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生产物流的作用实用13篇

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生产物流的作用

篇1

工业机器人概述

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,目前,机器人技术及其产品已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(ClMS)的自动化工具。工业机器人的广泛应用,不仅可提高产能、保证质量,而且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、节约原材料消耗,以及降低生产成本有着十分重要的意义。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3-6个运动自由度,其中腕部通常有1-3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节。

按执行机构运动的控制机能,工业机器人又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。

具有触觉、力觉或简单视觉的工业机器人能在较为复杂的环境下工作。如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能,即成为智能型工业机器人,它能按照人工给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境,并自动完成更为复杂的工作。

机器人在成品件烟码拆垛作业中的应用

在卷烟厂生产物流系统中,成品自动化物流系统是基于对成品收集、分类、储存、分发、销货环节进行一体化自动控制和实现调度管控信息智能化的系统,能够不同程度地实现产品的自动分类、自动码垛、自动出入存、自动移盘库、响应订单组配货、自动发货装车和相对应的产品信息的精确统计追踪。入库的基本流程为:卷接包生产线一装封箱线一分拣及机器人件烟码垛系统一立体仓库;出库的基本流程为:立体仓库一机器人件烟折垛系统一分拣组配发货。

成品件烟的堆码垛型一般为24、28、30件/托盘,如图1所示。

1 堆垛应用

机器人的标准堆垛工位一般由2-3个输入线和2-3个堆垛工位组成。作业时,件烟竖立姿态输入,对于非顶层件烟,机器人手腕以顶吸(或底托叉)方式一次吸3件或者吸2件,按“3纵2横+2横3纵”方式组成首层,第二层反之,直至顶层;在顶层机器人单件作业,手腕旋转90。以平放躺方式放置顶层件烟。图2为机器人件烟堆码三维示意图。

2 拆垛应用

机器人的标准拆垛工位由2个拆垛工位和1个输出线(包括翻转机构)组成。对于平躺姿态的件烟,在拆垛时,机器人平行吸取件烟,直接放置到输出线上输出。对于竖直姿态的件烟。拆垛时,机器人平行吸取件烟,放置到输出线上的翻转机构上,由翻转机构依次将件烟翻倒输出。图3为机器人件烟拆码三维示意图。

机器人在卷烟辅料搭配作业中的应用

在卷烟辅料自动化物流系统中,需要将不同品种规格的辅料堆码到托盘上完成物料组盘,然后存入立库系统,再根据卷接机组的需要配送到机组站台。在辅料组盘过程中,由于辅料品种的多样性,一般均采用人工作业,但人工劳动强度大,现场管理凌乱,因此红河、合肥烟厂等采用了ABB机器人完成辅料自动堆码搭配作业。

由于辅料品种规格形状各异,要实现自动堆码作业有较大难度,为此采用一套带有视觉识别系统的移动式机器人进行辅料搭配堆码作业。

视觉识别移动式机器人系统是集机器人手臂图像识别系统、手臂吸夹具系统、手臂找定位传感控制系统、机器人数控穿梭行走系统以及计算决策上位机为一体的开放柔性自动化系统。系统视觉识别部分对静态(随机出现的物品被输送到指定的站台位置)或动态(随机出现的物品在输送链上移动不停留)的不同物品以及静态或动态的同一物品不同的放置面、放置方向可实现视觉识别定位。已被识别和定位的物品,由机器人根据已获得的物品类型、位置信息选择夹具抓取物品,再根据物品需放置的站台位置行走至该站台,完成对物品的拆垛、搬运或码垛等任务,最终实现物品的自动搭配装盘。

计算决策上位机传输辅料信息给机器人,并发出工作指令,机器人根据辅料配方指令,通过数控有轨车移动到各个物料站台,利用光学视觉系统识别各种辅料的形状和位置,然后机器人自动调换相应夹具,对辅料进行自动拣取、堆码、搭配。图4为带有轨道的移动式机器人。

机器人在烟包拆带开箱作业中的应用

烟叶原料的外包装主要有纸箱和木夹板两种形式,并附有包装尼龙带、钢带、薄膜等。在制丝线烟包作业环节中,对于纸箱烟包,一般采用人工剪包装带、拿出箱内垫纸,再由烟包开包机倒出烟包实现烟包开包;对于木夹板烟包,一般采用人工剪钢带、撕掉塑料薄膜,再通过旋转开包输送机配合取木夹板。采用机器人自动拆带开箱,一般配置专用夹具、辅具实现全自动的烟包开包,对于纸箱烟可实现自动剪包装带、取垫纸,完成纸箱与烟包的分离;对于木夹板烟包,可实现自动剪钢带、拆薄膜、去夹板,完成夹板与烟包的分离。在机器人自动开包系统中,配置相关辅助装置,可实现纸箱、木夹板自动折叠、钢带自动剪断等作业,整个流程的自动化、智能化程度很高,充分体现了工业机器人对复杂轨迹运动的动态特性。图5为机器人自动开包系统配置方案。

机器人在烟丝箱码拆作业中的应用

篇2

汽车制造生产物流仅发生在企业内部,与外界环境并无实质性的物质和能量交换,是企业物流的转换环节,是一个相对独立的“封闭”系统。因此,生产物流也称厂区物流、车间物流等,它是企业物流的核心部分。汽车制造生产物流包括:各专业工厂或车间的半成品或成品流转的微观物流;各专业厂或车间之间以及它们与总厂之间的半成品、成品流转;工厂物流的外沿部分包括:原材料、部件、半成品的流转和存放;产成品的包装、存放、发运和回收。生产物流系统的边界始于原材料、配件、设备的投入,经过制造过程转换成成品,止于成品仓库。

2汽车制造生产物流是和生产活动紧密伴随的企业的生产系统

实质上也是一个物流系统,企业的生产系统是用来支撑生产过程的。产品的生产过程就是一个物流的过程,同时它也导致其它的企业物流,如供应物流、销售物流和回收物流以及废弃物流。生产物流系统是和生产系统紧密联系在一起的,生产物流可以看作是每一个工序连接起来形成的过程。例如,整车制造生产线就是一个典型的生产物流系统。这条生产线把车桥、发动机、车轮、变速箱、车厢装配成一辆汽车,是一个生产系统。但从物流的角度来看,是一个物流系统或者是一个生产物流体系,它按照一定生产节拍运行前进的装配线传送带,载着汽车的车架前行,经过各个装配工序,依次装配上发动机、车轮、变速箱、车厢,最后装配成一辆完整的汽车,下线后进入成品库待售。

二汽车制造企业生产物流管理的基本职能

汽车制造企业生产物流系统包括硬件和软件部分。硬件通常是指搬运设备、生产场地、仓库、运输车辆、通讯设施等,它构成生产系统的物质形式。生产物流系统的软件指的是生产组织形式、人员配备要求、工作制度、运行方式、信息传输以及管理上的各种规章制度。笔者结合文献研究和实地调研结果,认为汽车制造企业生产物流管理主要包括:设施选址、设施布置、工艺流程设计、装卸搬运、物料计划与控制以及仓储和库存控制等6项基本职能。一般来讲,设施选址是首要的考虑因素,然后可以进行设施布置及工艺流程设计。最后可以开始进行装卸搬运系统设计、物料计划与控制以及仓储和库存控制等三项工作。

1设施选址设施选址是生产物流系统设计的首要内容

设施所处位置不仅影响建设投资的大小,员工工作和生活的方便性,更重要的是影响企业生产物流的物流量、物流路径的合理性,最终影响企业物流成本和生产成本。设施选址一旦确定下来,就很难改变,特别是对于投资额较大的项目,因此,设施选址的影响是深远的,对企业的长远发展起着制约作用。国外汽车厂家在工厂地理位置和区域位置选择时,都把物流作为一个重要条件加以考虑。例如日本丰田汽车公司的主要工厂布置在丰田市周围几十公里的范围内,距主机厂半小时的运输里程;法国贝利埃汽车公司的主要工厂布置在以里昂市为中心的75公里范围内,距主机厂一小时的运输里程;美国主要汽车公司的制造厂集中在以底特律为中心,沿大湖区的五个州内,而总装厂却分散在全国各地。设施选址对工厂布局和长远发展起着决定性的作用,体现了物流的重要价值。

2设施布置设施布置是指工厂范围内

各生产设施的位置确定,各生产设施之间的衔接和以何种方式实现这些生产手段。具体来讲,就是生产设备、仓库、厂房等生产设施和实现生产设施的建筑设施的位置确定。这是生产物流的前提条件,应当是生产物流活动的一个环节。在确定工厂布置时,单考虑工艺是不够的,必须要考虑整个物流过程,但以前建造汽车制造厂时忽略了这一点。如东风汽车公司,其地理位置十分分散,以东风公司十堰基地厂区同一汽厂区相比,一汽大院占地长4公里,宽1公里,东风公司分别是一汽的13倍和8倍;一汽发动机和驾驶室运到总装配的厂房外墙间距仅为60m和36m,东风公司分别是一汽的190倍和100倍。由于设施布置时没有考虑到物流,因而对以后生产和厂内搬运、运输活动等产生了严重影响,产品成本中的物流费用比例很高。

3工艺流程设计工艺流程可以看做是技术

过程和物流过程的统一体。加工过程中搬运路径过长、迂回运动以及相向运动等,反映了工艺流程设计过程没有充分考虑物流因素。一般来讲,工艺流程有三种典型的物流形式:一是加工和制造设备被固定,加工对象处于物流状态。在这样的生产车间内,集中了完成同一产品生产所需的设备、工艺装备和工人,可以完成相同产品的全部或者大部分的加工任务,如流水线装配汽车就属于这种类型。二是加工对象被固定,生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。三是U型布置,即原材料或零部件从开始上线到结束下线,始终处于流转状态,上道工序结束后马上转入下道工序。通过完善的工艺流程设计,能够使物料在加工过程中减少搬运次数和搬运量,缩短生产周期,降低生产和物流成本。

4装卸搬运系统设计装卸

搬运是物流过程中每一项活动开始及结束时必然发生的活动,在任何其他物流活动互相过渡时都是以装卸搬运来衔接,因此,装卸搬运往往成为整个物流的瓶颈性环节,是物流各功能之间能否形成有机联系和紧密衔接的关键。在整个生产过程中,搬运装卸耗费巨大,所以是在生产领域中物流主要职能要素的主要体现,是生产领域中物流可挖掘的重要利润源泉。要进行搬运系统设计,需要遵循集装原则、重力原则、路径最短、标准化、安全等基本原则,并从人员、路径、工艺、路线、方法等5个方面来对搬运系统进行设计与优化。例如,用传送带式工艺取代“岛式”工艺可以明显降低反复装卸搬运的频率。

5物料计划与控制

在进行生产计划制订时,需要考虑两种基本模式,即以物料为中心生产还是以设备为中心来生产。以设备为中心生产是一种以产定销的思想,通常会造成库存过多,满足不了及时响应顾客个性化需求等问题。以物料为中心生产可以将企业内部各种活动有目的地组织起来,从而按期给顾客提供合格的产品。一般来讲,加工过程是将原材料制成各种毛坯,再将毛坯加工成各种汽车零部件,最后将零部件组装成汽车。由此形成了物料的独立需求和相关需求。为了满足在准确的时间、准确的地点提供准确数量的物料给顾客,物料需求计划就显得非常重要,从而满足时间、品种、规格、性能、质量和数量的要求。通常可以采用MRP或者ERP软件来帮助制订科学合理的生产物流计划。

