关于汽车零部件企业的线边物流升级优化建议
当前,中国汽车零部件企业普遍面临线边物流升级需求,线边物流直接人工效率衡量问题、应对频繁换型的问题亟待解决,高效的物流信息系统,通用型的物流器具、自动化物流设备能够帮助企业攻克难关。在线边物流规划设计或改造过程中,一定要注意正确步骤应该是信息流、实物流、物流器具。
在中国汽车产业链中,整车企业全力进行车型开发设计、整车组装和终端品牌经营,零部件企业负责零部件的模块化、系统化开发设计和制造,不同车型对零部件的设计和要求各不相同,汽车零部件企业需根据各主机厂订单情况进行排产,并且 “多品种、小批量”的生产特性尤为突出,这对我国汽车零部件企业线边物流的计划、组织、运作、管理等都有着极高的要求。与此同时,中国汽车行业进入“微利时代”,汽车零部件企业面临的市场竞争不断加剧,如何进一步优化线边物流,助力锻造生产制造优势,已经成为了汽车零部件企业的重点探究方向。
法雷奥集团是全球前十的汽车零部件企业,是全球各大汽车制造商的主要合作伙伴,在中国拥有35家工厂,12个研发中心。2020年,法雷奥中国主机厂配套销售额达20.82亿欧元,同比增长7%,占集团主机厂配套销售额的15%。
法雷奥集团中国区供应链总监、精益生产总监章增乐先生,曾带领法雷奥中国区供应链团队在大部分工厂成功实施电子拉动系统、APS高级排程系统,以及和生产相关的MES、E-workstation等项目。在他和他的团队的努力下,法雷奥中国区有5家工厂在供应链和精益生产的综合评分位列集团全球工厂10强。
章增乐先生拥有超15年以上的汽车行业供应链管理经验,对零部件线边物流优化有着专业且独到的见解。近日,他接受本刊记者采访,基于丰富的实践经验,对汽车零部件企业的线边物流状况进行了分析,并针对如何升级给出了具体建议。
章增乐
法雷奥集团中国区供应链&物流总监
线边物流系统设计规划中,必须要考虑一定的冗余,考虑物流设备的通用性,考虑物流系统的柔性,即使产品尺寸变化了,每小时消耗量变化了,工厂布局变化了,这套线边物流系统依然能适用。
记者:首先,请您总结分享中国汽车零部件企业的线边物流有哪些特点?
章增乐:我认为,当前阶段中国汽车零部件企业的线边物流主要有以下几个突出特点:
柔性。由于中国汽车市场的集中度远远没有欧美成熟市场那么高,所以国内汽车零部件企业经常面对的是多品种、小批量的生产。这就要求线边物流器具的设计和线边物流信息系统的设计必须满足高频次的换型需要,即最小的换型时间和最少占有空间的换型超市。
敏捷性。不可抗力导致的供应链中断和零部件国产化导致的短期质量问题(新零件投入量产的初期通常面临较多问题,诸如尺寸、外观、适配性、过程能力、性能等,这些问题需要在量产中逐步解决),会要求线边的物流系统能够快速对这种突发情况做出反应,以最小程度减少停线时间。
通用性。国内汽车市场的激烈竞争导致单车生命周期的缩短和对降低产品成本的极致追求,这就要求线边物流器具的设计和物流自动化设备能够具备一定的通用性,通过模块化的设计降低器具的改造成本。
可靠性。汽车零部件产品生产要求能够达到大规模的稳定输出,这不仅对零部件设计和制造过程提出了极高的要求,也对相应的物流器具,物流自动化设备,和信息系统的可靠性提出了要求。物流器具和物流自动化设备也应当达到所谓的车规级(这里的车规级主要借用零部件研发的概念,通常汽车上使用的零部件的耐久性、可靠性,以及使用环境适应性的要求远高于普通工业产品。联系到物流器具和物流自动化设备就要求其耐久性和可靠性上达到比其它应用场景上更高的水平)。
记者:目前,中国汽车零部件企业在线边物流的管理与运作当中面临哪些亟待解决的痛点问题?
