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企业生产物流运营方式与管理-现代物流管理

【摘要】:第七章企业生产物流运营方式与管理学习目的与要求:通过本章学习,了解以MRP、MRPⅡ和ERP原理为指导的生产物流运营方式;重点理解并掌握以JIT(准时制)为目标、以TOC为依据的生产物流运营方式;理解MRPⅡ、JIT、TOC三种生产物流运营方式的不同点。重点理解并掌握以时间为基础的供应链生产运营方式及其管理方法。

第七章 企业生产物流运营方式与管理

学习目的与要求:通过本章学习,了解以MRP(物料需求计划)、MRPⅡ(制造资源计划)和ERP(企业资源计划)原理为指导的生产物流运营方式;重点理解并掌握以JIT(准时制)为目标、以TOC(约束理论)为依据的生产物流运营方式;理解MRPⅡ、JIT、TOC三种生产物流运营方式的不同点。重点理解并掌握以时间为基础的供应链生产运营方式及其管理方法。重点掌握客户化供应链延迟生产模式的结构模型及其选择方法。

第一节 以MRP、MRPⅡ、ERP原理为指导的生产物流运营方式

一、MRP(Material Requiring Planning——物料需求计划)

MRP是按照基于产品结构的物料需求组织生产,根据产品完工日期和产品结构制定生产计划,即根据产品结构的层次从属关系,以产品零件为计划对象,以完工日期为基准倒排计划,按各种零部件的生产周期倒推出它们的生产与投入的时间和数量,按提前期长短区别各个物料下达订单的优先级,从而保证在生产需要时所有物料都能配套齐备,不到需要的时间不过早、过多占压,达到减少存货量和减少资金占用的目的。

按照MRP的基本原理,企业从原料采购投入生产,到制成产品销售,从自制零件的加工到外购/外协零件的供应,从工艺的准备到设备的维修,从人力资源的配置到资金的筹措与营运等,都要围绕MRP进行,从而形成新的生产物流管理方法体系。从物流的角度,MRP实际上反映了一种物料流向的运作方式。其基本流程如图7-1所示。

该系统主要包括:主生产计划(MPS)、物料需求计划(MRP)、能力需求计划(CRP)、执行物料计划和执行能力计划等。生产物流的计划与控制就是在基于MPS的驱动下,围绕MRP,由物料清单表(BOM)与库存信息等基本数据进行的。

二、MRPⅡ(Manufacturing Resources Planning——制造资源计划)

图7-1 MRP运作基本流程

MRPⅡ的基本思想是把MRP同所有其他与企业生产经营活动直接相关的作业及资源计划整合,实现企业生产经营的系统化。从系统来看,MRPⅡ是一个闭环系统,一方面,它不单纯考虑MRP,还将与之有关的能力需求计划、生产作业计划和采购供应计划等考虑进去,使整个问题形成“闭环”;另一方面,从控制论的观点看,计划制定与实施之后,需要不断根据企业的内外部经营环境变化及反馈的信息适时做出调整,从而使整个物流系统处于动态优化之中。所以,它实质上是一个面向企业内部信息集成及计算机化的信息系统,即将企业的经营计划、营销计划、主生产计划、生产作业计划、物料需求计划和生产能力计划、现金流量计划,以及物料需求和生产能力需求计划的执行、控制等通过计算机信息平台有机地整合起来,形成一个由企业各功能子系统有机

结合的一体化信息系统,使各子系统在统一的信息平台下运行。这样通过计算机模拟功能,系统输出按实物量表述的业务活动计划和以货币表述的财务信息集成,从而实现物流与现金流、信息流的统一。

MRPⅡ最大的特点就是运用现代管理会计的方法,用货币形式说明执行企业“物料计划”带来的效益,实现物料信息同资金信息的集成。即把传统的账务处理同发生账务的事务结合起来,不仅说明账务的资金现状,而且追溯资金的来龙去脉。例如,将体现债务债权关系的应付、应收账款同采购业务和销售业务集成起来,同供应商、客户的业绩或信誉集成起来,同销售和生产计划集成起来等,按照物料所处位置、数量或价值变化,定义“事务处理”(Transac,ion),使之与生产相关的财务信息直接由生产活动生成。在定义事务处理相关的会计科目之间,按设定的借贷关系,自动转账登录,保证了“资金流(财务账)”同“物料流(实物账)”的同步和一致,改变了资金信息滞后于物料信息的状况,便于实时作出生产运营及相应的物流决策

三、ERP(Enterprise Resources Plannin——企业资源计划)

ERP的核心管理思想是供应链管理,即在MRPⅡ的基础上通过前馈的物流与反馈的信息流和资金流,把客户需求和企业的生产经营活动以及供应商的制造资源计划整合在一起,体现完全按客户需求生产产品的一种供应链管理思想和功能网络结构模式。它强调通过供应链企业间的合作,强调对客户需求快速响应、高度制造柔性的战略管理以及降低成本、实现效益目标等优势,从集成化的角度管理供应链。

ERP的特征概括起来主要体现在以下三方面:

1.ERP是一个面向供需链管理(Supply Chain Management,SCM)的信息集成系统。ERP除了传统MRPⅡ系统的采购、制造、销售、财务功能外,还增加了支持物料流通体系的运输管理、仓储管理(供需链上供、产、需各个环节之间都有运输和仓储的管理问题);支持在线分析处理(On Iine Analytical Processing,OLAP)、售后服务及质量反馈,实时准确地掌握客户需求动态;支持生产保障系统的质量管理设备管理、后勤管理;支持多种生产类型或混合型制造,汇合了离散型生产、流水作业生产和流程型生产的特点;支持远程通信、Web/Internet/Intranet/Extranet、电子商务(E-commerce、E-business)、电子数据交换(EDI);支持作业流(业务流程)动态模型变化与信息处理程序命令的集成等功能。