6仓储和库存控制

生产物流的仓储和库存控制的表现是对仓库进行管理。各种仓库的作用、设计及技术都是有区别的。一般来讲,仓库可以划分成两种最基本的类型,一是储存型仓库。这种仓库只存储一些原材料、辅助材料、零部件、产成品、工具等。二是衔接型仓库。衔接型仓库是生产企业中各种类型中间仓库的统称,主要用来存储在制品,即尚未加工完毕,但由于加工设备处于忙的状态,故需要排队等待。在精益生产方式下,这种仓库可以得到减少甚至取消。精益生产模式下的生产物流是一个连续流,产品加工处于不停滞、不超越的状态,产品加工完毕后,直接进入下道工序,故不会产生排队等待的情况,整个生产系统由看板来进行调节,利用看板可以促进生产物流的精益化。

三汽车制造企业生产物流优化内容

如何对生产过程的物流进行科学规划、管理与控制是提高企业物流运作水平的重要手段。可以按照精益生产的思想,对企业生产物流进行全面优化,提高企业的市场响应能力和核心竞争能力。生产物流优化的内容主要包括:工厂和车间选址,车间和设施布置、工艺流程设计、物料搬运系统设计、库存控制和在制品管理、物料计划与控制、生产现场管理等。对于汽车制造企业而言,需要进行的工作有零部件加工装配工艺分析、车间设备和流水线优化布置、工序能力平衡以及车间物流成本分析等。为了更好地进行物流优化,常采用一些仿真软件如Petri网、Witness等来进行建模,对生产物流过程进行动态跟踪,全面掌控生产物流运作。生产物流优化的主要目标和主要方法,通过全面的优化,使工序能力平衡、物料流转通畅,可以缩短生产周期和交货周期、降低生产成本,生产出多品种、质量高的产品,及时地满足消费者的个性化需求。

篇3

钢铁企业生产物流的特点

生产物流是指在生产过程中,原材料、在制品、半成品、产成品等在企业内部的实体流动。现代钢铁生产物流是指包括原材料、在制品、成品的企业内部衔接,在制品的存储与库存管理,以及生产安排及节奏的调整等活动。钢铁企业生产物流特点体现在以下几个方面:

生产物流流程繁杂。钢铁企业产品制造需要经过多分厂联合制造才能交货。因此其生产过程是多段生产、多段运输、多段存储,物流管理是分段式(分割式)的;而且从原料投入到最终产品产出,整个物流中多数工序同时兼有物理和化学变化,是高温、高能耗工艺过程,生产物流管理的复杂性很高。

生产过程中信息量大。钢铁企业的生产过程是将矿石经过复杂工艺加工成钢材的过程,生产过程环节多、流程长,且伴随着原料、燃料、辅料的信息变化,及生产过程中各物流节点之间保持物流作业衔接的大量信息。因此生产过程中信息复杂。

钢铁生产所使用的都是大型生产和运输设备,且主要工艺路线和设备比较稳定,整个工艺流程有很强的连续性或分段连续性,上下环节关联性强,后道工序受前道工序的约束。各主要厂之间的生产-物流的密切联系,各种原料、半成品和成品的库存量以及运输设备的停留时间等都对生产物流产生影响。

在制品的温度和生产时间在过程中的地位比较重要。如实施连铸坯热送热装工艺的目的是提高连铸坯入加热炉的温度,其考核指标为连铸坯入炉温度和热送热装率。另外,在制品的生产时间既不能太长也不能太短,应该实现生产过程的连续性、平行性、节奏性和比例性。

合理组织生产物流的基本要求

物流过程的连续性。物料在生产过程中的各个阶段各道工序的流转要紧密衔接,连续不断的始终处于运动状态,能够顺畅、最快、最省地通过各个工序,直至成品。期间不出现物流堵塞现象而影响到整个生产的进行。

物流过程的单向性。即物料在生产过程中的流转要向一个方向流动,要避免迂回流动往返运输。单一方向的物流运输路线短,可减少运输工作量,节省运输费用。

物流过程的比例性。构成产品的零部件在生产中对各种物料的需求量是不同的,因而各种物料在数量上要有一定比例,这就形成了物流过程的比例性。它是生产顺利进行的重要条件,如果比例型遭到破坏,则生产过程必将出现瓶颈,瓶颈将制约整个生产系统的产出,破坏了物流过程的连续性。

物流过程的均衡性。均衡性是指产品从投料开始到完工能按计划均衡地进行,能够在相等的时间间隔内完成大体相等的工作量。即在生产过程的各个阶段,能够按照计划有节奏地运行,保证按计划均衡完成生产任务。

物流过程的适应性。这要求生产过程应具有灵活多变的能力,使企业内部的生产能力同外部环境的变化有机结合起来,并根据市场变化,具备从一种产品迅速转移为另一种产品的生产能力,以满足生产过程品种变化的需要。

钢铁企业物流运作过程中存在的问题

(一)生产物流系统各要素分散且难以实现系统优化

我国钢铁企业生产物流系统内部各要素没有实现集成,缺乏整体优化。绝大部分企业物流组织还处于物流功能整合的初级阶段。钢铁企业生产物流系统要素分散在企业各个不同的部门和一系列零散的活动之中,企业内部参与物流活动的部门包括采购部门、生产管理部门等,各自负责一部分物流职能;企业内没有物流管理专门机构,物流业务人员分属于不同的职能部门,物流合理化的计划、方案以及企业物流体制改善的任务都由生产、销售等部门的管理人员兼管。物流系统各要素间普遍存在着效益背反的现象,各物流要素分属于不同的部门,如果各部门仅从各自利益出发进行优化决策,虽能实现局部目标最优,但对整个生产物流系统而言,很难实现系统整理效益的最大化,甚至会降低系统的效益很难进行要素整合,实现系统效益的最优。

(二)物流资源分散管理且物流节点间衔接不顺畅

由于钢铁企业仓储、运输对象的特殊性,在长期的生产运作过程中,积累了丰富的铁路、公路、港口、仓库、起重设备等物流资源,但由于这些资源分散在不同的管理部门,难以形成合力。钢铁企业生产的物流网络节点多、流向复杂,整个钢铁生产过程可能要几个生产厂共同协调完成,由于钢铁生产的连续性、特殊性,因此物料流转过程之间的衔接较重要,这就要求物流节点之间的信息顺畅。目前虽已有管理信息系统投入使用,而大多数钢铁企业生产物流节点之间还没有建立信息共享机制,无法实现充分即时的信息交流和分享。

在不断改建、扩建中无法完全遵循物流合理化的原则,导致设施布局上形成一定的缺陷,物流流量大,运输方式复杂,运输不合理现象较为严重。

生产物流管理涉及的部门、环节较多且各自为政,致使各部门连接处常常存在重复操作和多余环节,物流运作效率低,物流成本无法正确把握和控制。

(三)生产物流管理专业人才短缺

物流人才是钢铁行业物流发展的关键,也是物流企业成长的保障。但我国钢铁企业和钢材流通领域的物流管理人才培养,都还相当滞后。尤其是钢铁企业生产物流管理人才更加匮乏,有些钢铁企业在生产部门中成立物流管理科,其成员仍由原生产部门的人员兼任,而钢铁企业生产特点决定了其生产过程具有很好的连续性,而物流管理工作却是由生产物流某一节点的生产管理人员担任,显然其很难胜任这项工作,其最终的管理效果也就可想而知了。而专门针对钢铁行业物流人才的培养几乎凤毛麟角。另外由于国企内部机制不灵活,导致钢铁企业薪酬结构与外资、民营企业相比普遍缺乏竞争力,企业人才管理措施不多。

(四)管理信息系统不健全且信息系统功能不完善

目前公司已有一些管理信息系统投入使用,如销售管理、炉料管理、公司生产管理系统、一些工厂的生产管理信息系统等,这些系统在相应的生产经营管理中起到了一定作用。但也存在着问题,他们是零散的、局部的信息管理系统。厂际间的通讯没有运行,现行的操作仍停留在半自动化的操作阶段。没有形成整个公司信息流、物流、资金流同步的完整的生产经营信息系统。(五)技术装备落后且作业效率低

钢铁物流装备较落后,仓储设施70%是普通平房仓库,旧有仓储设施,功能单一,设备陈旧,现代化立体自动化仓库设施较少,仓储空间利用率不足。物料出、入库机械化程度低,人工搬运车及普通起重设备占到70%以上,很多仍采取手工装卸,作业效率较低,作业质量不高,难以适应现代物流产业运营的需要。另外很多企业运输、仓储手段单一,车辆可承载的货物种类有限,同时信息系统落后,企业内部运输规划不合理,交叉运输、迂回运输的现象普遍,同时货运车空载率较高,单位运输成本偏高,难以形成规模经济。

发展合理化物流的相应对策

(一)实现企业内物流一体化管理

一体化生产物流的基本含义是指不同职能部门之间或不同生产环节之间通过物流上的合作,建立起“外与市场接轨,内部高度集中”的物流管理模式,达到提高物流效率、降低物流成本的效果。一体化生产物流包括:纵向一体化生产物流和水平一体化生产物流。物流一体化是针对传统的物流分割式管理提出来的。

然而,物流各环节之间的效益背反,使得各部分优化的叠加有可能导致系统的劣化。为此,应将企业物流所有环节联系起来,将贯穿整个过程的物流看作一个整体;站在企业全局的角度而非部门的角度上,运用系统化的方法,寻找物流的合理化状态。这样做的结果消除了物料在各部门之间流动的障碍,加快了产品流动的速度,缩短了交货周期,减少了库存量,使得企业的整体物流成本降到最低;同时,从战略高度促成了物流部门与生产部门、销售部门的协调,提高了企业的整体服务水平,增强了企业的竞争能力和盈利能力。

(二)运用MRP和JIT等先进的生产管理方式优化企业生产物流

MRP是通过产品结构文件(BOM)、产品出产计划(MPS)和库存状态文件输入到MRP系统中,MRP系统运行后,输出企业的主计划即车间生产计划和物料采购计划及辅助计划。MRP是以保证原料供应、市场需求的确定性、信息的灵敏性和企业资源的无限性为假设前提,以消除超量库存为目的。JIT采用拉引式生产物流控制原理,在生产中由下一个工序决定上一个工序供应物料的品种、数量、到达时间和地点,以改变传统的生产计划(下一个工序被动的接受物料,由于物料的提前或延迟到达,造成库存的增加或生产中断)产生的损失,达到降低库存、消除废品、实现最大节约的目的。精益生产(LP)要求消灭残次品,实现零库存,是同原来的大批量生产相对的一种以尽善尽美为目标的生产方式。敏捷制造(AM)则是一种使企业在激烈的市场竞争中能够对多变的市场需求做出快速反应的生产方式。这些先进的生产管理方式以系统的观点,从企业的全局出发,以提高物流服务水平为目标,对企业物流的各个环节进行优化。

(三)采用先进物流设备及信息技术

对企业的物流设备进行更新改造。运用现代先进的物流设备及电子信息技术,实施快速高效灵敏准确的物流业务管理。采用先进的物流设备及EDI、GPS、EOS、条码技术等先进的物流信息技术,使库存、装卸、运输、采购、配送、订货等各个环节都实现电子化;另外结合先进的信息技术,采用可视叉车、现代化立体自动仓库及箱式货柜和集装箱及特种运输车辆等先进的物流设备,从而提高钢铁企业生产物流运作的效率。

