汽车行业MES系统中物料拉动子系统的设计与实现 陈勇

汽车行业MES系统中物料拉动子系统的设计与实现陈勇
摘要：社会经济的快速发展，对汽车行业MES系统带来了新的机遇与挑战，有
必要对其物料拉动子系统展开深入研究与探讨，并采取最优化的实施措施，达到
事半功倍的效果。

本文首先概述了相关内容，分析了拉动式物料配送问题，并研
究了拉动式物料配送系统的建立问题，望该课题的研究，对后续相关工作的实践
能够起到借鉴与参考作用。

关键词：汽车行业；MES系统；物料拉动；子系统
1前言
在汽车行业MES系统应用中，物料拉动子系统的设计是一项综合性较强的系
统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。

本文
从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点
认识。

2概述
近年来市场的需求越来越多变和个性化，许多适用于大批量制造的刚性生产
线正在被逐步改造为小批量多品种的柔性生产线，因此要求企业内部建立起高效、快速的物流系统与现代生产制造系统相适。

但国内企业的生产物流状况普遍比较
落后，还处于粗放的拉动配送阶段，生产线的高效率和现场物流的繁杂、低效已
经成为制约企业快速发展的瓶颈。

本文主要围绕建立一个高效的物料拉动式配送
系统，在正确的时间以正确的方式送需要数量的物料到所需的产线工位。

3物料配送方式简介
无论是20世纪60年代美国IBM公司奥列基博士提出的物料需求计划（MRP），还是20世纪90年代美国著名IT咨询公司GarinerGrouPInc提出的企
业资源计划系统（ERP），这些系统都只是强调企业之间的大物流配送，并且基
本思想都是准备一定量的库存，按照提前期长短区别各物料下达订单的优先级，
从而保证在生产需要时所有物料都能配套备齐，从根本上来说这些都是一种“推动式”的物料配送方式。

直到准时生产（JustInTime，JIT）的出现，生产线物料配送
方式才发生了根本变化。

但现在国内仅有的理论研究也主要以定性描述为主，定
量研究只是集中在配送路径和配送目标的选择上，对如何确定配送周期和配送规
则的研究却很少。

在实践中，仓库给生产线送货的频率都是凭经验获得，因此并
未达到准时送货和减少物流成本的目标。

本文将提出基于看板的生产线物料拉动
式配送系统，其关键参数及配送逻辑都是严格的计算得出。

4拉动式物料配送介绍
4.1“看板”简介
看板（Kanban）是丰田生产方式（TPS）的一大支柱JIT（JistInTime）的实现
工具，看板的启示是从美国的超级市场得来的。

看板是传递信号的工具，它可以
是某种“板”，一种揭示牌，一张卡片，也可以是一种信号。

看板供应是拉动式准
时供应的重要方式之一。

将准时化要求向上游延伸到供应商处，即用户厂家以看
板作为准时化要货指令，供应商按照看板指令实施生产或运输；所供应的外协件
不进入用户的仓库存储，直接转运至用户生产线消耗点。

看板是用来控制生产现
场的生产排程工具。

具体而言，是一张卡片，卡片的形式随不同的企业而有差别。

看板上的信息通常包括零件号码、产品名称、制造编号、容器形式、容器容量、
看板编号、移送地点和零件外观等。

4.2“推动式”与“拉动式”
“推动式”物流系统进行生产控制就是要保证各个生产环节的物流输入和输出
都按计划要求按时完成。

但是由于各类因素的干扰，外部需求经常波动，内部运
行也时有异常事件发生，各种提前期的预测也不尽准确，造成“计划变化滞后”的
情况，各车间、工序之间的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，通常采用调整修改计划、设置安全库存、加班加点、加强调度控
制力度、增加计算机辅助管理系统等措施。

与此对应，要发生相关的库存费用、
人工费用、管理费用和投资。

从最终产品装配出发，由下游工序反向来启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，没有需求就不进行作业，实行“领料制”。

