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工廠物流運營管理提升策略和切入點

發布日期:2023-08-18瀏覽次數: 信息來源: 天睿咨詢-李志強

拋開智能產品、智能研發、智能服務、智能銷售等企業層面的智能要素,僅從工廠運營的角度來看,智能工廠可以理解為供應鏈計劃、智能生產和智能物流的組合和融合。智能生產包括數字化智能化設備、崗位操作智能化、機器人應用、智能檢測、智能產線、3D打印、相關控制和信息系統等要素和技術的應用。智能物流包括采購物流、生產物流、銷售物流及各環節智能倉儲系統、智能輸送系統、智能單元技術、RFID技術、智能分裝技術、智能揀選技術、相關控制和信息系統等要素和技術的應用。智能生產和智能物流通過供應鏈計劃的協同實現有效的融合,從而構成了智能工廠。
從智能工廠迭代升級的角度來看,智能生產和智能物流可以結合企業實際情況,基于技術復雜度、成熟度、經濟性、可行性等維度考慮同步推進實施,但站在價值鏈的角度而言,智能工廠應本著“物流先行,智造在后”的原則,首先以物流拉通為切入點實現價值鏈的優化和拉通,實現提升交付、提升效率、降低成本的價值導向,用有限的資源、較小的投資、最短的時間實現最大化的創造價值、傳遞價值和獲得價值的終極使命。近幾年,筆者團隊參與主導的幾十個新工廠建設和老工廠改造,大部分都是以物流為規劃和管理主線,實現效率最大化、產能最大化、少人化、自動化水平提升、數字化運營提升、可視化提升、可參觀性提升等目標。
工廠物流運營管理從工業化-數字化-網絡化-智能化的發展過程,應遵循以下發展策略和切入點:
1.遵循物流思維和流動的本質。將物流規劃和管理提升到工廠戰略層面,建立物流發展的策略和路徑,培養管理人員特別是高層管理人員對物流的認知,特別是對價值鏈上物流一體化的認知,培養流動思維和供應鏈思維,引導工廠資金、時間、人力等資源向物流傾斜。
2.置身于供應鏈環境之中,遵循實現交付水平、運營成本、運營效率的協同和平衡的供應鏈價值導向。如下圖所示,交付、效率、成本是一個價值組合,不能單獨追求其一。如果不計成本,交付可以很快;如果不考慮庫存,產出效率可以很高;如果不考慮個性化訂單的交付要求,效率和成本提升空間就很大。但三者必須要實現齊頭并進、互為依托、互為影響,才能實現系統效率、效益的最大化。工廠運營管理過程中,必須要協同、平衡、懂得取舍,以計劃為協同手段,以庫存為平衡抓手,通過有效的協同機制進行共同決策,計劃協同的關鍵是權衡,權衡產能、供應和需求,權衡庫存風險與缺貨風險,權衡交付、成本和效率,考慮多方面的因素并做出最終的決策,對供應鏈物流運營管理過程快速做出調整。
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圖  供應鏈-物流的本質是協同和平衡
3.系統規劃、分步實施,充分考慮投入的可行性和經濟性。無論是自動化設施的引入,還是數字化系統的集成,抑或是精益物流的導入,都要充分結合企業的產品、物料、工藝、管理基礎等要素考慮其投入的可行性和經濟性,在沒有想清楚為何要投入、投了有什么收益等問題之前,沒有制定清晰的物流管理策略和邏輯之前,切忌為了追求趨勢、自動化率、少人化而盲目改造、盲目投資。比如很多企業都開始引入自動化立體庫,對自動化立體庫的定位卻不一樣,有些企業是因為面積緊張、庫存太高,為了提高存儲量而引入,有些企業是因為物流人員太多、人工操作錯誤太多而引入,有些企業是將其作為連接上下節點、實現全過程拉通的緩沖,不同的定位將決定自動化立體庫的類型、規模、體量、模式、能力、布局等,定位不同可能導致立體庫的規劃和建設完全不同,投入規模和效益產出也是天壤之別。
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4.堅持以人為本,培養專業人才。在智能工廠環境中,物流系統是主體,是制造活動物質流的執行者,是制造活動的完成者;擁有人工智能的信息系統是主導,是制造活動信息流的核心,幫助人對物理系統進行必要的感知、認知、分析決策與控制,使物理系統以盡可能最優的方式運行;人是主宰,一方面,人是物理系統和信息系統的創造者,即使信息系統擁有強大的智能,這種智能也是人賦予的,所解決的問題、目標和方法等都是由人掌握的,另一方面,人是物理系統和信息系統的使用者和管理者,系統的最高決策和操控都必須由人牢牢把握。從根本上說,無論物理系統還是信息系統都是為人類服務的。從經營和運營的角度,需要基于全局、情感、權衡、取舍等做出決策的復雜過程,系統只能提供數據和決策支持,最終還需要管理者綜合判斷做出決策,比如戰略決策、產銷協同、應急處理等問題的決策。因此,無論系統的智能、智慧發展到何種程度,在可見的未來,工廠的經營必須要以人為本,工廠必然需要致力于培養符合工廠發展要求的供應鏈人才、物流人才、大數據算法人才和智能技術人才等。