(四)培养引进高素质的物流人才

目前我国钢铁物流从业者大部分为基础性、事务型人员,缺乏理论知识,需要大批懂得专业知识、拥有业务技能并受过专业训练且对钢铁企业生产运作较为熟悉的物流管理人才。因此,应搭建高等院校与钢铁企业合作的平台,结合钢铁物流的实务,理论联系实际,以实践推动研究,以研究指导实践,达到产、学、研有机结合,培养真正的钢铁物流人才。并大力引进国外钢铁企业先进的物流理论和操作方法,提高我国钢铁企业的物流管理水平。

参考文献:

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Key words: production logistics;Flexsim;simulating optimization

中图分类号:TH181 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)24-0278-04

0 引言

生产物流通常是指:当原材料或外部加工件等投入生产之后,通过下料、发料、输送到各个加工工位和存储处,作为在制品,从某一个生产单元流入另外一个生产单元,根据规定的生产工艺来加工并储存,使用特定的运输工具从某一个生产点加工后又流转到另一个生产点,可以看作不间断连续的生产物料的流转过程。生产物流系统是企业物流系统的子系统,同时也是制造系统的重要组成部分。生产物流系统的优化不但可以提高企业生产中物流的顺畅程度,提高生产效率,还可以降低物料搬运成本,进而提高企业的成本H、质量 Q、交货期 G 等各项系统性能指标。

本文主要通过建立评价模型,研究S公司生产物流优化问题。通过深入研究该公司的生产物流现状,在定性分析的基础上全面搜集数据,使用Flexsim软件进行仿真模拟。通过构建仿真模型,定量研究该生产物流系统,寻找优化方案。本文在理论上可以探索仿真方法在生产物流中的应用基本方法;在生产实际中为生产实践如何规划、优化该厂物流系统进行有益探索,这对许多制造企业都具有借鉴意义。

1 S公司生产物流现状及分析

S公司是一家生产制造企业,采用看板拉动流水线方式。原材料入库后分成两种方式,一种是大宗物料,体积较大,一般以木托盘或铁托盘形式入库;另一种是小宗物料,体积较小,一般以箱为单位成托入库。大宗物料存放于原材料仓库(Warehouse),小宗物料成托进入原材料仓库(Warehouse),然后由原材料仓库叉车工成箱搬运至邻近领货仓位(Picking Bin)。

生产线上料员根据生产线看板上料,生产线上料员有两种,一种是负责大宗物料上料,使用GLT叉车从原材料仓库(Warehouse)取料运至生产线。一种是小宗物料的上料员,使用KLT叉车从邻近领货仓位(Picking Bin)取料运至生产线。生产线产出的成托完成品由GLT叉车工搬运至打包区,打包完成后由成品仓库叉车工搬运至成品仓库等待发货。

生产过程如图1所示,叉车运输物料流程如图2。

在这个生产和物流过程中存在的主要问题是:

①该车间的生产和仓库布置是建厂初期设置的,近年来随着投产项目的增多,生产车间的布局变得零散,上料员工作负荷变重。

②大宗物料和小宗物料分开存储,虽然便于分别管理,但是对于车间的物料运输却不方便。

③叉车的操作程序死板繁琐,不够精益。

2 S公司生产物流Flexsim建模的构建

2.1 模型的假设与构建

本文主要研究S公司的M产品的生产物流,该产品有两条生产线,型号分别是M-1和M-2。M-1的生产节拍是0.4min,M-2的生产节拍是0.5min。配有一个大宗物料上料员、一个小宗上料员。M产品的生产流程比较简单,工艺流程为:OP1,内部预组装;OP2,外部预组装;OP3,成品组装;OP4,终检及包装。

对于复杂生产物流建模无法完全展现实际情况,因此本模型有如下合理化假设:

①处理器(Processor)模拟复杂的操作,时间参数按照实际操作时间设置。

②仓库的原材料由生成器生成,模拟原材料入库步骤。

③原材料都是成箱或者托盘搬运,而生产线上是对单个零件的加工,因此假设实体是成箱或成托盘的单位,对运输至生产线的原材料进行分解步骤,以实现对单个零件的加工。

④由于本文主要研究车间的生产物流,次品的处理步骤复杂且不会影响生产物流,因此假设生产过程中不良率为零。

⑤本生产线主要有人工操作为主,因此假设工装不会发生故障,人力资源总能满足生产要求,工装的准备时间为零。

⑥员工中间会有休息时间,鉴于生产线不存在预热时间,以及便于仿真模拟,这里假设车间实行10小时不间断工作制。

按照车间的布局、生产流程以及合理性假设建立仿真模型如图3。

2.2 模型主要实体的参数设置

该模型不仅模拟了生产物流的运输状态还尽量对生产线的零部件组装进行模拟,因此,模型比较复杂,表1列出了模型中的实体元素以及其功能。

①生成器(Source)参数设置。该模型包含两个生成器,Box Source是产生箱子的生成器,Flow Item Class属性选为Box。Pallet Source是产生托盘的生成器,Flow Item Class属性选为Pallet。

②暂存区(Queue)参数设置。该模型中暂存区数量很多,原材料仓库暂存区容量设置为6。生产线暂存区容量设置为看板数量2。仓库暂存托盘容量设置为6。仓库回收托盘容量设置为10。生产线暂存托盘容量设置为3。生产线暂存完成品托盘容量设置为1。成品仓库暂存成品托盘容量设置为10。

③分解器(Separator)参数设置。本模型中分解器主要是模拟成箱或者成托盘物料的分解。因此分解器是根据每箱包装数量设置参数。

④合成器(Combiner)参数设置。合成器是模拟零部件组装的实体,参数设置根据每一站的原材料组装数量决定。

⑤叉车(Track)参数设置。叉车的参数设置主要是指叉车移动速度、最大容量、装载时间、卸载时间等。KLT叉车移动速度设置为0.8m/s,最大容量设置为10,装载时间设置为65s,卸载时间设置为55s。GLT叉车移动速度设置为0.6m/s,最大容量设置为1,装载时间设置为60s,卸载时间设置为80s。

3 仿真输出分析

企业为10小时工作制,是典型的终止形仿真,因此要确定终止型仿真模拟的系统初始状态,以及仿真运行终止事件。

3.1 确定仿真初始状态

终止型仿真的系统初始状态对系统性能有重要影响,因此,仿真运行时应使初始状态尽可能接近实际情况。本文中生产物流的仿真模型初始状态即为上个班组的结束状态,该模型用另外两个生成器模拟初始状态。设置物料为在零时刻到达,并随机设置26种物料的到达数量。

3.2 确定仿真终止状态

本生产物流仿真模型的自然终止时间是一个班组的实际工作时间,因此仿真运行的固定长度就是10小时。在实验设计器里设置运行时间为36000s。

3.3 运行仿真模型并分析输出结果

运行仿真模型后输出的叉车状态饼形图如图4所示。叉车状态输出分析如表2所示。工作站输出分析如表3所示。

图中可以看出,GLT叉车和KLT叉车的工作负荷分别达到了85.11%和90.61%。并且看出KLT叉车的空载运行时间比较长。结合现场的生产物流实际情况以及模型运行情况,分析总结造成目前车间现状的原因:

①仓库布局不合理。由于公司建厂比较早,车间布局受限于前期项目的制约。从模型中可以明显看出,叉车从仓库到生产线的运输路线较长,这是造成叉车空载运输时间较长的主要原因。

②路线布置不合理。模型中可以看出叉车路线错综复杂,不便于叉车司机工作。

③叉车工作业任务复杂。应尽量简化叉车工的操作,保证物料的及时供应。

④存在瓶颈作业。由表3可以看出,ST04 和ST08存在等待时间,因此ST03和ST07为瓶颈作业。

4 模型优化

4.1 布局优化

从减少运输路径出发,对车间仓库以及生产线进行了布局的优化,本模型优化结果如图5所示。模型中明显可以看出,优化后的运输距离大大缩短。

4.2 路径优化

避免出现叉车路径混乱,不便于管理,对本模型的路径进行了优化。优化后GLT叉车和KLT叉车分通道运输,避免了叉车交会以及带来的不安全因素。

4.3 模型参数优化

由分析得到ST03和ST07为瓶颈作业,因此对现场的装配进行分析后,通过平衡生产线把ST03和ST07的作业适当分配给其他工位,解决瓶颈问题。修改这两个工位的操作时间到平衡时间。

车间KLT叉车的最大容量为10,导致叉车工频繁的往来生产线和仓库,大部分时间浪费在运输途中。对叉车进行容量扩大,会减少叉车工频繁的往来,提高运输效率。因此将KLT的最大容量设置为15。

4.4 运行优化模型

将仿真时间依然设置为36000s。运行优化仿真后的模型,输出运行优化仿真模型结果如图6。优化模型叉车输出分析见表4。优化模型的工作站输出分析见表5。

分析输出表可以看出,优化后GLT 和KLT 叉车的工作负荷明显降低,GLT的工作负荷从85.11%降低到62.6%,KLT的工作负荷由90.61%降低到70.87%。对车间布局优化后,缩短了运输时间。GLT的空载运输时间占比由11.11%降低到8.42%,负载运输时间由23.53%降低到17.86%。KLT的空载运输时间占比由18.12%降低到15.22%,负载运输时间由20.63%降低到16.07%。并且,对线平衡进行优化后,从表4看出没有明显的瓶颈工位存在,加工过程更加顺畅。

5 结论与展望

本文通过对车间生产物流的研究,发现存在的问题。通过Flexsim进行建模模拟,定性与定量分析后,更加直观地发现生产物流存在的问题。分析问题找出原因后,从布局、路径、线平衡等方面进一步对模型进行优化。优化后的模型有很大的改善,并对生产物流的优化起到借鉴作用。

参考文献:

[1]张颖利,邵明习.企业生产物流系统的建模与仿真[J].物流技术,2005(12).

[2]顾启泰编著.离散事件系统建模与仿真[M].清华大学出版社,1999.

[3]张晓萍,等编著.现代生产物流及仿真[M].清华大学出版社,1998.

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文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.02.015

根据中国物流与采购联合会数据分析。在整个生产过程的产品, 仅5%的时间用于使用的材料处理和检查部分,而传输和存储、装卸、等待加工状态却占了95%的时间。而尤其需要注意到的是,20% ~ 40%的制造成本是直接关系到物流环节的循环时间。因此本文基于供应链角度对影响制造业生产物流成本的因素进行了详细的阐述,以此提出降低制造业生产物流成本的具体对策。

1 基于供应链的生产物流成本控制理论

基于供应链的物流成本就是利用计算机等技术对企业内部的各个物流环节进行科学的控制,以此达到降低物流成本的作用。基于供应链的物流成本是在客户需求的基础上,协调企业内部供应链的各个物流环节来实现,争取创造更多的附加值,以此提高制造企业生产效率,最大程度控制物流成本。制造业不同于其他行业,物流成本占据制造业成本控制的很大比例,尤其是制造业生产物流成本在整个供应链中占据关键的地位,因此生产物流成本管理的核心是管理供应链物流和停留时间。控制库存的数量、形状和分布,加快存货周转期,物流,信息流和资本流动,形成一个完整的闭环反馈系统,材料供应精确的同步与生产需求。

2 影响制造业生产物流成本的因素

长期以来我国制造业存在重视供应链和销售环节的物流管理,忽视制造业生产物流的成本控制的问题,进而导致制造业生产环节存在市场需求变化反应慢、市场订单交付不及时以及生产效率低下等问题,因此影响制造业生产物流成本的因素主要体现在以下几个方面:

