余子開， 宋虎， 范文超， 武晨鵬

（上海航天設(shè)備制造總廠，上海200245）

0 引言

航天制造業(yè)是典型的面向訂單企業(yè)，其生產(chǎn)都是按照客戶需求而安排的。隨著航天事業(yè)的快速發(fā)展，高密度發(fā)射呈現(xiàn)常態(tài)化，型號研制生產(chǎn)任務(wù)劇增，研制周期越來越短，多型號并舉對物資供應(yīng)的要求越來越高，搶奪供應(yīng)資源的競爭日趨激烈，物資供應(yīng)風(fēng)險顯著增加[1-2]?，F(xiàn)有的物資管理模式難以適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境變化的要求。

針對企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中遇到的因物資短缺或配送不及時，導(dǎo)致生產(chǎn)線不平衡的問題，本文根據(jù)某航天企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，研究了考慮配套約束的物資管理方法及物資配送流程。分析了短線物資配套管理方法，給出了面向信息化的物資管理模型，采用ECRS原則建立了優(yōu)化物資配送的模型，并通過實(shí)例的應(yīng)用驗(yàn)證了該模型的有效性與可行性。

1 某航天企業(yè)現(xiàn)有物資管理模式現(xiàn)狀分析

面對高密度發(fā)射及研制生產(chǎn)任務(wù)，企業(yè)對物資需求的不確定性日益顯現(xiàn)，供應(yīng)的物資呈現(xiàn)“多品種、小批量、多批次、短周期”的特點(diǎn)[1]?，F(xiàn)有的物資管理模式是需求驅(qū)動物資備料，即生產(chǎn)部門提供物資需求信息給物資部門，物資管理部門根據(jù)物資需求進(jìn)行備料，最后各生產(chǎn)部門在生產(chǎn)過程中根據(jù)生產(chǎn)計劃進(jìn)行物資的領(lǐng)用?，F(xiàn)有的管理模式存在以下問題：

1）物資短缺時有發(fā)生。當(dāng)型號生產(chǎn)節(jié)奏與投產(chǎn)計劃不一致時，需求便發(fā)生了變化，尤其是隨著型號研制的深入，研制的不確定性導(dǎo)致生產(chǎn)不確定，進(jìn)而反映到物資需求的不確定。比如生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的因質(zhì)量問題需要將零部組件報廢；因臨時增加的驗(yàn)證試驗(yàn)需配套試驗(yàn)物資；因歸零或舉一反三問題需要將產(chǎn)品進(jìn)行分解，然后進(jìn)行重新組裝及調(diào)試等，這些臨時的變化都對現(xiàn)有物資的備料產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致物資短缺。同時物資備料過程中因部分原材料、元器件采購周期較長，無法保障及時供應(yīng)而導(dǎo)致物資短缺。

2）物資配送過程準(zhǔn)時性差?，F(xiàn)有的物資配送流程是各生產(chǎn)部門根據(jù)本部門生產(chǎn)過程中的物資需求，按照本部門生產(chǎn)計劃去對應(yīng)的物資倉庫領(lǐng)料。這種物資領(lǐng)用配送過程隨意性大、均衡性差、計劃性不足，往往出現(xiàn)扎堆領(lǐng)料或者因配送人員臨時不在工作崗位等原因?qū)е挛镔Y無法及時配送至生產(chǎn)現(xiàn)場。同時這種各自為政的物資配送流程存在一定的人力資源浪費(fèi)及準(zhǔn)時性無法監(jiān)督的問題。

