薛坤 山東商務職業(yè)學院

煙臺某公司生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化研究

薛坤 山東商務職業(yè)學院

生產(chǎn)物流系統(tǒng)的設計科學合理與否，對于降低企業(yè)生產(chǎn)過程中的物料搬運工作量、減少搬運距離、降低在制品數(shù)量及倉儲成本等具有十分重要的現(xiàn)實意義。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)不合理而導致的物流成本較高的問題，通過減少加工過程中的物流量和物流時間可有效的促使企業(yè)降低成本。

生產(chǎn)物流 物料搬運 設備布置

一、前言

煙臺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，用于風力發(fā)電、電梯、空調(diào)、汽車、EPS 以及其他消費類電子產(chǎn)品。

公司在發(fā)展壯大的同時產(chǎn)量不斷提升，生產(chǎn)過程中存在的問題也暴露了出來。雖然企業(yè)非常注重產(chǎn)品質(zhì)量，從硬件的配套設施和其它某些方面看已經(jīng)相對較好。但企業(yè)的生產(chǎn)物流層面上存在著不少問題，還沒有形成一個良好的生產(chǎn)物流運作體系。

二 產(chǎn)品價值流分析

通過價值流分析可見企業(yè)目前的生產(chǎn)狀況存在如下問題：

（1）不同工序間的緩沖庫存量很大。

可以看到工序間的在制品庫存量少則就是1小時的量，多則可以達到6天的量。

（2）整個生產(chǎn)過程中各工序間的平衡率較低。產(chǎn)品在各工序的周期時間最長的為240分鐘/個，最短的則為15分鐘/個。平衡率低導致浪費了部分工序的產(chǎn)能。

（3）部分工序的產(chǎn)品切換時間（即換模時間）較長。如果不能縮短產(chǎn)品之間的切換時間，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，則需要在各個工序間設置一定的庫存，這會導致中間緩沖庫存比較大。

（4）產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長。

一個產(chǎn)品從投產(chǎn)到成品為止，平均大約需要 18 天的時間。在這過程中產(chǎn)品整個增值時間僅為 739分鐘(約12個小時)，占總時間的 8.6%。它們大多數(shù)的時間都是處于等待時間，這里的增值時間不包括設備換模、搬運時間、檢驗以及返工等時間。

三、產(chǎn)品工藝流程分析

在對該產(chǎn)品相關(guān)工序信息進行測定并作工序分析后，得出表1。

表1　產(chǎn)品工序整理分析表

可見企業(yè)生產(chǎn)過程中存在以下幾個方面的問題：

（1）搬運次數(shù)較多且物流距離很長

由于公司車間及內(nèi)部工位的設計不合理，導致對物流環(huán)節(jié)沒有做到周全的考慮造成搬運次數(shù)多且距離長。

由表1可知整個生產(chǎn)過程中的物流搬運距離為575米，增加了物流成本。

（2）物料停滯次數(shù)多且時間長

整個過程中停滯次數(shù)過多，在制品庫存較高，導致生產(chǎn)成本提高。

（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)周期很長，有效的加工時間很短

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

四、公司生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化設計

（一）車間布置

原廠區(qū)車間的布局和劃分不合理，導致生產(chǎn)物料流距離長并有往返運輸。 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)過程中的流向和運輸量重新對車間劃分和布置。

（1）將熔煉車間的原材料剪斷和除銹環(huán)節(jié)交由原材料庫來完成。原布局中原材料散亂在熔煉車間內(nèi)既影響整個車間的通道通暢，也影響工作效率。而交由原材料庫就地加工處理后，再搬運到熔煉車間可節(jié)約熔煉車間本身的工作空間，也可按計劃定額發(fā)料，利于對原材料的存儲控制。

