錢(qián)文婷 王旭凱 熊先青 金海濤
定制家具的興起雖然滿足了客戶對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的需求,但是,也正是由于其產(chǎn)品式樣的增多,零部件也越來(lái)越多樣化,為企業(yè)的生產(chǎn)管理帶來(lái)各種難題,最為突出的是原料倉(cāng)的管理[1]。傳統(tǒng)的家具原料倉(cāng)多采用人工管理方式,因耗時(shí)耗力,已不能滿足定制企業(yè)發(fā)展的需求。如何使企業(yè)倉(cāng)庫(kù)空間實(shí)現(xiàn)最大限度利用,推行并實(shí)施自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理已勢(shì)在必行。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理,即為計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù),作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分,是一種多層存放貨物的高架倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng),能夠在不直接進(jìn)行人工干預(yù)的情況下自動(dòng)進(jìn)出物品。它是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)發(fā)展的高科技產(chǎn)物,對(duì)提高生產(chǎn)率、降低成本有著重要意義[2]。由于其能充分利用倉(cāng)儲(chǔ)空間高度,自誕生之日起便受到企業(yè)的關(guān)注和喜愛(ài),目前已在醫(yī)藥、煙草等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,技術(shù)也日臻完善[3]。由于家具原料倉(cāng)的特殊性以及自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的高成本、高投資、高風(fēng)險(xiǎn),目前自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)一般只用于半成品和成品倉(cāng),對(duì)原料倉(cāng)進(jìn)行自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理的并不多見(jiàn)。
基于此,筆者在對(duì)家具企業(yè)自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)管理現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上,針對(duì)原料倉(cāng)運(yùn)用自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)存在的問(wèn)題作出分析,并結(jié)合自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)成和運(yùn)行的特點(diǎn),構(gòu)建自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理原料倉(cāng)的技術(shù)要求和一般過(guò)程,并對(duì)其管理效果進(jìn)行評(píng)價(jià),為家具企業(yè)實(shí)施自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)提供借鑒和指導(dǎo)。
1)物料擺放雜亂。原材料不同于成品倉(cāng)規(guī)整有序,大到天然木材、小至五金件,規(guī)格相差甚大,往往很難做到整合歸類(lèi)。同時(shí),隨著制造技術(shù)進(jìn)步,消費(fèi)市場(chǎng)越來(lái)越苛刻,各種新材料也不斷應(yīng)用到家具中,不斷加入的新材料容易打亂原有的分類(lèi),極易造成物料分類(lèi)混亂、雜亂放置、擺放隨意等現(xiàn)象,使得原料倉(cāng)的負(fù)擔(dān)越來(lái)越大;對(duì)高層貨架而言,又往往由于沒(méi)能進(jìn)行合理規(guī)劃分類(lèi),浪費(fèi)了空間優(yōu)勢(shì),特別是針對(duì)分類(lèi)困難的實(shí)木類(lèi)原材料,往往只能堆積于平地上,更容易造成物料管理雜亂。
2)庫(kù)存積壓嚴(yán)重。庫(kù)存積壓主要是因銷(xiāo)售渠道不通暢、生產(chǎn)不恰當(dāng)、退單等因素造成的呆料、次料滯留現(xiàn)象;另外,由于新材料的不斷出現(xiàn),舊材料處理不及時(shí),使得存貨周轉(zhuǎn)率較低的原材料,往往易占據(jù)著庫(kù)位,尤其是在高層貨架庫(kù)位設(shè)計(jì)時(shí),原材料一般不適宜疊放集中保存,易造成積壓現(xiàn)象。
3)安全意識(shí)欠缺。家具原料種類(lèi)豐富,不同種類(lèi)材料往往需要不同的儲(chǔ)藏要求,如溫度、濕度、通風(fēng)等條件,目前許多企業(yè)能做到防火安全防范,但對(duì)原料本身特性的安全倉(cāng)儲(chǔ)意識(shí)淡薄;此外,在倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),企業(yè)為了節(jié)約成本,會(huì)選擇放棄部分安全防范設(shè)備和監(jiān)控裝置,使得原料的安全倉(cāng)儲(chǔ)無(wú)法保證,也易造成管理人員的誤操作[4]。
