基于精益模式下的现场物流分析

2013-02-18

装备制造技术 2013年1期

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 5 45007）

精益生产定义为基于消除7种浪费，过度生产、等待不必要的运输、过分的加工、过高库存、过多的运作及产品缺陷等的经营哲学。精益生产是一种综合性的生产逻辑，其包含了诸如使用多功能团队、错误验证、标准化过程分析及通过看板实现拉动式生产等多种驱动因素，在这种系统下，生产是由客户需求驱动的，而不应该是生产经验。

将精益生产细化在物流的根本目的就是消除物流活动中的浪费现象，如何有效识别浪费就成为精益物流实施的出发点。本文以上汽通用五菱汽车股份有限公司(以下简称SGMW)现场物流运作模式为基础，通过看板拉动，现场物流配送及物料回收管理等方面，基于精益方式下的进行物流改善试析。

1 看板管理下的应用改善

随着SGMW汽车产量的不断增加和车型品种的不断增多,混流装配线物料种类多，配送频率增大对现场物流的要求也越来越高，如何集成各种资源，对现有方式进行改善，也是企业对精益物流模式的理解与实现。

看板管理是拉动式生产的一种实现方法，也是精益物流模式中最基础的管理方式，SGMW采用纸质看板作为小件物料配送拉动的依据，从现场物流拉动情况来看，看板管理存在的主要问题：看板拉动，并没能很好的去实施，线旁刷卡不正常主要存在线旁总装员工不投卡、配送员工投料不投卡、配送员工多投卡、配送员工不按流程刷卡等现象。

在总装车间，如果看板管理的基础条件未成熟，如主生产计划变动，工位工艺更改等，就容易造成现场物流配送错放、错拉、停线、急件等状况，而这在JIT和精益中很难做到。因此，需要从实际情况上进行调整，让看板最大限度的去拉动生产，而不是被动推动，响应机制变成闹铃系统。

许多主机厂由于生产线布置过紧，造成线旁空间及缓冲区面积不足，这一基础条件的限制，让看板管理实施情况并不乐观，缓冲区与待处理区存放空间与生产二线也有所区别。这样势必会造成两种矛盾：仓库备料区与线旁存储空间的矛盾；主生产计划变动与现场物料需求供需的矛盾。如何去解决这些矛盾，需要从各个方面逐一进行排解。

首先从流程上改善措施。针对实际操作中省略和增加的措施，如生产一线：增加配送员工自己刷看板卡，投看板卡的流程；生产二线：频繁拉动仍有错件错位发生，看板卡多投等现象，对策：梳理流程，对现已存在的问题比如为什么会省略步骤，为什么出现增加的步骤，哪些步骤在实际生产过程中可省略，哪些步骤需要加强。针对实际情况对流程进行优化改善后进行工作测量，并以确保流水线生产为前提。

图1 看板拉动流程图

另外，从管理环节上促进看板拉动，根据看板拉动的模式流程图1所示，充分利用信息流和实物流的对接，创造和改善工作环境及条件。

我们不能走进一个误区，JIT生产方式说到底是一种生产管理理念，而看板只不过是一种管理工具。看板只有在工序一体化、生产均衡化、生产同步化的前提下，才有可能发挥作用。如果错误地认为JIT生产方式就是看板方式，不对现有的生产管理方式作任何变动就单纯全靠看板拉动去实现JIT，对企业发展起不到任何作用，看板管理是准时制生产方式里最独特的一部分，但JIT并不能单单靠看板去实现，所以也不能盲目的推行MRP，MRP必须建立在JIT的基础之上。

2 现场物流配送方式分析

随着SGMW的车型更新，顾客的需求越来越个性化，对产品的需求越来越多样化，线路上的混流装配线物料种类多，复杂性高，导致了生产和物流过程的混乱以及管理的难度加大，对于混合型车辆上线的情况，参照生产进度，做车辆配送路线的工作量的衡量，根据物流强度的比对，进行配送路线和车辆的优化，以生产混合车型的生产线为例，对现状进行试分析。

作为生产二线的小件配送5号路线，共20个工位，包括发动机4个工位，记录的数据主要包括取物料时间与料箱数量，配送物料时间，回收装卸空箱时间。如表1所示。

表1 线路配送时间表

通过实地跟车调研、交流，以及对标准要素单的参考，一次完整的配送工作包括两部分，一部分工作是行驶，另一部分工作是配送，而工作量衡量完全可以用工作时间来描述，主要以所送料箱数量有关，送货量大的线路配送时间都较长。因此我们把配送过程的总时间划分为两部分，即Ttotal=Tg+Ts。其中Tg为行驶时间，Ts为搬运时间，利用行驶时间和搬运时间的统计量描述区域内总的配送工作所需要的时间。

配送时间是指配送车辆从大门到生产线配送物料，然后从最后一个料位回到起点的时间，这段时间，通过对配送时间的分析发现配送时间长短主要原因与料箱数量以及生产计划变动时，配送的零件种类有关。另外，配送时间与回收空箱数量并没有太大关系，回收空箱数量并没有导致配送时间加长。

首先分析配送时间，一般来说正态检验包括以下步骤：首先生成正态概率图，而后进行假设检验，以检查观测值是否服从正态分布对于正态性检验，原假设为H0：数据服从正态分布,备择假设为H1：数据不服从正态分布,一般来说，正态性检验使用柯尔莫哥洛夫统计量来进行检验，我们可以把经验分布函数看作实际母体分布函数的缩影。

