鄧永朋

（深圳市財(cái)智菁英企業(yè)管理咨詢有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

工業(yè)信息化IT技術(shù)在制造型企業(yè)的不斷發(fā)展[1]，給工業(yè)工程在企業(yè)的應(yīng)用帶來了很大的便利。例如：IE的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)、線平衡分析、物流仿真軟件[2]、IMS[3]等等，這些都是利用信息化手段讓工業(yè)工程技術(shù)更便捷、更智能地進(jìn)行運(yùn)用。論文中研究的課題就是工業(yè)工程IE技術(shù)與工業(yè)信息化IE的融合實(shí)現(xiàn)的叫料系統(tǒng)，將物料配送這一復(fù)雜、繁瑣的過程進(jìn)行簡(jiǎn)化，消除了中間不增值的環(huán)節(jié)，改變了以往線邊倉庫傳統(tǒng)的配送模式，解決了企業(yè)物料配送環(huán)節(jié)的人員浪費(fèi)問題，消除了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物料到處堆放的局面。

1 方法介紹

1.1 IE基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立

根據(jù)生產(chǎn)線崗位的區(qū)域放置物料量來設(shè)計(jì)出放置數(shù)量（放置數(shù)量即在工位上的物料最大放置量）；根據(jù)UPH，BOM用量設(shè)計(jì)出叫料頻率、叫料數(shù)量（叫料頻率即多久時(shí)間系統(tǒng)發(fā)生一次叫料，叫料數(shù)量即每次叫料的多少數(shù)目）；根據(jù)備料時(shí)間、送料時(shí)間、UPH設(shè)計(jì)出預(yù)警數(shù)量（預(yù)警數(shù)量即工位上的存放物料在到達(dá)一定數(shù)量時(shí)就會(huì)預(yù)警）。

式中：y1為叫料數(shù)量，a為叫料頻率，x為BOM用量，b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能（UPH）。

式中：y2為預(yù)警數(shù)量，m為備料時(shí)間，n為送料時(shí)間，x為BOM用量，b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能（UPH）。

式中：y3為叫料頻率，q為放置總數(shù)量，x為BOM用量，b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能（UPH）。

式中：q為放置總數(shù)量，u為周轉(zhuǎn)最小數(shù)量，l為生產(chǎn)線放置單位數(shù)。

將BOM清單中的每種物料根據(jù)上述公式分別計(jì)算出叫料數(shù)量、預(yù)警數(shù)量、叫料頻率這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，作為叫料系統(tǒng)運(yùn)行的邏輯支撐。

1.2 扣料邏輯

依據(jù)產(chǎn)品線的掃描工站，每個(gè)掃描工站管理下一個(gè)掃描工站之前的所有物料。每掃描一次，該段就會(huì)根據(jù)BOM用量相應(yīng)地減少物料的在線存放數(shù)量。扣料注意事項(xiàng)：前加工的物料統(tǒng)一放在充電樁第一個(gè)工位扣數(shù)；螺絲等多工位使用的物料，由第一個(gè)鎖螺絲工位一起扣除；測(cè)試工位不能扣數(shù)。

1.3 配送時(shí)間&配送人員計(jì)算說明

物料配送作業(yè)包含：叫料提示、找料點(diǎn)數(shù)、倉庫運(yùn)到合箱區(qū)、合箱上架、運(yùn)至生產(chǎn)線、返回倉庫作業(yè)。

式中：t為單位物料配送時(shí)間，t1為作業(yè)時(shí)間，u0為寬放率，q0為每車的數(shù)量。

式中：q1為人員需求數(shù)量，t為單位物料配送時(shí)間，b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能（UPH），t2為每天的工作時(shí)間。

1.4 看板說明

1.4.1 倉庫發(fā)料看板

倉庫發(fā)料看板：位置，備料區(qū)。提醒倉庫需要備的物料及數(shù)量，備完后記錄將消除掉，如圖1所示。

圖1 倉庫發(fā)料看板

1.4.2 倉庫配送看板

倉庫配送看板：配送人員根據(jù)叫料配送看板信息，用計(jì)算機(jī)（PDA）進(jìn)行綁定臺(tái)車（核對(duì)在制工單、數(shù)量、物料信息）并進(jìn)行實(shí)時(shí)配送，如圖2所示。

圖2 倉庫配送看板

1.4.3 車間收料看板

車間收料看板：位置，車間。提醒產(chǎn)線及時(shí)做物料接收，如圖3所示。

圖3 車間收料看板

1.5 現(xiàn)場(chǎng)管理

上料標(biāo)識(shí)牌：在對(duì)應(yīng)的工位上懸掛物料的標(biāo)識(shí)牌，通過目視化管理方便物料員上料；規(guī)劃物料放置區(qū)域：針對(duì)每個(gè)工位所需要的物料規(guī)劃出每個(gè)物料放置的位置；現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)物料員新作業(yè)模式：現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)物料員，針對(duì)一種物料，從備料開始一直送到產(chǎn)線工位的所有環(huán)節(jié)。

