生产线物流规划的原理及操作方式

生产线物流规划的原理及操作方式(一)

企业的运营过程中，物流、资金流和信息流贯穿始终，三位一体，不可分割。物流是最基本的活动，相对于信息流和资金流，物流规划的科学性对企业的整体效益有着决定性的影响。

本文的切入点是生产线的物流规划，利用现有条件，比如生产节拍、工艺流程、单元化包装、场地面积等参数，结合ABC分类和流量平衡图进行分析，规划物料的运输数量、运输时间、线边存放方式、线边库存量的范围、运输方式、运输路线等，即PFEP-Planning For Every Part包含的内容。之后，运用PFEP的结果，结合场地面积，制作生产线定置图。分析的流程和步骤见下图：

一、生产线规划需求分析

生产线物流规划是为生产作业服务的，必须服从生产作业对物流的整体要求。其核心目的就是降低成本，提高效率。具体的表现就是：

1. 降低线边库存量，或者说以最低的存量满足连续生产。

2. 缩短零部件的运输距离，降低物流成本。特别是生产线边的存放地，要尽量靠近作业人员，减少作业人员走动、转身、弯腰所花费的不增值作业时间，提高作业效率；

3. 提高场地利用率，因为生产作业是增值过程，所以有限的场地，在布置时应最大限度向生产作业倾斜：线边库存尽量占用最小的空间，更多的空间要分配给生产作业在生产现场

4. 物流作业（配送、装卸、摆放、拆包、交接等）是不增值过程，因此作业应尽量简化或省略，同时也将减少物流作业设备的相关投入。

所以，物流规划必须符合以上要求，才是科学的，合理的。

二、循环周期与ABC分类

满足生产与库存控制是矛盾统一体，需要为库存量找到一个平衡点。把线边存量看成是仓库，那么，同样可以利用库存模型进行计算最低库存。下面运用不同的模型来计算线边的库存量：

1. 如果采用ROP模型设置，那么订货点=补货周期*单位时间的平均消耗+补货周期内的需求波动（即安全库存=服务水平因子*标准偏差），其线边最大库存量在连续补货的理想状态下，与订货点相同。

2. 如果采用M-x模型，那么线边最大库存量=补货周期*单位时间的平均消耗+补货周期内需求波动（即服务水平因子*标准偏差）。

如果需求波动不大，比如丰田公司，就把安全库存简化设置为需求的20%甚至更低（丰田生产方式第三版P401），那么，从上述的公式可以得到结论：生产线无论采用定量不定期补货，还是定期不定量补货，库存的最大值，在需求波动不大的情况下，取决于其补货的间隔周期。

所以，在生产线的物流规划中，第一个设定的参数的就是零部件补货的间隔周期即循环周期。循环周期的设置决定了线边库存量的最大最小值。

那么，如何针对不同的物料设置不同的循环周期才是合理的呢本人推荐采用大家熟悉的工具：ABC分类（帕累托统计）。

下面我举例说明，为了方便计算，做如下假设：

A类零部件占品种比例10%，占总价值70%

B类零部件占品种比例20%，占总价值20%

C类零部件占品种比例70%，占总价值10%

假设所有零部件每1小时配送一次物料，则：

零部件的库存周转期=70%*1+80%*1+10%*1=1小时，

1小时内配送的品种比例=10%*1/1+20%*1/1+70%*1/1=100%

做一下简单的调整，把A类的配送间隔改成小时，B类维持配送时间1小时，C类的配送时间延长为2小时，则：

零部件的库存周转期=70%*+*1+*2=小时，

1小时内配送的品种比例=10%*1/+20%*1/1+10% *1/2=75%

对比发现：仅仅把配送的次数分配给高价值的零部件，降低价值高的零部件的配送次数，零部件的库存周转期下降了25%，1小时内的配送的品种数量下降了25%。

与《企业制造资源计划MRPII原理》一书中的原理6（把生产调整次数分配给高值物品以降低其库存，可轻而易举地补偿低值物品库存的增长）对比，会发现，有异曲同工之妙。

所以，不同种类的零部件的在生产线的循环周期，按照单位时间内零部件的流量进行ABC分类，分别设置不同的循环周期。

需要说明的是以下几点：

1. 物流流量参数包含了很多维度：品种数、数量、体积、重量、价值等，在仓储、配

送、线边等不同的作业中考虑的因素不同。而ABC分类是一维的，对于生产线边规划，本人建议以体积为维度。即单位时间内的零部件需求总体积作为统计参数。

2. 在现有的ERP系统中，同一种零部件，其特征项不同，比如不同颜色的保险杠，其零部件的编码未必是一致的，很少采用特征项的方式进行编码。但是在物流规划中，同一种零部件因单元化包装相同，装配工位相同，需求量之间有相互关联，是必须归纳处理的。

3. 循环周期为生产线上的零部件连续补货的间隔时间，与采购提前期有本质的不同，补充的批量为循环周期内需求量，而且是最小包装的倍数，最好是单元化包装的倍数。

4. 设定循环周期补货，设置采用的是M-x模型，对于采用ROP模型，用订货点触发补货的，两者在同一循环周期，同一服务水平下，是没有区别的。

5. 需求的波动需要通过品种的均衡分布来削弱，即丰田所说的均衡生产中的品种均衡，丰田生产方式提供了目标追踪法的算法，详见丰田生产方式第三版P389，本文不做具体描述。

三、流量平衡图

线边的库存相当于一个水库，用于保证生产线的连续均衡运转。如果输入大于输出，线边库存将持续增长直至爆仓；如果输入小于输出，线边库存将持续下降直至停产。因此，零部件的流量必然是均衡的，输入与输出在长时间内相等。把零部件在单位时间的流量及存量，以参数的形式量化的计算出来，并用图形表示的工具，就是流量平衡图。

流量平衡图是用图标的直观形式表现流量和存量，其可用的维度较多，零部件品种数、零部件数量、体积、重量、价值等，都可以作为计量流量的维度。在仓库的物流规划中，优先考虑的是价值维度；但是在生产线的规划中，优先考虑的是体积维度，在规划的时候需要注意。

流量平衡图是下一步规划的依据，流量决定了搬运设备的选型和数量，存量决定了功能区的设置和面积，以及存储设备的形式和数量。因此，流量平衡图的计算必须严谨，以数据说话。

四、PFEP

设置了循环周期，计算了生产线边的流量和存量，下一步的工作就是完善PFEP。PFEP 是Planning For Every Part的缩写，直译成：为每个产品做计划。按照本人的理解，零部件的加工和装配，需要有工艺来约束，而PFEP就是零部件的物流作业工艺。

PFEP的是物流分析很有效的工具。其主要内容包括以下几大部分：

1. 零部件的基本信息：零部件的编码、名称、单台用量、单件尺寸、单件重量、单位时间内使用的数量等