民機制造業標準件開架式配送方法研究

（上海交通大學 機械與動力學院，上海 200240）

1 引言

SF公司民機進入批產階段以來，服務于民機生產的物料配送系統迎來了新的挑戰。年產量目標的大幅度提升要求物料配送需要以生產為核心，保證生產物料的及時準確供應。

然而當前民機仍基本采用過去經驗開展物料配送工作，制約了民機物料配送的效率和精度，標準件配送存在如下幾項問題，（1）配送方式單一。所有物料基本采用一種模式進行配送，沒有合理的配送計劃或配送準備工作；（2）配送效率低下。根據現行標準件日常配送數據進行統計，平均每完成一本裝配制造大綱配送需耗時33min。（3）特殊出庫頻率高。標準件一般以裝配制造大綱為單位進行配送，然而由于工藝與損耗問題，現場可能需要采用特殊出庫方式向庫房重復領用標準件，增加了生產準備時間，進而制約了客機的生產進度。因此，需要在分析標準件配送屬性的基礎上，為不同屬性的標準件制定不同的配送方案，以保證民機的年產目標。

2 標準件開架式配送概述

2.1 標準件開架式配送

標準件開架式配送是指物流中心依據生產車間的物料需求信息，按照一定的配送提前量，將所需標準件開架物料提前配送至車間“開放式雙匣貨架系統”[1]，車間領料人員直接從“開放式雙匣貨架系統”中實時領取物料的一種配送方式。此配送方式具體描述如圖1所示。

2.2 開放式雙匣貨架系統

開放式雙匣貨架系統分為現場取料區和備料補貨區。生產現場的生產人員依據當前開工裝配制造大綱所需物料，從現場取料區選擇并直接領取物料，完成生產任務。物流作業人員依據開架物料的安全庫存量和最大庫存量，及時將物料配送補貨至備料補貨區。具體如圖2所示。

圖1 標準件開架式配送的概念圖

圖2“開放式雙匣貨架系統”的概念圖

3 標準件開架式配送方法

3.1 標準件開架物料的界定標準

標準件開架物料為總裝、部裝車間生產過程中單機定額需求大于100PC、高頻領用、低值的標準件。其中，高頻領用、低值的標準件的判斷標準如下：

（1）高頻領用標準件：對一個生產周期內所需標準件的出庫頻次從高到低進行排序并按ABC分類法[2]進行分類（A類15%，B類60%，C類25%），其中A類標準件為高頻領用標準件。

（2）低值標準件：對所有標準件進行單位價值的降序排序，并按上述ABC分類法進行分類，其中的C類標準件為低值標準件。

3.2 開架物料的補貨策略

針對標準件開架式配送的特點，采用（t，s，S）策略對標準件開架貨架進行補貨，即每隔固定的時間t對開架標準件庫存進行盤點，庫存小于s時，進行補貨，補貨到庫存S[3]。

（1）S值的確定。（t，s，S）策略的核心是確定s和S。研究文獻中的s和S的最優值計算方法的實際操作性差，故采用（Q，R）庫存策略近似求解[4]。同時因開架標準件均為低值易耗品，故S值可相對較大，設為3個月的需求總量。

（2）s值的確定。在確定t和S的情況下，由服務水平確定s的值。調研分析開架物料的需求分布情況，發現均無明顯分布特征，故采用安全庫存常用的3σ確定S的值[5]。同時考慮到開架物料庫存成本很小而缺貨成本很高，s的值應比3σ法更大一些，故需對標準3σ法求得的s進行一定寬泛，取s=5*u+3*5*s。

3.3 標準件開架式配送流程

標準件開架式配送流程主要涉及生產管理部、物流中心、生產車間、信息化部四個部門，各部門需要相互協作，資源共享。具體配送流程如圖3所示。

圖3 標準件開架式配送流程圖

生產管理部物流中心生產車間信息化部編制并發布生產計劃按生產計劃，采集物料需求信息倉庫接收信息啟動工作按開架標準件清冊將清冊內標準件在M立方物料配送系統中屏蔽倉庫配料開架標準件配送至開架貨架No工位邊交接Yes Yes更新倉庫系統 現場管理車間員工按需取用

