汽車制造企業(yè)零部件精益物流實(shí)施與控制

慕艷平 杜俊志

（1、武漢商業(yè)服務(wù)學(xué)院 湖北 武漢 4300562、艾普工華科技（武漢）有限公司 湖北 武漢 430074）

一輛汽車由上萬(wàn)個(gè)零部件組成，組織生產(chǎn)需要上百家直接供應(yīng)商和幾千種外協(xié)零件（或總成），其物流系統(tǒng)十分復(fù)雜。隨著汽車銷售向訂單式生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，汽車公司的物流系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)需要具有更高的彈性。精益思維與精益生產(chǎn)系統(tǒng)起源于20世紀(jì)50年代的豐田汽車公司，在80年代中期被歐美企業(yè)紛紛采用。MES，即制造執(zhí)行系統(tǒng)，是美國(guó)制造研究和生產(chǎn)管理界于20世紀(jì)90年代提出的關(guān)于生產(chǎn)組織和管理的新概念。借助MES等系統(tǒng)的實(shí)施是實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)系統(tǒng)與精益零部件物流管理的有效方式。

一、物料分類供應(yīng)策略

在汽車制造企業(yè)，要求通過(guò)實(shí)現(xiàn)廠外和廠內(nèi)物料供應(yīng)與配送機(jī)制，確保在正確的時(shí)間、按正確的順序、正確的運(yùn)送方式，將正確數(shù)量的零部件送到正確的工位，消除或降低停工等待物料的現(xiàn)象，提高反應(yīng)速度。

廠外物料需求通過(guò)MES系統(tǒng)的物料拉動(dòng)系統(tǒng)對(duì)外發(fā)布，告知各個(gè)零部件供應(yīng)商，按照計(jì)劃日期準(zhǔn)時(shí)供貨。當(dāng)供應(yīng)商貨物送到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之后，通知生產(chǎn)單位通過(guò)掃描配送清單上的條碼信息進(jìn)行物料檢測(cè)，通過(guò)和PDM系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件圖紙及尺寸查看功能，用于初步驗(yàn)證物料信息。針對(duì)部分物料備貨周期較長(zhǎng)的物料可通過(guò)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）中的WMS倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該類物料的安全庫(kù)存管理，以及物料收貨、交驗(yàn)、物料入庫(kù)上架、物料下架出庫(kù)、盤(pán)存，并可依照供應(yīng)鏈發(fā)布序列組織倉(cāng)儲(chǔ)中心物料的同步配送。

廠內(nèi)物料需求清單可根據(jù)物料的性質(zhì)、大小對(duì)物料進(jìn)行分類，并通過(guò)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）設(shè)置相應(yīng)的看板配送觸發(fā)機(jī)制、計(jì)劃配送、ANDON配送、序列配送、SPS配送等配送模式進(jìn)行配送。

二、廠內(nèi)零部件物流管理

1、廠內(nèi)零部件物流配送模式

通過(guò)MES系統(tǒng)編排的生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)劃，在車型的上線啟動(dòng)時(shí)間確定后，統(tǒng)計(jì)出零部件的需求量，從而生成相應(yīng)的物料需求計(jì)劃，零部件供應(yīng)部門(mén)根據(jù)物料需求計(jì)劃表中的物料名稱以及定額數(shù)量按時(shí)間點(diǎn)要求組織物料的配送。針對(duì)生產(chǎn)線物料配送，可根據(jù)物料類型的配送模式大致分為：計(jì)劃件、序列件、SPS（根據(jù)裝配線的生產(chǎn)需要成套排序供給的物料集合）件、ANDON（一個(gè)可視化的管理工具，通過(guò)信號(hào)傳遞來(lái)對(duì)物料進(jìn)行拉動(dòng)，保證現(xiàn)場(chǎng)物料的即時(shí)供應(yīng)）件以及看板件。

