民機制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送方法研究

（上海交通大學(xué) 機械與動力學(xué)院，上海 200240）

1 引言

SF公司民機進入批產(chǎn)階段以來，服務(wù)于民機生產(chǎn)的物料配送系統(tǒng)迎來了新的挑戰(zhàn)。年產(chǎn)量目標(biāo)的大幅度提升要求物料配送需要以生產(chǎn)為核心，保證生產(chǎn)物料的及時準(zhǔn)確供應(yīng)。

然而當(dāng)前民機仍基本采用過去經(jīng)驗開展物料配送工作，制約了民機物料配送的效率和精度，標(biāo)準(zhǔn)件配送存在如下幾項問題，（1）配送方式單一。所有物料基本采用一種模式進行配送，沒有合理的配送計劃或配送準(zhǔn)備工作；（2）配送效率低下。根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)件日常配送數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，平均每完成一本裝配制造大綱配送需耗時33min。（3）特殊出庫頻率高。標(biāo)準(zhǔn)件一般以裝配制造大綱為單位進行配送，然而由于工藝與損耗問題，現(xiàn)場可能需要采用特殊出庫方式向庫房重復(fù)領(lǐng)用標(biāo)準(zhǔn)件，增加了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，進而制約了客機的生產(chǎn)進度。因此，需要在分析標(biāo)準(zhǔn)件配送屬性的基礎(chǔ)上，為不同屬性的標(biāo)準(zhǔn)件制定不同的配送方案，以保證民機的年產(chǎn)目標(biāo)。

2 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送概述

2.1 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送

標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送是指物流中心依據(jù)生產(chǎn)車間的物料需求信息，按照一定的配送提前量，將所需標(biāo)準(zhǔn)件開架物料提前配送至車間“開放式雙匣貨架系統(tǒng)”[1]，車間領(lǐng)料人員直接從“開放式雙匣貨架系統(tǒng)”中實時領(lǐng)取物料的一種配送方式。此配送方式具體描述如圖1所示。

2.2 開放式雙匣貨架系統(tǒng)

開放式雙匣貨架系統(tǒng)分為現(xiàn)場取料區(qū)和備料補貨區(qū)。生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)人員依據(jù)當(dāng)前開工裝配制造大綱所需物料，從現(xiàn)場取料區(qū)選擇并直接領(lǐng)取物料，完成生產(chǎn)任務(wù)。物流作業(yè)人員依據(jù)開架物料的安全庫存量和最大庫存量，及時將物料配送補貨至備料補貨區(qū)。具體如圖2所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送的概念圖

圖2“開放式雙匣貨架系統(tǒng)”的概念圖

3 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送方法

3.1 標(biāo)準(zhǔn)件開架物料的界定標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)件開架物料為總裝、部裝車間生產(chǎn)過程中單機定額需求大于100PC、高頻領(lǐng)用、低值的標(biāo)準(zhǔn)件。其中，高頻領(lǐng)用、低值的標(biāo)準(zhǔn)件的判斷標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）高頻領(lǐng)用標(biāo)準(zhǔn)件：對一個生產(chǎn)周期內(nèi)所需標(biāo)準(zhǔn)件的出庫頻次從高到低進行排序并按ABC分類法[2]進行分類（A類15%，B類60%，C類25%），其中A類標(biāo)準(zhǔn)件為高頻領(lǐng)用標(biāo)準(zhǔn)件。

（2）低值標(biāo)準(zhǔn)件：對所有標(biāo)準(zhǔn)件進行單位價值的降序排序，并按上述ABC分類法進行分類，其中的C類標(biāo)準(zhǔn)件為低值標(biāo)準(zhǔn)件。

3.2 開架物料的補貨策略

針對標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送的特點，采用（t，s，S）策略對標(biāo)準(zhǔn)件開架貨架進行補貨，即每隔固定的時間t對開架標(biāo)準(zhǔn)件庫存進行盤點，庫存小于s時，進行補貨，補貨到庫存S[3]。

（1）S值的確定。（t，s，S）策略的核心是確定s和S。研究文獻中的s和S的最優(yōu)值計算方法的實際操作性差，故采用（Q，R）庫存策略近似求解[4]。同時因開架標(biāo)準(zhǔn)件均為低值易耗品，故S值可相對較大，設(shè)為3個月的需求總量。