2.1 制造企业物流组织结构

评价制造业物流组织结构的重要因素是看此种形式是否适应企业不断发展的生产形势。我国传统的制造业普遍存在的物流生产管理组织设置以职能划分为主,也就是制造业生产物流管理职能分割为不同的部门,虽然这些部门往往都有上级部门进行主管,但是职能部门难免只从本部门的职能和职责出发,因此,对于企业管控整体的物流成本是不利的。尤其是大型制造业,由于企业规模比较大,管理层次多,造成物流管理职能过于分散,无形中增加了生产物流环节工序,增加生产物流成本。另外制造企业的物流管理信息化程度较低也是影响成本的关键因素。虽然制造业实施了信息化物流管理平台,但是由于受到人力资源、技术以及意识等方面的影响,制造业应用物流信息管理平台的范围与层次还不高。

2.2 生产布局

生产布置问题是最重要的。车间布局是整个布局的基础,制造业企业的核心是这。价值产生的生产原材料、半产品,产品也在流动,因此,车间布局好坏将直接影响到企业生产的工作流程可以有效地凝聚力和企业的生产物流能够有效。例如制造业在生产设备空间的设置过于狭窄就会造成物流混乱,进而增加了人工劳动量,影响降低工作效率。

2.3 产品流程设计

虽然科学技术的发展提高了产品的生产效率,从某种程度上降低了生产物流成本,但是产品生产流程设计的问题会抵消先进技术所节省的成本,以现代制造业为例,为了节约生产成本,很多制造业一般采取分厂生产的方式,往往是设计出产品之后在由各地的加工企业进行组装销售,虽然这样能够提升制造企业的利润,但是销售地需求的变化会使得制造企业生产的产品无法满足市场需求,进而导致挤压的产品不得不返厂,产生了库存和运输的高额物流成本。

2.4 机械设备的使用效率

机械设备的使用效率也会影响生产物流成本:首先,较高的设备使用效率能够提高产品的生产效率,进而降低积压库存现象的出现,避免仓储费用,实现了生产物流成本的控制。例如制造企业通过提高设备使用效率能够及时根据市场的需求生产相应的产品,避免了因过早生产产品而产生的库存、设计不符市场而导致返厂等物流费用;其次提高设备使用效率也能对固定资产折旧方面的物流成本起着积极的效果。另外生产时间的安排也影响生产物流成本。由于在生产环境中原材料在车间大部分处于移动或者等待的过程,因此只有科学的设置生产时间,减少原材料的等待时间才能够降低物流成本。

3 控制制造业生产物流成本的对策

降低制造业生产物流成本就是对生产进程中影响生产物流成本的方面和问题进行优化与改善,以此来促进生产物流成本达到合理水平的系统过程。结合影响制造业生产物流成本的因素,控制生产物流成本的对策主要如下:

3.1 重组生产物流组织降低管理成本

一是要重构制造企业物流管理部门,制造企业要基于生产物流整合的原则,打破互为壁垒、横向分散、重叠建设、条块分割、内耗严重的现状,实现资源最佳投入产出比,实现专业化、规范化的作业流程,;二是制造企业管理者要树立全局物流管理的理念,将生产成本控制纳入到整个物流管理体系中,并且积极学习世界其他国家的先进经验,实施精细化物流管理模式,以及建立和完善物流成本的指标考核体系。

3.2 优化整体布局,加快规范化建设

首先,提高企业物流系统的规划和设计的核心内容是企业产品、制造业、交通、流程图,包括合理化的内部工厂,车间设计和布局,设备布局,通过改变和调整布局优化的物流。改善和优化内部物流过程不考虑企业的整体布局,特别是对企业作业场所科学合理的调整和优化。旁边的合理配置物流设施和设备,设计合理的工作场所。实际需求,结合物流企I改善物流设施的投资和发展,物流和适应先进的设备,如自动分拣装置、装卸机械、运输、移动货架等,提高机械化和自动化程度的分布,更好地为企业生产的商品和材料的需求。

3.3 优化产品设计流程降低企业内部物流成本

基于产品设计流程问题而造成生产物流成本增加的问题,制造企业必须要加强对产品流程设计的优化改善:首先将产品生产流程从"串行"改成"并行" 。企业生产产品时,通常总是一步没有完成,下一步将不得不等到开始一步完成后,如串行连接电路往往使企业运营效率非常低,但是一些过程实际上是不必等到最后工序可以完成,如果可以修改这个系列的线性模式并行,让一些过程的同时,不可避免地可以大大提高工作效率;其次产品生产设计可以实行跨区域完成,改变以往的单独部门操作的生产模式。由于制造企业的产品生产是由多个部门共同配合完成的,任何部门的失误等都会影响到整体的生产成本,因此制造企业要实施集中管理,跨区作业模式的强化对产品生产设计进行整体把握,一方面降低了产品设计不合格现象的出现,另一方面提高了生产效率,降低了物流成本。

3.4 推动信息化平台的完善,实现信息共享

首先,提高物流信息系统的应用,加强促进改善物流管理信息系统。企业应充分利用现有的先进的互联网技术、云计算技术等,促进企业信息系统应用程序的改进。建立一个集中的信息共享平台。让所有材料的数量和位置有关部门理解。分析生产进度和安排购买原材料和成品交付;其次构建以信息技术为核心的现代物流系统。企业内部物流的发展表明,高新技术为代表的信息技术来提高企业的物流效率,降低物流成本起着重要的作用。

总之,基于供应链的制造业生产物流成本在整个物流链中占据重要的地位,因此基于制造业降本增效的要求,制造企业必须要从生产物流角度进行计划、组织、协调与优化,以此实现对生产环节的管控,提高生产物流效率,使得有限的资源得到最优化配置。

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二、钢铁物流企业生产物流成本控制中存在的问题分析

一般而言,钢铁企业信息化系统中物流模块的投入比率普遍较低,同时物流环节需配合生产作业现场高效随机作业,想要真正实现作业流程的标准化难度可想而知。所以钢铁企业通常会在给与物流企业一定利好政策的基础上,都在推进钢铁物流企业的转型升级,结合已经成行的先进管理方式或高新技术,通过激发员工积极性、设备优化、信息互通等方式,降低物流企业自身的成本,从而间接降低钢铁企业的物流成本。

(一)司机节约成本的意识淡薄为了方便管理,生产物流中的作业车辆一般为物流企业自有,而对于物流企业而言,驾驶员水平直接影响车辆的油耗及磨损,是决定企业成本和安全的决定性因素。司机如果对行径路径熟知,行驶中合理操作换挡并控制车速,不仅能降低油耗,减少车辆损耗,还能完成清洁化运输、安全运输,但通常司机很难主动有效思考如何提高效率,因为高效作业无法给司机带来直观的经济效益,同时司机、车辆、货源的随机组合,导致异常作业的后续反向追查、实现明确到人的责任制难度较大。但如果硬性要求人员与车辆绑定,一方面会限制对车辆调度的灵活性,使车辆利用率下降,另一方面会对司机工作积极性产生反向激励,不仅影响作业,损失甚至会辐射至企业形象。

(二)设备更新换代难度大,投入与产出不成正比钢铁企业作为国之重器,是典型的实体工业类型,其相应的物流企业也是如此。钢材的拉运作业需要运输车辆作为载体。物流企业近些年普遍的转型升级方式,如轻资产管理方式、无车承运、自动驾驶等,通常会受限于生产物流的需求而无法实现,因为生产物流的前提条件是保产而非盈利,这一重要前提条件与普遍的算法不符。生产物流可能对产生大量的等待之间,这对于自动驾驶的算法而言,很难指定明确的标准引导、调度,而轻资产、无车承运的管理里方式,也会减弱物流企业对车辆的控制,增加调配车辆的难度,所以生产物流对车辆的管理必须拥有主动权。但不得不面对的现实是,车辆作为高投入的生产设备,面对可能盈利点模糊的生产物流,主动更新换代的意愿很难强烈。车辆的更新换代不仅要考虑作业的适配性,还需要结合自身优势,综合考虑。

(三)共享信息难度较大,物流与生产管控脱节钢铁企业自身的转型升级,一般会通过提升信息化水平,借由类似ERP等系统统一管理,希望凭借集中化、精益化、标准化的管理体系,优化资源配置,增强内部控制。但实际运行至今,但是钢铁企业的系统架构中,很少会主动考完善物流板块,钢铁物流企业一般的定位都是“第三方物流企业”,导致流程中缺乏物流相关的管控,一般只在结算环节以签证单、运输发票等二手数据计入成本。如果物流企业有自由的物流信息化系统,在与生产系统互通时,极易导致信息孤岛,信息不对等、不及时,无法做到事前、事中控制,应变能力、反映速度普遍较低,例如现场对结算量的主观认知、甲方成本调控、司机服务态度、货物干湿量途耗、甲方结算环节调价等,都会成为人为影响下的差异,直接导致数据口径不一致。

三、钢铁物流企业生产物流成本控制方法

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1,企业无法对客户的需求和订单交期做出快速反应:

2,物料的基础包装没有得到改善,经常需要倒换包装,现场管理混乱;

3,物料库存管理不善,生产要料计划性差,导致需要的料找不到,到处又是积压的料,经常发生紧急要料;

4,供应商管理不善,采购提前期长;

5,物料处理与信息系统的互动性、结合性较差;

6,车间在制品存量居高不下;

7,退料,返修品,断点物料很难管理;

8,设备和人员负荷不均;

9,部门协作差,尤其是在多地点生产和经营或者零部件数量庞大时,部门间信息传递速度太慢,经常失真。不同的生产过程形成了不同的生产物流系统。要建立合理高效的生产物流系统,企业需要综合考虑生产工艺、生产类型、生产规模以及专业化与协作水平等因素。

生产物流系统中的物料管理模式

在生产物流中,物料会随着时间进程不断改变自己的实物形态和工位,不是处于加工、装配状态,就是处于储存、搬运和等待状态。就管理的方式而言,不同模式的生产物流系统下的物料管理的方式也有所不同。

1,TOC的物流管理模式

用TOC(Theory Of Constraint,即约束理论)哲理分析生产计划与控制的方法是一种称之为“鼓一缓冲器一绳子”的系统,简称TOC系统。在离散型制造情况下,运用TOC系统主要包括以下步骤:

①识别企业的真正“瓶颈”所在,是控制物流的关键;

②基于“瓶颈”,建立主生产计划;

③设置“缓冲器”并进行监控,以防止随机波动,使瓶颈资源不至于出现等待任务的情况;

④对生产物流进行平衡,使得进入非瓶颈资源的物料应被瓶颈资源的产出率所控制即“绳子”。对非瓶颈资源安排作业计划,要使之与瓶颈资源上的工序同步。

在该模式下,必须按照瓶颈工序的物流量来控制瓶颈工序前道工序的物料投放量,以保持在均衡的物料流动条件下进行生产。

2,JIT“拉动式”物流管理模式

在JIT(Just lnTime,准时制)拉动式物流管理模式下,物料管理是从最终产品装配出发,由下游工序反向来拉动上游的生产和运输。每个车间和工序都是“顾客”,按当时的需要提出需求指令,前序车间和工序成为“供应商”,按“顾客”的需求指令进行生产和供应,没有需求就不能进行作业。通过需求的信息流逆向拉动物流。

“拉动式”物流系统的最大特点是市场供需关系的工序化。它以外部市场独立需求为源点,拉动相关物料需求的生产和供应。生产系统中的上下游、前后工序之间形成供应商――顾客关系,下游和后工序“顾客”需要什么,上游和前工序“供应商”就“准时”提供什么,物流过程精益化。该系统适用于重复性生产,更适合生产过程中低级需求的控制和计划。