章增乐:我认为汽车零部件企业线边物流的管理与运作普遍存在两大痛点问题亟待解决:
一方面,线边物流直接人工效率衡量的问题。
零部件产品设计的时候会考虑后期工业化当中的生产线平衡问题,不同工位之间的加工或组装时间能够接近于均衡,因此很容易就可以测量整条生产线以每小时计量的人工效率。但是,线边物流的作业往往无法做到均衡,虽然按“天”或者“班”计算线边物流的直接人工效率是比较稳定的,但一旦把统计要求变成每小时,就会发现人工效率的波动非常巨大,巨大到无法反应真实效率或者真实人工需求的程度。
这一问题会阻碍线边物流直接人工效率的优化和改进,好的线边物流系统需要能够驱动和迫使物流人员用一种稳定的节奏工作,并以“每小时”的级别自动衡量他们的工作效率变化。
另一方面,应对频繁换型的问题。
正如我前面说到的,中国汽车市场的集中度远远没有欧美成熟市场那么高,目前在我国一个项目每月的需求可能只有几千台,而在欧美成熟市场一个项目每月的需求可以达到几万台。而一家有月销售额上亿元级的中国零部件企业,可能需要同时为十几个项目供货,而同样情况,在欧美市场通常只需要为两三个项目供货。
在过去,为了应对 “多品种、小批量”的特性,我们尝试使用看板卡来拉动补货,这通常要求所有零件存在线边超市里,线边超市浪费了大量的厂房空间。即使有了大量的线边超市库存,生产线的换型对物流来说还是那么“突然”,因为线边物流工人永远只盯着看板卡所传递出来的补货信息,而对生产进度一无所知。
面对这一问题,我们行业企业急需更有效的信息传递系统和线边物流器具来对频繁的换型快速做出反应,并最大程度降低线边库存,减少线边超市对生产车间面积的占用。
记者:请您结合过往经验,谈谈汽车零部件企业在线边物流升级改造过程中通常会遇到的问题,以及该如何应对?
章增乐:在我看来,我们在线边物流升级改造中需要重点考虑两个问题,不然容易走弯路。
一是,先确定信息流策略还是实物流策略?
我的经验是先确定信息流策略。这并不是说一定要先确定某一种软件,信息流的载体可以是软件,可以是看板,可以是按灯,甚至也可以是一份表格和一张订单。具体采取哪种方式,这取决于所生产的产品品类的多少,共线的比例,生产的方式,库存的策略。但无论怎样都应当先把信息流策略确定下来,因为实物流策略永远跟随着信息流。
而在大多数零部件企业的实际操作中,线边物流器具往往由企业的工业化决定,随着生产线一起采购进来。等线边物流器具安装好了,实物流策略的腾挪空间就被卡死了,从而信息流策略的选择余地也就没有了。所以我们一定要注意,线边物流设计和改造的正确步骤是信息流、实物流、物流器具。
二是,线边物流升级一定要考虑硬件设备的通用性。
通常,我们会基于现有的物流数据,包括包装尺寸、重量、数量、每小时消耗量、路线、距离等来规划,规划过程虽然是用数据来说话,结果也比较科学,但是我们忘了,这些数据往往代表的是过去,一旦有了新的变量产生,这种基于历史的设计就失去了通用性。
所以在设计规划中,我们必须要考虑一定的冗余,考虑通用性,考虑柔性,即使产品尺寸变化了,每小时消耗量变化了,工厂布局变化了,这套线边物流系统依然能适用。
记者:您提到线边物流的信息流策略非常关键,并应该优先于实物流来制定。那么,在信息流策略制定方面您是否有比较好的经验可以分享?
