薛坤 山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院

煙臺某公司生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化研究

薛坤 山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院

生產(chǎn)物流系統(tǒng)的設(shè)計科學(xué)合理與否，對于降低企業(yè)生產(chǎn)過程中的物料搬運工作量、減少搬運距離、降低在制品數(shù)量及倉儲成本等具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文中公司存在著由于生產(chǎn)工藝布局的不合理、物流環(huán)節(jié)不合理而導(dǎo)致的物流成本較高的問題，通過減少加工過程中的物流量和物流時間可有效的促使企業(yè)降低成本。

生產(chǎn)物流 物料搬運 設(shè)備布置

一、前言

煙臺某磁性材料有限公司主要生產(chǎn)各種高性能釹鐵硼永磁材料，用于風(fēng)力發(fā)電、電梯、空調(diào)、汽車、EPS 以及其他消費類電子產(chǎn)品。

公司在發(fā)展壯大的同時產(chǎn)量不斷提升，生產(chǎn)過程中存在的問題也暴露了出來。雖然企業(yè)非常注重產(chǎn)品質(zhì)量，從硬件的配套設(shè)施和其它某些方面看已經(jīng)相對較好。但企業(yè)的生產(chǎn)物流層面上存在著不少問題，還沒有形成一個良好的生產(chǎn)物流運作體系。

二 產(chǎn)品價值流分析

通過價值流分析可見企業(yè)目前的生產(chǎn)狀況存在如下問題：

（1）不同工序間的緩沖庫存量很大。

可以看到工序間的在制品庫存量少則就是1小時的量，多則可以達到6天的量。

（2）整個生產(chǎn)過程中各工序間的平衡率較低。產(chǎn)品在各工序的周期時間最長的為240分鐘/個，最短的則為15分鐘/個。平衡率低導(dǎo)致浪費了部分工序的產(chǎn)能。

（3）部分工序的產(chǎn)品切換時間（即換模時間）較長。如果不能縮短產(chǎn)品之間的切換時間，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，則需要在各個工序間設(shè)置一定的庫存，這會導(dǎo)致中間緩沖庫存比較大。

（4）產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長。

一個產(chǎn)品從投產(chǎn)到成品為止，平均大約需要 18 天的時間。在這過程中產(chǎn)品整個增值時間僅為 739分鐘(約12個小時)，占總時間的 8.6%。它們大多數(shù)的時間都是處于等待時間，這里的增值時間不包括設(shè)備換模、搬運時間、檢驗以及返工等時間。

三、產(chǎn)品工藝流程分析

在對該產(chǎn)品相關(guān)工序信息進行測定并作工序分析后，得出表1。

表1　產(chǎn)品工序整理分析表

可見企業(yè)生產(chǎn)過程中存在以下幾個方面的問題：

（1）搬運次數(shù)較多且物流距離很長

由于公司車間及內(nèi)部工位的設(shè)計不合理，導(dǎo)致對物流環(huán)節(jié)沒有做到周全的考慮造成搬運次數(shù)多且距離長。

由表1可知整個生產(chǎn)過程中的物流搬運距離為575米，增加了物流成本。

（2）物料停滯次數(shù)多且時間長

整個過程中停滯次數(shù)過多，在制品庫存較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。

（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)周期很長，有效的加工時間很短

由表1可知產(chǎn)品的實際生產(chǎn)周期為18天，而真正有效的加工時間僅為739分鐘，大部分的時間均消耗在搬運和停滯上。

四、公司生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

（一）車間布置

原廠區(qū)車間的布局和劃分不合理，導(dǎo)致生產(chǎn)物料流距離長并有往返運輸。 根據(jù)物料流向圖法和車間布置的原則重新按照原材料、在制品及其他物資在生產(chǎn)過程中的流向和運輸量重新對車間劃分和布置。

（1）將熔煉車間的原材料剪斷和除銹環(huán)節(jié)交由原材料庫來完成。原布局中原材料散亂在熔煉車間內(nèi)既影響整個車間的通道通暢，也影響工作效率。而交由原材料庫就地加工處理后，再搬運到熔煉車間可節(jié)約熔煉車間本身的工作空間，也可按計劃定額發(fā)料，利于對原材料的存儲控制。

（2）將毛坯及外協(xié)件庫、成品庫、充磁車間和包裝車間的位置進行調(diào)整。因這四個車間的設(shè)備便于移動，且不會增加太多的改造成本，將毛坯庫調(diào)整到原充磁車間位置，成品庫調(diào)整到原毛坯庫位置，充磁車間和原包裝車間由于作業(yè)占用空間不大，可合并至一個車間，即原來的包裝車間。調(diào)整后，因其數(shù)量大搬運和周轉(zhuǎn)次數(shù)以及總重量多，改變生產(chǎn)場地后明顯縮短了搬運路線，避免了原布局中造成的迂回搬運，縮短了搬運距離，減輕了搬運工作。

（二） 設(shè)備布置

目前公司的生產(chǎn)方式是多品種、中小批量，該生產(chǎn)方式下各種設(shè)備適用于工藝布置的原則。把同一類型的設(shè)備和工作地集中進行布置能實現(xiàn)一定的工藝功能，如：把沖床、車床、磨床分別集中，組成沖床組、車床組、磨床組。另外結(jié)合成組技術(shù)的原理把設(shè)備和工作地按照一定的零件族進行布置，提高設(shè)備的利用率并減少搬運量和距離。