（2）s值的確定。在確定t和S的情況下，由服務(wù)水平確定s的值。調(diào)研分析開架物料的需求分布情況，發(fā)現(xiàn)均無明顯分布特征，故采用安全庫存常用的3σ確定S的值[5]。同時考慮到開架物料庫存成本很小而缺貨成本很高，s的值應(yīng)比3σ法更大一些，故需對標(biāo)準(zhǔn)3σ法求得的s進行一定寬泛，取s=5*u+3*5*s。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送流程

標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送流程主要涉及生產(chǎn)管理部、物流中心、生產(chǎn)車間、信息化部四個部門，各部門需要相互協(xié)作，資源共享。具體配送流程如圖3所示。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送流程圖

生產(chǎn)管理部物流中心生產(chǎn)車間信息化部編制并發(fā)布生產(chǎn)計劃按生產(chǎn)計劃，采集物料需求信息倉庫接收信息啟動工作按開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊將清冊內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件在M立方物料配送系統(tǒng)中屏蔽倉庫配料開架標(biāo)準(zhǔn)件配送至開架貨架No工位邊交接Yes Yes更新倉庫系統(tǒng) 現(xiàn)場管理車間員工按需取用

3.4 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送操作步驟

在上述配送流程的基礎(chǔ)上，制定詳細的操作步驟，以明確各環(huán)節(jié)的具體工作內(nèi)容和責(zé)任部門。具體操作步驟見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送操作步驟

3.5 開架式配送管理辦法

為實行標(biāo)準(zhǔn)件開架式管理，保障開架式配送流程和作業(yè)步驟的充分執(zhí)行，需要制定新的管理辦法和管理細則。具體包括開架標(biāo)準(zhǔn)件車間管理辦法、車間剩余標(biāo)準(zhǔn)件的退庫管理辦法、需求更改審批管理辦法、開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊維護管理辦法等。

（1）開架標(biāo)準(zhǔn)件車間管理辦法。該管理辦法主要針對貨權(quán)轉(zhuǎn)移后，車間內(nèi)部實施的開架標(biāo)準(zhǔn)件管理。包括取用管理細則，清點管理細則，機體多余物排查管理細則等。

（2）車間剩余標(biāo)準(zhǔn)件的退庫管理辦法。由生產(chǎn)車間、物流中心共同制定出車間剩余標(biāo)準(zhǔn)件退庫的管理辦法，定期清理車間生產(chǎn)剩余的標(biāo)準(zhǔn)件，并將生產(chǎn)線剩余的標(biāo)準(zhǔn)件退回庫房。

（3）需求更改審批管理辦法。此管理辦法主要針對生產(chǎn)車間提出月度需求后，因現(xiàn)場材料的過度損耗，或工程設(shè)計更改引起的數(shù)量需求增加的情況所制定的特殊出庫管理?，F(xiàn)場如發(fā)生以上情況，由車間填寫定額變量申請單，并按照相關(guān)審批流程由相關(guān)人員審批。物流中心實施增補配送工作。

（4）開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊維護管理辦法。民機在制造過程中，整機所需標(biāo)準(zhǔn)件可能有不同程度的更新，因此需要依據(jù)開架標(biāo)準(zhǔn)件界定標(biāo)準(zhǔn)，及時更新開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊。物流中心需針對開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊的更新、修訂等工作制定相關(guān)的工作及審批流程，形成一套有效的管理辦法。

4 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送技術(shù)支持

4.1 信息化部搭建配送平臺

實施標(biāo)準(zhǔn)件開架式管理，物流中心對開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)件不再采取以往接收配送通知的方式進行物料配送，而是采取集中配送至線邊物料緩存區(qū)的配送方式。這就要求信息化部依據(jù)開架標(biāo)準(zhǔn)件配送清冊，搭建開架標(biāo)準(zhǔn)件配送平臺，以實現(xiàn)下述功能。