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5.堅持職能整合,建立專業組織,堅持廣泛協同。物流運營管理是供應鏈思維的有效載體,需要跳出部門的隔閡,從價值鏈的層面搭建物流管理組織,未來的物流運營管理部門和供應鏈管理部門將融為一體,整合計劃協同、采購物流、生產物流、銷售物流、流程與信息化、持續改善與規劃等方面的職能和崗位,形成專業化的物流組織,并以供應鏈物流為中心,協同企劃、產品、營銷、銷售、采購、生產等業務組織,參與承擔企業運營管理中長期規劃、供應鏈網絡布局、短期計劃與執行、研產銷存協同平衡、流程體系建設以及數字化、網絡化、智能化建設等方面的職能,形成企業層面的一體化運營管理。
6.打造一體化計劃協同體系,建立各環節庫存標準。前文講到在供應鏈物流體系中,計劃是協同手段,庫存是平衡抓手,因此,企業需要大家一體化的計劃協同體系,橫向上涉及顧客、門店、經銷商、品牌商、工廠、供應商等節點之間的計劃拉通,包括銷售計劃、需求計劃、生產計劃、采購計劃、物流計劃等計劃之間的拉通與協同;縱向上包括長期年度規劃、中期產銷協同計劃、主生產計劃與作業計劃排程等各維度之間的傳承與呼應。而一個有效的計劃體系,需要將庫存標準納入其中,才能做出合理的判斷、計劃和調整,庫存標準包括供應商庫存、原材料庫存、半成品庫存、在制品庫存、成品庫存、渠道庫存、儲備庫存、慢動庫存等。從工廠運營的角度來看,大部分工廠需要進行物流計劃和庫存標準方面的“補課”。
7.建立基于物流自動化的連續流。在傳統的工廠中,從物料入廠,經過經驗、分裝、入庫、存儲、分揀、配送、半成品暫存、成品下線、成品入庫、存儲、出庫分揀、裝車的整個物流過程,存在很多的物流斷點,再加上生產本身也有很多斷點,導致管理復雜、流程冗余、過程失控、庫存遍布工廠等問題,多一個斷點,就多一分復雜度和風險。因此,在智能工廠中,需要借助機器人、AGV、輸送線、自動化立體庫、分裝設備、分揀設備、智能單元化技術、條碼識別/射頻識別技術、工位對接技術、分撥技術等,盡可能將整個物流過程連接起來,實現工廠端到端的連續流。關鍵點在于需要基于工廠的產能規劃計算出未來的物流量、庫存量等,結合物流管理的邏輯和能力規劃,選擇合適的設備和技術。在這樣的環境下,自動化立體庫往往不再是簡單的倉庫,而是節點間的緩沖和銜接器,這個“庫”可能是很小規模的庫,卻是整個物流系統的絕對中心。
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8.多種物流模式并存。一方面,工廠不應該追求全面的物流智能化,應根據物料及產品、訂單批量、產線模式、生產工藝等特征,制定差異化的物流模式,合理的、有效的才是最好的,因此,一個工廠可能同時存在人工作業、機械化、自動化、智能化的各種物流模式。另一方面,在個性化需求凸顯的環境下,工廠既有大規模批量生產,又有小批量定制生產,必然需要匹配不同的物流模式。第三,在一個物流系統中,需要滿足多模式、多場景、多種物料特征的需求,使得物流系統必然需要覆蓋眾多的業務場景,比如某家電企業的小件料箱立體庫,需要處理20多種業務場景,這對該系統的管理邏輯規劃、軟件和硬件實現等都提出了極高的要求。
9.搭建工廠物流運營平臺,開發物流應用APP:以物流運營邏輯和流程為主線搭建工廠物流運營平臺,將作為工業互聯網平臺的核心組成部分,并非獨立存在。所有物流基礎設施、物料和信息都被接入平臺,實現數字化接入、過程及運行數據采集、系統與實體的雙向通訊,并通過物流控制塔實現信息化、數字化和可視化管控??v觀現在眾多的工業互聯網平臺產品,往往在物流主線上存在缺失,無法實現物流的端到端數字化和可視管理,這是一個很重要的缺口,一個沒有全面考慮物流運營的工業互聯網平臺顯然是不完整的?;诠I互聯網平臺,未來將對現有的物流相關系統(如WMS、WCS、MES、SRM等)進行重構,基于各種應用場景或者問題的物流APP應運而生,比如:針對端到端的庫存管理、物流計劃、車輛調度、裝車配載、物流設備監控與預測性運維、能源監控、人員監控、產線配送等,都將結合工廠的應用場景開發成物流APP,這些APP通過工業互聯網平臺實現互聯互通?;诮涷灪椭R的積累,以及共同或相似的開發平臺、工具和工業微服務組件庫(包含大量的工業知識組件、算法組件、原理模型組件等素材),這些APP將逐步實現行業內或者跨行業的標準化,在較大的范圍內實現可復制或通用。
10、綠色低碳理念貫穿智能工廠價值鏈始終。智能工廠的生產、物流自動化率極高,在規劃、設計、設備選型、系統架構的過程中,就需要考慮綠色低碳的要求。智能工廠運營過程中,需要通過對設備運行狀態進行數字化監控,推動預測性運維,基于體積、重量、時間、任務等要素自動計算設備的最優化能源輸出方案,減少設備的效率和能耗損失。設備廠商、集成商或者生態圈、企業集群內將更多的出現集成的智能設備管理系統,基于眾多企業的設備運行大數據進行更加精確、有效的管理和維護,實現設備在車間、工廠、企業間的調撥以提高設備利用率等。另一方面,企業通過智能能源管理系統實現能耗的大幅降低。例如長沙格力生產基地的自動化率達到了62%,通過G-IEMS能源管理系統對能源使用進行全方位的可視化、智能化、精細化管理,2018年,長沙格力生產單臺產品能耗同比下降17.65%。未來,基于城市、產業集群、企業生態群、企業集群等建設智能能源管理系統,將更大程度的貫徹綠色低碳的發展理念。
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