電子拉動系統(tǒng)在汽車制造企業(yè)內(nèi)部物流配送中的應(yīng)用

梁格

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

1 引言

汽車制造企業(yè)的內(nèi)部物流配送，指零部件由廠內(nèi)庫房或線旁緩沖區(qū)到生產(chǎn)線各個工位的流通過程，該物流過程通過線旁的需求拉動物料，需求信息的傳遞是關(guān)鍵。現(xiàn)場實際運作時就容易出現(xiàn)影響精益物流的“七大浪費”之一的等待浪費，表現(xiàn)為物流配送員巡線查看各個工位物料消耗情況，或配送員將物料配送至線旁等待換框等，需求信息傳遞慢，易出錯，不符合標(biāo)準(zhǔn)化管理。主機(jī)廠內(nèi)部物流配送要達(dá)到“精益”，需消除浪費，真正按需求拉動，提高配送效率和管理水平。下文將通過對汽車制造業(yè)主機(jī)廠常見的物料拉動方式進(jìn)行分析，探討物流配送實現(xiàn)高效的需求拉動的方法，傳統(tǒng)向創(chuàng)新轉(zhuǎn)變的思路。

2 常見內(nèi)部物流拉動方式

通過考察國內(nèi)多家汽車制造主機(jī)廠，比較常規(guī)的內(nèi)部物流的拉動配送方式如空框拉動、看板拉動運用較為廣泛；也有主機(jī)廠根據(jù)生產(chǎn)車間的特點和需求，運用諸如“紅旗”拉動、暗燈（ANDON）拉動等同樣行之有效的內(nèi)部物流運作模式。

2.1 空框拉動

空框拉動應(yīng)用于線旁存放有2框或2框以上的零件，多用于大件，是以消耗拉動需求的運作方式。其操作流程（如圖1）簡言之，就是將線旁的空框回收后，置換成滿箱的零件配送上線。線旁雙框是較為符合生產(chǎn)物流標(biāo)準(zhǔn)化要求的設(shè)置，進(jìn)一步提高需求拉動的即時性與準(zhǔn)確性，即是一種實現(xiàn)精益生產(chǎn)，甚至“零庫存”運作的物流方案。

物料以空框拉動的優(yōu)點是需求拉動較為準(zhǔn)確，物流備料員和配送員直接從空框獲知線旁需求的零件、數(shù)量，用新1框物料置換掉線旁的空框，流程簡單不易出錯，而且配送過程基本不存在等待浪費。但是空框拉動方式對生產(chǎn)線旁的空間需求較大，這對于某些廠房空間受限、生產(chǎn)線寬度不足的主機(jī)廠而言是不小的挑戰(zhàn)；對生產(chǎn)線多車型共線生產(chǎn)的柔性化發(fā)展要求而言，也是需要消除的線旁空間浪費。

傳統(tǒng)的空框拉動仍存在需求信息無法及時傳遞的問題，線旁消耗產(chǎn)生空框后，仍需要配送員巡線發(fā)現(xiàn)后才會拉動物料置換。生產(chǎn)線上操作工沒有直接發(fā)出需求信息，配送員不能第一時間獲得拉動信息，信息的滯后自然埋下缺料預(yù)警、影響正常生產(chǎn)的隱患，這是傳統(tǒng)空框拉動的不足之處，也是需優(yōu)化的方向。

2.2 看板拉動

看板拉動也是一種比較典型的拉動方式，運作中以紙質(zhì)的實物看板卡作為信息傳遞的工具，將生產(chǎn)線旁需求傳遞到物料倉庫，以實現(xiàn)內(nèi)部物流配送。其物流過程如圖2。

看板拉動需要遵循以下準(zhǔn)確原則：準(zhǔn)確的材料和零件、準(zhǔn)確的時間、準(zhǔn)確的數(shù)量、準(zhǔn)確的包裝、準(zhǔn)確的地點，在確保以上信息的準(zhǔn)確性后，開始制作看板卡。每一張看板卡代表一箱零件，隨零件一同配送至生產(chǎn)線旁。第一張看板卡是在生產(chǎn)線上操作工使用第一件物料時投出的，然后在規(guī)定的時間周期內(nèi)將看板信息掃描給倉庫備料。