（1）開架標(biāo)準(zhǔn)件補貨預(yù)警平臺。為開架標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)置開架標(biāo)準(zhǔn)件庫存信息系統(tǒng)，及時更新開架貨架上的標(biāo)準(zhǔn)件庫存信息，并設(shè)置開架貨架的安全庫存量。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)件接近安全庫存量時，觸發(fā)開架標(biāo)準(zhǔn)件補貨預(yù)警平臺，發(fā)出補貨預(yù)警。

（2）開架標(biāo)準(zhǔn)件單獨配送。開架標(biāo)準(zhǔn)件集中揀選統(tǒng)一配送的形式，與現(xiàn)有基于裝配制造大綱的配送通知形式的配送不同。信息化部門需搭建開架標(biāo)準(zhǔn)件配送系統(tǒng)，為車間發(fā)送補貨需求、物料配送等命令提供單獨平臺，以避免物料的重復(fù)發(fā)放。

（3）開架標(biāo)準(zhǔn)件單獨交接。開架標(biāo)準(zhǔn)件的補貨量由最大庫存量和安全庫存量決定，而不是依據(jù)裝配制造大綱的需求量。因此，應(yīng)建立單獨的開架標(biāo)準(zhǔn)件物料交接平臺，以實現(xiàn)物流中心和生產(chǎn)車間的貨權(quán)轉(zhuǎn)移。

（4）開架標(biāo)準(zhǔn)件單獨補貨。開架標(biāo)準(zhǔn)件在庫房和線邊物料緩存區(qū)的開架貨架均有庫存，信息化部需構(gòu)建開架標(biāo)準(zhǔn)件補貨系統(tǒng)，當(dāng)開架標(biāo)準(zhǔn)件庫存達到安全庫存水平時，用于提供車間發(fā)出補貨需求，物流中心接收并完成補貨。

4.2 財務(wù)部構(gòu)建開架標(biāo)準(zhǔn)件成本核算體系

目前公司財務(wù)部要求，材料稽核以派工號為核算依據(jù)，將各種物料（包括標(biāo)準(zhǔn)件）核算至具體工藝文件中。如：裝配車間領(lǐng)用鉚釘須將該鉚釘出庫核算至具體對應(yīng)的裝配大綱上。

為實施標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送，目前的財務(wù)核算方式難以滿足。需要財務(wù)部調(diào)整財務(wù)核算方法，針對開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)件以盤點周期為單位時間，使用分?jǐn)偝杀镜暮怂惴绞綄⒃摬糠殖杀痉謹(jǐn)傊淋囬g具體工位。

4.3 物流中心購置配套設(shè)施設(shè)備

（1）開架貨架。實施標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送，需依據(jù)開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊和工位物料需求，確定合理的開架貨架占用面積，配置恰當(dāng)?shù)奈锪洗鎯泻拓浖堋?/p>

經(jīng)過調(diào)查調(diào)研分析，民機總裝車間各工位所需物料的相似度較低，因此，需要為每個工位配置開架貨架區(qū)。每個工位所需貨架和貨架占用面積的計算方法如下：

①確定所有開架標(biāo)準(zhǔn)件的物料存儲盒規(guī)格。統(tǒng)計開架標(biāo)準(zhǔn)件清冊中各類標(biāo)準(zhǔn)件的幾何尺寸，計算最大庫存量下的各類標(biāo)準(zhǔn)件的體積。依據(jù)體積參數(shù)，將開架標(biāo)準(zhǔn)件分成若干組，每組體積大小相似，使用一種物料存儲盒。從而確定所有開架標(biāo)準(zhǔn)件的物料存儲盒的規(guī)格和數(shù)量。

②確定各工位所需存儲的物料存儲盒的容積。依據(jù)開架物料清冊和各工位物料需求，確定各工位需要開架的標(biāo)準(zhǔn)件和相應(yīng)的物料存儲盒規(guī)格，進而求得各工位所需存儲的物料存儲盒的容積。

③確定各工位開架貨架占用面積和貨架規(guī)格。為保證飛機的生產(chǎn)移動，線邊物料緩存區(qū)內(nèi)放置的貨架高度不得高于機翼距地面高度。因此開架貨架的高度設(shè)定為1.6m。將各個工位所需各類物料存儲盒的占用體積累加，求得各工位所需存儲體積，則各工位開架貨架占用面積即為存儲體積與貨架高度的比值。