1)運(yùn)營(yíng)成本高 。自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本主要體現(xiàn)在設(shè)備投入、軟件選擇及軟硬件的維護(hù)上,特別是原料倉(cāng)的取材問(wèn)題,傳統(tǒng)生產(chǎn)是需要什么,工人即刻搬運(yùn),而自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)雖然取材方便,但如果每次取材僅限于小件,設(shè)備相當(dāng)于空載,設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本將更加突出。由于存在高風(fēng)險(xiǎn),因此在家具行業(yè)的應(yīng)用并不廣泛,在原料倉(cāng)的應(yīng)用更少,所以在原料倉(cāng)實(shí)施自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)可借鑒的案例并不多見(jiàn)。
2)接受程度低、操作不規(guī)范。由于家具生產(chǎn)企業(yè)的人員文化水平普遍較低,原料倉(cāng)的工人習(xí)慣對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的體力操作而不愿接受新技術(shù),認(rèn)為操作麻煩,對(duì)原料倉(cāng)實(shí)施自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的接受程度還較低,導(dǎo)致企業(yè)升級(jí)困難。同時(shí),企業(yè)為了方便,往往對(duì)自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)封閉處理措施不到位,人員隨意進(jìn)入自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行某些操作,人身安全存在極大風(fēng)險(xiǎn),因此在管理過(guò)程中容易出現(xiàn)操作不規(guī)范的問(wèn)題。
3)信息處理落后。目前,由于企業(yè)在管理方式、部門(mén)之間的合作分工、信息管理系統(tǒng)的使用及信息共享上都存在諸多問(wèn)題,信息化在家具企業(yè)也剛剛起步,因此,自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在家具企業(yè)的信息處理上還比較落后。雖然自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)效益在于信息的及時(shí)處理,但如不能正確使用和開(kāi)發(fā),則浪費(fèi)了系統(tǒng)應(yīng)有的價(jià)值。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)由自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)和管理軟件構(gòu)成,機(jī)械設(shè)備主要有高層立體貨架、堆垛機(jī)、出入庫(kù)系統(tǒng)、運(yùn)輸設(shè)備、無(wú)人搬運(yùn)車(chē)和周邊設(shè)備。運(yùn)行過(guò)程中,貨物貯存于高層貨架的庫(kù)位里,經(jīng)由巷道堆垛機(jī)提取,通過(guò)出入庫(kù)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)輸出,運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)送至指定區(qū)域,最后由無(wú)人搬運(yùn)車(chē)運(yùn)送至生產(chǎn)車(chē)間,物料出庫(kù)順序過(guò)程如圖1所示,物料入庫(kù)反之[5]。
其中,出入庫(kù)系統(tǒng)包括:出入庫(kù)輸送機(jī)、掃碼系統(tǒng)、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等;周邊設(shè)備包括固定條形碼閱讀器、托盤(pán)橫梁及托盤(pán)等組成;專(zhuān)業(yè)輸送設(shè)備包括輥?zhàn)?、鏈?zhǔn)?、皮帶式、無(wú)動(dòng)力式、可移動(dòng)型輸送系統(tǒng)[6]。托盤(pán)材料根據(jù)要求設(shè)計(jì),其上貼有條形碼即托盤(pán)ID號(hào);包裝好的成品在生產(chǎn)線末端掃描其PO條形碼后裝上托盤(pán);入庫(kù)輸送巷道上的固定條形碼閱讀器掃描托盤(pán)ID后反饋信息給WMS系統(tǒng);系統(tǒng)為托盤(pán)分配存儲(chǔ)空間(存儲(chǔ)區(qū)域和貨位)并傳達(dá)指令給堆垛機(jī),自行入庫(kù)[7]。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)作為企業(yè)信息管理系統(tǒng)中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng),由5個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成:庫(kù)材料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、信息自動(dòng)檢測(cè)與錄入系統(tǒng)、倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備及貨物運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)[8],如圖2。
WMS系統(tǒng)由ERP系統(tǒng)控制,信息來(lái)源于ERP系統(tǒng)。通過(guò)ERP接口技術(shù)與ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。ERP系統(tǒng)提供訂單、產(chǎn)品PO、產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)、出貨產(chǎn)品明細(xì)等數(shù)據(jù),WMS系統(tǒng)除對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行處理外,還進(jìn)行自產(chǎn)品下包裝線后隨托盤(pán)自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理[9]。同時(shí), WMS系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶初始定義的揀貨原則,計(jì)算出一個(gè)揀貨的最優(yōu)化選擇,也是企業(yè)尤其是制造企業(yè)在實(shí)施供應(yīng)鏈管理或物流一體化管理的重要基礎(chǔ)。
