何小妹　張灝

摘 要：整車制造業(yè)中，物流是非增值環(huán)節(jié)，物流成本的削減可以為企業(yè)贏取更高的邊際利潤。為了降低廠內生產(chǎn)物流成本，準時化生產(chǎn)（JIT，Just in Time），排序拉動生產(chǎn)（JIS，Just in Sequence），物流服務外包等模式應運而生。文章以北京奔馳后驅車工廠為例，對廠內的生產(chǎn)物流作業(yè)成本進行研究。以零件進入車間為起點，以最小化廠內物流作業(yè)成本為目標，綜合考慮實際生產(chǎn)約束，搭建收貨、入庫、出庫和配線四大廠內物流作業(yè)成本優(yōu)化模型并成功應用，既實現(xiàn)了本企業(yè)生產(chǎn)運營成本的節(jié)約，也為其他汽車企業(yè)的廠內物流成本優(yōu)化提供借鑒思路。

關鍵詞：整車制造 生產(chǎn)物流 物流成本 降本增效

1 背景

物流被公認為是企業(yè)的第三利潤源泉，在其他條件不變的情況下，物流成本的降低，可以為企業(yè)贏取更高的邊際利潤，成為行業(yè)中的成本領先者。北京奔馳汽車有限公司的廠內物流采用供應商外包模式，每年僅廠內的物流服務成本支出就高達上億元，且呈增長趨勢。只有有效降低物流成本，提升物流效率，才能提升產(chǎn)品的市場競爭力，贏得客戶更高的產(chǎn)品價值認同感。

在汽車制造業(yè)中，物流按照系統(tǒng)可分為供應物流、生產(chǎn)物流和回收物流。從零部件或原材料的供應商到車間物流倉庫的運輸過程為供應物流，從物流倉庫開始一直到汽車生產(chǎn)結束為生產(chǎn)物流，期間伴隨的工位器具與料箱等的回收再利用為回收物流[1]。黃肖玲等研究了汽車零部件入廠物流[2]，溫斌賓研究了集裝器具的回收物流[3]，在對生產(chǎn)物流的研究中，黃波對車間的設備布局與混流路徑進行了優(yōu)化[4]，鄧愛民等從物流作業(yè)標準時間對物流成本進行研究[5]，明菲菲以精益生產(chǎn)理論為指導思想，從生產(chǎn)節(jié)拍、物料配送時間及管理方式等方面對生產(chǎn)物流系統(tǒng)進行優(yōu)化[6]，韓達帥則從作業(yè)、資源、作業(yè)中心角度對作業(yè)成本進行分析[7]。

綜上，已有的對生產(chǎn)物流的研究大多以生產(chǎn)流程與管理方式為切入點，對廠內具體物流作業(yè)的成本研究甚少。本文以北京奔馳后驅車工廠四大車間為研究對象，從整車廠內的收貨、入庫、出庫與配線四大物流作業(yè)環(huán)節(jié)出發(fā)，在保證物料響應時間的前提下，綜合考慮零件包裝，零件周轉頻次，庫房可支持配線形式以及線邊可支持配線形式，先建立多約束線性規(guī)劃的物流作業(yè)成本模型，以實現(xiàn)最小化廠內生產(chǎn)物流成本的目標；再基于畫圖法對作業(yè)成本模型進行分析，得出物流成本規(guī)律；最后基于各車間的實際情況，建立具體成本模型，得出實際成本規(guī)律并應用，最終實現(xiàn)了四大車間物流成本的優(yōu)化與物流效率的提升。

2 基于多約束線性規(guī)劃的廠內物流作業(yè)成本建模

北京奔馳汽車有限公司的廠內物流成本主要采用面向物流作業(yè)單元進行成本核算。收貨，入庫，出庫，配線流程均依照實際作業(yè)單元數(shù)量進行結算。在作業(yè)處理量（各車間的實際設計產(chǎn)能）和作業(yè)單價（各車間供應商的報價單）一定的前提下，降低全流程的單元作業(yè)成本，可以有效的實現(xiàn)物流成本的節(jié)約。

北京奔馳后驅車工廠焊裝與總裝四個車間的零件都是以大件（以下簡稱GLT）形式進行收貨入庫存儲，以大件（以下簡稱GLT）或小件（以下簡稱KLT）的形式配送至生產(chǎn)線邊進行生產(chǎn)消耗。除去特殊零件（高壓電池，發(fā)動機，直供件，安全氣囊，貴重件等）的配線策略無法變更，其余普通JIT零件的配線策略（詳見表1）均可通過SAP系統(tǒng)進行重新定義。本文的主要工作，就是在保證零件配線時效性的前提下，綜合考慮零件的包裝形式，零件的周轉頻次，庫房庫位可用存儲容量以及生產(chǎn)線邊可支持的零件上線方式，為每個零件選擇最經(jīng)濟的廠內配線策略。

