廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)的應(yīng)用及效果

鐘 磊，趙宏鵬

(天津一汽豐田汽車有限公司 天津300457)

0 引 言

一般生產(chǎn)物流系統(tǒng)分為2個(gè)部分：一部分是由供應(yīng)商至工廠之間的物流系統(tǒng)，以供應(yīng)商為起點(diǎn)，以工廠物流區(qū)為終點(diǎn)，稱之為廠外物流；另一部分是工廠內(nèi)部的物流系統(tǒng)，以工廠物流區(qū)為起點(diǎn)，以生產(chǎn)線物料使用位置為終點(diǎn)，稱之為廠內(nèi)物流。本文主要的研究對(duì)象是后者。

廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)，英文縮寫ILSS(Int Logistics Support System)，是日本豐田汽車公司針對(duì)零部件供給工程人工計(jì)算以及工作量分配開(kāi)發(fā)的一款系統(tǒng)。目的是通過(guò)系統(tǒng)企劃，平準(zhǔn)化地分配作業(yè)者的工作量，最大程度地追求一人工作業(yè)，避免作業(yè)浪費(fèi)，遞減相關(guān)工程人工，提高生產(chǎn)能率。

該系統(tǒng)由日本豐田汽車公司生產(chǎn)物流生計(jì)部開(kāi)發(fā)，運(yùn)用于日本以及全球多個(gè)工廠。筆者所在工廠于近期引進(jìn)了該系統(tǒng)，希望能實(shí)現(xiàn)人工的遞減和生產(chǎn)能率的提升。

1 廠內(nèi)物流供給方式研究

1.1 零部件供給方式分類

豐田的物流體系中，對(duì)于面向生產(chǎn)線的零部件運(yùn)送，基本上分為 2種方式，即：后補(bǔ)充方式和進(jìn)度供給方式。

后補(bǔ)充方式的基本考慮方法是，在生產(chǎn)線及物流區(qū)域都設(shè)置庫(kù)存，以“后補(bǔ)充看板”進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，即先使用再補(bǔ)充。

進(jìn)度供給方式則與后補(bǔ)充完全不同，是遵照準(zhǔn)時(shí)制的生產(chǎn)方式，按照車輛實(shí)際下線的進(jìn)度供給必要數(shù)量的零部件。進(jìn)度供給方式是通過(guò)電子看板采購(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

1.2 進(jìn)度供給下零部件的運(yùn)用

在進(jìn)度供給的基礎(chǔ)之上，零部件根據(jù)其各自的特性又分為 3種不同的運(yùn)用形式，分別是直供、仕分(日本外來(lái)語(yǔ)，意思為先分揀再配送)和 PC物料棚運(yùn)用零部件。

直供是指零部件無(wú)需對(duì)貨垛進(jìn)行拆分作業(yè)，直接供給至生產(chǎn)線側(cè)的運(yùn)用方式，從而達(dá)到物流運(yùn)送效率的最大化。仕分是相對(duì)直供而言，零部件到達(dá)工廠后，需根據(jù)不同零部件供給的路線(根據(jù)組付工位和走行路線決定)進(jìn)行拆分貨垛并重新進(jìn)行碼放的作業(yè)，此種運(yùn)用方式需要投入大量的作業(yè)人員進(jìn)行拆分以及搬運(yùn)工作，同時(shí)仕分場(chǎng)也需占用一定的面積。PC物料棚是針對(duì)部分遠(yuǎn)隔地供應(yīng)商的零部件以及部分低使用頻度零部件而設(shè)立的，此類零部件需要先放置于專門的部品棚區(qū)域進(jìn)行一時(shí)置放，再由工廠內(nèi)電子看板系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果以進(jìn)度供給的方式運(yùn)送至生產(chǎn)線。此類方式同樣需要人工對(duì)零部件進(jìn)行 PC物料棚投入以及取出作業(yè)。與仕分運(yùn)用相同，PC物料棚的設(shè)置也會(huì)占用工廠內(nèi)的面積。

1.3 直供化率向上的改善

綜上所述，直供運(yùn)用方式是最高效且最節(jié)省人工及面積的零部件供給方式。系統(tǒng)導(dǎo)入初期，雖然是使用電子看板系統(tǒng)進(jìn)行零部件采購(gòu)，但在工廠內(nèi)使用的卻是后補(bǔ)充的供給方式。

經(jīng)過(guò)與相關(guān)部門合議，為了縮減物流區(qū)域面積以滿足后續(xù)新車型投產(chǎn)的需要，小物(豐田物流將由EU塑料箱裝載的零部件稱為小物，體積相對(duì)較小)的供給方式由后補(bǔ)充改善為進(jìn)度供給方式。