圖1 自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)出庫(kù)過(guò)程示意圖Fig.1 The schematic diagram of automatic warehouse system
圖2 自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)組成Fig.2 Automatic warehouse information management system composition
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu),其組成要素需在相互配合的條件下才能完成具體操作。其核心技術(shù)包括:計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ERP的接口技術(shù)、無(wú)線射頻技術(shù)(RF) 、群組控制技術(shù)等[10]。實(shí)施條件相對(duì)苛刻,需要企業(yè)有庫(kù)存需求,適宜產(chǎn)業(yè)升級(jí)、ERP運(yùn)用成熟、管理規(guī)范、有成本資金及正確的技術(shù)指導(dǎo)等,對(duì)能夠大規(guī)模批量化生產(chǎn)的板式家具企業(yè),其實(shí)施意義大,效果好。
1)規(guī)范原材料包裝。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在其他領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但在家具原料倉(cāng)卻沒(méi)有得到積極的發(fā)展,很大一部分原因在于其他行業(yè)物料的包裝規(guī)格、自身質(zhì)量比較穩(wěn)定,而家具原材料種類(lèi)復(fù)雜、大小規(guī)格不一。因此,在建立家具原材料自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)充分結(jié)合高層貨架的特點(diǎn),在設(shè)立庫(kù)位尺寸之前應(yīng)對(duì)物品的規(guī)格、質(zhì)量、儲(chǔ)存特點(diǎn)等方面綜合考慮,進(jìn)而按最佳標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確分類(lèi),并使用標(biāo)準(zhǔn)的周轉(zhuǎn)箱。
2)整合零件供應(yīng)商。
家具企業(yè)原材料豐富,企業(yè)在選擇時(shí),往往會(huì)從多家供應(yīng)商采購(gòu),部分外協(xié)件已有自己的標(biāo)準(zhǔn),致使外協(xié)件的包裝也比較多而亂,企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,需要單獨(dú)設(shè)立零件分裝部門(mén),并投入大量人力物力,效率低下。因此,在設(shè)計(jì)自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理時(shí),可以對(duì)外協(xié)件的規(guī)格和使用要求進(jìn)行整合,使得部分零件可以成套供應(yīng),從而提高生產(chǎn)效率。
3)提前匯總BOM清單。
企業(yè)在建立家具原材料自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)時(shí),應(yīng)依據(jù)生產(chǎn)需要,對(duì)材料使用頻率先后順序和機(jī)器最佳運(yùn)行距離有正確認(rèn)識(shí),減少空載情況,并通過(guò)整合BOM清單,分類(lèi)匯總,制定取料計(jì)劃。實(shí)施時(shí),可將大零件如板材、半成品等不便于車(chē)間暫時(shí)堆放的,在生產(chǎn)時(shí)提??;而小零件如五金件、塑料小配件應(yīng)提前一天匯總,然后一次性取料,減少機(jī)器運(yùn)行次數(shù)。另外,對(duì)不同巷道堆垛機(jī)可按使用頻率設(shè)定機(jī)器運(yùn)行速度,將相同使用頻率物料集中于同一巷道。
4)優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)庫(kù)位設(shè)計(jì)與規(guī)范管理。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)的庫(kù)位設(shè)計(jì)應(yīng)在精確量取現(xiàn)有物料的同時(shí),對(duì)物料的堆垛方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的最大使用。企業(yè)需要在不斷優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的同時(shí),與生產(chǎn)線相配套,合理采購(gòu)原料,做到物盡其用,減少不合理庫(kù)存,以提高生產(chǎn)效率。同時(shí),自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)具備合理的操作規(guī)范:在程序設(shè)置上適當(dāng)簡(jiǎn)化,在設(shè)備使用上應(yīng)易于操作,對(duì)信息的維護(hù)需不斷跟進(jìn)。