2、計(jì)劃件物料

計(jì)劃件物料主要是通用零件，也可將其他配送模式的物料先按照計(jì)劃件模式預(yù)先配送至當(dāng)日庫(kù)。MES系統(tǒng)根據(jù)1—3日生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)算出計(jì)劃件的數(shù)量需求，并向供應(yīng)商或中轉(zhuǎn)商下達(dá)送貨信息。供應(yīng)商或中轉(zhuǎn)商在生產(chǎn)的當(dāng)天（或由用戶設(shè)定定時(shí)間）將所有物料按時(shí)、按量送入主機(jī)廠。其送貨方式如圖1所示。

圖1 計(jì)劃件物流過(guò)程

在計(jì)劃件訂貨清單通過(guò)對(duì)外信息平臺(tái)發(fā)布信息后，供應(yīng)商或中轉(zhuǎn)庫(kù)把物料送到主機(jī)廠將會(huì)采用以下幾種不同的廠內(nèi)物流方式：（1）直接送到生產(chǎn)線；（2）送入當(dāng)日存儲(chǔ)庫(kù)，當(dāng)生產(chǎn)線需要時(shí)直接送入生產(chǎn)線；（3）先卸貨到當(dāng)日庫(kù)，然后部分送入SPS區(qū)等待揀貨，最后送到生產(chǎn)線；（4）先卸貨到當(dāng)日庫(kù)，然后部分送入線邊看板處。若看板區(qū)域缺貨則從當(dāng)日庫(kù)運(yùn)貨來(lái)補(bǔ)充。

3、序列件物料

序列件不同于計(jì)劃件，它需要按照實(shí)際生產(chǎn)的需求順序進(jìn)行配送。序列件配送的主要流程如下：（1）MES系統(tǒng)在排序信息發(fā)布點(diǎn)條碼掃描后記錄產(chǎn)品隊(duì)列；（2）MES系統(tǒng)根據(jù)車型隊(duì)列生成實(shí)時(shí)訂貨清單，清單內(nèi)容包括物料的型號(hào)、名稱、需求數(shù)量及排列順序、到貨時(shí)間、送入地點(diǎn)、供應(yīng)商等；（3）生成的序列件需求信息在對(duì)外信息平臺(tái)發(fā)布，供應(yīng)商或者中轉(zhuǎn)庫(kù)人員登錄并按平臺(tái)上發(fā)布的信息進(jìn)行送貨；（4）對(duì)需要內(nèi)部排序的物料，生成內(nèi)排序清單，由當(dāng)日庫(kù)工作人員按照清單進(jìn)行內(nèi)排序送貨至線邊。序列件配送的主要流程如圖2所示。

4、SPS 臺(tái)套件物料

SPS（Set Parts Supply）是根據(jù)裝配線的生產(chǎn)需要成套排序供給的物料集合。通常SPS件采用的專用物流周轉(zhuǎn)容器稱為SPS小車，每一輛SPS小車上都是某段生產(chǎn)線單臺(tái)套生產(chǎn)所需要特定物料。由于SPS區(qū)臨近生產(chǎn)線，SPS揀貨區(qū)的物流作業(yè)人員按照生產(chǎn)指示（該指示根據(jù)上線順序生成并按下線實(shí)績(jī)控制進(jìn)度）在貨架上揀取一套零部件放于SPS小車中，并用臺(tái)車送到線側(cè)，實(shí)現(xiàn)部品小批量多頻次的輸送，循環(huán)流轉(zhuǎn)。裝配線邊的SPS件配送的主要流程為：（1）MES系統(tǒng)在排序信息收貨點(diǎn)掃碼后記錄車型隊(duì)列；（2）MES系統(tǒng)根據(jù)MBOM和SPS配置信息生成SPS件用料標(biāo)簽（SPS小車一車一單）和SPS小料盒批次揀貨清單，并由SPS揀貨區(qū)打印機(jī)分別自動(dòng)打?。唬?）揀貨員安裝SPS揀貨標(biāo)簽順序進(jìn)行揀貨；（4）SPS離開(kāi)揀貨區(qū)時(shí)掃碼（條碼在SPS件用料標(biāo)簽上）出庫(kù)。

