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Industry Information
01 概述
在(Exist)制造業領域,有一(One)大(Big)類産品爲(For)機電類産品,其範圍非常廣,包括機械設備、電氣設備、交通運輸工具、電子産品、電器産品、儀器儀表、金屬制品等及其零部件、元器件等。這(This)是我(I)國(Country)制造業的(Of)主要(Want)組成部分,據媒體報道,我(I)國(Country)2021年機電類産品出(Out)口約2萬億美元,占我(I)國(Country)外貿出(Out)口比重約60%。其中除了包括我(I)們熟知的(Of)汽車、家電外,還包括飛機、火車(高鐵)、輪船等大(Big)型交通運輸機械類産品。
我(I)國(Country)的(Of)機電類産品制造企業比較分化,既有大(Big)型的(Of)高端産品,如高鐵、飛機、汽車等,也有大(Big)量的(Of)低端産品,如各種工具、電子電器産品等。其物流也體現出(Out)這(This)一(One)特點。大(Big)型企業的(Of)場内物流正在(Exist)向自動化、智能化方向發展,而更多的(Of)中小企業,由于(At)規模有限,其物流仍然停留在(Exist)傳統的(Of)水平,缺乏規劃、缺乏管理、效率低下,并且也不(No)受重視。
本文論述機電類産品制造業物流的(Of)特點和(And)難點,主要(Want)是針對大(Big)型機電産品制造業企業而言,然而其對中小企業也有一(One)定的(Of)參考意義。之所以(By)要(Want)将機電産品制造與其他(He)産品,如食品、藥品、鞋服等區分開來(Come),主要(Want)還是他(He)們之間存在(Exist)很大(Big)的(Of)差異。這(This)種差異會導緻生(Born)産組織、關鍵技術、物流組織和(And)處理都有很大(Big)不(No)同。
02 機電産品制造業物流的(Of)基本内容
本文所講機電類産品制造業物流主要(Want)是指生(Born)産過程中的(Of)原材料、半成品、外購件等物料的(Of)物流,制成品物流不(No)在(Exist)本文讨論範圍。
與其他(He)類産品制造過程一(One)樣,機電類産品制造過程也是從原料到(Arrive)成品的(Of)一(One)個(Indivual)過程,主要(Want)包括零部件生(Born)産、半成品生(Born)産,以(By)及整機裝配等過程。其中尤其以(By)整機裝配最具有代表性。原料(包括各種零部件)從倉庫中發出(Out),進入指定的(Of)生(Born)産單元進行加工或裝配,最終生(Born)産成品下線。在(Exist)這(This)一(One)過程中,産生(Born)了一(One)個(Indivual)特有的(Of)概念叫線邊庫。線邊庫就是生(Born)産線邊的(Of)原料暫存庫的(Of)簡稱。從配送中心過來(Come)的(Of)物料,按照生(Born)産用(Use)量,會分批次及時(Hour)送達生(Born)産線邊。爲(For)了維持連續生(Born)産和(And)提升生(Born)産效率,在(Exist)線邊需要(Want)保留一(One)定的(Of)原材料和(And)零部件庫存,這(This)就是線邊庫的(Of)基本作(Do)用(Use)。很顯然,線邊庫要(Want)恰如其分,過大(Big)自然場地不(No)允許,因爲(For)線邊的(Of)空間非常有限,過小的(Of)話,頻繁的(Of)補貨會使得物流非常吃力,甚至會影響生(Born)産的(Of)連續性。關于(At)這(This)一(One)點,其實也對生(Born)産線的(Of)布置提出(Out)了需求,即生(Born)産線不(No)能僅僅隻考慮生(Born)産設備的(Of)需要(Want),還要(Want)考慮物流作(Do)業的(Of)需求。然而,在(Exist)實際生(Born)産線設計時(Hour),對物流需求的(Of)考慮往往不(No)充分,這(This)樣的(Of)結果就是在(Exist)實際作(Do)業時(Hour),物流往往不(No)能滿足生(Born)産的(Of)要(Want)求,或者是物流的(Of)成本過高。
