生產(chǎn)線的物流規(guī)劃，是可以用數(shù)據(jù)化的方式來規(guī)劃的。采用科學(xué)的工具和方法，將大大減少線邊的存量，提高作業(yè)的效率。而且，生產(chǎn)線的物流規(guī)劃僅僅是工作的起點(diǎn)，而不是終點(diǎn)，因?yàn)榱悴考男枨罅恳膊皇且怀刹蛔兊摹?
企業(yè)的運(yùn)營過程中，物流、資金流和信息流貫穿始終，三位一體，不可分割。物流是最基本的活動，相對于信息流和資金流，物流規(guī)劃的科學(xué)性對企業(yè)的整體效益有著決定性的影響。
本文的切入點(diǎn)是生產(chǎn)線的物流規(guī)劃，利用現(xiàn)有條件，比如生產(chǎn)節(jié)拍、工藝流程、單元化包裝、場地面積等參數(shù)，結(jié)合ABC分類和流量平衡圖進(jìn)行分析，規(guī)劃物料的運(yùn)輸數(shù)量、運(yùn)輸時(shí)間、線邊存放方式、線邊庫存量的范圍、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸路線等，即PFEP-Planning For Every Part包含的內(nèi)容。之后，運(yùn)用PFEP的結(jié)果，結(jié)合場地面積，制作生產(chǎn)線定置圖。
一
生產(chǎn)線規(guī)劃需求分析
生產(chǎn)線物流規(guī)劃是為生產(chǎn)作業(yè)服務(wù)的，必須服從生產(chǎn)作業(yè)對物流的整體要求。其核心目的就是降低成本，提高效率。具體的表現(xiàn)就是：
1、降低線邊庫存量，或者說以最低的存量滿足連續(xù)生產(chǎn)。
2、縮短零部件的運(yùn)輸距離，降低物流成本。特別是生產(chǎn)線邊的存放地，要盡量靠近作業(yè)人員，減少作業(yè)人員走動、轉(zhuǎn)身、彎腰所花費(fèi)的不增值作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)效率。
3、提高場地利用率，因?yàn)樯a(chǎn)作業(yè)是增值過程，所以有限的場地，在布置時(shí)應(yīng)最大限度向生產(chǎn)作業(yè)傾斜：線邊庫存盡量占用最小的空間，更多的空間要分配給生產(chǎn)作業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場。
4、物流作業(yè)(配送、裝卸、擺放、拆包、交接等)是不增值過程，因此作業(yè)應(yīng)盡量簡化或省略，同時(shí)也將減少物流作業(yè)設(shè)備的相關(guān)投入。所以，物流規(guī)劃必須符合以上要求，才是科學(xué)的，合理的。
二
循環(huán)周期與ABC分類
滿足生產(chǎn)與庫存控制是矛盾統(tǒng)一體，需要為庫存量找到一個平衡點(diǎn)。把線邊存量看成是倉庫，那么，同樣可以利用庫存模型進(jìn)行計(jì)算最低庫存。下面運(yùn)用不同的模型來計(jì)算線邊的庫存量：
1、如果采用ROP模型設(shè)置，那么訂貨點(diǎn)=補(bǔ)貨周期*單位時(shí)間的平均消耗+補(bǔ)貨周期內(nèi)的需求波動(即安全庫存=服務(wù)水平因子*標(biāo)準(zhǔn)偏差)，其線邊最大庫存量在連續(xù)補(bǔ)貨的理想狀態(tài)下，與訂貨點(diǎn)相同。
2、如果采用M-x模型，那么線邊最大庫存量=補(bǔ)貨周期*單位時(shí)間的平均消耗+補(bǔ)貨周期內(nèi)需求波動(即服務(wù)水平因子*標(biāo)準(zhǔn)偏差)。
如果需求波動不大，比如豐田公司，就把安全庫存簡化設(shè)置為需求的20%甚至更低(豐田生產(chǎn)方式第三版P401)，那么，從上述的公式可以得到結(jié)論：生產(chǎn)線無論采用定量不定期補(bǔ)貨，還是定期不定量補(bǔ)貨，庫存的最大值，在需求波動不大的情況下，取決于其補(bǔ)貨的間隔周期。
所以，在生產(chǎn)線的物流規(guī)劃中，第一個設(shè)定的參數(shù)的就是零部件補(bǔ)貨的間隔周期即循環(huán)周期。循環(huán)周期的設(shè)置決定了線邊庫存量的最大最小值。
