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          傳統工廠的物流智能化轉型——“智能工廠物流構建”系列連載之六

          發布日期:2023-01-09瀏覽次數: 信息來源: 李志強、張小飛、殷嘉鈺

          在筆者團隊咨詢診斷過的諸多制造企業工廠中,其物流問題表現雖然各不相同,但總結起來主要體現為:缺少物流戰略和對物流的正確認知;物流能力與生產能力不匹配;缺少物流計劃的有效協同;缺少有效的物料管控;缺少專業物流組織和人才;物流管理基礎薄弱;存在大量的物流孤島等。除此之外,制造工廠還面臨越來越大的用工成本、環境保護和能源成本方面的壓力。由于工廠的物流存在各種問題,導致工廠生產不穩定、交付周期長、訂單交付率低、庫存周轉率低、庫存呆滯嚴重、工廠運營成本高等問題,使得工廠總體的績效不佳,最終影響企業的產品成本、客戶滿意度、工廠現場表現等關鍵競爭力要素。

          在對現有工廠的物流系統進行升級轉型時,需要建立在系統、全面的診斷和評審基礎上,明確工廠存在的問題、機會以及約束等,選擇與自身條件相匹配的、具有較好經濟效益的切入點進行物流改造和優化。



          一、物流轉型升級的基本模式


          1.認識物流對于智能工廠運營的重要性

          物流是工廠轉型升級中的核心要素,其基本模式和內容如圖1所示。

          首先,工廠物流改造與優化需要確定企業的供應鏈、物流戰略及價值導向,以形成發展方向上的相對聚焦,達成企業上下的共識與共行。對于工廠的經營而言,交付、成本、品質、服務、速度、效率等都需要兼顧,這些要素相互影響、制約和促進。所以,企業要結合行業環境和企業自身特征,選擇對自身競爭力提升的關鍵要素作為重點。另外,對于工廠數字化、智能化發展方向也需要在戰略中明確定義,明確中長期愿景,以達成各部門的共識與共行。


          其次,需要建立計劃一體化協同管理體系,實現產銷計劃、生產計劃、采購計劃、物流計劃、發運計劃之間的協同聯動。計劃能力的最終體現是能夠快速識別和應對市場波動,因此計劃體系要打破“擊鼓傳花”式的串聯機制,建立以供應鏈計劃為核心的互聯互通機制。當一個條件發生變化時,該體系能夠快速識別風險和差異,并指引其他計劃進行合理的判斷和調整。


          第三,需要尋找合適的規劃與改善切入點,以此為抓手進行物流端到端的改造與優化。無論以入廠物流、廠內物流還是成品物流為主要切入點,物流改造過程中都應時刻把握其價值鏈的屬性,物流鏈上每一個點都是承上啟下、牽一發而動全身的,因此必然需要具備全局性、系統性的思維。在這個階段,還需要持續關注組織、流程、包裝、信息化與可視化、設施、團隊與人才、應急物流等方面的提升和進步。

          第四,在第一、二、三步取得一定成效的基礎上,尋求自動化、數字化、智能化的突破。其重點在于智能單元化設計、自動化物流設施應用、人工智能設施應用、人機物數字化、物流場景數字化、物流計劃智能化、物流信息平臺建設等方面的逐步應用升級。



          二、物流轉型升級的切入點


          1.制定物流戰略

          物流戰略的邏輯引導價值判斷體系的建成,將對后續所有的規劃執行提供標準,判斷相關物流技術、設備、軟件選取的合理性,并指導整個運營落地過程中的方案優化,確保不管是規劃還是運營都符合企業的物流戰略和定位。

          具體的智能工廠物流戰略,是一步到位打造未來行業領先的標桿智能工廠,還是在現有基礎上對標行業標桿企業實現穩步提升。不同的戰略導向,使后續詳細的規劃方案差異較大。具體的智能工廠物流戰略需要呈現的要素包括目標愿景、表現要素、要用到的技術支持、需要提升的基礎條件等。

          企業制定物流戰略,旨在明確物流的發展定位、物流概念設計與價值導向、物流戰略績效與運營指標、物流發展路徑引導等。物流戰略的制定,和企業發展戰略與目標、行業及產品特征、顧客需求和供應環境、持續改善理念等息息相關。

          2.夯實物流基礎

          現有工廠的物流智能化升級是相對長期的目標,是持續改善的導向。對于大多數的現有制造工廠而言,當務之急是要以物流為主線,實現供應鏈上下游的協同運作,實現入廠物流、廠內物流和成品物流的協同,以提升工廠的運營效率。在這里,工廠的物流改造需要探討的不是數字化、智能化的課題,而是理順物流管理邏輯、夯實物流基礎的過程,這是現有工廠通往智能化道路上的“必補之課”。