2 廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)導(dǎo)入的相關(guān)研討

雖然進(jìn)行了零部件直供化的改善，但是由于工程設(shè)定(供給路線)的原因造成直供化率并不高，只能達(dá)到全部零部件的 20%～30%。為達(dá)成公司能效等相關(guān)指標(biāo)，借鑒日本豐田某工廠以及國(guó)內(nèi)豐田某工廠的運(yùn)作方式，開(kāi)始企劃導(dǎo)入廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)(與電子看板系統(tǒng)機(jī)能作用基本相同，使無(wú)法進(jìn)行進(jìn)度供給的零部件可按照生產(chǎn)進(jìn)度向生產(chǎn)線搬運(yùn)，提供進(jìn)度指示信息并計(jì)算必要量)。

2.1 現(xiàn)狀零部件供給方式的問(wèn)題點(diǎn)分析

通過(guò)多次現(xiàn)地現(xiàn)物的調(diào)查、確認(rèn)，分析出了現(xiàn)有運(yùn)行方式下存在的問(wèn)題：仕分多發(fā)，雖然已經(jīng)開(kāi)始了直供化的改善，但需要仕分的零部件仍然占據(jù)很大比例，造成大量的人工浪費(fèi)，生產(chǎn)率低；供給作業(yè)存在浪費(fèi)，供給作業(yè)各工程的作業(yè)量不平均，造成工程編程浪費(fèi)無(wú)法追求一人工(圖 1)；不能及時(shí)進(jìn)行月度工程計(jì)劃調(diào)整，面向本工廠構(gòu)筑能夠應(yīng)對(duì)變動(dòng)變化的柔性生產(chǎn)體制大方針，希望月度生產(chǎn)計(jì)劃的變更能夠及時(shí)反映到工廠內(nèi)工程計(jì)劃中。

圖1 供給作業(yè)浪費(fèi)分析圖Fig.1 Waste analysis of supply operation

現(xiàn)狀由于工程計(jì)劃作成、檢證工數(shù)大，檢證時(shí)間長(zhǎng)(多達(dá) 10日)，伴隨著月度生產(chǎn)計(jì)劃的變更，不能在部品月初發(fā)注前將正確的計(jì)劃及時(shí)地反映到現(xiàn)場(chǎng)工程(圖 2)。

2.2 廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)導(dǎo)入必要性的研討

大島化是指重新對(duì)零部件的工程進(jìn)行劃分，減少工程數(shù)，增加工程內(nèi)的零部件點(diǎn)數(shù)從而達(dá)到提高直供化率的效果，減少仕分作業(yè)量。廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)會(huì)根據(jù)重新編程的供給工程制作供給計(jì)劃，該供給計(jì)劃會(huì)通過(guò)工廠內(nèi)支援系統(tǒng)傳輸至物流現(xiàn)場(chǎng)的AMI系統(tǒng)(工程別進(jìn)度指示計(jì)算控制盤，該系統(tǒng)伴隨工廠內(nèi)支援系統(tǒng)一起導(dǎo)入)，再由AMI所控制的物流指示對(duì)作業(yè)者的供給進(jìn)行工程指示(圖3)。

圖2 月度工程計(jì)劃調(diào)整難點(diǎn)示意圖Fig.2 Difficulties in adjustment of monthly project plan

圖3 廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)工程別指示改善效果圖Fig.3 Project instruction improvement effect in internal logistics support system

通過(guò)大島化重組后的工程仍然會(huì)存在作業(yè)量不平均以及不滿一人工的情況。在廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)導(dǎo)入后，可以通過(guò)導(dǎo)入部品必要量、包裝方式及尺寸、訂單分配等情報(bào)精確地計(jì)算出各個(gè)工程的工作量并目視化顯示。可以輕易地發(fā)現(xiàn)超出一人工的部分并將其以變動(dòng)工程的方式加以對(duì)應(yīng)，從而達(dá)到遞減人工、減少浪費(fèi)的目的(圖4)。

圖4 廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)人員調(diào)整效果圖Fig.4 Effect diagram of personnel adjustment in internal logistics support system

面向本工廠物流小物供給的人工調(diào)整，需要充分使用工廠內(nèi)支援系統(tǒng)的人工平準(zhǔn)化功能。下面通過(guò)物流供給人工為實(shí)例，具體說(shuō)明人工調(diào)整方案的檢證過(guò)程和考慮方法。

