第八讲 生产物流
◆ 学习目的和要求
通过本章的学习,掌握生产物流优化的内容、ERP在生产物流优化中的作用,熟悉精益生产、大规模定制的内涵、基本框架及其对生产物流优化的贡献,并对均衡化生产、同步化生产有一个初步的了解。
◆ 本章主要内容
第一节 生产物流优化的内容与技术
一、生产物流优化的基本内容
生产物流指的是企业在生产过程中所发生的物流活动,这种物流活动与企业的生产工艺相伴生,在很多情况下构成企业生产工艺过程的一部分。生产物流的合理化直接影响生产的效率。要达到生产物流优化的目的,需要满足以下几个方面的基本内容:第一,合理确定存货水平;第二,有效进行生产作业布局;第三,合理组织装卸搬运。
二、企业资源计划与生产物流优化
所谓企业资源计划(ERP),是一种建立在信息技术的基础上,以系统化为指导思想,将企业以及企业所处的供应链的各个方面的资源充分调配和平衡,使企业在激烈的市场竞争中取得竞争优势的先进的管理信息系统。20世纪90年代初期以来,ERP开始受到越来越多企业的重视,对于优化生产物流具有重要的作用。
对于生产企业而言,ERP的核心功能是物料需求计划(MRP),而制造资源计划(MRPⅡ)则构成ERP的主体部分。20世纪60年代,出现了MRP,其基本做法是:根据主生产计划(MPS)需要生产的最终产品的数量和时间要求以及库存状态,借助物料清单(BOM),模拟未来库存状况和预测未来缺件情况,按照零部件的提前期和批量准则,编制所需零部件、原材料的生产和采购计划,保证主生产计划的实施。MRP经历了时段式MRP和闭环MRP这两个发展阶段。
闭环MRP的出现,使生产管理的各种子系统得到了统一。但在企业管理中,生产管理只是其中的一个方面。8O年代,提出了MRPⅡ。MRPⅡ以生产过程为核心,将企业内部的产、供、销、人、财、物各生产经营环节组成为一个有机整体,进行总体计划和优化管理。
到了9O年代,市场竞争进一步加剧,企业竞争的空间和范围进一步扩大,8O年代主要面向企业内部资源进行管理的思想发展为90年代面向整条供应链进行管理的思想,提出了ERP的概念,对供应链上所有环节进行有效管理。
要确保ERP的成功实施,必须注意以下事项:第一,需要企业决策层的高度支持和直接参与;第二,需要具备准确和完整的基础数据;第三,需要计算机专业人才与各职能部门的管理人才合理搭配。
三、均衡化生产、同步化生产与生产物流优化
所谓均衡化生产,是指平均地生产产品,使物料在各工序之间、生产线之间乃至协作厂之间平稳、均衡地流动。这样就可以有效地避免高峰时出现生产设备、人员、原材料、零部件等能力不足,低谷时出现生产设备、人员、原材料、零部件等能力过剩的现象。
所谓同步化生产,是指工序间不设置仓库,前一道工序的加工结束后,在制品立即转到后一道工序去,各个工序几乎平行进行,产品被连续地生产出来。同步化生产可以有效地满足准时制的要求。
第二节 精益生产与生产物流优化
一、精益生产的起源与内涵
精益生产(lean production,LP)是ECR战略在生产领域的延续,是美国麻省理工学院基于对日本丰田JIT(准时制)生产方式的研究和总结,于1990年提出的新的生产方式。英文单词“lean”的本意是指人或动物瘦,缺乏脂肪,引申到生产过程中,指不投入多余的生产要素,只是在适当的时间生产必要数量的后道工序或市场急需的产品,使所有的生产经营活动都有效益。从中文字面含义来讲,“精”指质量高,“益”指具有经济性。
概括来说,所谓精益生产,是指以彻底消除浪费为目标,以精简为手段,有效配置和合理使用企业资源,最大限度地为企业谋取经济效益的生产方式。
二、精益生产的基本框架
精益生产以消除一切形式的浪费为基本目标,这种基本目标通过生产的持续改进得以实现。精益生产所倡导的消除一切形式的浪费最集中表现在以下两个方面:第一,追求零库存;第二,追求零缺陷。
精益生产以精简为基本手段。为杜绝各种形式的浪费,精益生产要求在组织机构方面实行精简化;在生产过程中,采用先进的柔性加工设备,减少非直接生产工人的数量;通过大幅度减少库存甚至实现零库存,减少库存管理人员、设备和场所。
为达到消除一切形式的浪费的目标,精益生产以准时制生产、全面质量管理、并行工程、团队工作法为基本支柱。
三、看板管理与精益生产的物流优化