1.6 硬件投入及用途

計(jì)算機(jī)：查詢相關(guān)的物料信息，叫料預(yù)警聲音的傳輸接口；電視機(jī)：作為看板；PDA：用于接收、綁定臺(tái)車。

2 企業(yè)實(shí)證分析

2.1 現(xiàn)狀說明

某集團(tuán)公司一工廠主要生產(chǎn)掃地機(jī)器人產(chǎn)品，因產(chǎn)品物料種類多，加上傳統(tǒng)的物料上料模式（線邊倉庫），有收料、發(fā)料、記賬、退換料等流程。因組織復(fù)雜、流程繁瑣，導(dǎo)致人員嚴(yán)重浪費(fèi)、空間浪費(fèi)、現(xiàn)場(chǎng)混亂，易出現(xiàn)錯(cuò)料的質(zhì)量問題。

現(xiàn)狀流程描述，如圖4所示。步驟1：倉庫提前2天通過工單BOM進(jìn)行工單備料，采用手動(dòng)打備料單。步驟2：備好的物料，整個(gè)工單配送至物料房。步驟3：物料房收料進(jìn)行配送到線邊倉。

圖4 現(xiàn)狀示意圖

圖5 優(yōu)化后示意圖

2.2 優(yōu)化思路

通過叫料系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)配送。首先由工單綁制令單，工單是同步了ERP，扣料邏輯是從制令單的工藝路線中的工序名稱中扣料，SN過站的時(shí)候，就在對(duì)應(yīng)BOM設(shè)置工序名稱進(jìn)行扣料；如改物料低于設(shè)置的預(yù)警值后，系統(tǒng)就生成叫料單推送給倉庫，倉庫就根據(jù)叫料單進(jìn)行備料；當(dāng)線上的物料低于預(yù)警值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出提醒，物料員通過看板信息的提醒將物料直接送到生產(chǎn)線指定的工位上。優(yōu)化后流程描述如圖5所示。步驟1：倉庫提前2天通過工單BOM進(jìn)行工單備料，自動(dòng)生成備料單。步驟2：備好的物料，根據(jù)IE規(guī)則設(shè)置，首套物料提前1天配送到生產(chǎn)線。步驟3：生產(chǎn)進(jìn)行扣數(shù)，達(dá)到預(yù)警值，看板提醒倉庫進(jìn)行送料。步驟4：配送人員根據(jù)看板[4]和報(bào)表把物料直接配送到線上，生產(chǎn)人員直接在線上接收。

2.3 方案推進(jìn)

2.3.1 人員職責(zé)

IE：（1）工單BOM管理（數(shù)據(jù)維護(hù)：叫料數(shù)量、預(yù)警數(shù)量、扣料工序）；（2）現(xiàn)場(chǎng)放置區(qū)域的規(guī)劃；（3）配送人力的核算及優(yōu)化；（4）叫料的持續(xù)優(yōu)化。

工程：制令單的建立。

PC：MES[5]制令單與ERP[6]工單綁定。

IT：異常分析處理、叫料系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化。

備料組：根據(jù)PC釋放的工單BOM、按照叫料系統(tǒng)推送的匯總領(lǐng)料單進(jìn)行備料。

配送組：（1）按工單計(jì)劃物料提前合箱備料，根據(jù)叫料看板信息進(jìn)行實(shí)時(shí)配送；（2）用計(jì)算機(jī)（PDA）進(jìn)行綁定臺(tái)車（核對(duì)在制工單、數(shù)量、物料信息）。

生產(chǎn)：（1）產(chǎn)線接收人員核對(duì)（工單、數(shù)量、物料信息），接收物料；（2）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物料區(qū)域框、標(biāo)識(shí)的維護(hù)。

2.3.2 實(shí)施步驟

第1步：工程建立制令單；第2步：PC將MES制令單與ERP工單綁定；第3步：IE維護(hù)工單BOM；第4步：PC根據(jù)上線時(shí)間觸發(fā)首發(fā)，叫料系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)推送備料信息到對(duì)應(yīng)看板；第5步：物料組根據(jù)PC釋放的工單BOM，按照叫料系統(tǒng)推送的匯總領(lǐng)料單進(jìn)行備料過賬，已備好的物料看板信息會(huì)自動(dòng)清除；第6步：配送組將備好的物料拉入合箱區(qū)提前合箱備好（進(jìn)行手工賬交接：數(shù)量、物料信息）；第7步：配送人員根據(jù)叫料配送看板信息，用計(jì)算機(jī)（PDA）進(jìn)行綁定臺(tái)車（核對(duì)在制工單、數(shù)量、物料信息）并進(jìn)行實(shí)時(shí)配送（看板顯示的預(yù)計(jì)停線時(shí)間）至產(chǎn)線；第8步：物料配送上線由產(chǎn)線接收人員進(jìn)行核對(duì)（工單、數(shù)量、物料信息），無誤后進(jìn)行臺(tái)車接收，如圖6所示。