章增乐:受丰田汽车的精益生产思想影响,过去我们最常用的信息流策略是补充式看板。实现补充式看板,到底是使用实体看板卡,空料箱拉动,电子看板,还是其它方式?这其实并不重要。因为,传统看板的运行逻辑(参照图1)中存在以下几点问题:
图1 传统看板运行逻辑示意图
1.每种物料的看板卡循环张数需要根据一定时间内的平均需求、消耗节拍、补货频率等因素来计算和调整。(计算过程比较复杂,一个变量发生变化,看板卡循环数量就发生变化)
2.每种半成品的加工批量也需要根据一定时间内的平均需求、下游消耗节拍、上游加工节拍、上下游产线的换型时间和换型频率来计算和调整。(计算过程更加复杂,一个变量发生变化,加工批量就会发生变化)
3.如果是实体看板卡,就经常发生看板卡丢失的情况,需要定期做看板卡审核。
4.必须在现场放置原材料和半成品超市,通常会涵盖所有需要用到的原材料和半成品,大量占用宝贵的生产现场面积。
5.对操作线工人和线边物流工人的执行力要求非常高,他们必须都严格按照规则来生产和上料。任何一个环节不合规,都会使得整个补料环节出错,导致停线后果。
那么如何解决这些问题呢?我们的经验是可以采取PULL-PUSH Hybrid(拉动−推动混合方案)来解决原材料上线的问题,其主要运行逻辑包括(参照图2):
图2 拉动-推动混合方案运行逻辑示意图
1.利用已经冻结的短期生产计划生成含有相关材料先后消耗次序和数量的清单。(PUSH推动的思想)
2.只有当现场按计划消耗掉了或者开始消耗前一批原材料时,线边物流人员才按计划把下一批会消耗的原材料送上生产线。(PULL拉动的思想)
3.当按计划开始消耗最后一批某产品需要的原材料时,这意味着计划中的换型即将发生,这时候线边物流人员开始按计划配送下一批产品所需要用到的原材料上线。(物料上线自动匹配生产换型)
4.当异常情况发生,生产线主管决定更换产品生产次序,相关原材料的消耗次序发生对应的改变,原材料上线的次序也发生对应的改变。(灵活性)
相比传统看板拉动策略,拉动-推动混合方案这一信息流策略的优点很多:
保留了拉动思想的精华,即,线边物流人员仅在需要的时候,把正确的材料送到正确的地方。
由于有冻结的短期生产计划的导入,原材料的消耗次序和数量得到了确定,这样就免去了看板卡和其循环数量的确定。即使平均消耗量发生变化,也不需要做出特别改变。
即将发生的换型信息自动的被传递给了线边物流人员,免去了人为的信息传递需要,提高了信息传递效率和有效性。
不使用线边超市,通过Kitting配套的方式上线,节省了线边物流面积。
消除了线边超市,可以逼迫生产严格按照计划来生产,避免过多生产,或生产并不需要的产品。
信息的生产和传递可以数字化,更容易和物流自动化设备来适配,实现整个上线过程的自动化。
记者:据您观察,未来中国汽车零部件线边物流升级将会面临哪些挑战?零部件企业需要重点关注哪些方面?
章增乐:我认为,未来线边物流升级的主要挑战不会来自于信息系统层面,因为现在的硬件和软件几乎能够满足我们所有对信息流的想象和规划,也就是说,只要企业能想到的业务流程,现有的硬件和软件都可以满足。
同时,我认为在信息系统层面需要继续努力的主要在于信息安全和大数据采集与应用。尤其是大数据采集与应用,采集什么信息,如何低成本地采集信息,如何让这些信息帮助我们持续改进工人的效率,物流系统的运行效率,设备的使用效率,设备的可靠性,以及现场布局的合理性,对此我有很大的期待。
相比信息系统,未来线边物流升级的主要挑战将来自于硬件的通用性上。即物流器具和物流自动化设备的通用性。目前每一个改造项目的物流器具和自动化设备几乎都是定制化的,这种定制固然能够最大程度满足我们目前的需求,但是无论从规模效应还是面对未来的变化来看,这种高定制化的改造和升级不具备可持续性。所以我认为,物流器具和物流自动化设备厂商应该在产品模块化和通用性上做出更大的努力。