自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的工作流程一般是入庫(kù)、庫(kù)內(nèi)搬運(yùn)、存放和出庫(kù),整個(gè)工作在計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的控制下進(jìn)行。由堆垛機(jī)、輸送線、掃碼閱讀器完成,AGV小車(chē)配合自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)使用,完成從倉(cāng)庫(kù)至車(chē)間的輸送動(dòng)作,作業(yè)流程見(jiàn)圖3。
筆者通過(guò)某企業(yè)原料倉(cāng)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用情況分析,其效果主要體現(xiàn)在以下幾方面:
1)合理利用倉(cāng)儲(chǔ)空間,效率明顯提高。
利用自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),對(duì)物料進(jìn)行分類(lèi),改變?cè)牧蟼}(cāng)堆放雜亂的現(xiàn)象,有效地利用空間資源。據(jù)統(tǒng)計(jì),相同占地面積的立體倉(cāng)庫(kù)其存儲(chǔ)量約為普通倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)量的3倍,堆垛機(jī)??烤仍凇?mm,實(shí)現(xiàn)了無(wú)效空間最小化,在提高儲(chǔ)存密度的同時(shí),縮短取料時(shí)間,減少人為誤差,從而提高生產(chǎn)效率。
2)減少生產(chǎn)成本,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能在材料利用率上大大提高,而且所有環(huán)節(jié)無(wú)紙化作業(yè),節(jié)約了成本。同時(shí),能夠減少人工數(shù)量,降低人工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。
3)減少信息錯(cuò)誤,縮短物料尋找時(shí)間。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)由于采用自動(dòng)信息采集技術(shù)(RFID),避免人為操作帶來(lái)的信息誤差,并能夠自動(dòng)進(jìn)行物料信息的快速處理和查找,大大縮短物料尋找時(shí)間[11]。
4)數(shù)據(jù)信息可靠,及時(shí)掌控安全庫(kù)存。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)底層設(shè)備的控制實(shí)時(shí)、可靠,保障了所有來(lái)自WMS系統(tǒng)的指令能夠及時(shí)反映到相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作上,從而保證了數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)庫(kù)存信息的可靠性。物料以條形碼管控自動(dòng)化入庫(kù),庫(kù)存數(shù)據(jù)可信度極高。從而能實(shí)時(shí)保證倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存的準(zhǔn)確性、動(dòng)態(tài)掌握庫(kù)存情況和存儲(chǔ)狀態(tài),掌控安全庫(kù)存量[12]。
5)提高信息化管理水平,加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
以ERP為核心的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成倉(cāng)儲(chǔ)物資的變動(dòng)數(shù)據(jù),自動(dòng)進(jìn)行盤(pán)倉(cāng)清點(diǎn),所有數(shù)據(jù)變化一目了然,無(wú)需復(fù)雜人工計(jì)算便能得到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[13],從而保證企業(yè)管理者及時(shí)把握庫(kù)存物資的變化,調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,提高企業(yè)有效管理水平,為企業(yè)未來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)間流水線生產(chǎn),加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)奠定基礎(chǔ)。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)管理帶來(lái)的影響和效益巨大,見(jiàn)效明顯,也是未來(lái)信息化生產(chǎn)的趨勢(shì),可大大提高公司信息化生產(chǎn)的水平。自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)如果能夠在家具原料倉(cāng)得到應(yīng)用將會(huì)最大程度上解決家具企業(yè)目前的管理難題,加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)規(guī)范管理,提高生產(chǎn)效率,降低人工成本,從原材料做起加快產(chǎn)業(yè)的升級(jí)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理。目前自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)完善,家具企業(yè)自身也具備基本的實(shí)施條件,所以無(wú)論是對(duì)目前的生產(chǎn)效益還是未來(lái)的現(xiàn)代化生產(chǎn),在家具原材料倉(cāng)中推行自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)都將大有裨益。
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