          當工廠處在頻繁缺貨的漩渦當中時,需要解決的是建立物流計劃與生產計劃的有效聯動,推動精細化的入廠物流管理,確保生產的安定化;當工廠產能無法滿足市場需求時,需要通過提高物流的響應能力和速度,建立準時化的物料供應機制,節約更多的面積用于擴大生產;當工廠庫存堆積如山時,需要的是建立合理有效的庫存策略,以引導庫存控制在合理的水平;當工廠成品庫存居高不下而又頻繁斷貨時,需要的是理順客戶需求和訂單管理,建立銷售與生產、物流的協同機制,以實現有效的訂單優先級管理;當工廠自制件庫存高企、占用大量生產面積時,需要的是拉通內部價值流,實現物理上或者計劃上的聯通,減少內部物流斷點。

          另一方面,現有工廠面臨的很多基礎性的問題,和數字化和智能化也沒有必然的關系。當工廠總是出現賬實不一致而導致管理混亂時,需要的是不斷完善物料清單,提升實物流和信息流的一致性和同步性;當工廠物料包裝五花八門、數量不準,導致物料接收、內部交接、點數、頻繁切換包裝、產線現場混亂等各種問題和浪費時,需要的是建立標準化、單元化、通用化的物料包裝標準;當工廠面臨各環節的物流現場混亂、效率低下且無法有效監控的管理時,需要的是建立各環節的物流運作標準和流程,使得物流運作“有法可依、違法可現”。

          當工廠具有清楚的物流邏輯,也具備了較好的物流管理基礎時,工廠才可以逐步推動物流自動化和數字化的建設。


          3.消除物流斷點

          物流規劃的重點在于創建連續流,創造快速流動的基礎條件。如圖2所示,以物流為主線,從端到端的角度看待價值流,其本質是用合理的、較低的成本提供較高的交付服務水平,在這樣一個復雜系統中,整體均衡比局部高效更重要,全局協同比節點執行更重要。以物流為主線的價值流優化,應以計劃協同為驅動,實現時間和庫存的合理規劃,其目的在于準確地響應需求、縮短交付時間和降低庫存。因此,需要對物流過程進行整體的規劃,以實現端到端“事實上的平衡”。

          之所以說事實上的平衡,是因為企業不能“糾結”于理想的平衡或者理論上的平衡。物流端到端的過程就像是一條連續流生產線,對于一條真正的生產線,IE工程師通過工位平衡的方法進行理想的生產線平衡率設定,這樣理論上每條線的實際產出能達到理論產出的90%甚至更高。但是實際運行的情況卻并沒有這么理想,因為在實際運行過程中總會有各種干擾情況出現,導致工程師為平衡生產而做出的許多努力可能勞而無功。因此,比分秒必爭的工位平衡更為重要的,是在適當的工位平衡的基礎上,預留好工時的緩沖(比如對于某些經常有干擾的工位保留20%左右的保護性產能)、設置好庫存作為緩沖、管理好(削減)干擾和變異,以實現生產線整體產出最大化(而不是每個崗位產出最大化)。對于物流這條“生產線”而言,要實現整條“生產線”有效產出最大化,就要通過計劃協同、線路規劃、緩沖部署等措施,以實現整體效率的優化。


          4.發展專業化能力

          建立物流管理組織,發展專業化能力。物流是端到端的思維,生產是“精確打擊”的思維,因此,生產人員一般是管理不好物流的。在工廠中應該建立單獨的物流管理組織,定義專業化的物流管理崗位,尤其應該重視物流規劃、物流流程、庫存管理、物流標準化以及物流自動化、數字化、智能化方面的人才培養和崗位建設。


          5.物流技術和設施應用

          物流系統雖然場景復雜,要滿足比如大件和小件、整進整出和整進散出、分揀出庫和直配崗位、各種尺寸規格的物料及產品單元等要求,但是經過物料包裝的標準化設計,以及物流運作流程的標準化設計之后,不同行業、不同企業、不同產品物流系統中的關鍵裝備、核心部件、控制系統和物流相關信息系統將具備很強的通用性;即便是非標系統的設計,也僅僅是外觀尺寸的差異,其核心動作依然是“輸送、轉向、進出、揀選、抓取、堆碼、定位、讀取”等。也正因為如此,相關技術和設施在不斷的應用過程中日趨成熟,這為工廠的物流智能化實現創造了極好的條件。

          另一方面,現有工廠推進物流智能化改造,未必要一次性全部投入,可以按照“一次規劃,分步實施”的步驟。橫向上,可以先試點后復制,最大程度降低投資風險??v向上,可以從一個環節、幾個環節依次或同步展開。只要物流系統規劃的邏輯正確,可以充分結合企業自身實際情況和試點情況進行節奏上的調整,就可以把風險控制在較低的水平。