以 A供給工程為例：A工程對(duì)應(yīng)的是前裝 1生產(chǎn)線所使用的部品，根據(jù)工廠內(nèi)支援系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果，A工程整體人工為 2.1人工/值，通過(guò)支援系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整后，將 1人工以外 1.1人工設(shè)定為變動(dòng)工程，其中變動(dòng) 1工程的工作量也為 1人工/值，但變動(dòng) 2工程的人工只有0.1人工/值，可以通過(guò)支援系統(tǒng)將其他供給工程多余的工作量調(diào)整移動(dòng)到變動(dòng)2工程上，從而達(dá)到一人工追求的目的，切實(shí)避免了浪費(fèi)(圖5)。

圖5 廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)人員遞減效果圖Fig.5 Effect diagram of personnel reductionin internal logistics support system

除了變動(dòng)工程的設(shè)定以外，工廠內(nèi)支援系統(tǒng)還有一項(xiàng)功能可以更大限度地追求一人工，該功能稱為錯(cuò)位回?cái)?shù)。錯(cuò)位回?cái)?shù)是指將本該供給的零部件進(jìn)行人為的調(diào)整，順延它的供給時(shí)間，目的是通過(guò)該功能平準(zhǔn)每個(gè)作業(yè)者在每回供給中的貨量。還是以三線供給為例：B工程主工程作業(yè)者每回的作業(yè)負(fù)荷并不平均，主要是因?yàn)槊炕毓┙o的貨量不一致，通過(guò)廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)的計(jì)算，可以明顯發(fā)現(xiàn)貨量不平均的規(guī)律，這樣我們就可以使用工廠內(nèi)支援系統(tǒng)的錯(cuò)位功能將貨量較多的部分進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)成每回平均供給的目的(圖6)。

廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)導(dǎo)入后，由于大量計(jì)算及檢證工作改為系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)施，可以大幅遞減檢證所需的作業(yè)時(shí)間。在 D-14日時(shí)獲取相關(guān)零部件情報(bào)及外物流情報(bào)后即可及時(shí)制成工程計(jì)劃。這樣即可滿足部品發(fā)注的 L/T，順應(yīng)生產(chǎn)計(jì)劃的變化，對(duì)物流現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)者的工程編程進(jìn)行及時(shí)更新，以確保零部件供給的順利進(jìn)行(圖7)。

圖6 工廠內(nèi)支援系統(tǒng)的錯(cuò)位功能圖Fig.6 Dislocation function diagram of internal logistics support system

2.3 廠內(nèi)物流改善系統(tǒng)導(dǎo)入的效果

按方案計(jì)劃對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行架設(shè)及調(diào)整，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初期的測(cè)試及試行，最終正式導(dǎo)入廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)。

通過(guò)不斷改善，獲得了以下效果：①直供率，小物零部件的直供化率從導(dǎo)入前的 29%提高至 76%；②人工，通過(guò)直供化提高遞減了仕分工程、空箱仕分工程，通過(guò)供給工作量平均化遞減了供給工程，供給遞減人工 24人/日；③車輛，通過(guò)對(duì)B-lane搬入工程和供給工程的優(yōu)化，最終遞減產(chǎn)業(yè)車輛(電瓶車)4臺(tái)；④面積，同樣通過(guò)直供化的提高遞減了零部件仕分場(chǎng)、空箱回收仕分場(chǎng)以及供給面積，合計(jì)減少面積約 798m2；⑤環(huán)境，通過(guò)作業(yè)面積的遞減，使物流作業(yè)區(qū)內(nèi)的作業(yè)環(huán)境大為改善；⑥成本，根據(jù)人工遞減與產(chǎn)業(yè)車輛遞減的結(jié)果計(jì)算，共計(jì)節(jié)約成本113.4萬(wàn)人民幣/年；⑦工時(shí)，供給工程作業(yè)編程時(shí)間從導(dǎo)入前的10天遞減至5天。

圖7 廠內(nèi)物流支援系統(tǒng)月次計(jì)劃任務(wù)Fig.7 Monthly plan task of internal logistics support system

3 總 結(jié)

本次廠內(nèi)物流系統(tǒng)的導(dǎo)入從企劃初期就在沒(méi)有任何支援的情況下進(jìn)行，所有的方案制定以及相關(guān)檢證都是由現(xiàn)地人員同本課內(nèi)的日方赴任干部研討商定，完全自主實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)導(dǎo)入的前期目標(biāo)。

此研究成果已獲得了本公司高層領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可，并在中國(guó)豐田事業(yè)體交流會(huì)上作為本公司重點(diǎn)改善課題向到場(chǎng)的來(lái)賓進(jìn)行了說(shuō)明，得到了一致的好評(píng)。