3,ERP物流管理模式

根据ERP系统的运作原理,是由一个计划控制中心按ERP通过BOM计算物料需求计划。然后在物料需求计划的基础上,根据供应商采购原则以及各种物料生产阶段对应的提前期,确定原材料、零部件和产品的供应计划(包括运输计划)向相关车间或工序以及供应商发出生产和订货计划(看板)指令。其特点是:

①源头是生产计划;

②基础数据来源于准确的BOM以及采购供应计划;

③计划信息流同时指导并推动实物流的流转。按计划安排进行生产,把加工/外购的零部件送到后续车间和后工序,并将实际完成情况反馈到计划部门。

这是一种以计划性为主的“推进式”物流管理方式,但是由于各类因素的干扰,外部需求经常波动,内部运行也时常有异常发生,各类提前期的预测也不尽准确,造成“计划变化滞后”的情况,导致各车间、工序之间的物料数量和品种都难以衔接,交货期难以如期实现。为了解决这些矛盾,通常采用快速调整计划、设置安全库存、紧急送料等措施。

实际上,在生产物流中,企业必须结合自己产品和生产的特性,选择合适的管理方式。另外有些企业也常常综合以上几种形式的优缺点,采取混合策略,如ERP与JIT相结合的管理方式。

生产物料管理中的关键技术

1,包装单元化和标准化

包装的单元化和标准化是企业物流的基础工作,对于零部件的保护、后续的物流规划以及物流量的测定起到关键的作用。采用合理的单元化器具,能够减少无效劳动(如倒装,在加工过程中不落地),提高劳动效率,简化现场管理,减少安全隐患。

包装单元化、标准化的规划理念主要从宏观和微观两个层面上把握。从宏观上讲,要从供应链的角度设定所有物料的尺寸链。从托盘到周转箱、专用料架都要与这个尺寸链相配合。从微观上讲。要符合包装设计的基本要求,如兼顾保护零部件和节省空间的原则,选择合适的外包装材料、内部分隔材料等。同时,包装单元的装载数量要固定,以便于现场管理,简化现场人员的统计工作量。某些工厂对于包装和线旁工位器具的管理要求较高,这样就需要将包装物也纳入工艺日常管理中。如对于包装物的清理、清洗(清除油污、标签等)、修理、存放等。

2,现代物料搬运设备与技术

搬运系统,即搬运技术和装备的选择。一定程度上决定着生产物流系统的布局和运行方式。并对生产系统的运作效率、复杂程度、投资大小和经济效果影响很大。生产物流中重要的问题就是选择合适的搬运设备。这些设备应能适应被搬运物料的性质、重量、形状、尺寸及物流量。既要使设备的固定投资少,又要达到设定的搬运需求。

搬运方式有连续搬运、间歇搬运、往返搬运几种,从路径方向分为水平、倾斜、垂直或是二维方向。其他搬运要求有:台流分流、定位停止、高速搬运、积放等。同时还要考虑搬运的对象和环境,如成形、粉体、烘干环境和清洁环境等等。最后才确定搬运的方式、设备组合、规格数量。其中搬运的速度需求主要根据生产节拍来计算。

常见的搬运设备有:叉车、堆高机、自动堆垛

机、自动导引小车(AGV)、自动化输送分拣系统(包括悬挂链、输送机、分拣机)、搬运与码垛机器人、上下料机器人等。

常见的搬运技术包括:

①物料识别技术:如射频标识技术、条形码技术等;

②物流自动化技术:如自动引导小车技术、搬运机器人技术等;

⑧自动控制技术:如集散控制系统,集中控制系统,现场总线技术,以太控制网络,人机交互技术等;

④物流集成化技术:信息化、机械化、自动化和智能化于一体化。

3,系统化布局

目前,物流系统布局的主要内容包括:企业内部车间部门的位置以及车间内部工序的布置,车间内成品区、半成品区、辅料区以及其他相关辅助设施的位置分配等。

合理的布置可以使物料或者是成品的搬运量最小。因为车间内的物流量是根据产品的工艺路线所决定的,各车间的位置、车间内部工序的位置以及相关辅助生产的位置确定以后,物料流动的路线基本上已经确定了。换句话说,物料是服从工艺的。

实施系统布局的基础是对企业生产的产品和产量进行分析和综合。这些数据来自详细的基础数据分析。所以在实施系统布局过程中,首先是调查研究、收集资料,其次是分析有关资料的相互关系,在详细调研的基础上设计方案,最后对若干方案进行选择并组织实施。近年来也出现了一些计算机辅助进行布局设计的技术。这种做法不但能大大改善和加速布局设计的进程,而且借助人机交互和计算机绘图技术等,可以迅速生成多种布局方案,以启发设计者的思路。

4,生产物流信息化

信息管理是现代生产物流管理的核心和基础。生产物流过程实际上是物料流动加信息流动的过程。无论是物料管理、状态监控还是作业管理都离不开物流信息。物流信息系统在生产物流中的功能主要是对物流信息进行搜集、传递、储存、加工和维护,具有预测、控制和辅助决策等功能。随着物流系统的发展,物流信息量会变得越来越大,物流信息技术更新的速度也越来越快,如果仍对信息采取传统的手工处理方式,则会造成一系列信息滞后、信息失真、信息不能共享等信息处理瓶颈。从而影响整个物流系统的效率。随着信息技术的不断进步,RFID技术,基于平台、数据挖掘与智能化的技术等也开始被应用于物流信息系统中。

5,在制品(WIP)控制

工厂中的库存一般分为以下几种形式,在制品库存控制是其中的一个重点。

在制品库存控制具有以下作用:

①在保证企业生产、经营需求的前提下,使在制品库存量经常保持在合理的水平上;

②掌握在制品库存量动态,适时、适量地进行生产活动,避免超储或缺货;

③减少在制品库存空间占用,降低在制品库存总费用;

④控制在制品库存资金占用,加速资金周转。但是,在制品并不是越小越好,其数量太小,就不能满足生产量的要求。因此丰田公司通过看板的数量控制在制品的数量。一般看板数量的计算如下:

看板张数=D*L(1+a)

D:平均需求(以标准容器的数量表示)

L:生产节拍

a:安全系数

可使用仿真方法确定加工工段的生产节拍,进而给出每个加工工段所需的看板数量,以避免动态生产环境下的任务积压。

在制品的库存控制策略包括:

①批次调整:规定多少产品组成一个批次,在某一时刻开始加工;

②任务分派:确定接下来哪个批次在哪台设备上加工:

③任务外协:当理想输出与实际输出产生差异时,生产系统产生积压任务。此时可采取相应的措施,如增减作业班组、任务外协等,以保持在制品库存稳定。

6,总装物料的配送技术

配送计划一般针对流水装配线的生产形式。在现有对总装物料配送的研究当中,以有效控制配送中发生的运输成本和运输时间(不断线)为内容的物料配送问题成为研究的核心和目标。

物料配送计划即是在满足工位需求的条件下,为各工位配送合理的物料数量,派遣最少的车辆,并为配送车辆指定运输时间和运输费用最省的路线。因此,如何应用现代数学方法及计算机技术快速求解优化调度方案是重要的技术课题。它可以很好地实现保证物料供应、降低配送成本、提高配送效率的要求。

总装物料配送技术的几个关键点:

①配送需求拉动的方式

可采用看板或者按灯系统的方式进行物料索取。如果生产能实现均衡化,则配送的需求可以按照生产节拍提前确定,从而为指定配送计划打下基础。

②路线巡回

配送车辆由配送点出发后,必须完成其所指派工位的配送任务,然后返回配送点。所以对每一部车辆而言,行驶路线安排是一个经典的线路规划问题。对于总装配送的实际情况来说,是一个巡回多点送货问题。

③车辆选择问题

因为每一配送车辆都有载重量和容积的规定限制,所以装载问题从另一个角度来看,也是配送车辆的选择问题。

④线旁库存(缓冲区)定义

对于线旁库存的定义,实际就是在线旁空间利用合理化的基础上,保证物料的供应、生产的连续、线旁库存最小化的问题。其与总装配送的频次和配送量密切相关。

⑤多车多点带的巡回送货路线优化

总装线的工艺存在装配工位的先后次序,某些工位甚至有严格的物料时间需求限制。因此在满足工位需求的前提下,需要形成一个可行的、有效率的行程计划,该计划必须对多个配送车辆、路线,以及配送频次、配送量和时间作出详细的规定,这就是配送的总体计划,也是路线优化技术的核心。

配送计划要有一定的冗余性,以应对临时生产计划更改,或者紧急送料等意外情况。

生产物料管理中的规划原则

总结以上,由于生产物流系统是一个复杂的系统,我们在进行生产物料管理规划时,需要注意以下原则:

1,物流距离最小原则:物流过程不增加任何附加值,徒然消耗大量人力、物力和财力,因此物流距离要短,搬运量要小。

2,流动性原则:良好的企业生产物流系统应使物料流动顺畅,消除无为停滞,力求生产流程的连续性。当物料向成品方向前进时,应尽量避免工序或作业时间的逆向交叉流动或发生物料混乱情况。

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供应物流响应速度的提高直接促进了供应链响应。如何提高供应物流响应速度是本部分讨论的内容。Holweg在对汽车行业进行调查和问卷调查的基础上,通过数据分析总结出提高供应物流响应的三个主要因素:供应商与制造商之间的联系、供应商自身因素一产能、柔性问题以及供应商与其供应商之间的联系。

为了保证供应物流的快速响应,首先要建立供应商与制造商之间的合作伙伴关系,之前也有许多学者涉及到该领域的研究,基于节省交易成本的角度研究供应链合作关系,Lamming也在研究革新战略与精细供应时提出了供应链合作关系问题。形成供应链合作关系即建立良好的供应商与制造商关系,不只能够减少供应链总成本,还能够提高供应链信息共享和传递速度水平,也能够保证为制造商提供原材料和零配件的持续、快速、准确供应,从而提高了供应物流响应,进而保证了供应链响应。

供应商自身能力也是供应物流响应主要影响因素,自身能力包括生产能力和对变化需求的响应能力即柔性,一些学者认为生产能力和柔性是指产品量、交货提前期、交货频率等内容,而也有一些学者认为还应该包括产品质量和根据制造商需求而改变的能力等。适应能力和柔性能够提高供应物流的响应速度,从而促进供应链响应。Slack认为供应商适应能力和柔性是供应链响应的重要支柱,Holweg也通过对汽车行业的调查证明了该论断。

因此,供应物流响应速度能够大大提高供应链响应速度,其主要作用的因素有供应商与制造商合作伙伴关系以及供应商本身的适应能力和柔性。

一级供应商与二级供应商之间的关系也直接影响到一级供应商对制造商的供应响应,因此,一二级供应商之间的信息与原材料的传递也直接影响到了供应物流响应,从而影响供应链响应。

生产物流响应速度影响因素分析

在生产制造领域中,为达到供应链响应的目的,以实现“大规模顾客化”为前提,生产物流是供应链的重要组成部分,因此,生产物流响应速度直接影响到供应链的响应。因此很多学者致力于研究影响生产物流速度的因素,主要包括硬件设备、生产方式与运作策略。

能够提高生产物流速度的生产方式包括柔性制造( Flexibility)、准时生产(JIT)、精益生产(Lean)和敏捷制造(Agile)。

在以成本和效率为主要竞争特征的市场环境中,企业为了降低生产成本,规模生产和效率生产曾是主要的生产方式,并且在制造领域被大多学者讨论过,但是,随着市场环境的不确定和顾客对产品的需求日趋多样化,柔性制造已成为主题,它包括劳动力的柔性、工艺设备柔性和供应商柔性。柔性制造能够快速根据生产需求改变整个生产制造状态,快速为适应新的需求而生产,从而提高生产物流的速度,提高供应链的响应。

