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多品種跨批量制造企業精益倉儲研究與應用

2021-12-20 11:33| 發布者: www.artist-contribution.com| 查看:

摘要: 針對多品種跨批量制造企業倉儲管理中儲區規劃及貨位分配存在的問題, 從精益生產思想出發, 提出精益倉儲的理論, 建立基于精益思想的倉儲優化模型, 并結合ABC法對某企業的倉庫儲區進行優化, 提出具體應用方案。研究結果表明, 優化方案極大地提高了庫房的空間利用率, 縮短了物資出入庫時間。 ...
倉儲作為銜接采購、生產、銷售的重要環節, 是供應鏈管理的核心組成部分??蛻粜枨蟮亩鄻踊蛡€性化, 使得企業逐漸形成了兼具中小批量和大量生產的跨批量生產:同一批次的產品種類越來越多, 不同種類產品的批量跨度越來越大。企業產品向“多品種、跨批量、多批次、短周期”方向的轉變, 為制造企業、第三方物流企業以及配送中心的倉儲管理帶來新的挑戰。國內外學者對倉儲管理進行了一定的理論研究。庫位分配方面, Hsieh和Tsai[1]也提出了基于BOM分類的庫位分配方法。Potrc I等[2]以不同貨架類型和堆垛機不同速度特性為假設基礎, 仿真了多載具系統平均行程時間和吞吐能力的關系。肖建等[3]根據物料需求相關性和頻率, 設計了貨位分批的優化模型。柳賽男、李海娟等[4,5]討論了立體倉庫為全空狀態時的靜態貨位分配策略。馬殷元等[6]分析了自動化倉儲管理與設備控制系統的功能需求, 設計了基于以太網的設備監控通信協議分層模型。在諸多研究中, 針對多品種跨批量制造企業以及從精益思想的視角對倉儲管理問題的研究甚少。本文從精益生產思想的角度出發, 建立基于精益思想的倉儲管理優化模型, 對某多品種跨批量制造企業進行庫房布局優化應用。

1 基于TPS的精益倉儲

精益生產方式[7] (Lean Production) 是由日本豐田生產模式演化發展而來, 在麻省理工學院詹姆斯.P.沃麥克等人撰寫的《改變世界的機器》一書中正式提出。精益生產宗旨在于通過消除浪費來實現成本的最低化[8]。
目前, 由于倉儲管理中許多不合理的庫房布局或存儲策略, 以及庫管人員種種不得當的作業方式或操作活動, 倉儲運行過程產生很多浪費, 如表1所示。
精益倉儲管理 (Lean Warehouse Management) 的核心就是消除倉儲管理過程中存在的或者潛在的浪費。實施精益生產, 必須正確地確定價值識別浪費, 然后讓創造價值的各個活動不間斷地“流動”起來, 為企業帶來效益。實現倉儲部門各個活動流動的方法就是布局優化。經過對倉儲管理中浪費現象的分析和研究, 本文建立了基于精益思想的倉儲管理優化模型, 如圖1所示。
  
表1 倉儲運行過程中存在的浪費現象  下載原圖


表1 倉儲運行過程中存在的浪費現象表1 倉儲運行過程中存在的浪費現象
精益倉儲管理優化從人的主觀因素、物流動態因素和空間靜態因素出發, 綜合運用運籌學、工業工程、系統工程以及數學理論等多種方法, 結合定性分析、定量分析和個人經驗, 將物流動態因素的環節作為倉儲布局的核心環節, 并貫穿在布局優化的始終。
優化過程分四步走, 第一步根據物料的庫存量、流動率以及需求量, 規劃庫房的整體布局;第二步分析物料的屬性, 選擇科學合理的物料存儲策略和存儲方式;第三步, 在規范布局和明確儲區的基礎上, 依據一定的貨位優化目標和優化原則, 對貨位進行具體指派優化;第四步, 也是最重要的一步, 就是后期的實施、維護和持續改進, 借鑒質量環PDCA循環, 要求員工按照要求認真執行, 及時反饋發現問題, 進一步調整改進以便于做好倉儲工作。
圖1 基于精益思想的倉儲管理優化模型圖1 基于精益思想的倉儲管理優化模型  下載原圖
 
實施精益倉儲的目標就是合理規劃庫房, 提升作業效率, 降低管理費用;同時, 降低庫存, 加速資金周轉, 使管理標準化, 從而降低企業運作成本。換言之, 有效利用倉儲空間、搬運設備、保管人員以及其他能源, 能最大程度的減少物料搬運, 縮短揀貨作業距離, 降低企業成本, 使經濟效益最大化。