3.4 標準件開架式配送操作步驟

在上述配送流程的基礎上，制定詳細的操作步驟，以明確各環節的具體工作內容和責任部門。具體操作步驟見表1。

表1 標準件開架式配送操作步驟

3.5 開架式配送管理辦法

為實行標準件開架式管理，保障開架式配送流程和作業步驟的充分執行，需要制定新的管理辦法和管理細則。具體包括開架標準件車間管理辦法、車間剩余標準件的退庫管理辦法、需求更改審批管理辦法、開架標準件清冊維護管理辦法等。

（1）開架標準件車間管理辦法。該管理辦法主要針對貨權轉移后，車間內部實施的開架標準件管理。包括取用管理細則，清點管理細則，機體多余物排查管理細則等。

（2）車間剩余標準件的退庫管理辦法。由生產車間、物流中心共同制定出車間剩余標準件退庫的管理辦法，定期清理車間生產剩余的標準件，并將生產線剩余的標準件退回庫房。

（3）需求更改審批管理辦法。此管理辦法主要針對生產車間提出月度需求后，因現場材料的過度損耗，或工程設計更改引起的數量需求增加的情況所制定的特殊出庫管理。現場如發生以上情況，由車間填寫定額變量申請單，并按照相關審批流程由相關人員審批。物流中心實施增補配送工作。

（4）開架標準件清冊維護管理辦法。民機在制造過程中，整機所需標準件可能有不同程度的更新，因此需要依據開架標準件界定標準，及時更新開架標準件清冊。物流中心需針對開架標準件清冊的更新、修訂等工作制定相關的工作及審批流程，形成一套有效的管理辦法。

4 標準件開架式配送技術支持

4.1 信息化部搭建配送平臺

實施標準件開架式管理，物流中心對開架標準件清冊內的標準件不再采取以往接收配送通知的方式進行物料配送，而是采取集中配送至線邊物料緩存區的配送方式。這就要求信息化部依據開架標準件配送清冊，搭建開架標準件配送平臺，以實現下述功能。

（1）開架標準件補貨預警平臺。為開架標準件設置開架標準件庫存信息系統，及時更新開架貨架上的標準件庫存信息，并設置開架貨架的安全庫存量。當標準件接近安全庫存量時，觸發開架標準件補貨預警平臺，發出補貨預警。

（2）開架標準件單獨配送。開架標準件集中揀選統一配送的形式，與現有基于裝配制造大綱的配送通知形式的配送不同。信息化部門需搭建開架標準件配送系統，為車間發送補貨需求、物料配送等命令提供單獨平臺，以避免物料的重復發放。

（3）開架標準件單獨交接。開架標準件的補貨量由最大庫存量和安全庫存量決定，而不是依據裝配制造大綱的需求量。因此，應建立單獨的開架標準件物料交接平臺，以實現物流中心和生產車間的貨權轉移。

（4）開架標準件單獨補貨。開架標準件在庫房和線邊物料緩存區的開架貨架均有庫存，信息化部需構建開架標準件補貨系統，當開架標準件庫存達到安全庫存水平時，用于提供車間發出補貨需求，物流中心接收并完成補貨。

4.2 財務部構建開架標準件成本核算體系

目前公司財務部要求，材料稽核以派工號為核算依據，將各種物料（包括標準件）核算至具體工藝文件中。如：裝配車間領用鉚釘須將該鉚釘出庫核算至具體對應的裝配大綱上。

為實施標準件開架式配送，目前的財務核算方式難以滿足。需要財務部調整財務核算方法，針對開架標準件清冊內的標準件以盤點周期為單位時間，使用分攤成本的核算方式將該部分成本分攤至車間具體工位。