即时生产理论是日本丰田公司提出并推广的全新的生产方式。最初只是为了减少库存,而生产过程采用这种准时生产方式能够消除一切时间的浪费,缩短交货提前期,从而提高供应链响应。

精益生产和敏捷制造是近年来被广泛讨论的生产方式。精益生产是能够在很短提前期内生产出大量复杂产品,由此,能够快速响应顾客需求,在此基础上,精益生产系统能够灵活的增加或减少产品的产量,并且所用的成本要低于规模生产所用的成本,精益生产强调的是生产过程中的高效生产加工,注重效率和杜绝浪费;敏捷制造是Iaccoca用来描述将原本丰田的生产方式应用于美国汽车公司。敏捷制造这种生产方式是保有零部件库存,当需求出现时进行延迟组装的方式,这种生产方式下,能够大大提高生产物流响应速度,从而提高供应链响应。因此,精益生产和敏捷制造都能够提高供应链响应。

满足快速物流响应的生产策略包括通过采取延迟策略(postpone)、按订单组装(ATO)、按订单生产(BTO)、按订单设计(ETO)。

延迟策略在敏捷制造生产方式下已经体现出来了,其概念结合了接藕点和产品顾客化的概念,也被学者在这~基础上讨论过。延迟策略包括延迟对产品的组装,甚至将组装的功能延迟到流通环节,这样能够根据客户需求进行产品构造,能够快速响应顾客需求。因此,在延迟策略的使用下,不仅能够减少生产制造强度,节省制造时间,节约产成品库存成本,还能够快速并且有效的满足顾客需求,从而提高供应链响应。

按订单生产、按订单组装、按订单设计都是为满足顾客需求而采用的策略。Dell和BMW都采用了按订单组装策略,也是第一个使用按订单生产策略的企业,也基于这些策略,使他们在各自的行业都具有极强的竞争力。按订单组装策略的主要特点是保存零部件库存,根据顾客化需求组装产品,缩短交货提前期,主要致力于零部件的组装操作,从而使Dell能够在短短的几天内完成顾客个性化定制的个人电脑。按订单生产是指只有当接到顾客订单时才生产,这样可以完全根据顾客需求生产,能够有效的满足顾客需求,并且该策略经常与准时生产方式共同使用,能够既准确又快速的满足顾客需求,从而既保证了产品对需求的准确满足,又保证了交货提前期的缩短,提高供应链响应。按订单设计强调了最大顾客化的目标,产品设计都由顾客决定,在这种情况下,满足顾客需求为首要考虑因素,而对于时间的考虑只是次要的因素,因此要与能够满足快速相应的生产方式相适应,才能够达到满足顾客需求与速度兼顾的要求。由此,按订单生产、按订单组装、按订单设计等策略都是提高供应链响应的重要影响因素。

分销物流响应速度影响因素分析

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根据国家发改委的《2015年全国物流运行情况通报》中显示,2015年度的物流成本占全国GDP的16%,而同期欧美发达国家的这一数据仅为10%。

 

抛开高速收费、税费过高等因素之外,国内企业在物流,尤其是生产物流领域中的技术管理水平与国际先进水平存在差距也是其中一个重要的原因。因此,目前越来越多的国内制造企业开始重视生产物流,并把生产物流管理作为企业战略管理的一个新的着眼点,同时积极采取物流优化策略,来寻找新的利润空间,从而增强企业竞争力。

 

梳理文献发现,国外学者在生产物流方面的研究起步较早,主要集中在物料搬运设备的选择[2]、作业排程[3]以及物料搬运设计与设施布局之间的相互影响[4-5]等方面。而国内学者主要从生产物流计划模式[6]、厂内物料配送[7]、供应链环境下的生产物流[8]以及物流技术装备与信息系统的运用[9]等四个方面展开了相关的研究。地铁车辆是城市交通迈向现代化的一个重要标志,也是城市基础设施建设和形象建设的重要组成部分。各个城市的地铁车辆大多融合当地城市特色及相关业主需求,是一种典型的定制化生产产品。地铁车辆制造过程中,零部件众多,结构复杂,工序繁琐,这些特点使得离散定制生产的管理实践具有一定的复杂性。在针对离散制造企业生产物流的研究中,学者们主要是生产物流系统设计[10~11]、优化[12~13]及发展状况[14]来进行研究的。但是如何利用当今的信息技术来优化生产物流,同时降低成本并将其运用到具体的制造企业中,特别是轨道交通行业的研究则很少。本文将以杭州中车车辆有限公司的地铁车辆总装车间为研究对象来阐述如何利用数字化来提升工作效率、降低企业的生产物流成本,并对实施与应用之后的效益进行了分析。

 

1 项目背景

 

杭州中车车辆有限公司作为轨道交通高端装备制造行业的地铁车辆总装集成企业,自2013年8月建成投产以来,先后承接了杭州地铁1号线、2号线、4号线车辆的生产制造任务。由于地铁整车技术复杂,安全性要求高,交货期紧,而地铁车辆的零部件达数千种之多,物料零散,生产制造车间内部管理非常繁杂。虽然公司已经实施了ERP系统、PLM系统、OA系统等,并对供应链管理也采用了信息化进行管理,但是生产制造的过程仍然出现了很多不利因素。比如,第一,采购到货后待检区物料积压比较多,没有统一管理,经常发生货到不能及时入库影响生产的情况;第二,仓储管理未能实现模拟工位化,从而经常出现物料摆放错误与发放错误;第三,运料工装没有实现套餐化,工作效率不高,物料配送常常脱节;第四,缺件拉动的效应不明显,未能实现联动机制;第五,车间的剩余用料没有建立良好的回收机制,导致出现浪费,造成生产成本上升;第六,工时的管理与质量的管控没有实现数字化、实时化,进而导致成本测算出现偏差;第七,地铁车辆的生产周期长,交货时间紧,生产过程的影响因素众多且不可控。在这种情况下,如何通过信息化技术手段,打造数字化工厂,提升总装车间的物流管理水平,提高生产效率,确保生产系统的平稳运行、促进产品质量的提升,降低物流成本和费用,是摆在生产管理者面前一个刻不容缓的问题,实施数字化车间物流管理系统显得尤为重要。

 

2 项目实施

 

2.1关键技术

 

本项目采用的互联网、RFID及形码扫描的信息化手段对物流管理流程进行固化,按照工位节拍进行仓储管控,实现对各个工位的配料及送料的信息化动态跟踪。实现实物流与信息流双流同步、信息化与工业化两化融合,具体技术如下。

 

1)过程信息化控制。物流仓储配送全过程实现了条形码管理,货位、物料、物料包、配送车、作业人员、工位现场地面、交接单据都有对应的条形码。指派任务、进车备料、备料完成、扫描检查出库、配送发出、送至车间工位、空车及单据回收等每个步骤都通过扫描条形码触发。实现了配送任务网络管理,工作进度量化管控。

 

2)异常自动触发。信息系统会对生产计划进行节拍式管控,任何一个节点没有按照计划执行,屏幕显示会进行颜色变化提醒,同时根据异常等级分别向相关领导及责任人自动触发短信提醒。出现异常的责任人将会纳入工作量化考核,工作状态也可以像10086查话费一样,进行实时查询。

 

3)动态的电子任务看板。通过在生产现场布置一些电子任务看板,并与管理信息系统同步实现总体进度跟踪、反向物料跟踪处理、工位配送状态跟踪、套餐式配送状态跟踪等功能。

 

4)可实现作业人员动作追踪,随时随地掌握作业人员去向与工作动态。

 

5)可实现条形码电子动态盘点,实时掌握帐卡、帐物的准确性。

 

6)可实现对各个节拍的工时管理,并能进行质量问题的追踪。

 

7)可实现与ERP系统的高度耦合与集成,并确保各信息系统数据的实时性、准确性和共享性。

 

8)支持多种客户端移动办公。可支持电脑、IPAD、智能手机、车载终端的移动应用,满足人员异地办公、频繁出差的管理需求。

 

2.2系统功能

 

本项目的数字化车间物流管理系统的功能主要如下:

 

1)仓储管理:到货管理、入库管理、出库管理、帐卡物管理、 工位库管理、货位管理。

 

2)配送管理:配送计划、配送模型、生产模型、过程控制、信息采集、实时监控、实时统计。

 

3)异常管理:管理异常、生产异常、安东灯。

 

4)现场管理:工时定额、工时管控、质量跟踪。

 

5)短信平台:基本管理、授权管理、信息触发。

 

6)质量管理:供应商管理、到货质量管理、过程质量管理、售后质量管理、质量信息统计、供应商评价。

 

3 项目效益

 

自轨道交通产业数字化车间物流管理系统项目的实施后,实现了企业的制度流程化、流程表单化、表单信息化,打造了数字化地铁车辆制造车间,实现全生产过程的数字化管控,同时产生良好的社会效应与经济效益。

 

3.1经济效益

 

1)采购入库实时化。建立到货三天存货制,并进行表单管理。以三天时间为计划区间,仓库管理部门根据ERP系统里的生产计划,综合考虑仓库的物料存储情况,列出采购清单,拉动采购工作,保证物料及时入库,让待检区井然有序,降低了资金成本,释放了被占用的资金。

 

2)仓储管理工位化。根据工位制的要求在仓储库区,推行物料按按项目与工位来进行存储。物料入库之后,货架是按照生产工位划分设置,并建立模拟工位,同时将每个项目的物料存储按照车间对应的工位分区摆放,从而提高拣选效率,减少差错。届时,物料上架和拣选都由同一人负责,职责明确 。

 

3)物流配送套餐化。根据物料属性、各工位工艺文件和物料清单及物料形状开展目视化管理,为每一辆转运车制作物料存放平台,并按照工艺文件和车型制作标志进行区分,使物料过目成数;仓储配料过程在自己所管工位区域内完成,每个配送车内都有物料标识,配料时只需要按照标识编号对号入座,这大大提高了工作效率。

 

4)缺件拉动规范化。按照生产计划提前72小时循环模拟缺件情况,对采购员实现点对点式的拉动管控。

 

5)物料配送精细化。采用条码扫描方式登记拣选的工位物料,并和工位的物料BOM进行比对,交接物料和未交接的物料系统会自动进行筛选,确保送入车间的每个台位物料都是准确与齐全的。

 

6)电子看板目视化。生产现场布置一些电子任务看板,可以实现配送总体进度跟踪、反向物料跟踪处理、工位配送状态跟踪、套餐式配送状态跟踪等功能。

 

自系统正式上线运行一年后,生产车间物流管理水平有了明显的提升,产生了良好的经济效益。第一,由于实现了三天存货制,仓库中原料的积压现象明显下降,释放了被占用的资金额高达600多万;第二,生产物料配送错误事件的发生率由原来的30%下降到0.02%,大大提升了设备运转率及员工的工作效率,节省了单列地铁车辆生产制造的工时额到816.33个小时,根据目前规定的时薪是12.25元/小时和年产量300列车来计算,可节省300万元左右(816.33*12.25*300≈300万元);第三,伴随着生产工时的减小,则生产车间的管理费用(包括风、水、气、电等能源及物耗)也大大下降了100余万元。综上所述,该系统的成功实施上线可给企业带来年增经济效益1000万元左右。并且,杭州中车车辆有限公司作为中国中车众多轨道交通高端装备制造企业之一,系统的成功实施上线具有典范效应和标杆作用,在条件成熟时把该系统面向中国中车下属各子公司推广,带来的经济效益将在数十亿元,同时还能提升整个轨道交通高端装备制造行业的生产组织与管理水平,具有十分重要的意义。