          6.物流數字化

          物流數字化是物流智能化改造的必然過程,物流智能化需要建立在物流數字化基礎之上。物流數字化的基本表現是物流過程全部“在線”、無紙化、數據采集與傳遞自動化、數據自動分析、風險與異常自動預警、可視化等。實質上,物流數字化是將工廠物流管理邏輯、經驗和知識固化到信息系統中的過程。物流數字化的前提是“要素上線”,要通過RFID或條碼技術的應用,實現物料及相關設備、人員的數字化,比如可感應的物料標簽、設備標簽、單據標簽及人員標簽等,實現人、機、料全部具備動態數據自動采集和雙向溝通的條件。物流數字化基礎包括物料、庫位、路徑、設施、人員等方面的數字化。



          三、物流轉型升級的效益


          現有工廠進行物流優化,并逐步往數字化、智能化方向提升,結合眾多進行物流改造的企業經驗和成績來看,從長遠而言,將在以下多個方面為企業創造效益:

          1.在價值鏈的維度上實現實物流和信息流的協同聯動,打通企業經營的“任督二脈”,提升資金周轉率,能夠重塑企業供應鏈核心競爭優勢;

          2.打造除生產之外的又一條持續發展的通道,不斷提升企業的運營效率,隨著物流能力的提升,不斷提升工廠的經營指標;

          3.隨著供應鏈-物流體系的不斷優化,逐步走向協同、穩定、平衡,企業應對風險和需求變化的能力將變得越來越強;

          4.改變過去企業積重難返(高庫存、高成本、低利潤等)的窘境,當企業面臨巨大的機會、風險、危機時,企業能夠比競爭對手有更快的響應速度,這可能成為激烈競爭環境下企業成敗的分水嶺;

          5.經過現有工廠的改善、改造和經驗積累,企業在未來建立新工廠或智能工廠時,無論思想上、能力上和技術上都具有更高的起點。

          工廠的改善從來都是一個持續的過程,如果已經在路上,就能擁有一個看得見的未來。而從短期而言,經過1~2年較大力度的改善,一般可以實現以下指標的提升:

          (1)物流與生產的同步優化,可以實現工廠規劃產能提升30%以上;

          (2)總體庫存周轉率提升50%以上;

          (3)直接物流人員減少50%以上;

          (4)人均產出提升30%以上;

          (5)交付周期縮短30%以上;

          (6)綜合運營成本降低20%以上。


          四、物流轉型升級的約束


          現有工廠進行物流改造升級刻不容緩,也能獲得巨大的效益,但和新工廠建設相比,老工廠確實存在較多的約束條件,使得改造的過程困難重重。


          首先是思維模式的轉變。從孤島式管理到端到端協同管理,從重生產到“大物流小生產”,從重硬件到重邏輯,工廠從高層開始,在思維慣性和情感上都會受到很大的約束,要轉變傳統的工廠管理思維,基于筆者過去積累的經驗,這種轉變往往容易停留在口頭上,而無法形成真正影響行動的有效導向。


          其次是物流人才的缺失。在傳統的工廠運營環境下是無法培養出符合物流發展需求人才的,但任何技術的應用都需要有專業人才去規劃、設計、持續改進,這也是為何很多工廠物流發展較慢的原因之一。


          第三是現有布局和建筑約束。老工廠建設時間相對較早,過去建廠房都是“先建后用”,統一拿地后建設標準廠房,很少結合生產需要進行先期規劃。而且,工廠經過多年的發展,可能在產品、產量、工藝、技術等方面都發生了一定程度的改變,因此可能存在一些建筑、大型設備、總體布局等方面的“硬”約束,比如物流動線難以全盤調整、廠房大小和尺寸設計不合理、廠房樓層和高度設計不合理、廠房功能區域布局不合理等。對于這些約束,需要進行綜合分析和判斷,有些改動投資大、效益低,則應該盡量沿用,以此為固定條件進行規劃;而有些即便是投資比較大,但是對整個工廠的效率提升有很大的幫助,或者是對于工廠物流轉型升級的必然之舉,那就取決于企業管理者的決心和信心了。


          第四是供應商的綜合能力約束。智能工廠和智能物流的改造,不是單純一個工廠的事情,而是整個價值鏈各個環節的綜合優化,供應商無疑是價值鏈上至關重要的構成部分。制造企業的供應商很大一部分屬于中小企業,其管理水平、物料包裝、硬件基礎和信息化條件相對于大企業而言都比較差,因此會在工廠(主機廠)進行改造的過程中形成約束。


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