型優化了人員需求，節約了時間、人力和物力成本。同時整個物資配送流程在物流系統上進行監控，可以真實準確地反映出各倉庫在各時間點上的物資配送信息，從而有利于合理安排倉庫人員進行物資準備。

表1 改善前后效果對比分析表

4 結語

本文針對航天制造業因配套約束導致生產難以有序進行的問題，在調查和分析某航天企業生產實際的基礎上，總結出影響航天物資配套不及時的兩大因素為短線物資的管理及物資配送過程。針對短線物資的管理，給出面向信息化的物資管理方法及模型；針對物資配送流程，分析原有流程的不足，采用ECRS原則提出改進后的物資配送模型，并給出該模型的操作方法，最后用實際的應用實例說明該模型的可行性與有效性，為其它企業的物資管理及物資配送提供了參考。

[1]郭蓬舟,徐心宇,王朝陽,等.航天型號通用物資管理模式的探索與實踐[J].航天工業管理,2014(增刊1):53-55.

[2]厲立.航空科研院所物資管理優化研究[J].經營管理者,2013(19):92.

[3]王國義,梁訓波,姬建紅,等.淺談短線物資供應管理辦法[J].科技創新導報,2016,13(3):134-135.

[4]李海川.基于信息化的裝備制造業物資配套模式[J].機械,2009,36(10):67-70.

[5]宗廷軍,李有春,張兵.基于ECRS的發動機研制流程優化實踐[J].航天工業管理,2015(8):46-48.

[6]王雨,李美燕,張紅菊.基于ECRS原則與動態規劃的倉儲作業流程優化[J].山東交通學院學報,2016,24(4):26-35.

[7]端存真,薛善良,李建平,等.航天產品準時裝配管理技術研究[J].中國制造業信息化,2012,41(17):1-4. （責任編輯 馬忠臣）