需
求信息流逆向拉动物流，这种方式称为“拉动式”。

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“准时化”
提供什么，物流过程精益化，市场需求导向的理念在拉动式物流中得到充分体现。

二者最主要的区别在于：在“推动式”生产中，一个加工工序按照已制定好的
生产计划和排序对某一种生产物料加工完后，该种物料被“推”向下一个工序，然
后再按照此工序已制定好的生产计划和排序进行加工，依此类推，该种物料被一
步步从上游工序“推”向下游工序。

而在“拉动式”生产中，上游工序的生产只按照
由下游工序传递来的生产量、生产种类和排序等指令进行生产，生产被下游工序“拉”动进行。

“推动式”生产是以系统性的生产计划为中心的生产管理方式，对于
生产的运行，起着重要的计划和协调作用。

而“拉动式”生产则注重生产现场的管理，以满足现场的需要和解决现场存在的问题为中心。

5拉动式物料配送系统的建立
丰田生产方式强调“生产现场的一切改善都是从需求出发”，因此我们首先分
析某总装线的改善需求。

某总装线每天的停线损失有50%以上都是因物料异常引起；公司主管及客户也对生产现场的物料及作业提出了更高的要求：除特殊物料
外皆不能在现场拆包装以减少污染和提高装配效率，物料必须标识清楚并在正确
工位，仓库送料要平准化，降低产线物料库存，现场不能有混料现象。

5.1物料配送系统所需要的基础资料
经以上分析，我们计划在某总装线推行物料拉动式配送系统，直接从仓库备
好物料送到产线各工位。

该系统所需要的基础资料有：物料基本信息，包括产品BOM、各工位物料用量；物料标识的建立，共分3种物料标识；物料配送工具准
化（主要是物料容器）；物料上线流程IT化；物料配送过程设置，包括送料逻辑、安全库存等。

5.2物料配送基础资料准备
5.2.1物料信息数据采集。

通过工艺及生产相关人员建立起物料基础数，以后
有新集种则自动按照该模式建立物料信息。

该信息采集的前提是工艺部门要有完
整的工艺流程及标准的产品物料信息BOM（BillOfMaterial，物料清单），并且生
产现场严格按照工艺流程排布工位。

物料卡用于仓库对原物料进行地址管理；送料单用于标识车间组装单元和加
工单元的需要生产物料的地址管理；物料标识贴在盛放生产物料的容器上，上面
有需要该物料的产线工位地址，不同模组的物料标识颜色不同。

其中的送料单相
当于一张看板，后面会详细讲解它的作用。

5.2.3物料容器标准化。

我们的生产现场虽然也有物料容器，但是对容器的使
用方法却仍然没有规范，在操作效果上，实质仅仅是切换了容器而已。

这种光切
换而不进行管理的做法会对今后的物流管理接口和软件的标准化带来障碍和浪费。

（1）对于小尺寸的物料（如螺钊、螺母、螺栓等），在节拍（或单元配送时间）中消耗量大，但所需容器又小，一律选用尺寸较小的塑料盒上线，仓管员在
仓库拆好包装，按需要数量放入料盒。

（2）对于体积较大的物料，选用较大尺寸的塑料周转箱（400×600×140型、400×300×140型），以满足单元时间的配送。

（3）对于过于庞大的物料，我们设计了专门的物料周转车进行配送，这其中需要考虑料车的通用性。

（4）对于特殊物料，如防静电要求高或PE盘装的精密物料，建议原包装方
式上线。

5结束语
总之，在当前各种条件下，汽车行业MES系统中物料拉动子系统设计工作实
践中依旧存在着多方面的问题，我们应该从这些问题的实际情况出发，深刻分析
其产生的多方面原因，统筹并进，多措并举，克服该项工作中的诸多难点问题，
进而获得最为优化可行的实施策略与效果。

参考文献
[1]大野耐一.丰田生产方式[M].长春：吉林科技出版社，2016（21）：88-89.
[2]易树平，郭付.基础工业工程[M].北京：机械工业出版社，2007.
[3]党新民.精益生产的JIT管理实战[M].北京：北京大学出版社，2006.。