看板拉動理論也是以消耗拉動需求，對于無消耗的零件不進(jìn)行多余的配送，消除物流的多余浪費，同時減少線旁面積的占用，為生產(chǎn)線多車型共線提供了有利支持。通過看板卡直接將線旁的消耗情況傳達(dá)給物流庫房，物流配送就可按照實際消耗的數(shù)量填充線旁物料，簡單易行，實現(xiàn)了線旁需求信息的及時、準(zhǔn)確傳遞。

雖然紙質(zhì)看板卡的運用可彌補傳統(tǒng)拉動方式中需求信息沒有及時傳遞的短板，但員工收集卡片、掃描卡片，無形增長的物流配送周期，成為制約物流配送效率的因素，因此看板拉動常常應(yīng)用于裝箱數(shù)量較多的零件。如何真正實現(xiàn)實時又準(zhǔn)確無誤的需求信息傳遞，仍需不斷對傳統(tǒng)拉動方式加以改善。

2.3 紅旗拉動

某主機(jī)廠的生產(chǎn)車間內(nèi)，員工發(fā)揮聰明才智，利用安裝在各個工位邊上的“紅旗”向物流工段發(fā)出物料的需求信號，配送員看到紅旗即安排備料上線，這就是紅旗拉動，具體流程如圖3。有些主機(jī)廠也會根據(jù)生產(chǎn)線實際，用類似這種“紅旗”的醒目標(biāo)識，以同樣的拉動方式運作，不失為一種低成本、高效率的需求拉動改善方法。

圖2 看板拉動物流過程

紅旗拉動的優(yōu)點是，將需求信息以實質(zhì)表現(xiàn)，較為明顯，員工可一目了然，有針對性地前往需求工位查看。缺點是比較占用線旁空間，影響美觀。并且，當(dāng)生產(chǎn)工位上有兩種及以上的零件時，共用一個紅旗的指向性不明確（如圖4），需要物流配送員到線旁二次確認(rèn)零件消耗狀態(tài)，才能準(zhǔn)確的發(fā)起拉動配送。

2.4 暗燈（ANDON）拉動

大部分汽車制造主機(jī)廠的生產(chǎn)線都配置暗燈（ANDON）看板，常用于監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備或者工藝質(zhì)量狀態(tài)，同樣也有物料異常顯示功能（如圖5），由此衍生出專門用于物料需求拉動的暗燈看板（如圖6）：生產(chǎn)線操作工通過觸發(fā)線旁的有線端口，電路將此信息輸送并顯示到看板設(shè)備上，物流員工觀察到暗燈看板上的信號，開始備料并配送上線。

圖3 紅旗拉動流程圖

暗燈拉動較為直觀的顯示出線旁的物料需求，無需物流配送員進(jìn)行巡線，只需關(guān)注暗燈看板的信息即可，減少了多余作業(yè)浪費，提高物流拉動效率。暗燈看板的缺點是系統(tǒng)擴(kuò)展性差，難以滿足生產(chǎn)線日益柔性化的發(fā)展需求，多車型共線或生產(chǎn)線改造投產(chǎn)新車型時，不適用的暗燈看板將面臨淘汰。

3 電子拉動系統(tǒng)的應(yīng)用

某年產(chǎn)量百萬級的汽車制造企業(yè)，面對近年來日益突出的市場競爭，開始轉(zhuǎn)型升級，飛速發(fā)展與新車型開發(fā)，形成了廠內(nèi)生產(chǎn)線車型復(fù)雜、柔性大的特點。為滿足生產(chǎn)線高柔性、多車型共線的內(nèi)部物流配送，該主機(jī)廠嘗試采用了物料電子拉動系統(tǒng)，有限的線旁空間的情況下最大程度的實現(xiàn)了多個平臺多個車型的共線生產(chǎn)，使生產(chǎn)線發(fā)揮最大的輸出效率，提高了內(nèi)部物料配送效率、降低了零件存量、減少了停線率，從而節(jié)約生產(chǎn)成本。