那么，如何針對不同的物料設(shè)置不同的循環(huán)周期才是合理的呢?本人推薦采用大家熟悉的工具：ABC分類(帕累托統(tǒng)計(jì))。
下面我舉例說明，為了方便計(jì)算，做如下假設(shè)：
A類零部件占品種比例10%，占總價(jià)值70%
B類零部件占品種比例20%，占總價(jià)值20%
C類零部件占品種比例70%，占總價(jià)值10%
假設(shè)所有零部件每1小時(shí)配送一次物料，則：
零部件的庫存周轉(zhuǎn)期=
70%*1+80%*1+10%*1=1小時(shí)，
1小時(shí)內(nèi)配送的品種比例=
10%*1/1+20%*1/1+70%*1/1=100%
做一下簡單的調(diào)整，把A類的配送間隔改成0.5小時(shí)，B類維持配送時(shí)間1小時(shí)，C類的配送時(shí)間延長為2小時(shí)，則：
零部件的庫存周轉(zhuǎn)期=
70%*0.5+0.2*1+0.1*2=0.75小時(shí)，
1小時(shí)內(nèi)配送的品種比例=
10%*1/0.5+20%*1/1+10% *1/2=75%
對比發(fā)現(xiàn)，僅僅把配送的次數(shù)分配給高價(jià)值的零部件，降低價(jià)值高的零部件的配送次數(shù)，零部件的庫存周轉(zhuǎn)期下降了25%，1小時(shí)內(nèi)的配送的品種數(shù)量下降了25%。
所以，不同種類的零部件的在生產(chǎn)線的循環(huán)周期，按照單位時(shí)間內(nèi)零部件的流量進(jìn)行ABC分類，分別設(shè)置不同的循環(huán)周期。
需要說明的是以下幾點(diǎn)：
1、物流流量參數(shù)包含了很多維度：品種數(shù)、數(shù)量、體積、重量、價(jià)值等，在倉儲、配送、線邊等不同的作業(yè)中考慮的因素不同。而ABC分類是一維的，對于生產(chǎn)線邊規(guī)劃，本人建議以體積為維度。即單位時(shí)間內(nèi)的零部件需求總體積作為統(tǒng)計(jì)參數(shù)。
2、在現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)中，同一種零部件，其特征項(xiàng)不同，比如不同顏色的保險(xiǎn)杠，其零部件的編碼未必是一致的，很少采用特征項(xiàng)的方式進(jìn)行編碼。但是在物流規(guī)劃中，同一種零部件因單元化包裝相同，裝配工位相同，需求量之間有相互關(guān)聯(lián)，是必須歸納處理的。
3、循環(huán)周期為生產(chǎn)線上的零部件連續(xù)補(bǔ)貨的間隔時(shí)間，與采購提前期有本質(zhì)的不同，補(bǔ)充的批量為循環(huán)周期內(nèi)需求量，而且是最小包裝的倍數(shù)，最好是單元化包裝的倍數(shù)。
4、設(shè)定循環(huán)周期補(bǔ)貨，設(shè)置采用的是M-x模型，對于采用ROP模型，用訂貨點(diǎn)觸發(fā)補(bǔ)貨的，兩者在同一循環(huán)周期，同一服務(wù)水平下，是沒有區(qū)別的。
5、需求的波動需要通過品種的均衡分布來削弱，即豐田所說的均衡生產(chǎn)中的品種均衡，豐田生產(chǎn)方式提供了目標(biāo)追蹤法的算法，詳見豐田生產(chǎn)方式第三版P389，本文不做具體描述。
三
流量平衡圖
線邊的庫存相當(dāng)于一個水庫，用于保證生產(chǎn)線的連續(xù)均衡運(yùn)轉(zhuǎn)。如果輸入大于輸出，線邊庫存將持續(xù)增長直至爆倉;如果輸入小于輸出，線邊庫存將持續(xù)下降直至停產(chǎn)。因此，零部件的流量必然是均衡的，輸入與輸出在長時(shí)間內(nèi)相等。把零部件在單位時(shí)間的流量及存量，以參數(shù)的形式量化的計(jì)算出來，并用圖形表示的工具，就是流量平衡圖。
流量平衡圖是用圖標(biāo)的直觀形式表現(xiàn)流量和存量，其可用的維度較多，零部件品種數(shù)、零部件數(shù)量、體積、重量、價(jià)值等，都可以作為計(jì)量流量的維度。在倉庫的物流規(guī)劃中，優(yōu)先考慮的是價(jià)值維度;但是在生產(chǎn)線的規(guī)劃中，優(yōu)先考慮的是體積維度，在規(guī)劃的時(shí)候需要注意。