圖2 序列件物流過(guò)程

圖3 SPS臺(tái)套件物流過(guò)程

SPS小車中的物料由若干小料盒和若干直接放在小車中的大型物料組成。SPS揀貨時(shí)，MES系統(tǒng)為SPS小車中的每個(gè)小料盒其生成一個(gè)裝貨清單并編號(hào)，工作人員可以按照編號(hào)和清單向小料盒里揀貨。直接放入箱子內(nèi)的零件看成一個(gè)整體做另外編號(hào)。同時(shí)由MES系統(tǒng)生產(chǎn)一個(gè)小車?yán)浛偳鍐危▋?nèi)容為配送批次及其條碼、直接放入小車的物料清單、送達(dá)區(qū)段/工位）。這種細(xì)分到每一個(gè)小料盒的清單能使新手在沒(méi)人指導(dǎo)的情況下快速無(wú)誤地揀貨。每個(gè)小料盒由于有人負(fù)責(zé)，可實(shí)現(xiàn)專業(yè)化分工，提高操作效率。

5、看板件物料

看板就是表示某工序何時(shí)需要何數(shù)量的某種物料的卡片，又稱為傳票卡。針對(duì)需要按照看板進(jìn)行配送的物料由線邊巡料員根據(jù)看板物料的最低保有量，根據(jù)需要觸發(fā)，觸發(fā)后系統(tǒng)自動(dòng)打印物料看板卡，送料員根據(jù)物料看板進(jìn)行配送?？窗寮ぷ髦饕鞒虨椋海?）巡線員每隔一定時(shí)間進(jìn)行巡線，根據(jù)看板件最低保有量觸發(fā)需配送的看板物料；（2）掃碼信息傳入MES信息系統(tǒng)，系統(tǒng)記錄缺貨信息和看板號(hào)，并指導(dǎo)打印缺貨單的打印機(jī)打印出一次性缺貨清單；（3）將缺貨清單交給送料員，送料員按單據(jù)補(bǔ)料。

6、ANDON 件物料

圖4 看板件物流過(guò)程

圖5 Andon件物流過(guò)程

通過(guò)設(shè)計(jì)一套無(wú)線物料Andon（安燈）系統(tǒng)，解決關(guān)鍵件配送問(wèn)題。由生產(chǎn)線操作人員根據(jù)線邊物料的最低保有量，按需觸發(fā)，觸發(fā)后系統(tǒng)在安燈電子屏幕上顯示待送物料。送料員根據(jù)電子屏幕顯示進(jìn)行配送，送到工位后將安燈復(fù)位；安燈觸發(fā)后系統(tǒng)會(huì)用閃爍方式發(fā)出警告。件物料主要流程為：（1）裝配員工發(fā)現(xiàn)線邊物料不足（少于最低保有量），按下Andon按鈕，燈箱特定號(hào)碼點(diǎn)亮，提醒送貨；（2）當(dāng)日庫(kù)物料員看到Andon后，按照固定批量補(bǔ)貨；（3）物料送到后，物料員將Andon復(fù)位，一段時(shí)間不復(fù)位，系統(tǒng)用聲光提示。

三、供應(yīng)商物流管理的實(shí)施

物料管理主要是對(duì)汽車生產(chǎn)所需的零部件物料進(jìn)行管理，由于ERP系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)物料的采購(gòu)及出入庫(kù)管理，關(guān)于生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)的物料則列入MES管理。物料管理過(guò)程的物料配送業(yè)務(wù)流程為：MES可對(duì)看板、拉料、投料、當(dāng)日庫(kù)配送物料的調(diào)度情況進(jìn)行細(xì)致的跟蹤和告警；依據(jù)在線生成的實(shí)績(jī)，確定在線物料的使用時(shí)間，依據(jù)提前期確定看板送到、投料和內(nèi)發(fā)時(shí)間，再依次確定上游各環(huán)節(jié)的時(shí)間要求；通過(guò)整個(gè)物料調(diào)度環(huán)節(jié)的實(shí)績(jī)采集，能夠盡早地發(fā)現(xiàn)調(diào)度異常的物料，及早采取必要的措施應(yīng)對(duì)；通過(guò)拉料的中轉(zhuǎn)庫(kù)/當(dāng)日庫(kù)預(yù)約，能夠?qū)χ修D(zhuǎn)庫(kù)的供料異常進(jìn)行預(yù)警。