3.1 電子拉動系統(tǒng)的工作原理

物料電子拉動系統(tǒng)的關(guān)鍵部裝是工控機(jī)，讀取和處理生產(chǎn)線各PLC數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)確發(fā)布出來，表現(xiàn)為，線旁需求信號直接反映到暗燈顯示屏和配送員車載終端上。系統(tǒng)工作原理如下：

3.2 電子拉動系統(tǒng)的構(gòu)成

圖5 生產(chǎn)線暗燈看板

圖6 物料暗燈看板

圖7 物料電子拉動運行原理圖

電子拉動的物料需求信號從發(fā)出到處理、傳輸?shù)浇邮?，系統(tǒng)主要由以下四個部分構(gòu)成：

3.3 電子拉動的優(yōu)勢與運作效果

電子拉動比較傳統(tǒng)的物料拉動方式，優(yōu)勢在于將物料需求信息可視化，并實時傳輸?shù)娇梢暯K端：電子拉動系統(tǒng)連接生產(chǎn)線本地PLC網(wǎng)絡(luò)，可根據(jù)當(dāng)前車型及配置，計算對應(yīng)工位所需零件名稱和零件號，準(zhǔn)確實現(xiàn)生產(chǎn)車型切換時的零件信號輸出；此外，電子拉動系統(tǒng)運用無線的路由發(fā)射器，將物流拉動運作區(qū)域全覆蓋無線WIFI，使配送拖車和配送員攜帶接收終端（PAD甚至手機(jī)）活動在區(qū)域內(nèi)任何位置，都能即時的接收物料需求信息，輕松點擊，即可把已備料響應(yīng)或已完成配送的信息傳遞到生產(chǎn)線旁和暗燈顯示屏（如下圖8/圖9：PAD接收信號實測）。

從長遠(yuǎn)看，電子拉動系統(tǒng)的擴(kuò)展性較優(yōu)。如果生產(chǎn)線改造，仍能保用物料電子拉動系統(tǒng)的全套部裝設(shè)備，只需重新接入生產(chǎn)線本地PLC網(wǎng)點，更新零件清單等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，又是新產(chǎn)線上物料拉動的好工具。在生產(chǎn)制造業(yè)日益智能化、自動化的發(fā)展中，進(jìn)一步投入視覺識別和掃描設(shè)備，電子拉動系統(tǒng)可以擴(kuò)展為全自動的拉動信息處理工具，除去人工觸發(fā)、人力輸入的過程，操作更加簡易，信息傳遞更加準(zhǔn)確和快捷，物流配送效率和員工工作效率進(jìn)一步提升，企業(yè)真正實現(xiàn)物流成本控制和精益生產(chǎn)。

該汽車制造企業(yè)運用電子拉動系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部物流運作期間，效率提升十分明顯：不僅有效消除了配送周期中占比超過50%的等待浪費，物流配送效率提升一倍；配送員無需巡線，且減少線旁等待浪費的時間之后，原本滿負(fù)荷的工作量得以優(yōu)化，工作飽和度降至85%的人力標(biāo)準(zhǔn)值。（如圖10）

圖8 在庫房最偏遠(yuǎn)處, PAD拉動信號接收正常

圖9 在線旁最偏遠(yuǎn)處的物流通道,PAD拉動信號接收正常

4 結(jié)語

物流已成為我國蓬勃發(fā)展、不斷創(chuàng)新的行業(yè)領(lǐng)域，從電商物流的智能自動化轉(zhuǎn)變中，我們不難看出物流自動化的趨勢。汽車制造企業(yè)等主機(jī)廠在考慮成本的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步投入更為高效、智能的物流運作方案，是緊跟時代浪潮的不二之選，亦是革新大勢所趨。本文通過對傳統(tǒng)物料拉動方式和新的電子拉動系統(tǒng)的介紹，展示一種由傳統(tǒng)向創(chuàng)新過渡、由人力向電子應(yīng)用方式轉(zhuǎn)變的案例，表達(dá)擁有傳統(tǒng)物流管理的制造企業(yè)，可以結(jié)合自身發(fā)展的實際，不斷嘗試與創(chuàng)新發(fā)展的理念，追求以更為高效的物流運作模式和方法，達(dá)到高產(chǎn)而又控制成本的目的。

圖10 電子拉動運作效率對比