物流在(Exist)機電生(Born)産制造車間的(Of)地位非常高。在(Exist)我(I)早年去德國(Country)參觀SEW的(Of)工廠時(Hour),負責接待的(Of)工程師告訴我(I),他(He)們的(Of)工廠主要(Want)由兩部分組成,其一(One)是生(Born)産系統,即構成整個(Indivual)生(Born)産功能的(Of)各車間及其生(Born)産設備和(And)流程,其二是物流系統,即支撐整個(Indivual)生(Born)産流程的(Of)物流系統,由7個(Indivual)倉庫和(And)相應的(Of)輸送系統構成。他(He)詢問我(I)參觀哪一(One)部分,然後再确定參觀路線和(And)參觀重點。由此可見,一(One)個(Indivual)現代化的(Of)機電産品制造企業,物流是何等重要(Want)。事實上,物流在(Exist)所有機電産品制造業中占有很大(Big)的(Of)比重,無論是設備投資還是空間的(Of)占用(Use),其比重都不(No)比生(Born)産系統少。然而,長期以(By)來(Come),我(I)國(Country)的(Of)制造業,對物流的(Of)認識還沒有上升到(Arrive)這(This)一(One)高度,這(This)也從一(One)個(Indivual)側面反映我(I)國(Country)制造業水平整體還是處于(At)較低的(Of)水平。
在(Exist)工業制造4.0時(Hour)代,物流對制造業的(Of)作(Do)用(Use)至關重要(Want),物流系統本身的(Of)升級換代也變得非常快。以(By)汽車制造的(Of)總裝車間爲(For)例,過去的(Of)固定的(Of)流水線生(Born)産模式已被更爲(For)柔性化的(Of)生(Born)産線所取代,柔性化生(Born)産線的(Of)改變提升了系統應對定制化生(Born)産的(Of)能力,對物流也提出(Out)了更高的(Of)要(Want)求。表面上是物流的(Of)供給模式發生(Born)了巨大(Big)的(Of)變化,由過去單一(One)模式變化爲(For)多種模式,而更深層次的(Of)變化則是物流的(Of)及時(Hour)性、可定制化、透明化、自動化等方面的(Of)升級。
03 機電産品制造業物流的(Of)特點
長期以(By)來(Come),機電制造業物流往往屬于(At)從屬地位,甚至不(No)受重視。一(One)個(Indivual)企業,要(Want)經過很長時(Hour)間探索和(And)實踐以(By)後,才明白物流對于(At)生(Born)産的(Of)重要(Want)性。所以(By),我(I)們看到(Arrive)的(Of)情況往往是,物流部門一(One)開始是不(No)受重視的(Of),但經過一(One)段時(Hour)間後,其重要(Want)性才逐漸體現出(Out)來(Come)。
在(Exist)大(Big)多數人(People)的(Of)認知中,車間布局主要(Want)以(By)生(Born)産工藝爲(For)主。因此,物流的(Of)設計,往往會在(Exist)車間布局完成後才着手設計,這(This)樣所受限制自然就很多,這(This)是與流通領域明顯不(No)同的(Of)。當然,很多車間設計,最終仍然要(Want)考慮物流的(Of)需求,否則就會導緻生(Born)産無法進行。但這(This)種限制始終客觀存在(Exist)。
機械制造業倉庫類型多樣,原料、外購件、半成品、成品等,每種類型倉庫面對的(Of)物料型式更是千變萬化。尤其是特型物料(長大(Big)件、非規則件、超重件等)往往占有相當大(Big)的(Of)比重。因此,這(This)類物流系統的(Of)設計相對比較複雜。各種存儲技術,如立體庫、高架庫、平置庫等往往存在(Exist)于(At)一(One)個(Indivual)工廠,多種立體庫的(Of)型式并存現象普遍,配送到(Arrive)線邊的(Of)難度很大(Big)。以(By)SEW德國(Country)工廠爲(For)例,有鋼材原料庫(長大(Big)件,分爲(For)線材和(And)闆材庫兩種),毛坯庫(重型爲(For)主),半成品庫,外購件庫,成品油漆後緩存庫,包裝後成品緩存庫等,每個(Indivual)倉庫各有特點,對應了不(No)同的(Of)生(Born)産車間和(And)工藝。
配送物料的(Of)多樣性和(And)特殊性,使得自動配送變得困難。特别是異形件和(And)長大(Big)件,對配送帶來(Come)很大(Big)困難。機械制造車間,一(One)般環境均比較惡劣,灰塵、油漬不(No)可避免,進一(One)步加劇了配送的(Of)難度。無論是AGV還是穿梭車,均很難适應這(This)樣的(Of)環境。
