基于多頻次納入的生產物流精準化供給模式研究

文/毛艷偉 張明月

0 引言

在汽車的生產制造過程中，耗時最多的并非加工、裝配等必須環節，而是運輸、搬運、存儲、配送及流通加工的生產物流環節。有數據顯示，汽車零部件在物流環節中的時間超過90%。這種非效益性耗時嚴重降低了汽車制造企業的生產效率，增加了汽車的制造成本。對汽車生產物流活動進行研究與改進，在提升企業的生產效率和競爭力等方面均有著極為重要的意義。

1 物流模式概述

在汽車生產物流一次物流作業中，各物流環節的資源配置分布如圖1所示。

圖1 汽車生產廠內一次物流各環節資源配置比例

其中，約70%的時間和資源集中在集配、供給（返空）環節。在集配、供給環節中，有以下5種物流模式：（1）看板供給。看板模式的信息來源于線邊消耗，依據整包裝標準收容數（SNP）的消耗量，向供應商或倉庫發出要貨指令到最后集結上線。（2）按需模式。按需模式依據排產計劃、倉庫庫存與整車下線情況，并結合BOM 清單計算物料需求，依據系統指導從取貨到最后集結上線（生產線或KIT）。（3）JIS 供給模式（just in sequence）。主機廠把總裝生產順序信息（PBS 車型順序信息）傳遞給供應商，供應商按生產順序供給到線邊（外同步），或在工廠內按內制順序裝載供給到生產線（內同步）。（4）順引模式。即順序引取，指零部件供貨廠家按照整車廠發布的車輛裝配的確定順序，將零部件排序，在規定的時間內將排好序的零部件送到整車廠生產線側的模式。（5）順建模式。將大件或種類較多的零部件按照組裝生產線的組裝順序進行供給。

目前，順建模式、順引模式、JIS 供給模式實現了零件的準時制供給，但適用對象大多為直送線邊的大件，針對供給KIT 的大件、膠箱小件的精準化供給模式在行業內研究較少，因此本文以A 工廠總裝車間KIT 區零件為研究對象，通過現狀分析、行業調研及模式改善，提出廠內物流供給新模式設想。

2 物流現狀分析

2.1 物流模式現狀

目前，A 工廠約90%的零部件入廠物流采用循環取貨模式，零部件由B、C、D 三家物流商取貨后進入各自倉庫，集配后按納期運輸至廠內。零部件到達廠內后需經過驗收、卸貨、入庫、分揀、存儲、集配、供給、返空等環節，作業流程如圖2所示。

圖2 A工廠廠內物流作業流程

其中，集配、供給兩個環節緊密聯系，集配供給即按生產線需求備貨，組成一定需求量后由牽引車（或其他方式）送到生產線邊，具體可分為大件集配供給與小件集配供給。大件集配供給是指牽引車司機巡線后記錄線邊補缺信息，并告知倉庫叉車司機做大件集配，然后供給到線邊并做空滿交換（少部分零件采用按需模式供給）；小件集配供給是根據系統指示（備貨指示清單）進行零部件集配作業，牽引車司機供給到線邊料架投料并回收空箱（缺件時由牽引車司機巡線后記錄線邊補缺信息，并告知手工集配員分揀集配）。其作業模式及信息傳遞模式如圖3所示。

圖3 A工廠零件集配-供給模式

2.2 問題分析

從作業時間來看，采用巡線供給方式，集配人員的作業完全依賴于供給作業員，通過人工指示信息存在延遲、經驗性及主觀性強的問題，無法做到平準化。而且，在大件集配環節，供給人員將空料架返回倉庫后，需等待集配人員卸空料架、集配滿料架，造成約20%的工時浪費。因此，需要思考一種新供給模式，降低集配供給環節的工時浪費，提升物流效率。

2.3 精準化供給模式方案設想

精準化供給模式方案采用按計劃供給模式，供應商按2H 的2n倍數（供給周期的倍數）出貨。零部件到達廠內后按卸貨單元在出發鏈暫存，按卸貨單元供給上線的零件直接就近供給投料，消除分揀和集配環節（如圖4）。其中，供給批量是指1個供給崗位固定供給周期的作業量；卸貨單元是以固定供貨周期（同納時）和供給批量為基準進行出貨并集結的零件集合；出發鏈是以卸貨單元存儲的待上線零件，每條出發鏈含空滿兩個料道，在臺車上平鋪存儲。

圖4 汽車生產物流精準化供給模式設想

3 精準化供給模式設計

3.1 設計說明

供應商需要根據每個零件的補貨周期需求量打包發貨，調達物流商取貨后將零件運輸至大集配倉庫。零件到達大集配庫后不做拆包作業，按照分時段納時、按卸貨單元多頻次交貨至廠內。驗收后卸貨至出發鏈臺車上，無需分揀、集配，按卸貨單元供給上線的零件直接就近供給投料（小件平托到貨，每托最多混4種零件，在線邊需要拆除打包纏繞膜，過程中包裝形態不變）。詳細業務流程如圖5所示。