由于電鍍車間和熔煉車間設(shè)備屬于從國外進口的生產(chǎn)線，體積重大且不易對設(shè)備布置進行調(diào)整，經(jīng)過認真分析后，筆者認為可對機加工車間進行一定的調(diào)整，以提高工作效率。具體如下：

機加車間現(xiàn)有15臺設(shè)備，其中液壓機1臺、切割機10臺、雙面磨床5臺、自動內(nèi)圓磨床5臺、數(shù)控平磨機床1臺。原來車間內(nèi)布局散亂，規(guī)劃后減少了毛坯件在設(shè)備間搬運的次數(shù)，降低了工人的勞動強度。

（1）將液壓機的位置前移至車間前部，減少了從熔煉車間至液壓機的物料搬運距離，且便于物料壓型后搬運至燒結(jié)車間，亦減少了從機加工至燒結(jié)車間的物料搬運距離。

（2）將自動圓磨機床位置向后移至原液壓機位置，同時將數(shù)控平磨機床向左移，便于對物料進行機加工，同時減少物料搬運距離。

（3）將切割機位置稍作調(diào)整，設(shè)備調(diào)整后使原本擁擠的空間利用率提高，便于進出物料。

（三） 物料搬運系統(tǒng)設(shè)置

1.物料搬運路線設(shè)計

物料搬運的路線是根據(jù)各車間位置及其內(nèi)部設(shè)備工位的位置來決定的，在對車間及內(nèi)部設(shè)備進行調(diào)整布局后，可以看到物料搬運的路線更加高效有序。以產(chǎn)品加工過程的物料流通為例，改善前車間間搬運的距離為575米，優(yōu)化后為450米，縮短了21.7%。

各車間內(nèi)的設(shè)備重新布置后使得物料的搬運有條不紊。如熔煉車間的空間得以充分的利用，避免了原材料造成的通道阻礙。機加工車間的設(shè)備調(diào)整后也減少了毛坯件的搬運。

2.物料搬運設(shè)備與器具的優(yōu)化設(shè)計

a.搬運設(shè)備

（1）各車間之間的物料搬運。主要是較大較重的毛坯件。鑒于公司目前僅有一臺叉車，工作量較大，物流不及時導(dǎo)致產(chǎn)品不能夠及時生產(chǎn)。因此可增加一輛電瓶叉車，提高搬運效率，以利于后續(xù)工序的生產(chǎn)。

（2）車間內(nèi)物料的搬運。公司的毛坯庫和機加車間使用電動葫蘆進行物料搬運，可在現(xiàn)有規(guī)模上各設(shè)計安裝一部單臂吊改變原來用電葫蘆吊裝和人工抬的方法換件。機加車間加工的毛坯件重量都在 60 到 90 公斤之間，加工換件頻次高且難度大。電動葫蘆吊裝不但耗時長也不方便而人抬更是過多占用了勞動力，改用單臂吊后可減少不同車床換件的等待時間。

b.物料搬運器具

目前公司尚未采用標準化托盤等物流搬運工具。根據(jù)所搬運的物料形態(tài)與特征可采用標準化的托盤，例如1200mm×1200mm規(guī)格的托盤。使用周轉(zhuǎn)托盤后能夠充分發(fā)揮搬運機械的能力，減少叉車的轉(zhuǎn)運次數(shù)，降低物流費用。

五、生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化方案效果分析

通過生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化，可達到以下效果：

第一，在優(yōu)化設(shè)計車間及內(nèi)部設(shè)備調(diào)整后，物流搬運路線變短，物流成本降低。優(yōu)化前搬運距離達長575米，改善后為 450 米，縮短21.7%。新設(shè)計的搬運通道和搬運手段減少了搬運次數(shù)，提升了搬運能力。以目前公司年產(chǎn)能4000噸計算，減少的物流量是非常可觀的。

第二，降低在制品數(shù)量及倉儲成本。優(yōu)化后的生產(chǎn)過程縮短了換模和等待時長，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。譬如，按照正常的生產(chǎn)節(jié)奏，單臂吊的使用將使壓型的換模時間由 3個小時縮短到1個半小時,使機加工的換模時間由2個小時減少到1個小時左右。

[1]邱煥青.基于 MRP 與 JIT 相結(jié)合的生產(chǎn)物流控制策略研究:[碩士學(xué)位論文].武漢:武漢理工大學(xué),2001.1-2

[2]王立勇.企業(yè)生產(chǎn)物流運作與控制研究:[碩士學(xué)位論文].上海:同濟大學(xué),2007

[3]張思軍,蘇選良,李軼敏.我國制造業(yè)物流系統(tǒng)再設(shè)計探討.中國高新技術(shù)企業(yè),2007,06:49

[4]羅宜美,黃繩延,孫學(xué)慧.基于制造業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的改善與優(yōu)化研究.中國機械工程學(xué)會年會論文集,2005:1338-1341

[5]蔡穎.由 ERP 生產(chǎn)提前期設(shè)定引發(fā)的思考.管理信息化.2002,09

[6]肖智軍.6S 管理實戰(zhàn).北京:北京大學(xué)音像出版社,2005

[7]田肇云.生產(chǎn)物流管理:混合流程型企業(yè)的分析.北京:社會科學(xué)文獻出版社,2006.1-11

[8]范杰.產(chǎn)品加工過程的物流管理及狀態(tài)監(jiān)控操作平臺的研究:[碩士學(xué)位論文].成都:四川大學(xué),2004.10-13

薛坤（1985-），中國海洋大學(xué)碩士，山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院教師。