 

3.2社会效益

 

在公司积极实施推进轨道交通产业数字化车间物流管理系统项目的后,有效地提高企业的劳动生产率,降低了生产成本,提升了产品质量管控水平,并在地铁车辆的交货进度及列车运行的安全性方面提供了强有力的保障,为浙江省打造了最便捷的绿色出行交通方式,带来显著的社会效应。

 

4 结束语

 

篇10

工厂物流可分为三个部分:供应物流系统;生产物流系统,销售物流系统。其中供应物流系统和销售物流系统主要影响因素是工厂选址。总图设计主要关注的是其中的生产物流系统。因为生产物流系统交织在生产工艺的流程之中,总图设计的结果对生产物流系统的好坏起到重要的作用。

优秀的生产物流系统对于工厂的正常运转是非常的重要的,它从以下几个方面影响到工厂的运行效率和效益。

1.好的物流体系下,整体物流路线是最短的,可以大幅度地减少搬运的工作量,可以节省大量的人工和设备开支。

2.好的物流体系,使各个工序衔接更加紧密,从而可以更加紧凑地布置装置和设备,也就是说可以降低投资额,并且降低运行开支。

3.好的物流系统可以减少物料的停滞和等待,可以降低库存量,从而降低贮存的面积和设备,降低投资和人员设备费用

4.降低库存的更大的好处是可以减少流动资金占用,加快资金周转,提高经济效益。

5.好的物流体系通过采用合适的运输和贮存设施和方案来减小物料的损耗和能源的消耗,提供工厂运行的效益。

为了在总图设计环节最大程度地优化生产物流体系,需要在设计的整个过程中关注以下几个重要的因素。

1.工厂平面布置过程中,优化物流的路径。主要的原则是物流路线要简洁,在缩短物流长度的同时,清晰物流路线。即物流的迂回、交叉和重复的路线,便于设施的维护管理和使用。

2.工厂物流必须要要与生产流程同步化。工厂物流的核心功能是被加工的物料在不同的工艺装置间流转,其他的物流活动的规模和重要性都不及此。因此工厂的平面布置的最主要的原则就是各个工艺装置的布置要最大程度便于物料在其间的流转。其中主要物料的流转量,流转距离,流转路径是影响工厂物流是否优秀的关键因素。

为了优化物料在工艺装置间的流转,首先需要深入了解,并且量化计算各个装置之间几种主要物料的流转量,流转节奏;其次再根据以上的资料构建工艺装置的布局和物料流转路线,尽量做到物料流转路径最短,路线最简洁,交叉和重复最少。最后,再根据不同性质的物料的包装方式和运输载体的不同进行适当地调整,使包装和运输方式类似的物料尽量按照相同的路径流转,这样可以更好地提高物料流转效率,提高设施的利用率。

3.采用先进高效的物料搬运机械,采用标准化,模块化的包装形式,有利于提高物流效率,减少仓储面积和搬运人工消耗。单元化立体化的仓库形式,结合吨桶,吨袋,托盘等单元化的包装形式,可以显著地提高物流效率,是提高物流体系质量的行之有效的方法。单元化的立体仓库也更加便于采用信息化管理手段,结合自动分拣装置和自动输送装置可以构建效率更高,人员更少,更加适应信息化管理的自动仓库系统。这些设施和方法的采用可以达到显著的提高效率,降低库存的效果。

4.采用看板运输管理。采用看板模式进行运输管理是物流信息化的一个重要手段。这里的核心是将运输要素进行单元化定义。这里的单元可以是单个的托盘、料罐、箱体等包装单体,也可以是若干个上述包装单体作为一个单元。采用看板运输管理,特点是信息采集过程简单,信息可视性强,达到低成本实现信息化的目的。

下面结合新疆某煤炭分质利用工程设计实例,说明如何在设计过程中优化物流体系。该项目年处理原煤600万吨,包括390万吨/年兰炭装置,6万Nm3/h荒煤气制氢装置、65万吨/年焦油加氢装置等主装置部分;以供配电和供热为主的公用工程及辅助设施区,以给排水工程为主的公用工程及辅助设施区(2),厂前区,储运工程,火炬和汽车装卸站等辅助及公用工程设施,全厂通道和停车场等设施。

本项目的年运输吞吐量大约为1000万吨,其中运入为600万吨,运出为400万吨以上。为了优化该项目的物流体系,我们将整个工程项目的整体划分为4个功能片区,由北向南顺序布置。从北到南他们分别是公用工程设施和装卸站台片区;储罐片区,包含原料罐区和中间罐区以及成品罐区;装置罐片区,包括焦化装置、加氢装置和净化制氢装置;最后是变电所和辅助装置区。整体呈南北狭长,东西窄的形状。

主要物流的出入口位于东侧狭长边的中部。

采用这样的布置方式有以下几个优点。

1.各个装置和设施都按照功能归类布置,一方面有利于生产管理和安全管理,另一方面,同样的设施归集到一起可以最大限度地缩短物流的路径长度,节省物流的成本

2.不同的物流方式也同时分类集中,便于物流作业的进行。罐区和罐区之间,罐区和主要装置之间,主要装置和辅助装置之间的物流方式是管道运输。这几个部分之间都是紧密连接的,因此管廊的布置路径较短,而且可以统一布置,物流路径清晰,便于管理和维护。而主要原料和主产品到主装置的物流(原料煤和兰碳)采用皮带运输。原料的主入口距离主装置距离最短,而且这两个物流的路线非常集中,有利于缩减皮带运输的物流路线。

3.公用工程和辅助装置是物流负荷最小的部分,在这里流通的物料都是零散和偶发的运输作业。将这两个部分分拆布置在整个厂区的南北两个顶端,包围主装置布置。这样一方面可以缩短主装置和罐区的物流路径,同时也使主原料和主产品的运输路径达到最短的效果。

4.装卸车站台位于项目的最北端,靠近罐区的位置。这样外部进出的车辆可以不经过装置区域即可直接到达装卸区域,即缩短了物流路线,又便于外来车辆的管理,可以避免外部的运输车辆深入厂区内部,提高了项目整体的安全性。

总之,作为工厂物流的决定性因素,总图运输设计中必须重点关注物流的优化设计,既要保证满足工艺设计条件,同时还要符合安全和环保的技术要求。在这个基础上还要尽量优化工厂内部物流体系和进厂出厂物流体系。要达到物流系统优化的目的,前提是对工厂的物流需求有清晰的了解和整体的把握,然后才可能有针对性地作出适合的设计方案。设计方案完成以后,有必要对于项目的整体物流负荷做一个整体的评估和测算,看看是否达到了优化的效果。只有这样,才能为工厂的低成本高效率地运行打下基础。

篇11

一、物流系统仿真应用研究进展

物流系统是指在一定的时间和空间里,由物资、包装设备、装卸搬运机械、运输工具、仓储设施、人员和通信联系等若干相互制约的动态要素所构成的具有特定功能的有机整体。早期的物流系统仿真主要是针对生产物流过程中的控制与优化问题来进行,随着供应链的兴起与发展,更多的研究关注于集采购、生产和销售一体化的供应链仿真。随着物流网络规模的扩大和物流量的巨大增长,配送物流的瓶颈作用越来越突出,一些学者开始用仿真的手段来解决物流配送系统中存在的问题。

二、物流系统仿真优化研究进展

计算机仿真技术是研究复杂系统的有效方法。用仿真语言或者商用的仿真软件能够很容易的建立物流系统的仿真模型,与解析方法相比仿真模型能更加全面地反映实际物流系统的特征。仿真模型仅是对问题的直观描述,仿真运行只能提供一定条件下的可行方案,它并不能给出问题的最优解或满意解,需要将仿真与优化技术结合起来,以便在仿真环境下使输出响应不断地改进,可以形成各种仿真的优化结构,进而实现系统性能的优化。仿真优化是研究基于仿真的目标优化问题,即基于模型仿真给出的输入输出关系,通过优化算法得到最佳的输入量。仿真优化在物流领域的应用研究进展缓慢,到目前为止,基本上还没有大规模的实际问题用仿真优化的方法加以解决,并且仿真优化方法在解决物流系统控制与调度问题时还存在着以下不足:仿真优化方法解决物流调度这一问题时,计算时间长,算法效率不高;没有从系统的角度对仿真优化进行研究和规划,当前仿真优化的大量工作集中在算法研究上,很少从系统的角度考虑算法与系统建模方法的关系,使得仿真优化缺乏进一步研究和应用的基础;仿真优化系统缺乏与专家系统或智能决策系统的集成,智能化程度不高;大多数研究都还停留在理论层面上,应用方面缺乏,仿真优化方法几乎没有解决有一定规模的实际问题。

三、物流系统综合仿真环境研究进展

系统仿真技术作为系统分析,优化的有效工具,已广泛应用于各类复杂系统的规划设计、系统优化、方案比较、流程运作控制等领域。在现代物流行业,国内外许多的物流中心设计、自动化仓储系统和物料搬运系统等工程设计中也都开始应用仿真技术作为有效实用的辅助设计手段。为了使系统人员、模型开发人员、软件人员、仿真研究人员更好地利用仿真技术,仿真建模方法和相应的仿真软件由传统的运用通用编程语言和仿真语言向着一体化、智能化、虚拟现实环境和面向对象的趋势发展,出现了不少具有相似功能的一体化的建模/仿真开发环境仿真软件产品。综合仿真环境具有通用性强、交互性好、标准化程度高,可重构重用性强等特点。在物流系统仿真过程中常用的综合仿真环境:美国AutoSimulation公司的AUTOMOD仿真软件,美国System Modeling公司开发的Arena,英国推出的面向对象的仿真环境WITNESS,以色列Tecnomatix Technologies公司开发的关于生产、物流和工程的仿真软件eM-plant和IBM公司开发的通用仿真系统SIMPROCESS等。

系统仿真作为解决复杂物流系统问题的有效手段,已经广泛应用于生产物流系统、供应链及物流配送系统等研究领域,对物流配送系统仿真也进行了初步的研究,在物流系统仿真优化方面也已经取得了一定的研究成果,但其进展比较缓慢,在解决物流系统问题时还存在算法效率不高、智能化程度不高、还没有解决大规模实际问题的能力等方面的缺陷,综合仿真环境已经成为物流系统仿真的主要工具。物流系统仿真应在分布式交互仿真、基于 Multi-Agent 的仿真建模方法、仿真优化方法、物流系统可视化仿真环境的开发等方面作进一步的研究。

参考文献

篇12

一、微观物流活动的特征微观物流,也常称之为企业物流。

企业是为社会提品或某些服务的经济实体,在企业经营范围内由生产或服务活动所形成的企业内部的实物运动就是企业物流。由于微观物流活动发生在企业内部,因此与社会物流、区域物流、国际物流等宏观物流活动相比,它具有明显的特征。

1.微观物流是一个自适应体系。企业物流是一个承受外界干扰作用的具有输入———转换———输出功能的自适应体系。供应物流是企业物流过程的起始阶段,能否适时、适量地完成供应活动是保证企业顺利进行生产经营活动的基础,也是微观物流系统自适应性的直接表现。生产物流环节是企业物流的核心部分,负责完成微观物流系统的转换功能。生产物流并不是一个孤立的系统,而是一个与周围环境紧密相关,并且不时地从外界环境中吸收“养料”,向社会输送产品和服务的开放系统。而销售物流是企业物流的输出系统,承担企业产品的输出任务,是企业物流的终点,也是宏观物流的始点。宏观物流接受它所传递的企业产品、信息等,进行社会范围内的信息交易、实物流通活动,把一个个相对独立的企业联系起来,形成社会再生产系统。从这个角度上看,可以认为微观物流是宏观物流的基础。