2 案例分析

某多品種跨批量制造企業是改制重組的投資主體多元化的現代企業, 隨著企業產值突破性的增長, 生產出現新特點, 產品種類達到數百, 批量從單件至上萬件不等, 為企業倉儲管理帶來了新的挑戰。由于資源有限, 企業尚未引進先進設備進行倉儲管理。如何在有限的庫房空間、多樣的物料品種以及落后的存儲搬運設備下, 運用科學有效的倉儲管理方法對倉庫儲區以及貨位分配進行改進與優化, 提高物料流動率和空間利用率, 同時節約企業倉儲運營成本, 成為目前企業亟待解決的問題。

2.1 問題分析

應用精益倉儲管理優化模型, 對該多品種跨批量制造企業倉儲部門活動流程及現狀分析, 主要有兩個問題:
(1) 物料種類繁多、規格復雜、盤狀包裝, 由于倉儲空間有限, 倉庫使用隨機存儲策略, 接收配送任務后, 需要臺賬查詢和人工找尋方式相結合, 大大浪費作業時間;
(2) 物料為盤狀包裝, 采用落地托盤堆碼方式存儲, 行車吊取物料之前, 需要人工輔助將盤狀物料立放, 若所需物料位于堆碼下方, 行車的吊取作業量則更大。

2.2 實施改善

實現倉儲區域優化管理的第一步, 就是對庫房進行優化。首先從合理的布局著手, 對物資和物資的流動進行有效的分析。
(1) 庫房布局優化
根據實際生產需求, 盤點倉庫物資, 按照絲材類別分類, 并依據ABC重點管理理論, 確定原材料出入庫頻率和原材料消耗量為分析的兩個關鍵因素。本文收集了該企業自2010年10月~2011年12月共15個月的物資出入庫次數以及消耗量臺賬記錄清單, 占庫存總量的98%以上的十四種原材料的合理規劃對整個庫房空間的合理利用起決定性作用。這十四種材料的月平均出入庫次數 (計算出小數的已修整) 和月平均消耗量之間的關系如圖2所示。
依據倉庫有限條件, 本著方便倉儲作業, 縮短搬運距離的原則, 將出入庫最頻繁、消耗量最大的三種物資1、2、3放置靠近出口處, 將出入庫頻率最低、消耗量最小的五種物資9、10、11、12、13放置遠離出口處;其他出入庫較為頻繁、消耗量較大的物資, 依次擺放在庫房中間位置;物資14現存量較大, 使用頻率及消耗量較低, 可進行特殊處理。同時, 將物資重量高的物資放置貨架低層, 將物資重量低的物資放置貨架高層。
圖2 物料月平均消耗量和出入庫次數關聯圖圖2 物料月平均消耗量和出入庫次數關聯圖  下載原圖
 
(2) 儲區二次規劃
有數據顯示在倉庫中的作業大約有60%[9]花費在了裝卸搬運以及工人行走等非核心業務上, 為了有效的提高揀選效率, 減少工人行走時間以及尋找貨物時間, 合理安排貨物的存儲位置是個行之有效的方法。鑒于該企業庫房倉庫空間有限并且物資多品種、小批量的現狀, 本文采取分類隨機的存儲策略。
考慮庫房物資為盤狀絲材, 以及庫房內行車的最大載重限制, 根據絲材厚度和重量, 設計1 m為一個貨架單元的重型橫梁式貨架, 可按需求以簡單的方式延長貨架, 采取插接組裝式結構, 單元貨格高度任意調整并且可拆卸。
(3) 員工培訓和持續改進
布局優化改進后, 企業實行員工上崗培訓并定期考核, 實施定置管理, 使用規范標識牌, 物料標識整齊有序、信息清晰明確, 物料取用方便快捷、盤點省時省力, 取得了明顯效果。
  
表2 倉儲區域改進前后情況對比表  下載原圖


表2 倉儲區域改進前后情況對比表表2 倉儲區域改進前后情況對比表

3 實施效果分析

經過改進與優化, 庫房的布局清晰規范, 物料擺放整齊有序并且存取便捷;存儲空間大大增加, 作業效率得到提高, 功能區位更加合理, 庫房更加干凈整潔, 作業環境變好, 企業形象得到了提升。

4 結束語

本文分析了多品種跨批量制造企業倉儲管理的特點, 提出了基于精益思想的精益倉儲管理思想并建立了優化模型, 并針對多品種跨批量制造企業進行實例分析。分析過程中, 采取四步走的方式:第一步分析物料的庫存量以及物料的流動率, 對倉庫整體布局進行重新設計;第二步, 選擇合理的物料存儲方式, 采用恰當的物料存儲策略, 規劃了物料的具體儲區, 縮短了庫管人員的物料找尋時間并降低了行車的吊取作業量。下一步工作, 將在貨位分配的基礎上, 依據一定的貨位分配原則和貨位優化目標, 對貨位進行優化從而縮短物料的揀取距離進一步提高庫房配貨的作業效率。