零部件入厂物流管理

上海通用的物流系统是其核心竞争力的重要组成部分，而构成物流系统的3个部分：零部件入厂物流，制造物流和成品物流中，入厂物流成本最高而且管理最为复杂，本案例首先对上海通用汽车的物流系统进行了简要分析，然后重点分析入厂物流子系统的优缺点，最后介绍了上海通用供应商循环取料项目。

1 零部件入厂物流管理
确保汽车零部件按照所需要的时间和数量运送到生产线旁并实现较低的物流成本是汽车制造中最复杂的管理任务划。这里详细分析入厂物流规划，并在第2部分的通过供应商循环取货项目来分析入厂物流规划中的运输线路规划的内容。
1.1 入厂物流规划
入厂物流规划包括了外部仓库管理决策，运输路线及运输方式规划等几项内容。
这里首先分析影响汽车制造商入厂物流规划的几个关键因素，其次详细分析上海通用的入厂物流规划。
a)影响入厂物流规划的几个关键因素
供应商的地域分布，单条装配线生产的车型数量及生产的均衡性这3个关键因素影响了汽车厂商的入厂物流规划。
 供应商的地域分布的影响
汽车制造商的零部件仓库通常包括3部分，生产线旁的零部件存放区，生产车间的内库，外部仓库（相对于生产车间）。供应商的地域分布主要是影响汽车制造商的外部仓库管理决策。生产线旁缓冲区和车间内库的库位规划会影响到零部件调入计划方式和运输管理。
 线旁缓冲区
生产线旁的零部件存放区域是指流水线两旁的区域，通常体积较小的零件存放在标准大小的料盒内，而料盒存放在一种倾斜的超市料架上，存放的数量为3个小时的用量或至少2个标准料盒。一个料架会摆放若干种零件，图中的一个标签代表一种零件。保存零件的料盒会放在料架的上层的滑道上，滑道的高端对着物流通道而低端对着生产线，这样可以保证物料使用的先进先出。在一个料盒中的零件使用完后，生产工人会将空盒放在下层的滑道上，下层的滑道高端对着生产线，低端对着物流通道。生产工人会在开始使用料盒中的第一个零件的时候将盒中的看板卡取出放在物料架的一侧的看板卡收集盒内。整条流水线划分为10个区域，每个区域对应一名上线物流工。上线物流工人每个小时传送一次物料并将盒内的看板卡回收，同时回收空的料盒。上线物流工完成一个区域的送料上线大约需要30－55分钟。送料上线结束后，上线物流工把盛满空料盒的拖车停放在物料缓冲区，由拖车物流工将其运送回外部仓库进行周转。上线物流工将收集的看板卡交付给物流信息员，物流信息员将看板信息扫描汇总后发送给外部仓库，外部仓库的物流工从其超市料架上取下对应的物料并送到车间内库的缓冲区，然后上线工人开始另外一个循环。这其中送料上线需要50分钟，看板卡扫描需要15分钟，外部仓库从收到信息到将物料发送到车间内部仓库又需要50分钟左右，因此看板卡的数量要能够满足3个小时的零件消耗量。
每种零件需要占据一条滑道而超市料架所能容纳的零件种类是有限度的，当某种产品例如车门把手具有多种颜色选装件时，则必须使用同步供货（排序供货）。
这里需要说明的是外部仓库的超市料架也是划分为10个区域，每个区域存储的零件对应与生产线该区域消耗的零件，这样提高了物流周转速度。

线旁的超市料架
此外，这些料盒都是标准化的，以上海通用为例，它常用的标准料盒共有A,B,C,D，E 五种标准。其中B的面积是A的2倍，C的面积是B的两倍，D的面积是A的2倍，E的面积与D相同。A,B,C,D料盒的高度都是统一, E的高度是D的2倍。由于在用卡车运输小零件时，同一付“天地盖”塑料托盘会摆放多种零件。这种系列化的料盒设计使得混盘摆放非常容易。每付天地盖托盘包括上盖和下盖，在四个边角上设计有插孔和尼龙带（带有金属扣），在放满料盒后，可以将金属扣插入另一个盖子的插口中并收紧尼龙带，这样可以确保在运输中物料不会倾倒出来，同时也较少了物料的颠簸。














天地盖塑料托盘

体积较大的零件通常是存放在特殊料架中，如果生产线旁有足够的面积则会停放2个料架，大件物流工随时将空的料架取走并将满的料架放在线旁。当生产线旁边的面积不足以支持时则需要使用“按灯”方式。





按灯使用示意图
按灯方式是美国通用汽车率先引入的，它的工作方式如下：使用按灯的工位一般线旁都只有一箱零部件。这些工位旁都有一个可发光的按键，按键有三种状态，暗，急闪和慢闪。在车间内库的按灯工段放置有一面按灯板，板上有很多按键。这些按键与线旁的按键是一一对应的。在按灯板的每个按键旁都有一个卡片槽，放着一张对应的看板。
平时按键是暗的，当A工位线边的零部件快要使用完时，工人按一次按键，A按键就变成急闪。此时，按灯板上的A按键也同时急闪，按灯工段的物流工看到后，就取出A看板，并按下A按键，此时A就变成慢闪，同时系统记录该零件消耗了一箱。工人将物料送上线后，回到按灯板边，再按一下A，A就恢复初始“暗”的状态，这意味着已经送料上线。