2 考慮配套約束的物資管理方法研究

2.1 短線物資分析

針對上述物資短缺時有發(fā)生的問題，將生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)短缺的物資定義為短線物資。根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況，容易出現(xiàn)短缺的物資主要體現(xiàn)在以下幾方面：1）需求量較大的物資，比如各種輔助材料，標(biāo)準(zhǔn)件等，各個型號生產(chǎn)過程中均有需求，由于研制生產(chǎn)的不確定性，物資消耗的速度比較快，容易導(dǎo)致短缺；2）一次性使用的非金屬件或金屬件，比如各種金屬密封圈、非金屬密封圈，彈簧墊圈等，這些零部件一般是一次性使用，容易出現(xiàn)短缺；3）采購周期長的物資[3]，比如一些進(jìn)口元器件或國產(chǎn)特殊元器件等，有些是國外限制出口的，有些是國內(nèi)生產(chǎn)能力限制的，比如有特殊要求的電連接器，重要零部件核心原材料等，采購周期長從而導(dǎo)致無法及時交貨，導(dǎo)致短缺。短線物資嚴(yán)重影響了現(xiàn)有的生產(chǎn)組織，因此短線物資的備料應(yīng)該提前準(zhǔn)備，主動供應(yīng)，不能等到生產(chǎn)部門提出需求時才啟動備料工作。

2.2 面向信息化的物資管理方法

物資配套是生產(chǎn)部門和倉庫之間“組合再分配”的中轉(zhuǎn)加工環(huán)節(jié)，扮演著“配”、“送”角色[4]。物資配套不及時將直接影響到生產(chǎn)的進(jìn)度，而庫存的準(zhǔn)確性、配套率和數(shù)量將直接影響配套操作，進(jìn)而影響生產(chǎn)的有序進(jìn)行。因此物資配套與生產(chǎn)現(xiàn)場之間相互交錯，互相關(guān)聯(lián)，物資管理需要考慮采購、庫存、配送、生產(chǎn)現(xiàn)場使用情況等之間的關(guān)系。

某航天企業(yè)目前在物資管理、計劃管理方面已經(jīng)應(yīng)用了一些信息化系統(tǒng)，比如用于三維結(jié)構(gòu)化工藝編制的PDM系統(tǒng)，用于物資信息管理、計劃管理的ERP系統(tǒng)，以及目前正在推行的MES系統(tǒng)，但是各系統(tǒng)之間的關(guān)系仍然未完全打通，整個物資管理還缺少關(guān)鍵的物流配送系統(tǒng)來保證物資配送的準(zhǔn)時性。因此針對該企業(yè)現(xiàn)有物資管理的不足，給出了物資全過程信息化管理模型，如圖1所示。PDM用于三維工藝文件的編制，從而產(chǎn)生物料需求BOM清單，物料需求BOM清單通過接口導(dǎo)入到ERP系統(tǒng)形成生產(chǎn)過程中的物資配套信息。常見的物資主要有3類，分別為外購件、外配套件與自制件(外協(xié)件)。不同的物資類型配套方式不同，外購件一般通過直接采購進(jìn)行配套，外配套件根據(jù)型號計劃通知外單位按時配套即可，自制件需要自行生產(chǎn)，包括將部分自制件外協(xié)給其它單位生產(chǎn)的外協(xié)件。針對外購件需要確保留有一定的庫存量，因此每次物料采購計劃下達(dá)后系統(tǒng)會自行檢查是否達(dá)到預(yù)警數(shù)量，一旦達(dá)到預(yù)警數(shù)量將會自動提醒采購人員進(jìn)行補(bǔ)充采購。外配套件一般易于控制，只需按型號計劃要求通知有關(guān)單位按時配套即可。而自制件或外協(xié)件需要自己生產(chǎn)或外協(xié)他人生產(chǎn)，因此物資配套需要考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的物資消耗。生產(chǎn)現(xiàn)場中的物資管理通過MES系統(tǒng)進(jìn)行管理，當(dāng)物資齊全時將通過物流系統(tǒng)生成物資配送訂單，配送人員按照訂單進(jìn)行配送，當(dāng)物資不齊全時系統(tǒng)將自動更新庫存，通知計劃人員補(bǔ)投生產(chǎn)計劃。物流系統(tǒng)專門用于物資的配送，確保生產(chǎn)需求的物資及時配送到現(xiàn)場，這是航天企業(yè)目前的短板。