線邊庫是制造業工廠物流的(Of)一(One)個(Indivual)特點。有時(Hour),爲(For)了充分利用(Use)有限的(Of)空間,不(No)得不(No)采用(Use)配方托盤的(Of)型式進行配送,所謂配方托盤是指按照生(Born)産節拍要(Want)求,将多種物料按比例組合在(Exist)一(One)個(Indivual)托盤上,這(This)樣就解決了線邊庫空間小,配送不(No)及時(Hour)的(Of)問題。
柔性化的(Of)要(Want)求是工廠物流的(Of)一(One)個(Indivual)特點。尤其是到(Arrive)工位的(Of)配送,國(Country)外早在(Exist)90年代即已經考慮采用(Use)AGV等柔性設備完成到(Arrive)工位的(Of)配送。在(Exist)工業4.0的(Of)要(Want)求下,不(No)僅要(Want)做到(Arrive)柔性化,還要(Want)透明化。即整個(Indivual)物流過程是透明的(Of)。不(No)僅配送過程透明,整個(Indivual)庫存也是透明的(Of)。
以(By)前我(I)們理解的(Of)工廠物流,可能會影響生(Born)産效率,但在(Exist)工業4.0時(Hour)代,物流被賦予了新的(Of)意義,即物流對生(Born)産産品的(Of)質量産生(Born)影響。要(Want)理解這(This)一(One)點其實也不(No)難,物料在(Exist)存儲和(And)配送過程中的(Of)質量保持,被認爲(For)是影響生(Born)産的(Of)基礎環節,而配送的(Of)準确性則被認爲(For)是保持生(Born)産質量更重要(Want)的(Of)環節。
04 機電産品制造業物流的(Of)難點
機電制造業工廠物流的(Of)特點,其實即其難點。從規劃角度看,物流受生(Born)産線布置的(Of)限制是客觀存在(Exist)的(Of)現實。物流與生(Born)産工藝緊密配合,物流應爲(For)生(Born)産服務,這(This)是工廠物流的(Of)特殊性,也是其目标所在(Exist)。如何全面了解生(Born)産工藝的(Of)要(Want)求,是完成物流設計的(Of)基礎性工作(Do),這(This)就是爲(For)什麽對每一(One)項生(Born)産物流的(Of)設計,都要(Want)花費更多的(Of)實踐去了解去體驗的(Of)根本原因,每一(One)個(Indivual)産品的(Of)生(Born)産工藝往往是不(No)同的(Of),人(People)們在(Exist)其它項目獲得的(Of)經驗,往往不(No)具備直接的(Of)借鑒和(And)指導意義,更不(No)用(Use)說照搬經驗了。生(Born)産物流還存在(Exist)一(One)個(Indivual)不(No)斷叠代和(And)完善的(Of)過程,這(This)需要(Want)物流做積極的(Of)配合,有些完善甚至是由物流發起的(Of)。
機電産品,尤其是一(One)些大(Big)型機電産品,如汽車、高鐵、飛機、礦山機械、起重機、工程機械等,有些零件或部件不(No)僅尺寸大(Big),而且重量很中,對存儲和(And)搬運都帶來(Come)很大(Big)困難,這(This)是這(This)類制造企業物流的(Of)難點之一(One)。存儲方面,如何設計存儲單元,以(By)應對各種規格尺寸的(Of)産品,并非一(One)件容易的(Of)事情,無論是托盤載具、貨叉等零部件的(Of)設計,還是堆垛機、輸送機、AGV的(Of)整機設計,都面臨非标設計的(Of)挑戰,有些異型産品,如圓形件、長大(Big)件、大(Big)型軸承、模具、電機等,需要(Want)采用(Use)特殊的(Of)夾具才能完成搬運和(And)儲存,對設計者來(Come)說更是一(One)種挑戰。盡管車間一(One)般會給物流留出(Out)一(One)定空間,但往往空間有限,尤其是通道狹小,難以(By)适應長大(Big)件的(Of)搬運。此外,長大(Big)件和(And)重型零件,對現場搬運和(And)操作(Do)都需要(Want)設計專門的(Of)工具才能完成,這(This)對于(At)物流設計者的(Of)确不(No)是一(One)件輕松的(Of)工作(Do)。