圖6 叫料操作流程圖

2.4 項(xiàng)目難點(diǎn)分析

項(xiàng)目難點(diǎn)[7]：（1）因跨生產(chǎn)，倉庫、計(jì)劃、IT、工程多的部門導(dǎo)致項(xiàng)目推動(dòng)困難。應(yīng)對(duì)舉措：（a）日清會(huì)各部門經(jīng)理參加、項(xiàng)目周會(huì)總經(jīng)理參加；（b）建立微信交流群，有問題及時(shí)在群里溝通。（2）因是創(chuàng)新型項(xiàng)目，只是論理的思路，都沒有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)對(duì)舉措：和IT人員組織集團(tuán)智慧研究院人員定期進(jìn)行項(xiàng)目研討。群力群策，發(fā)揮集體的智慧。

2.5 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制

項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)[8]：（1）物料無法在理論的時(shí)間要求內(nèi)配送到產(chǎn)線，會(huì)導(dǎo)致停線。應(yīng)對(duì)舉措：在線邊倉做一個(gè)臨時(shí)的物料倉，存上一個(gè)小時(shí)的物料量，如叫料后物料無法及時(shí)送到線上，就使用該暫存的物料。（2）扣料失敗導(dǎo)致停線。應(yīng)對(duì)舉措：IT人員帶電腦在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)辦公，并且安排夜班，如有問題立即快速處理。

2.6 項(xiàng)目推行中常見的異常問題分析

項(xiàng)目在試運(yùn)行階段出現(xiàn)了倉庫缺料、倉庫未過賬、數(shù)據(jù)未同步等系列的異常，共統(tǒng)計(jì)了85次，如表1所示。

表1 異常匯總表

針對(duì)表1中的85次異常記錄，通過研究分析得知，由系統(tǒng)改善可解決82%的異常問題，剩下的18%可以通過流程、標(biāo)準(zhǔn)來解決，如表2所示。試產(chǎn)料、替代料問題解決方案是：驗(yàn)證物料PMC提前一天通知倉庫，替代料需要告知IE在系統(tǒng)中更改。條碼遺失，產(chǎn)線未補(bǔ)打而使用了新條碼解決方案是：產(chǎn)線補(bǔ)打印，并做好記錄，由主管簽字確認(rèn)。工單未上線解決方案是：由PC人員互檢，做好檢查記錄。

表2 異常問題解決分析表

2.7 方案收益說明

2.7.1 定量收益分析

（1）人工成本投入共計(jì)5人，如表3所示。

（2）改善效果為節(jié)省人力51人，收益280.6萬/年，投資回收期為0.11年，如表4所示。

表3 成本投入清單

表4 投資收益分析表

收益具體說明：消減了助拉、多能工、收料、配發(fā)崗位，共計(jì)精簡(jiǎn)42人；通過物料員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的制定、人力標(biāo)準(zhǔn)的配置、作業(yè)流程梳理、作業(yè)工序重組，優(yōu)化了拉叉車、送料、合箱、拆包工5人，合計(jì)節(jié)省47人，年節(jié)省人力成本280萬元；取消了2個(gè)物料房、2個(gè)線邊倉，節(jié)省出來的空間現(xiàn)已搭建了新的生產(chǎn)線體。

2.7.2 定性收益分析

美化了車間環(huán)境，提升了5S形象；培養(yǎng)跨部門協(xié)作的能力，提升管理人員的項(xiàng)目能力。

3 結(jié)束語

叫料系統(tǒng)的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)工業(yè)信息化IT技術(shù)與工業(yè)工程IE技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的融合，讓生產(chǎn)加工中物料的配送工作更加精益化，真正打破了以往傳統(tǒng)的線邊倉的配送模式，做到了物料從倉庫實(shí)時(shí)配送到產(chǎn)線。這種方法解決了線邊倉作業(yè)模式中的收料、配發(fā)、點(diǎn)數(shù)的無效環(huán)節(jié)，減少了浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)勞動(dòng)成本，同時(shí)也對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)物料實(shí)現(xiàn)了最小存放量，改善現(xiàn)場(chǎng)的管理水平，提升工廠的精益化生產(chǎn)水平。此方案可推廣性強(qiáng)、且投入成本低、產(chǎn)生效益大，對(duì)于任何物料加工型企業(yè)都可實(shí)施智能IE叫料系統(tǒng)，可致力于企業(yè)降本增效。