 车间内库
生产车间的内库通常存放大零件，库存量在1个小时至8个小时的消耗量之间。每种大零件的料架都是特殊设计制造的，其上端都有插口，而下端都有插头。零部件料架堆放为1－3层。零件的库位是固定的，物料库存标签悬挂在车间的顶部，包含零件号,车型,名称,库位号,供应商,包装,MIN/MAX等信息。物流工人随时将空的料架从线旁拖下并将满的料架放在线旁。



车间内库示意图

 外部仓库
不同的汽车厂商的外部仓库的功能和管理方式差异很大。这很大程度上是由多数供应商距离汽车生产厂的距离决定的。上海通用的外部仓库只保持国产小零件和全部进口零件，国产小零件库存大约在2－7天，供应商按照上海通用的E-schedule系统发布的PUS单规定的时间和地点交货。 而一汽大众则设立了具有VMI功能的中转仓库，供应商可以租用其中一块区域，一汽大众会确定一个最大库存和一个最小库存，供应商自行管理自己的库存数量，而零部件在运送到一汽大众的生产车间之前所有权依然为供应商所有。
上海及附近的江浙地区是中国最大的轿车及零部件产业基地，上海通用公司80％的国产件供应商距离上海通用的距离都在4个小时的车程之内，对于车程超过4个小时的供应商，上海通用会要求其在上海地区租用仓库来时间准时供货。一汽大众的零部件供应商很多处于上海地区，因此设立一个集中的中转库对于一汽大众公司而言更为经济。它的供应商可以更好的平衡运输和库存费用。
上海通用的这种模式具有2个缺陷。首先，由于每天的发货量是根据MRPII系统自动计算的，这个发货量会随着上海通用生产计划的变化而变化，零部件供应商特别是小件供应商很难充分利用运输卡车的能力，交货频率的提高也受到了制约。其次，对于汽车制造商来说，其接收DOCK的能力是非常紧张的，如果很多供应商采用中小型卡车来交送零件，这加剧了接收DOCK的压力。
一次交货占据DOCK的时间包括停车入位时间，车箱开毕时间和叉车装卸时间。一天下来，其中停车入位时间和车箱开毕时间会随着交货次数的增多而增加，叉车装卸时间则会基本上只与交货总量有关，因此采用大型卡车交货会缓解汽车制造商的DOCK压力。
针对这种情况，上海通用发展了循环取货项目，利用大型卡车一次性从多个供应商处提取零件，在第三部分会详细分析。

 单条装配线生产的车型数量及生产的均衡性对入厂物流的影响
如果一条装配线只生产一种轿车平台，那么每天的交货量会非常稳定，入厂运输管理会变得相当的简单。车间内库和线旁缓冲区的压力也会很低。
一条装配线的产能大约在10－15万辆/年，在中国只有很少车型能够达到这个年产量，事实上，目前如果一款车型的年产量能够到达5万辆就可以被成为批量车型了。那么一条装配线就需要装配2－3个车型。
在一条装配线拥有多个车型的情况下，每种大零件在车间内库所能占据的面积是非常有限的，这迫使汽车制造商不得不采用一些更复杂的零部件调入计划方法，而这些方法会使得运输管理更为复杂。
生产的均衡性也是一个非常重要的因素，这个问题似乎非常简单例如一条生产线同时生产A和B这2种车型，每天的产量为240：240，只需要先一辆A，接着生产一辆B，那么零件的消耗就会很稳定。但实际上这是一个非常复杂的问题。以上海通用为例，在2002年时，这条生产线同时生产君威，GL8和赛欧3种轿车，赛欧有6种车型，君威有8种车型，GL8有4种车型。虽然在车身焊接生产时车辆排序是按照均衡原则进行的，然而由于油漆车间希望将同种颜色的车型一起喷漆，生产排序的顺序就被打乱了。而且部分车在经过第一次油漆后还需要重新进入油漆车间进行缺陷修正，最终进入总装车间的顺序已经与车身生产时的顺序完全不同了，如果直接按照这种顺序将车辆投入总装装配线，一则会导致生产线停产二则会导致入厂零件运输量的很大波动。
在总装装配线之前有一个油漆完产品车存放区，它大约可以放置40辆车型，它是一个由多条传输带组成的运输系统，存放区的任何一辆车都可以随时投入生产线，由一名熟练的作业人员决定车辆的投入顺序。这种判断很大程度上是一种规则决定下的直观反应，对作业人员要求很高，而评价则很困难。
在上海通用公司车辆投入顺序优化有2个目的：均衡生产线内各工序的负荷（总装配时间）；使生产线上零部件的使用速度保持一定。很容易知道第一个因素影响的是制造部门而第2个因素影响的是零部件供应商及运输物流供应商，虽然在公司讨论中，各部门一致同意应该给予第2个因素更多的考虑，然而在实际的运作中，一旦由于车辆排序不均衡而导致总装停线，总装制造部会对生产控制部加以内部抱怨，因此车辆的投入顺序更多的是考虑了均衡生产负荷。在这点上，丰田公司的做法就完全不同，丰田公司以第二个目的为主要出发点开发出了AI程序自动决定车辆排序，具体可以参考门田安弘的新丰田生产方式一书。
事实上，按照上海通用的经验，如果计划调度员能够严格坚持启发式规则，达到第二个目的并不是特别困难。可以推测，丰田所以投入巨大精力来开发AI也是有企业政治因素在内。毕竟系统自动作出的排序是很难被别的部门所指摘的。

以上2个关键因素很大程度上决定了汽车厂商的入厂物流规划，然而这2个因素又是会随着时间变化的，当这2个因素有了很大变化后，企业需要重新审视自身的入厂物流系统以提高企业绩效。