圖1 面向信息化的物資管理過程模型

3 考慮配套約束的物資配送流程分析與改善

3.1 某航天企業(yè)現(xiàn)有物資配送流程分析

某航天企業(yè)現(xiàn)有的物資配送流程是各生產(chǎn)部門設(shè)立自己的物資配送人員，根據(jù)部門生產(chǎn)計劃每天開著運(yùn)輸車去各倉庫領(lǐng)用需要的物資，如圖2所示，每個生產(chǎn)部門都有相應(yīng)的物資配送人員去各個倉庫領(lǐng)用自己需要的物資。這種物資配送方式計劃性差，隨意性較大，一旦出現(xiàn)各生產(chǎn)部門扎堆領(lǐng)料或配送人員臨時不在崗時，生產(chǎn)現(xiàn)場需求的物資將無法保證及時送達(dá)。這種物資配送流程表面看上去每個生產(chǎn)部分投入的人力及時間成本較低，但對整個企業(yè)而言投入的人力及時間成本巨大，造成很大的人力及時間成本浪費(fèi)。

3.2 物資配送流程改善

針對上述現(xiàn)有物資配送流程存在的問題，采用“ECRS”原則對現(xiàn)有物資配送流程進(jìn)行消除，合并，重排及簡化[5-6]。具體如下：1）E(Eliminate)，消除。在物資配送流程中消除不必要的工作內(nèi)容，即消除每個生產(chǎn)部門去各倉庫領(lǐng)用物資的環(huán)節(jié)，只需下達(dá)物資需求訂單。2）C(Combine)，合并。在物資配送流程中合并一些可以合并的工作內(nèi)容，即合并各生產(chǎn)部門的物資領(lǐng)用功能，組織專門的物資配送隊伍。3）R(Rearrange)，重排。重新排列物資配送流程的各環(huán)節(jié)，即根據(jù)各生產(chǎn)部門及倉庫的具體地理位置，重新排列物資的配送路徑，在企業(yè)內(nèi)部按照一定的路徑進(jìn)行配送，改變原有各自為政的配送路徑。4）S(Simple)，簡化。經(jīng)過上述的取消、合并和重排操作后，考慮最終的結(jié)果是否以最快捷簡單的方式完成所需的功能。

根據(jù)上面的“ECRS”原則的分析，改善后的物資配送模型見圖3。該模型將原有各自獨(dú)立無相互聯(lián)系的生產(chǎn)部門及倉庫建立新的連接關(guān)系，這種連接關(guān)系建立的原則是：企業(yè)根據(jù)各生產(chǎn)部門及倉庫的地理位置關(guān)系，設(shè)置一個起點(diǎn)位置，按照最短行走路線原則形成閉環(huán)。閉環(huán)的結(jié)果是將所有的生產(chǎn)部門及倉庫連接覆蓋，即從起點(diǎn)開始，行走一圈，經(jīng)過所有的生產(chǎn)部門及倉庫，這一路徑一經(jīng)確定將不允許輕易更改，圖3中每個倉庫之間可能有一個或幾個生產(chǎn)部門，也可能沒有生產(chǎn)部門（圖中為說明問題，每個倉庫之間畫一個生產(chǎn)部門）。

圖2 現(xiàn)有物資配送流程

為實(shí)現(xiàn)圖3中所示的物資配送流程，需要成立一個專門的物資配送隊伍及投入一套專門的物流配送系統(tǒng)，將原來各生產(chǎn)部門的物資配送人員功能取消，由專門的物資配送隊伍承擔(dān)物資配送，倉庫人員根據(jù)各生產(chǎn)部門的物資配送訂單及配送時間要求進(jìn)行備料，物資配送人員根據(jù)配送時間要求進(jìn)行取貨送貨。同時對改善后的物資配送流程的班次時間進(jìn)行規(guī)定，每天按照固定的起點(diǎn)及間隔時間進(jìn)行物資配送，確保企業(yè)內(nèi)部物資配送的準(zhǔn)時性。