本文所構建的基于多約束的線性規(guī)劃的廠內物流作業(yè)成本模型，即是指綜合考慮零件的承裝數(shù)，零件的周轉頻次，物流單元操作單價，庫房可支持配線形式以及生產(chǎn)線邊可支持配線形式等約束，以達到最小化單元作業(yè)物流成本的目標。具體模型方程設置如下：

設車間的物流作業(yè)流程的單元作業(yè)成本矩陣為B：

，

其中，行1到行5依次表示KLT4，GL10+KLT4，GLT1，TOP UP Drive Way，TOP UP Fitment Point五種配線策略；列1到列6依次表示收貨，低頻入庫，高頻入庫，低頻出庫，高頻出庫和配線六個流程。

設庫房可支持配線形式矩陣為X，線邊可支持配線形式矩陣為Y，方程如下所示，X，Y均為0-1矩陣，0表示不支持當前配線策略，1表示支持當前配線策略：

，

，

設零件的GLT的承裝數(shù)為C（即1個GLT可拆分為C個KLT），則最小化單元作業(yè)成本的公式為：

.

將四大車間的實際物流單元操作單價以及實際物流單元作業(yè)流量帶入模型中，即可得到各車間的雙層線性規(guī)劃廠內物流作業(yè)成本模型。

3 基于畫圖分析法的廠內物流作業(yè)成本模型求解

為了直觀的展現(xiàn)不同配線策略下的全流程的物流成本，本文采用畫圖法對模型進行求解與分析。以總裝二車間的作業(yè)成本模型為例，綜合零件的高低頻配線策略與高低頻庫房存儲策略，共可得8種零件的配線流程策略，各配線流程策略在不同承裝數(shù)下的物流單元操作單價如圖1所示。

通過對圖1的可視化結果進行分析，可以得到不同承裝數(shù)下的不同配線流程策略的物流單元作業(yè)操作成本的排序規(guī)律如表2所示。其中，等級①表示該配線流程策略的物流成本最經(jīng)濟，等級⑦則表示該配線流程策略的物流成本最不經(jīng)濟，依次類推。

通過分析表2可得，對總裝二車間來說，當零件的承裝數(shù)小于5時，KLT配線形式是最經(jīng)濟的，而當零件的承裝數(shù)大于5時，高頻GLT1的配線策略永遠是最經(jīng)濟的。通過應用表2的分析結果，可以分析出任一零件的配線策略的經(jīng)濟性優(yōu)先級，并根據(jù)實際情況對零件的配線策略進行優(yōu)化，進而實現(xiàn)廠內物流成本的節(jié)約。

4 經(jīng)濟效益分析

通過構建第2節(jié)的多約束線性規(guī)劃的廠內物流作業(yè)成本模型，并應用第3節(jié)的畫圖分析法對模型進行求解，即可實現(xiàn)廠內的物流作業(yè)成本優(yōu)化。本文以北京奔馳后驅車工廠的四個車間為優(yōu)化對象，對8151種零件進行物流成本建模分析，總計優(yōu)化了1102種零件的配線策略，為公司實現(xiàn)了每年453萬的廠內物流作業(yè)成本的節(jié)約。

5 結論

本文綜合考慮了每個零件的包裝，周轉頻率，庫房可存儲形式以及線邊可支持配線形式等約束，通過構建多約束線性規(guī)劃廠內物流作業(yè)成本模型并求解，為北京奔馳后驅車工廠的四個車間的每個零件規(guī)劃最經(jīng)濟適用的配線策略，最終以0成本的投入，總計實現(xiàn)了每年457萬的實際廠內物流服務成本的節(jié)省。

本文所研究的方法可推廣并應用于所有面向單元結算的制造企業(yè)，用于實現(xiàn)物流作業(yè)成本的節(jié)省。未來的研究方向將結合物流服務系統(tǒng)，實現(xiàn)零件配線策略的系統(tǒng)自動規(guī)劃。

參考文獻：

[1]許利，金鑫.汽車總裝車間物流及其成本管理領域對仿真的應用[J].經(jīng)濟導刊，2011（11）：87-88.

[2]黃肖玲，陳煥平，高曉楠，等.需求可拆分Milk-run 與Supply-hub協(xié)同的汽車零部件入廠物流優(yōu)化[J].中國管理科學，2022，30（7）：59-68.

[3]溫斌賓.汽車零部件物流中的集裝器具調撥與回收運輸方案優(yōu)化研究[D].北京：北京交通大學，2023.

[4]黃波.混流制造車間的生產(chǎn)物流優(yōu)化關鍵問題研究[D].重慶：重慶大學，2012.

[5]鄧愛民，李紅，文慧，文小平.基于時間研究的物流作業(yè)成本核算管理[J].科技管理研究，2014（19）.

[6]明菲菲.基于精益生產(chǎn)理論的汽車總裝車間生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化研究[D].西安：長安大學，2021.

[7]韓達帥.基于作業(yè)成本法的物流成本分析——以MY公司為例[J].全國流通經(jīng)濟，2022（22）：148-151.