2.微观物流活动具有连续性。企业内部的生产物流是由静态和动态相结合的结点连接在一起形成的网状结构,它把整个生产企业的所有孤立的作业点、作业区域有机联系在一起,构成了一个连续不断的企业内部物流体系。由于生产具有动态性,它的运动方向、流量、流速等正是使企业生产处于有节奏、有秩序地连续不断地运行的基础。

3.物料流转是微观物流的关键特征。生产物流是微观物流的核心内容,而物料流转又贯穿于生产、加工制造过程的始终。无论是大范围的厂区、库区、车间,还是小范围的工序之间、机台之间,都存在大量频繁的物料流转运动,因此微观物流的目标应该是提供畅通无阻的物料流转,保证生产过程顺利、高效率的进行。而从企业实践来看,物料流转网络不畅也恰恰是许多企业经营管理中的瓶颈。

二、我国企业物流管理中存在的问题

1.生产领域的物流管理缺乏柔性。20世纪90年代以后,技术进步和产品更新的速度进一步加快,独占性技术的竞争使得一个产品生命周期越来越短,制造技术越来越复杂,生产批量越来越少。这些在客观上要求企业加强物流领域的柔性化管理,以响应瞬息万变、无法预测的市场。而我国企业的物流管理还存在着较强的刚性操作,比如在培育创新能力的问题上,很多生产型企业总是把思路局限在产品设计和生产工艺的创新上,却忽视了制造观念的更新、组织的重构、经营的重组等内容,因此无法真正实现产品有特色、生产有柔性的目标。

2.分销渠道尚不完善,制约物流管理发展。销售物流是企业物流与社会物流的一个衔接点,它与企业销售系统相互配合共同完成产品销售任务。而销售物流的具体操作是通过分销渠道来实现的,分销渠道承担着产品和服务所有权的交换,是决定客户服务质量的一个重要的企业业务领域,优越的渠道结构能够带来竞争优势。我国工业企业的分销渠道发展还很不完善,一方面受分销渠道形式单一的限制,另一方面又受到分销渠道中间环节发展的制约,因而阻碍了企业物流管理的发展步伐。

3.忽视了返品和废弃物回收物流。返品与废弃物回收物流主要包括生产过程中产生的废旧物料、流通过程中产生的废弃物料以及由于技术进步而产生的废旧物料等。由于社会对物流管理的日益重视以及人们对环境保护意识的增强,返品与废弃物回收现在已逐渐成为经济生活中的一个重要问题。我国作为一个发展中国家,寻找节约物资的有效途径,使有限物质资源创造出更多的社会财富,是一个重要的课题。目前我国对于废旧物资的回收,只有少部分采用企业自行回收的方法,而大部分则由再生回收公司回收,可见企业对于废弃物回收物流的认识还很有限。

三、对利用物流管理提升核心竞争力的政策建议

1.树立整合物流资源的观念。企业物流与社会物流界限的逐渐融合,使得企业物流社会化、系统化、网络化的特征日益突出,对各种物流功能、要素的整合是其必然发展趋势。同一区域中的企业可以将各自独特的企业资源整合为一体,实现互补和共享,同时还能使优势企业形成规模化经营,降低其运作成本。对相互联系、分工协作的整个产业链进行整合,形成以供应链管理为核心的、社会化的物流系统。

2.加快物流信息化进程。在网络经济时代,信息化是企业物流发展的必然要求,必须重视物流信息系统的建设和发展。首先,加强先进物流技术和信息技术在物流管理中的应用,全面提高企业的信息管理水平。其次,新的物流战略的实施必须依靠计算机软件的更新,因此必须以物流战略的发展为依据,投入大量资金进行计算机软件的研发。再次,应重视对物流信息资源的管理,协调物流工作的各个环节。

3.强化企业物流标准化意识。物流标准化的不统一已成为制约我国物流业向规范化、高效化发展并与世界接轨的一大障碍,因此必须加快推进物流标准化进程的步伐,这就要求企业强化物流标准化意识,以此来指导、规范各项企业物流工作。如做好物流用语、计量标准、技术标准、数据传输标准、物流作业和服务标准等方面的基础工作;按照相关行业的统一标准来完成包装、装卸搬运、仓储等企业物流工作环节,形成企业物流与社会物流的接口等。

4.加强物流专业化人才的培养。物流是一门综合性很强的学科,它所需要的人才必须既懂经济管理、又懂技术,因此必须全方位培养物流专业人才。对于企业来讲应结合国家宏观教育体制的变革,将人才培训政策和计划向物流专业适当倾斜。如加大人力资源开发的投入,利用继续教育和在职培训,提高专业人员的素质和水平,形成一支分工合理的物流专业队伍。

参考文献:

篇13

一 煤矿物流系统及其特点

煤矿物流是一个对煤矿在其准备生产、生产过程和最后的卖出和服务过程的一个整体流程。其实,在这一流程中涵盖煤矿供应物流、煤矿生产物流、煤矿销售物流,其中煤矿生产物流尤其重要,关系着煤矿安全生产工作。与一般产业物流相比,煤矿行业的物流系统具有 工作环境恶劣、过程复杂、多学科交叉、物流路线长、节点多等特点,具体内容如下。

1、工作环境恶劣。在煤矿生产物流中需要将工具、设备、原材料和其它材料运到地下或地上,这一过程不断面临着各种灾害,为煤矿物流安全带来严重的威胁。灾害的发生与许多自然因素有关,如煤矿地层、地质构造、地下水文和岩石恶性等,同时也受到煤矿生产物流过程中供电、通风、排水和煤矿设施布局等因素的影响,在多种因素的影响下使得煤矿物流面临着较为恶劣的工作环境。

2、物流过程因素多而复杂。煤矿物流中包括很多的因素,且复杂,这不仅仅是一个煤矿开采和运输的一个过程,也是一个保证人员、设施等安全的一个过程。这一过程涉及着反方面面的内容,要求协调好人、物品、设施、电、风、水等各个方面的因素,是一个庞大而复杂的系统。

3、多学科交叉。煤矿物流的生产、供应过程涉及着很多学科,如地质学、采矿学、电力学、安全工程学等,这些学科在整个煤矿物流过程中往往交叉运用,构成了特殊形式的煤矿物流。

4、路线长,节点多。煤矿地下工程规模通常是庞大的,如地下迷宫一样。由于地下煤矿路线比较长,要建立许多煤仓用作物流节点。煤矿在物流过程中一般要经过较长的路线,多次转移和停顿,才能将煤矿运出地下煤矿。

二 煤矿物流安全性影响因素

为了保障煤矿物流的安全性,有必要分析影响煤矿物理安全性的因素,才好针对影响因素采取安全管理优化策略,是提高煤矿安全生产水平。煤矿物流安全性影响因素如此:

1、安全文化建设不足。煤矿物流过程中发生的许多事故都是因安全意识不足造成的,提高所有人员的安全意识无论对管理者还是对基层员工度都有着重要的意义,这与煤矿物流安全关系密切。现代管理学认为,煤矿物流企业的安全文化与员工的接受和认同水平达成一定程度,将企业和人的利益紧密联系在一起,才能建立真正的煤矿物流安全文化意识。从政策上来讲,国家设置了煤矿企业安全生产准则,只有符合相关规定的企业才可以进行煤矿生产活动。

2、安全供电。煤矿物流中的供电安全与煤矿地下工作人员的生命安全和煤矿生产物流的各个环节有着密切关系,是影响煤矿物流安全的重要因素之一。在煤矿物流过程中,供电有人控制,因而人的主观能动性在安全供电中占有了重要地位。笔者将煤矿物流安全供电过程中所涉及的人分为五类:高层、决策人、执行人、监察人和反馈人,只有他们之间相互配合,并配合密切,形成不间断的动态控制和防护体系,才能保障每款物流中供电安全。

3、通风系统。通风系统的功能是在煤矿物流过程中向在煤矿物流系统中工作的人员提供保障生命安全的空气,排除矿井中对人体有害的气体,并调节地下煤矿工作环境的温度和湿度,为基层工作人员构造相对安全的环境。由此可见,通风系统在煤矿物流安全中扮演着非常重要的角色。

鉴于通风系统在煤矿物流中的重要性,要求通风系统中的设备具有防爆和耐爆的特性,能够在煤矿爆破事故发生的情况下维持相对正常的工作状态,只有这样才能将事故危害降到最低。

三 煤矿物流过程优化策略

由于煤矿物流安全与煤矿企业的安全文化、供电安全和通风系统等影响因素有着密切关系,为此下面以此为切入点,重点探讨了这三个方面存在的问题并提出了行之有效的优化策略。

1、加强煤矿物流安全文化建设。近些年,各地频繁发生了多起煤矿事故,造成了非常严重的经济损害和人员伤亡,使煤矿物流成为了高危行业之一。由于一些煤矿企业在生产经营中“重生产、轻安全”,以致于生产投入不足、安全制度不健全、安全管理不到位等,加之自然环境等不确定性因素的影响,安全事故的发生不可避免。分析最近几起煤矿事故,我们不难发现一些不规范的安全行为和管理缺失是煤矿事故发生的主要原因,因此构建良好的安全文化势在必行。

从煤矿企业自身来讲,煤矿应建设一套行之有效的安全制度,为煤矿物流提供安全生产的环境。安全工作环境的建立,要求煤矿企业上下一心在安全理念的指导下,建立较为完善的安全岗位责任制、安全操作技能守则、安全管理体系,在它们共同作用下行程一个良好、安全的工作环境。

2、优化安全供电系统。在煤矿物流过程中,如何对矿井的安全供电是状况进行全面的分析和评价,采取合理的安全防护措施将安全风险降到最低,一直是煤矿企业和一些专业人士关注的重点。为此,笔者分析了煤矿物流安全供电研究的重点内容。一是,研究煤矿供电系统的设备、供电监控设备,针对供电设备生产活动出现的缺陷设计井下供电安全监控系统,进而监控供电系统运行状况;二是,分析井下安全供电的可行性方案,针对供电中可能存在问题制定防护措施;三是,加强对供电系统中“五类人”的研究与控制,分析他们之间关系并以此为依据建构动态防护和监控系统,进而保障煤矿物流运行安全。

3、快速找到通风系统故障。经过科学研究证实,通风系统各种故障按发生率高低排序依次为:馈电开关失压、电缆断路、风机叶轮歪斜、风机叶轮松垮、捡漏装置故障、风机叶轮变形、风筒破损、电缆接地、变压器受潮损坏、高压开关故障、风机过热,等等。由于通风系统的故障有着很多种,一旦出现问题可根据故障发生率的高低一一排除故障。

四 结论

煤矿物流有供应物流、生产物流、销售物流之分,本文从生产物流角度探讨了如何保证煤矿物流生产过程安全的策略。除了这一个方面,从整个煤矿物流角度出发,要求煤矿企业

积极参与构建安全管理格局,建设效率高、渠道畅、信息快、服务好的煤矿物流安全管理体系。同时,要求做好煤矿物流仓库安全设计和规范布局工作,安装防火、防盗设备,做好供应物流与销售物流的相关工作。

[参考文献]

[1] 郑桂玲. 浅谈煤矿机电设备配件的物流管理[J]. 西北煤炭. 2008(04).

[2] 武云亮,黄少鹏. 我国煤炭物流网络体系优化及其政策建议[J]. 中国煤炭. 2008(10).