改善后的物資配送操作流程如圖4所示，整個操作流程在物流配送系統(tǒng)中監(jiān)控，通過物流配送系統(tǒng)將物流和信息流進(jìn)行整合[7]，實(shí)現(xiàn)物資配送的準(zhǔn)時性。具體操作流程 如 下 ：1）主生產(chǎn)計劃下達(dá)后，物資部門進(jìn)行備料，備料完成后各生產(chǎn)部門根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際對各倉庫下達(dá)物資領(lǐng)用訂單，物資領(lǐng)用訂單包含所需零部件的圖號、名稱、數(shù)量、BOM版本信息，配送時間要求等；2）倉庫按照物資訂單進(jìn)行配套準(zhǔn)備，根據(jù)訂單配送時間先后順序要求，將物資放入運(yùn)輸周轉(zhuǎn)箱，周轉(zhuǎn)箱中放入物資配送訂單信息，同時物資配送人員獲取配送信息；3）配送人員根據(jù)運(yùn)輸固定路線依次途徑各倉庫及各生產(chǎn)部門，此時各倉庫已將各生產(chǎn)部門需求的物資分門別類的裝入收集箱，等待配送人員的收取;4）配送人員按照運(yùn)輸固定路線經(jīng)過某個生產(chǎn)部門時將上一倉庫配送給該生產(chǎn)部門的物資交付該生產(chǎn)部門;5）生產(chǎn)部門接收人員對照物資需求訂單信息進(jìn)行核對，確認(rèn)是否接收，如果實(shí)物與物資需求訂單不一致可不予接收，等倉庫核對并配套正確再簽收;6）最后的配送流程是否結(jié)束由配送人員根據(jù)物資訂單簽收情況進(jìn)行確定。

圖3 改善后的物資配送模型

3.3 實(shí)例分析

圖4 物資配送操作流程

根據(jù)上述改進(jìn)后的物資配送模型及操作流程，結(jié)合某航天企業(yè)實(shí)際進(jìn)行分析，某航天企業(yè)有10個生產(chǎn)部門，共有6個大的倉庫，包括標(biāo)準(zhǔn)件倉庫、元器件倉庫、黑色金屬倉庫、有色輔料化工倉庫、五金工具勞防倉庫、半成品倉庫等。原來每個生產(chǎn)部門都有專門負(fù)責(zé)物資配送的人員，并且每個生產(chǎn)部門至少配置1輛物資運(yùn)輸車輛。根據(jù)改善后的物資配送模型，各生產(chǎn)部門可以不再配備從事物資配送的人員。改善后的物資配送模型需要成立專門的物資配送隊伍，以1名司機(jī)、2名配送人員計算，共需3名人員。改善后的物資配送模型具體操作流程如下：1）每天上午8:00開始，每隔1.5 h安排一個班次準(zhǔn)時按運(yùn)輸固定路線進(jìn)行物資配送；2）每個班次1名司機(jī)，2名物資搬運(yùn)人員，1輛運(yùn)輸車，每天來回循環(huán)配送；3）各生產(chǎn)部門物資領(lǐng)用訂單最短要求配送時間為2 h，避免訂單的扎推不均衡導(dǎo)致倉庫人員的工作強(qiáng)度不均衡；4）整個物資配送過程在專門的物流系統(tǒng)中運(yùn)行，確保整個過程得到監(jiān)控。具體對比結(jié)果如表1，通過對比分析，改善后的物資配送模型優(yōu)化了人員需求，節(jié)約了時間、人力和物力成本。同時整個物資配送流程在物流系統(tǒng)上進(jìn)行監(jiān)控，可以真實(shí)準(zhǔn)確地反映出各倉庫在各時間點(diǎn)上的物資配送信息，從而有利于合理安排倉庫人員進(jìn)行物資準(zhǔn)備。

表1 改善前后效果對比分析表

4 結(jié)語

本文針對航天制造業(yè)因配套約束導(dǎo)致生產(chǎn)難以有序進(jìn)行的問題，在調(diào)查和分析某航天企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的基礎(chǔ)上，總結(jié)出影響航天物資配套不及時的兩大因素為短線物資的管理及物資配送過程。針對短線物資的管理，給出面向信息化的物資管理方法及模型；針對物資配送流程，分析原有流程的不足，采用ECRS原則提出改進(jìn)后的物資配送模型，并給出該模型的操作方法，最后用實(shí)際的應(yīng)用實(shí)例說明該模型的可行性與有效性，為其它企業(yè)的物資管理及物資配送提供了參考。

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