看板管理是精益生产物流优化的核心技术。所谓看板,是指后道工序向前道工序取货的依据。看板最主要的机能是传递生产和运送指令,同时,还具有改善的机能。实际生产管理中使用的看板形式很多,常见的有塑料夹内装的卡片或类似的标识牌、运送零件小车、工位器具或存件箱上的标签、指示部件、吊运场所的标签、流水生产线上各种颜色的小球或信号灯、电视图像等。
看板管理必须遵守以下一些基本原则:第一,没有看板不能生产,也不能运送;第二,不将不良品送往后一道工序;第三,不能领取超过看板规定的数量;第四,按照看板出现的顺序进行生产。
第三节 大规模定制与物流优化
一、大规模定制的概念及其发展
大规模定制(mass customization)是QR战略在生产领域的延续,这一概念最早在1990年由戴维斯(Stan Davis)在《未来完美的震荡》一书中首次提出。大规模定制与大规模生产相对而言。所谓大规模生产(mass production),是指企业开发出标准化的产品,组织以高效的专用设备、高度的专业化分工和流水线生产为特征的大批量生产,用一种标准化的产品满足不同顾客的需求。大规模生产缩短了生产周期,提高了生产效率,降低了生产成本,保证了产品质量。
但大规模生产的最大缺陷是产品单一,忽视了顾客差异化的需求。大规模定制有助于解决这一问题。所谓大规模定制,是指定制生产与大规模生产的有机结合,企业以大规模生产的低成本和高速度,为顾客提供个性化的定制产品,满足不同顾客的差异化需求。大规模定制之所以能够在满足顾客差异化需求的同时达到降低成本的目的,是因为:第一,实现范围经济;第二,减少无谓的浪费。开展大规模定制最成功的例子是戴尔公司,戴尔公司的大规模定制模式目前被人称为“戴尔制”,以区别于以前以大规模生产著称的“福特制”。
二、大规模定制的基本框架
大规模定制的有效开展,需要建立便利的顾客订货系统、敏捷的产品开发系统、柔性的产品制造系统、高效的物流支持系统等四个支撑系统,并满足技术、组织、人员等三方面的保证条件。
充分满足顾客需要是大规模定制的特色所在,详细了解顾客订货要求是大规模定制的首要环节。为此,必须建立便利的顾客订货系统。在大规模定制的顾客订货系统中,需要采集以下几个方面的信息:顾客的姓名、地址;为顾客提供可选择的菜单;顾客个人资信材料及付款方式等。
定制产品个性化强、交货期要求短、品质要求高,需要建立敏捷的产品开发系统,才能快速响应顾客订单。面向大规模定制的设计方法主要包括:通用化设计、面向产品族设计、模块化设计等。
柔性制造系统(FMS)是指适用于多品种、批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。柔性制造系统有助于缩短机器设备停工时间及原材料、零部件存货时间。
高效的物流支持系统主要从以下两个方面促进大规模定制的发展:第一,通过加快零部件供应和最终产品向顾客传输的速度,迅速响应消费者的个性化需要;第二,有助于实现零部件的“零库存”,从而最终确保定制产品的价格优势。
有效实施大规模定制还要求提高企业信息化水平,对企业组织结构进行重新设计,建立和培养一支知识化、多技能、具有合作和团队精神的员工队伍。
三、柔性制造系统与生产物流优化
20世纪80年代后,柔性制造系统成为各工业化国家机械制造自动化的研制和发展重点,并由实验阶段进入实用阶段。柔性系统制造由若干数控机床、物料运贮装置和计算机控制系统组成,能根据制造任务和生产品种的变化而迅速进行系统调整。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床,由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
数控机床在柔性制造系统中处于核心地位。它是一种高度自动化的机床,能够完成许多普通机床难以完成,或者根本不能加工的复杂零部件的加工;可以大大提高零部件的加工精度;在几乎不需要专门的工装卡具的情况下,适应多品种、中小批量的产品加工。数控机床通常由主机、数控系统、驱动装置、辅助装置、编程机等5个部分组成。
柔性制造系统的采用,可以在以下几个方面起到优化生产物流的效果:第一,提高原材料、零部件及在制品在生产企业内的流转效率,使装卸搬运过程更加合理化;第二,降低投入品的存货水平;第三,由于能够实现按照订单进行生产,可以大幅度地降低生产企业中用于应付不稳定订货的产成品存货水平。