對于(At)一(One)個(Indivual)大(Big)型的(Of)制造業企業來(Come)說,車間和(And)倉庫往往不(No)止一(One)個(Indivual),并且分布很廣。一(One)方面是物流路線過長,不(No)僅影響效率,更爲(For)重要(Want)的(Of)是大(Big)大(Big)增加了設備和(And)運營成本,并且對物流技術的(Of)選擇帶來(Come)挑戰;另一(One)方面是物料、托盤、工位器具等交叉搬運,順流、逆流兩個(Indivual)方向相互幹涉,常常導緻物流路線設計非常困難。這(This)也是制造業工廠物流的(Of)難點之一(One)。
大(Big)型制造業一(One)般采用(Use)流水線生(Born)産,生(Born)産節拍要(Want)求很嚴格,物流的(Of)作(Do)用(Use)是保證生(Born)産節拍的(Of)順利進行。這(This)件事表面看沒有什麽難度,但實際情況卻并非如此。生(Born)産工位經常會遇到(Arrive)缺貨或零部件存在(Exist)質量問題要(Want)求換貨的(Of)情形,這(This)就是一(One)個(Indivual)巨大(Big)的(Of)挑戰。一(One)方面,物流與生(Born)産要(Want)緊密協作(Do),一(One)旦發生(Born)問題,要(Want)求物流在(Exist)最短時(Hour)間做出(Out)響應,這(This)就是所謂的(Of)管理透明化的(Of)需求,要(Want)求問題要(Want)同時(Hour)呈現到(Arrive)各有關部門,并能快速有效做出(Out)反饋。另一(One)方面,物流的(Of)響應時(Hour)間要(Want)短,要(Want)将生(Born)産的(Of)影響降到(Arrive)最小。
與流通領域不(No)同,機電制造業生(Born)産物流雖然物流量往往不(No)是很大(Big),但其峰值往往很高,因爲(For)要(Want)求所有工位均要(Want)在(Exist)開工前完成一(One)次配送,流程越複雜、物料越多的(Of)車間,難度就越大(Big)。在(Exist)設計時(Hour),要(Want)特别關注這(This)一(One)方面的(Of)需求。有時(Hour)沒有辦法,隻能采取提前上班的(Of)方式予以(By)解決。實際上,對很多制造業企業來(Come)說,物流是最辛苦的(Of)部門。
05 結束語
機電産品制造企業物流是一(One)個(Indivual)特殊的(Of)行業,但同時(Hour)也是一(One)個(Indivual)市場廣大(Big)的(Of)行業。研究這(This)一(One)行業的(Of)物流解決辦法具有現實意義。
總體而言,這(This)一(One)行業的(Of)廠内物流面對非标的(Of)挑戰往往是一(One)種常态。不(No)僅是每個(Indivual)具體企業的(Of)産品不(No)同,工藝要(Want)求不(No)同,而且是産品本身的(Of)非标程度很高。尤其是長大(Big)件、重型零部件的(Of)處理成爲(For)物流面對的(Of)難點。很多情況下,需要(Want)設計專門的(Of)物流設備,包括工具、托盤、貨叉、夾具等,這(This)是其特點和(And)難點所在(Exist)。此外,多車間、多倉庫、逆向物流導緻的(Of)一(One)些列問題,如路線過長、線路過于(At)複雜、物流技術選擇的(Of)多樣性等,都是其難點。
研究機電産品制造企業物流解決方案,不(No)僅要(Want)從理論方面入手,總結、歸納出(Out)共性的(Of)東西,而且更要(Want)深入實際,了解每個(Indivual)企業生(Born)産工藝對物流的(Of)需求是什麽,了解每個(Indivual)企業的(Of)個(Indivual)性化的(Of)需求。這(This)樣才能有效的(Of)解決問題。
機電産品制造業物流的(Of)非标程度很高,因此,本文的(Of)分析,主要(Want)還是停留在(Exist)概念方面,因爲(For)無法以(By)一(One)個(Indivual)具體的(Of)案例來(Come)說明這(This)一(One)問題的(Of)實質,所以(By)隻能放棄案例部分。每一(One)位讀者應該知道的(Of)是,要(Want)完成機電産品制造企業物流系統的(Of)解決方案,是一(One)項充滿挑戰性的(Of)工作(Do),不(No)僅需要(Want)有多方面的(Of)經驗,而且需要(Want)有腳踏實地的(Of)工作(Do)方法,從具體的(Of)企業入手,認真且充分調研,充分論證,才有可能取得期望的(Of)結果。
部分圖片來(Come)源于(At)網絡
上一(One)篇:【伍強課堂:自動化立體庫的(Of)設計問題】