（2）將毛坯及外協(xié)件庫、成品庫、充磁車間和包裝車間的位置進行調(diào)整。因這四個車間的設備便于移動，且不會增加太多的改造成本，將毛坯庫調(diào)整到原充磁車間位置，成品庫調(diào)整到原毛坯庫位置，充磁車間和原包裝車間由于作業(yè)占用空間不大，可合并至一個車間，即原來的包裝車間。調(diào)整后，因其數(shù)量大搬運和周轉(zhuǎn)次數(shù)以及總重量多，改變生產(chǎn)場地后明顯縮短了搬運路線，避免了原布局中造成的迂回搬運，縮短了搬運距離，減輕了搬運工作。

（二） 設備布置

目前公司的生產(chǎn)方式是多品種、中小批量，該生產(chǎn)方式下各種設備適用于工藝布置的原則。把同一類型的設備和工作地集中進行布置能實現(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)的原理把設備和工作地按照一定的零件族進行布置，提高設備的利用率并減少搬運量和距離。

由于電鍍車間和熔煉車間設備屬于從國外進口的生產(chǎn)線，體積重大且不易對設備布置進行調(diào)整，經(jīng)過認真分析后，筆者認為可對機加工車間進行一定的調(diào)整，以提高工作效率。具體如下：

機加車間現(xiàn)有15臺設備，其中液壓機1臺、切割機10臺、雙面磨床5臺、自動內(nèi)圓磨床5臺、數(shù)控平磨機床1臺。原來車間內(nèi)布局散亂，規(guī)劃后減少了毛坯件在設備間搬運的次數(shù)，降低了工人的勞動強度。

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

（2）將自動圓磨機床位置向后移至原液壓機位置，同時將數(shù)控平磨機床向左移，便于對物料進行機加工，同時減少物料搬運距離。

（3）將切割機位置稍作調(diào)整，設備調(diào)整后使原本擁擠的空間利用率提高，便于進出物料。

（三） 物料搬運系統(tǒng)設置

1.物料搬運路線設計

物料搬運的路線是根據(jù)各車間位置及其內(nèi)部設備工位的位置來決定的，在對車間及內(nèi)部設備進行調(diào)整布局后，可以看到物料搬運的路線更加高效有序。以產(chǎn)品加工過程的物料流通為例，改善前車間間搬運的距離為575米，優(yōu)化后為450米，縮短了21.7%。

各車間內(nèi)的設備重新布置后使得物料的搬運有條不紊。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。機加工車間的設備調(diào)整后也減少了毛坯件的搬運。

2.物料搬運設備與器具的優(yōu)化設計

a.搬運設備

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

（2）車間內(nèi)物料的搬運。公司的毛坯庫和機加車間使用電動葫蘆進行物料搬運，可在現(xiàn)有規(guī)模上各設計安裝一部單臂吊改變原來用電葫蘆吊裝和人工抬的方法換件。機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。電動葫蘆吊裝不但耗時長也不方便而人抬更是過多占用了勞動力，改用單臂吊后可減少不同車床換件的等待時間。

b.物料搬運器具

目前公司尚未采用標準化托盤等物流搬運工具。根據(jù)所搬運的物料形態(tài)與特征可采用標準化的托盤，例如1200mm×1200mm規(guī)格的托盤。使用周轉(zhuǎn)托盤后能夠充分發(fā)揮搬運機械的能力，減少叉車的轉(zhuǎn)運次數(shù)，降低物流費用。

五、生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化方案效果分析

通過生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化，可達到以下效果：

第一，在優(yōu)化設計車間及內(nèi)部設備調(diào)整后，物流搬運路線變短，物流成本降低。優(yōu)化前搬運距離達長575米，改善后為 450 米，縮短21.7%。新設計的搬運通道和搬運手段減少了搬運次數(shù)，提升了搬運能力。以目前公司年產(chǎn)能4000噸計算，減少的物流量是非?？捎^的。

第二，降低在制品數(shù)量及倉儲成本。優(yōu)化后的生產(chǎn)過程縮短了換模和等待時長，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間由 3個小時縮短到1個半小時,使機加工的換模時間由2個小時減少到1個小時左右。

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薛坤（1985-），中國海洋大學碩士，山東商務職業(yè)學院教師。