依據(jù)各工位所需存儲的物料存儲盒規(guī)格、貨架高度、貨架占用面積等參數(shù)，確定各工位的開架貨架的規(guī)格參數(shù)。具體操作步驟如圖4所示。

（2）條碼掃描器。標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送的物料交接環(huán)節(jié)是在車間現(xiàn)場完成，為減少交接環(huán)節(jié)對車間現(xiàn)場的干擾，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，提高交接的效率，傳統(tǒng)的交接作業(yè)已不能滿足需求。同時，車間人員需要依據(jù)當(dāng)前工作指令，自主選擇所需開架標(biāo)準(zhǔn)件，傳統(tǒng)的物料標(biāo)識不能保證開架物料選擇準(zhǔn)確性和高效性。因此，在開架式配送管理過程中，引入條形碼技術(shù)，采用條形碼標(biāo)識貨架和物料，利用條碼掃描器完成開架物料的實體流動和信息傳遞。

圖4 開架貨架規(guī)格參數(shù)確定流程

5 標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送的優(yōu)勢

5.1 從供應(yīng)角度解決制造合理性問題

在民機的生產(chǎn)制造過程中，部分標(biāo)準(zhǔn)件的具體選用要根據(jù)現(xiàn)場實際需要來制定。如：機身對接時，因前道工序制造公差和裝配現(xiàn)場不可避免的突發(fā)情況，在對接面的鉚釘選用工程圖紙和工藝需求只給出鉚釘?shù)幕九铺柡椭睆?，而鉚釘?shù)拈L度需要根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)的實際情況按需使用。采用原有的配送方式無法解決這類問題，只能由車間自行確定尺寸并申請領(lǐng)用。采用標(biāo)準(zhǔn)件開架式管理，車間人員可從開架貨架中自行選擇并使用。因此，開架配送能夠從供應(yīng)角度解決了制造工藝合理性問題。

5.2 提高物料供應(yīng)的準(zhǔn)確性和及時性

標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送模式是對開架物料的集中配送，較現(xiàn)階段依據(jù)裝配制造大綱的配送模式，物料的揀選次數(shù)、配送次數(shù)、交接次數(shù)顯著降低，提高了物料在物流環(huán)節(jié)的供應(yīng)準(zhǔn)確性。此外，開架物料由車間人員按需領(lǐng)用，供應(yīng)及時性較傳統(tǒng)供應(yīng)模式明顯提高。

在標(biāo)準(zhǔn)件物料采購方面，開架式配送流程中為開架標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)定了安全庫存量和庫存預(yù)警。結(jié)合當(dāng)前庫存水平，物流人員能夠判斷物料是否采購，從庫存方面保證了采購供應(yīng)的及時性。

5.3 降低物流成本

標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送模式能夠顯著縮短物料配送、領(lǐng)用的時間，減少配送作業(yè)次數(shù)，因此節(jié)約了物流作業(yè)的時間成本和人工成本，使得項目成本管理更趨于合理。

標(biāo)準(zhǔn)件開架式配送管理方法與標(biāo)準(zhǔn)件通用性強、使用頻度高、對配送順序要求不高的特點相適應(yīng)，能夠在保證物料供應(yīng)準(zhǔn)確性的前提下，提高供應(yīng)的及時性，降低物流成本。開架式配送管理方法的推行需要物流中心與生產(chǎn)管理部、生產(chǎn)車間和信息化部協(xié)作共贏，以更好的服務(wù)于民機的生產(chǎn)，為大客飛機的物資供應(yīng)奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]劉平.創(chuàng)新的供應(yīng)鏈管理模式—開架管理[J].中外企業(yè)家,2013,(7).

[2]王景恒.物流配送關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化方法研究[D].長春:吉林大學(xué),2006.

[3]伊俊敏.物流工程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[4]黃春.基于供應(yīng)鏈管理的庫存控制方法研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2009.

[5]劉開來.決策支持系統(tǒng)在庫存管理中的應(yīng)用[D].長沙:湖南大學(xué),2008.