薛坤 山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院

煙臺(tái)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(jì)科學(xué)合理與否，對(duì)于降低企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的物料搬運(yùn)工作量、減少搬運(yùn)距離、降低在制品數(shù)量及倉(cāng)儲(chǔ)成本等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)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(wèn)題，通過(guò)減少加工過(guò)程中的物流量和物流時(shí)間可有效的促使企業(yè)降低成本。

生產(chǎn)物流 物料搬運(yùn) 設(shè)備布置

一、前言

煙臺(tái)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(fèi)類電子產(chǎn)品。

公司在發(fā)展壯大的同時(shí)產(chǎn)量不斷提升，生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題也暴露了出來(lái)。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(duì)較好。但企業(yè)的生產(chǎn)物流層面上存在著不少問(wèn)題，還沒(méi)有形成一個(gè)良好的生產(chǎn)物流運(yùn)作體系。

二 產(chǎn)品價(jià)值流分析

通過(guò)價(jià)值流分析可見企業(yè)目前的生產(chǎn)狀況存在如下問(wèn)題：

（1）不同工序間的緩沖庫(kù)存量很大。

可以看到工序間的在制品庫(kù)存量少則就是1小時(shí)的量，多則可以達(dá)到6天的量。

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

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

（4）產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長(zhǎng)。

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

三、產(chǎn)品工藝流程分析

在對(duì)該產(chǎn)品相關(guān)工序信息進(jìn)行測(cè)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(guò)程中存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）搬運(yùn)次數(shù)較多且物流距離很長(zhǎng)

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

由表1可知整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的物流搬運(yùn)距離為575米，增加了物流成本。

（2）物料停滯次數(shù)多且時(shí)間長(zhǎng)

整個(gè)過(guò)程中停滯次數(shù)過(guò)多，在制品庫(kù)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(zhǎng)，有效的加工時(shí)間很短

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

四、公司生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（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(zhǎng)并有往返運(yùn)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(guò)程中的流向和運(yùn)輸量重新對(duì)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(kù)來(lái)完成。原布局中原材料散亂在熔煉車間內(nèi)既影響整個(gè)車間的通道通暢，也影響工作效率。而交由原材料庫(kù)就地加工處理后，再搬運(yùn)到熔煉車間可節(jié)約熔煉車間本身的工作空間，也可按計(jì)劃定額發(fā)料，利于對(duì)原材料的存儲(chǔ)控制。

（2）將毛坯及外協(xié)件庫(kù)、成品庫(kù)、充磁車間和包裝車間的位置進(jìn)行調(diào)整。因這四個(gè)車間的設(shè)備便于移動(dòng)，且不會(huì)增加太多的改造成本，將毛坯庫(kù)調(diào)整到原充磁車間位置，成品庫(kù)調(diào)整到原毛坯庫(kù)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(gè)車間，即原來(lái)的包裝車間。調(diào)整后，因其數(shù)量大搬運(yùn)和周轉(zhuǎn)次數(shù)以及總重量多，改變生產(chǎn)場(chǎng)地后明顯縮短了搬運(yùn)路線，避免了原布局中造成的迂回搬運(yùn)，縮短了搬運(yùn)距離，減輕了搬運(yùn)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(jìn)行布置能實(shí)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(jìn)行布置，提高設(shè)備的利用率并減少搬運(yùn)量和距離。

由于電鍍車間和熔煉車間設(shè)備屬于從國(guó)外進(jìn)口的生產(chǎn)線，體積重大且不易對(duì)設(shè)備布置進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析后，筆者認(rèn)為可對(duì)機(jī)加工車間進(jìn)行一定的調(diào)整，以提高工作效率。具體如下：

機(jī)加車間現(xiàn)有15臺(tái)設(shè)備，其中液壓機(jī)1臺(tái)、切割機(jī)10臺(tái)、雙面磨床5臺(tái)、自動(dòng)內(nèi)圓磨床5臺(tái)、數(shù)控平磨機(jī)床1臺(tái)。原來(lái)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(yùn)的次數(shù)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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

（2）將自動(dòng)圓磨機(jī)床位置向后移至原液壓機(jī)位置，同時(shí)將數(shù)控平磨機(jī)床向左移，便于對(duì)物料進(jìn)行機(jī)加工，同時(shí)減少物料搬運(yùn)距離。

（3）將切割機(jī)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(jìn)出物料。

（三） 物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)置

1.物料搬運(yùn)路線設(shè)計(jì)

物料搬運(yùn)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(lái)決定的，在對(duì)車間及內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行調(diào)整布局后，可以看到物料搬運(yùn)的路線更加高效有序。以產(chǎn)品加工過(guò)程的物料流通為例，改善前車間間搬運(yùn)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(yùn)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(jī)加工車間的設(shè)備調(diào)整后也減少了毛坯件的搬運(yùn)。

2.物料搬運(yùn)設(shè)備與器具的優(yōu)化設(shè)計(jì)

a.搬運(yùn)設(shè)備

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

（2）車間內(nèi)物料的搬運(yùn)。公司的毛坯庫(kù)和機(jī)加車間使用電動(dòng)葫蘆進(jìn)行物料搬運(yùn)，可在現(xiàn)有規(guī)模上各設(shè)計(jì)安裝一部單臂吊改變?cè)瓉?lái)用電葫蘆吊裝和人工抬的方法換件。機(jī)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(dòng)葫蘆吊裝不但耗時(shí)長(zhǎng)也不方便而人抬更是過(guò)多占用了勞動(dòng)力，改用單臂吊后可減少不同車床換件的等待時(shí)間。

b.物料搬運(yùn)器具

目前公司尚未采用標(biāo)準(zhǔn)化托盤等物流搬運(yùn)工具。根據(jù)所搬運(yùn)的物料形態(tài)與特征可采用標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)機(jī)械的能力，減少叉車的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，降低物流費(fèi)用。

五、生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化方案效果分析

通過(guò)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化，可達(dá)到以下效果：

第一，在優(yōu)化設(shè)計(jì)車間及內(nèi)部設(shè)備調(diào)整后，物流搬運(yùn)路線變短，物流成本降低。優(yōu)化前搬運(yùn)距離達(dá)長(zhǎng)575米，改善后為 450 米，縮短21.7%。新設(shè)計(jì)的搬運(yùn)通道和搬運(yùn)手段減少了搬運(yùn)次數(shù)，提升了搬運(yùn)能力。以目前公司年產(chǎn)能4000噸計(jì)算，減少的物流量是非?？捎^的。

第二，降低在制品數(shù)量及倉(cāng)儲(chǔ)成本。優(yōu)化后的生產(chǎn)過(guò)程縮短了換模和等待時(shí)長(zhǎng)，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(shí)間由 3個(gè)小時(shí)縮短到1個(gè)半小時(shí),使機(jī)加工的換模時(shí)間由2個(gè)小時(shí)減少到1個(gè)小時(shí)左右。

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