流量平衡圖是下一步規(guī)劃的依據(jù)，流量決定了搬運(yùn)設(shè)備的選型和數(shù)量，存量決定了功能區(qū)的設(shè)置和面積，以及存儲設(shè)備的形式和數(shù)量。因此，流量平衡圖的計(jì)算必須嚴(yán)謹(jǐn)，以數(shù)據(jù)說話。
四
PFEP
設(shè)置了循環(huán)周期，計(jì)算了生產(chǎn)線邊的流量和存量，下一步的工作就是完善PFEP。PFEP是Planning For Every Part的縮寫，直譯成：為每個產(chǎn)品做計(jì)劃。按照本人的理解，零部件的加工和裝配，需要有工藝來約束，而PFEP就是零部件的物流作業(yè)工藝。
PFEP的是物流分析很有效的工具。其主要內(nèi)容包括以下幾大部分：
1、零部件的基本信息：零部件的編碼、名稱、單臺用量、單件尺寸、單件重量、單位時(shí)間內(nèi)使用的數(shù)量等。
2、單元化包裝的信息：零部件的包裝形式、SNP(Standard Number of Packing標(biāo)準(zhǔn)包裝數(shù)量)、包裝尺寸、包裝凈重、包裝總重量等。
3、零部件存放的信息：投料工位、存放區(qū)域、存放方式(通用料架、地面堆放、專用工位器具等選項(xiàng))最大庫存、最小庫存等。
4、零部件的補(bǔ)貨信息：供方、補(bǔ)貨觸發(fā)方式(訂單、看板、按燈、物料籃等)、補(bǔ)貨路徑(即動線)、補(bǔ)貨周期、供應(yīng)商的名稱、供方編碼、供方所在地等
總而言之，PFEP描述了所有零部件物流作業(yè)的所有的相關(guān)信息。需要補(bǔ)充的是：
1、本文以生產(chǎn)線的循環(huán)周期為主要參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)線的規(guī)劃設(shè)計(jì)。運(yùn)用逆序設(shè)計(jì)的原則，以生產(chǎn)線的需求作為倉庫需求的輸入，采用同樣的分析方法，考慮供方的距離、經(jīng)濟(jì)批量的大小，就可以進(jìn)行倉庫的規(guī)劃設(shè)計(jì);
2、零部件具體的補(bǔ)貨模式和運(yùn)輸方式的選擇，參看本人的文章 詳解：生產(chǎn)線配送物流的作業(yè)原理。
3、零部件不進(jìn)行包裝轉(zhuǎn)換，分揀后配送工位，會減少了物流作業(yè)量。但是在某些場景下，包裝轉(zhuǎn)換是必須的(比如物料籃)或者是被迫的(比如供方未按包裝要求提供零部件)。對應(yīng)的，PFEP必須有相應(yīng)的規(guī)定和記錄。
4、動線即補(bǔ)貨路徑不得交叉，而且根據(jù)流量計(jì)算，每條動線的負(fù)載要求均衡。
5、搬運(yùn)器具、存放器具、搬運(yùn)設(shè)備的選擇，盡量以標(biāo)準(zhǔn)化為主，會降低物流設(shè)備的投入。同時(shí)考慮人機(jī)工程，提高作業(yè)效率。
五
線邊規(guī)劃圖
PFEP中存放和補(bǔ)貨的相關(guān)數(shù)據(jù)以圖形的形式表現(xiàn)出來，就是生產(chǎn)線的線邊規(guī)劃圖。線邊規(guī)劃圖詳細(xì)的標(biāo)注生產(chǎn)工位，生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域，物料存放方式(品種、區(qū)域、包裝形式、包裝數(shù)量等)、動線等相關(guān)內(nèi)容。經(jīng)驗(yàn)證后，線邊規(guī)劃圖還需要以目視化的方式，直接在生產(chǎn)線邊的相關(guān)區(qū)域標(biāo)識功能，方便管理。
六
總結(jié)
一言蔽之，生產(chǎn)線的物流規(guī)劃，是可以用數(shù)據(jù)化的方式來規(guī)劃的。采用科學(xué)的工具和方法，將大大減少線邊的存量，提高作業(yè)的效率。而且，生產(chǎn)線的物流規(guī)劃僅僅是工作的起點(diǎn)，而不是終點(diǎn)，因?yàn)榱悴考男枨罅恳膊皇且怀刹蛔兊摹?
豐田每月評審一次生產(chǎn)節(jié)拍，相應(yīng)的，零部件需求也會發(fā)生變化，看板的枚數(shù)會重新計(jì)算。同樣的道理，在生產(chǎn)線物流規(guī)劃完畢之后，也需要定期對物流規(guī)劃進(jìn)行評審和調(diào)整。