另外还有种检验基本方法，Q-Q图检验，是首先将容量为n的样本从小到大排序得到x1燮x2燮...燮xn，则样本的经验分布函数可表示为:

若样本来自正态分布总体,则经验分布函数应近似于正态分布函数,即Fn(x)≈F(x)，u=Φ-1(Fn(x))则x≈σu+μ在x~u平面上是一条直线，当x=xk时，实际上取Fn(xk)=k-0.5/n相应的uk=Φ-1(k-0.5n)是N(0,1)的k-0.5/n分位点，此时点(xk,uk)应该近似在直线上，如果由样本计算出的n个点近似在直线x≈σu+μ上，则可认为它来自正态分布。

从表1中可以看出，服务时间中存在异常点，该点是送货车辆在配送过程中会由于急件或是叉车作业占道，延长了配送时间，因此导致配送时间异常，异常情况我们予以剔除。

通过以上分析看出配送时间服从正态分布，并通过了K-S检验和S-W检验，统计结果表明配送时间期望为42秒，我们认为配送过程中每个物料箱配送时间为42秒。

同理分析得到空箱回收时间为12秒，总配送主要包括配送时间和空箱区的料笼与空箱的回收时间，看板排序时间与取看板时间都包括在配送时间内，利用以上的分析结果，我们得到任何一个配送区域内的实际期望总配送时间为Tareas=N1×42+N2×12，其中N1为该配送线路段配送的料箱数目，N2为该配送回收空箱量。

通过以上分析，配送工作中每次配送的服务时间都是独立变量，并均服从同一正态分布，因此，我们用该分布的期望代表每一次的配送时间，而行驶时间与行驶距离具有相关关系，如要将行驶路线进行优化，还需要有行驶距离的数据，可估计行驶时间与行驶距离满足回归分析，通过线路中的行驶距离可以利用回归方程估算出所需的行驶时间。

另外对于混流装配线，在同一条装配线上生产不同种类、不同配置和不同颜色的车辆，如何使得装配线效率最大化。针对混流装配线因物料种类多，配送频率大，复杂性高等特点进行研究，而动态配送更因其时间、数量的难以确定得到了广泛关注。随着产品的需求越来越多样化，每辆车装配需要多种不同类型的部件，导致了生产和物流过程的混乱以及管理的复杂性。因此对满足生产线下的标准化操作，还需要对混合装配线下的动态配送方式研究。

3 回收及库存管理分析

对于现场物流改善，可疑物料的回收处理和多余及积压物料的使用是现场比较关注的问题。如何管理，针对物料的作用去安排物料的流向，做到“物尽其用、物归所属”，那么现场基本上就不会有积压库存，料架料箱、人员及设备也不会到处都是。

如果因为供应商送货，质量问题，货损问题，错发物料或则消耗问题使得物料不能在指定时间如数到达，剩余的物料就会挤压在线旁或则暂存缓冲区,另外物料的摆放FIFO问题，也是及时清理积压物料的关键因素，缓冲区内要任何核实翻转记录，按物料到货时间做到先进先出，避免造成仓库不停的派新料，而时间较久的物料就被积压下来。同时可疑物料的处理，按期各区域进行清退。

对于这个问题应该考虑到以下问题：

（1）积压物料如何管理，是存储待使用还是返回仓库重新更新数据。一般由于物料出库后系统默认为消耗，而再接收需重新进行录入，需与供应商新物料接收进行区别。

（2）可疑物料产生后的职责划分问题。

（3）由于物料不足的原因，导致停线，需要转换生产计划的话，后续问题应该如何处理。

如果物料是安排在现场待发区存储作为使用备料，那么该物料以不处理作为一种处理方法，变成了系统默认消耗而线旁并没接收的物料，而且仓库是收不到这些物料状态信息的。

这种结果是导致现场无序的开始，由于线上车型按照计划的改变在不停的流动，这些物料未必马上进入下一个配套，而且，未必是同时进入，所以，现场就变出很多库存来（不包括待处理物料，而且按照看板拉动的管理方式，许多物料已经视为使用和出库，可能被作为各种备用物料去使用了）。

从精益的角度去改善现场物流，必须将这些物料及时的返回到仓库，返回的时间按照使用情况去定，但是，返回仓库又要面临二次入库的批量和批次处理以及重新检验的问题，增加了管理的工作量，因此，在一定程度上为了弥补生产，大多数企业会在库存允许的情况下，增加安全库存。

另外在生产过程和物流配送过程中可能还需要处理几个问题：

一是，到货的现场管理问题，包含车辆到货时间和顺序，装卸货时间和顺序等。由于总装车间外通道比较狭窄，过往车辆较多，避免因为到货时间和装卸时间的冲突而造成堵塞。

二是，在检验过程中的待检物料、检验中物料、合格品和不合格品等的管理问题。该谁管，管理时间截点等。

三是，库存的位置管理：零部件、成品、半成品等时间和数量，如何做到可视化和简单化管理。

四是，分拣管理：分拣指令、人员、设备、分拣的信息传递与对应，FIFO实施过程中的迂回管理和实物管理等。