4.3 物流中心購置配套設施設備

（1）開架貨架。實施標準件開架式配送，需依據開架標準件清冊和工位物料需求，確定合理的開架貨架占用面積，配置恰當的物料存儲盒和貨架。

經過調查調研分析，民機總裝車間各工位所需物料的相似度較低，因此，需要為每個工位配置開架貨架區。每個工位所需貨架和貨架占用面積的計算方法如下：

①確定所有開架標準件的物料存儲盒規格。統計開架標準件清冊中各類標準件的幾何尺寸，計算最大庫存量下的各類標準件的體積。依據體積參數，將開架標準件分成若干組，每組體積大小相似，使用一種物料存儲盒。從而確定所有開架標準件的物料存儲盒的規格和數量。

②確定各工位所需存儲的物料存儲盒的容積。依據開架物料清冊和各工位物料需求，確定各工位需要開架的標準件和相應的物料存儲盒規格，進而求得各工位所需存儲的物料存儲盒的容積。

③確定各工位開架貨架占用面積和貨架規格。為保證飛機的生產移動，線邊物料緩存區內放置的貨架高度不得高于機翼距地面高度。因此開架貨架的高度設定為1.6m。將各個工位所需各類物料存儲盒的占用體積累加，求得各工位所需存儲體積，則各工位開架貨架占用面積即為存儲體積與貨架高度的比值。

依據各工位所需存儲的物料存儲盒規格、貨架高度、貨架占用面積等參數，確定各工位的開架貨架的規格參數。具體操作步驟如圖4所示。

（2）條碼掃描器。標準件開架式配送的物料交接環節是在車間現場完成，為減少交接環節對車間現場的干擾，保證生產的連續性，提高交接的效率，傳統的交接作業已不能滿足需求。同時，車間人員需要依據當前工作指令，自主選擇所需開架標準件，傳統的物料標識不能保證開架物料選擇準確性和高效性。因此，在開架式配送管理過程中，引入條形碼技術，采用條形碼標識貨架和物料，利用條碼掃描器完成開架物料的實體流動和信息傳遞。

圖4 開架貨架規格參數確定流程

5 標準件開架式配送的優勢

5.1 從供應角度解決制造合理性問題

在民機的生產制造過程中，部分標準件的具體選用要根據現場實際需要來制定。如：機身對接時，因前道工序制造公差和裝配現場不可避免的突發情況，在對接面的鉚釘選用工程圖紙和工藝需求只給出鉚釘的基本牌號和直徑，而鉚釘的長度需要根據現場生產的實際情況按需使用。采用原有的配送方式無法解決這類問題，只能由車間自行確定尺寸并申請領用。采用標準件開架式管理，車間人員可從開架貨架中自行選擇并使用。因此，開架配送能夠從供應角度解決了制造工藝合理性問題。

5.2 提高物料供應的準確性和及時性

標準件開架式配送模式是對開架物料的集中配送，較現階段依據裝配制造大綱的配送模式，物料的揀選次數、配送次數、交接次數顯著降低，提高了物料在物流環節的供應準確性。此外，開架物料由車間人員按需領用，供應及時性較傳統供應模式明顯提高。

在標準件物料采購方面，開架式配送流程中為開架標準件設定了安全庫存量和庫存預警。結合當前庫存水平，物流人員能夠判斷物料是否采購，從庫存方面保證了采購供應的及時性。

5.3 降低物流成本

標準件開架式配送模式能夠顯著縮短物料配送、領用的時間，減少配送作業次數，因此節約了物流作業的時間成本和人工成本，使得項目成本管理更趨于合理。

標準件開架式配送管理方法與標準件通用性強、使用頻度高、對配送順序要求不高的特點相適應，能夠在保證物料供應準確性的前提下，提高供應的及時性，降低物流成本。開架式配送管理方法的推行需要物流中心與生產管理部、生產車間和信息化部協作共贏，以更好的服務于民機的生產，為大客飛機的物資供應奠定良好的基礎。

[1]劉平.創新的供應鏈管理模式—開架管理[J].中外企業家,2013,(7).

[2]王景恒.物流配送關鍵技術優化方法研究[D].長春:吉林大學,2006.

[3]伊俊敏.物流工程[M].北京:電子工業出版社,2009.

[4]黃春.基于供應鏈管理的庫存控制方法研究[D].合肥:合肥工業大學,2009.

[5]劉開來.決策支持系統在庫存管理中的應用[D].長沙:湖南大學,2008.