圖5 廠內物流精準化供給模式

3.2 規則設置

采用逆序的規劃原則，由生產線→KIT 區→雨棚（倉庫）→大集配庫→供應商出貨進行規劃，具體邏輯如圖6所示。

圖6 汽車生產物流精準化供給規劃原則

KIT 補貨：1）KIT 區庫存保持2H 以上；2）大件按照2n/3小時周期補貨；3）小件按照2n小時周期補貨；4）KIT 最多放一天的庫存。

供給批量：大件供給一趟2/3H，小件供給一趟2H。

卸貨單元：1）按照順序在臺車上平鋪；2）一空一滿，空滿交換，滿鏈開鏈時，空鏈貨物全到齊；3）投料之前，過程中不拆包。

供應商出貨：供應商需要根據每個零件的補貨周期需求量打包發貨。

3.3 KIT補貨邏輯

KIT 補貨邏輯即供應商出貨邏輯，依據當前生產實際，小件最小供給周期為2H。大件最小供給周期為2/3H。綜合考慮KIT 最大庫存（庫存大的零件可以適當考慮減少供給頻次，增大供給周期）和運輸效率（盡可能增加運輸批量，減少運輸頻次），所有零件的供給周期設置為2H 的2n倍數（為了保持均衡訂單呈等比偶數分布），詳見表1。

表1 供應商出貨周期

以A 供應商為例，A1零件2H 出貨一次，那么A1零件每個納期都會出貨；A2零件4H 出貨一次，那么A2零件每隔一個時段出貨；A3零件8H 出貨一次，那么A3每隔3個時段出貨。以此類推，零件錯開時段出貨，最終保證每個納期的零件總貨量基本均衡。具體出貨邏輯如圖7所示。

圖7 供應商出貨邏輯

3.4 供給批量

大件的供給批量為2/3H 的貨量，小件的供給批量為2H 的貨量。根據DST 公式分別測算大小件的供給人力，得到作業編成，再根據貨量均衡的原則，得到大、小件的供給批量（見圖8、圖9）。

圖8 大件供給批量

圖9 小件供給批量

3.5 卸貨單元

根據KIT 布局和貨量進行崗位劃分，相鄰KIT 區的零件劃分到1個供給崗位，每個供給崗位的貨量/路線/供給時間基本固定，相同納時的零件歸為1個卸貨單元，1個卸貨單元=單次供給批量，1個供應商可以供給多個卸貨單元。具體卸貨單元劃分如圖10所示。

圖10 卸貨單元劃分邏輯

3.6 出發鏈

零部件到貨驗收后直接卸貨至出發鏈臺車暫存，每個出發鏈設置1空1滿2個料道交替使用，出發鏈旁預留叉車作業通道。出發鏈可以設置橫向和縱向2種料道，出發鏈料道布局需結合總裝車間CAD 布局圖進行設定。具體布局如圖11所示。

圖11 出發鏈布局

3.7 系統指示

方案的本質是推式按計劃供給，可以通過安東（Anton）系統實現拉動指示；

貨物驗收完畢后由卸貨叉車將貨物搬入出發鏈區域（出發鏈一用一備）；

安東系統指示作業人員輸送一輛車的部品（一個卸貨單元=一個供給單元），形成由后工序拉動的送貨方式；

系統每下線n臺車，安燈跳動，指示下一鏈作業（見圖12）。

圖12 系統指示流程

3.8 實施效果

新模式實施效果取A 工廠總裝KIT 區部分零件研究結果，見表2。

4 結論

本文以A 工廠總裝車間KIT 件為研究對象，對零件入廠、廠內物流模式進行研究，主要研究結論如下：

（1）在汽車物流行業內首次基于分時段納時多頻次納入的前提，設計生產物流精準化供給模式，廠外、廠內物流各個環節平準化操作，提升生產物流精益化水平；（2）多頻次納時交貨，即零部件按照補貨周期需求量打包出貨，到達大集配庫后不做拆包作業，按分時段納時多頻次交貨至廠內；（3）精準化供給模式，即零部件驗收卸貨后直接在出發鏈，暫存后供給上線，消除分揀和集配環節，實現生產物流的精準化供給；（4）在汽車物流行業內首次引入卸貨單元的概念，即以固定供貨周期（同納時）和供給批量為基準進行出貨并集結的零件集合。

表2 A工廠實施生產物流精準化供給模式效果

有形效益：新模式合計產生收益約120萬元/年（針對入大集配區的總裝KIT 區零件，含人工成本、設備成本、倉儲成本）。

無形效益：降低零部件庫存周期，降低庫存占用資金；提升庫存管理精度，減少庫存管理人員；減少人車交互作業，減低安全風險。