1、物料需求發(fā)布

汽車物料需求計(jì)劃通常提前1—3天，根據(jù)總裝生產(chǎn)計(jì)劃結(jié)合物料BOM 進(jìn)行展開(kāi)，將同類物料進(jìn)行匯總，通過(guò)Internet自動(dòng)發(fā)布給供應(yīng)商或中轉(zhuǎn)庫(kù)，并提供要求送達(dá)時(shí)間、物料條碼標(biāo)識(shí)、送達(dá)貨位區(qū)等關(guān)鍵信息。

2、物料驗(yàn)收

供應(yīng)商根據(jù)物料需求計(jì)劃進(jìn)行配送，MES利用物料條碼實(shí)現(xiàn)快捷方式的物料收貨，驗(yàn)收過(guò)程將記錄供應(yīng)商、供貨批次、數(shù)量等關(guān)鍵信息，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵物料進(jìn)行條碼標(biāo)簽的粘貼，實(shí)現(xiàn)物料的可追溯管理。

3、緊急要貨

在生產(chǎn)過(guò)程及檢驗(yàn)過(guò)程中，針對(duì)缺料現(xiàn)象或質(zhì)量原因，提供緊急要貨管理，在發(fā)布緊急要貨信息后，將通過(guò)物料發(fā)布平臺(tái)公布該緊急要貨信息，供貨商定時(shí)查看后組織發(fā)貨。國(guó)內(nèi)武漢神龍汽車公司要求供應(yīng)商在神龍公司附近設(shè)置中間庫(kù)，來(lái)滿足緊急供貨，通過(guò)這種方式使平均庫(kù)存水平同比下降85%，減少倉(cāng)儲(chǔ)面積60%，減少容器占用70%。

4、供應(yīng)商直送線邊庫(kù)存

汽車主機(jī)廠以看板作為指令，供應(yīng)商按照看板要求（產(chǎn)品需要的數(shù)量，時(shí)間和排產(chǎn)順序等）將外協(xié)件直接運(yùn)到生產(chǎn)線邊，而不進(jìn)入主機(jī)廠的內(nèi)庫(kù)。這種方式對(duì)供應(yīng)商提出了很高的要求：其產(chǎn)品必須達(dá)到質(zhì)量免檢的水平，而且供應(yīng)商必須能夠?qū)嵤┬∨慷囝l次供貨。

對(duì)于對(duì)線邊庫(kù)存，由于在裝配時(shí)大部分物料無(wú)法記錄，因此可采用反沖的方法進(jìn)行。反沖可以在完工報(bào)料時(shí)，統(tǒng)一計(jì)算；也可以根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍和BOM中定義的工藝線路，實(shí)時(shí)計(jì)算出線邊物料的消耗。

另外，根據(jù)從當(dāng)日庫(kù)的出庫(kù)入庫(kù)情況和反沖計(jì)算的結(jié)果，如出線邊庫(kù)的消耗、領(lǐng)用、報(bào)廢和退貨，可以按批次或編號(hào)對(duì)零部件進(jìn)行追溯，能準(zhǔn)確知道物料安裝工位、安裝時(shí)間、物料批次號(hào)或編號(hào)、供應(yīng)商等情況；也可以反方向追溯，根據(jù)懸架識(shí)別碼追溯所有零部件的工位、安裝時(shí)間、物料批次號(hào)或編號(hào)、供應(yīng)商情況。

[1]張霄雯：汽車制造業(yè)精益供應(yīng)鏈物流建模與仿真[D].哈爾濱理工大學(xué)，2010.

[2]寧青青：基于精益物流成本控制的安徽自主品牌汽車企業(yè)跨國(guó)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略研究[J].中國(guó)科技信息，2012（14）.