2.ERP采用网络通信技术,实现更为开放的不同平台之间的互动操作,加强了用户自定义的灵活性和可配置性功能,以适应不同客户的需要。

3.ERP系统同企业业务流程重组(Business Process Reengineering,BPR)密切相关。企业业务流程重组是为适应由信息技术的发展所带来的业务量增加、信息量敏捷通畅,企业必须进行信息的实时处理、及时决策而进行的一项包括业务流程、信息流程和基于供应链的组织架构的变革,把传统的MRPⅡ系统对环境变化的“应变性”(Active)上升为ERP系统通过网络信息对内外部经营环境变化的“能动性”(Proactive)。

四、三种生产物流运营方式的比较与相互关系

通过对上述三种生产物流运作方式的比较分析,可以看出:MRP是在产品结构的基础上,运用网络计划原理,根据产品结构各层次物料的从属和数量关系,以每种物料为计划对象,以产品完工日期为时间基准倒排计划,按提前期长短区别各种物料下达计划时间的先后顺序。它不仅说明了供需之间品种和数量的关系,而且说明了供需之间的时间关系。MRPⅡ是在MRP的基础上考虑了所有其他与生产运营活动直接相关的资源和作业,把物流、资金流、信息流整合起来,形成一个完整的生产运营信息系统,即人力、物料、设备、能源、资金、空间和时间等各种资源以“信息”的形式表现,并通过信息集成,对企业有限的资源进行有效配置、合理运用,以提高企业的竞争力,实现企业物流管理的系统化。而ERP又是在MRPⅡ的基础上通过前馈的物流与反馈的信息流和资金流,把客户需求和企业内部的生产运营活动以及供应商的制造资源整合在一起,形成了一种完全按客户/用户要求制造的供应链功能网络结构。它强调通过企业间的合作,强调对客户需求的快速响应、高度柔性的生产运营、实现高收益目标的高度集成的供应链管理系统。

另外,以上三种生产物流运营模式也体现出不同时期人们对生产物流的认知和发展,归纳起来是基于一种“拉”动式生产的物流管理理念,即从构成一个产品的所有物料出发,通过产品结构,一级一级地制定不同阶段的物料需求计划,在实践中不断完善、扩大运用范围,从一个企业的生产物流最终发展到互相有上下物料供应关系的企业之间的生产物流在计划与控制手段上的不断发展和完善,反映出生产物流的计划与控制与采购物流、销售物流的计划与控制息息相关性。

第二节 以准时制(JIT)为目标的生产物流运营

一、JIT的核心思想、原理与特点

(一)JIT生产物流的核心思想

JIT是起源于日本丰田汽车公司的一种生产管理方式。准时制生产方式的基本思想可概括为“在需要的时候,按需要的数量生产所需的产品”。它的管理哲学是通过生产的计划和控制及库存的管理,最大限度地消除浪费,要求每一生产环节严格按照标准作业进行生产,控制生产过程的在制品、半成品,从而消除“过量生产”和“过量储备”,杜绝无效劳动和库存冗余,使其库存量降低至最小程度甚至“零库存”。

以JIT思想为宗旨的生产物流运作方式,不仅是对一个企业的生产物流及时性的要求,它同样涉及与之有关联的供应商的生产物流能否及时到位(送达)的问题。所以,只有保证了采购物流、销售物流的JIT方式,才能真正保证生产物流JIT的实施。这又一次反映出生产物流的计划与控制与采购物流、销售物流的计划与控制息息相关性。可见,JIT是现代生产与作业管理的一场革命。

(二)JIT生产物流的基本原理

JIT生产方式是从装配到组装再到零件,当后一道工序需要时,才到前一道工序去拿取正好所需要的那些零件,同时下达下一时段的需要量,这就是JIT生产物流的基本思想——适时、适量、适度生产。可见,JIT是一种现代生产运营与管理方式,其核心是削减库存,直至实现零库存,同时又能使生产顺利进行。这种观念本身就是供应链物流功能的一种反映。而JIT应用于物流领域,就是指要将客户需要的商品以准确的数量在准确的时间送到客户手中,这里的“准确”就是“JIT”的意思,既不多也不少,既不早也不晚,刚好按需要送货。

(三)JIT生产物流的基本特点

1.JIT是一种积极的和动态的系统,它强调在批量、准备时间、提前期、质量及成本方面的持续改进,全面地对整个生产过程进行分析,减少不必要的作业和产品/零部件,降低库存,减少物料等待和移动的时间,对于问题采取事前预防而不是事后检查处理,从而消除一切浪费。

2.JIT系统是拉动方式——以看板管理为手段,采用“取料制”,即后道工序根据内外部客户需要(品种、数量、时间、质量)进行生产,一环一环地“拉动”各个前道工序的生产,对本工序在制品/零件所需的数量从前道工序领取,从而消除生产过程中的一切松弛点,实现产品“无多余库存”以至“零库存”,最大限度地提高生产作业的有效性。这种拉动方式有助于在工序间实现前一道工序的操作是把下一道工序作为客户来对待,下一道工序是用客户的眼光来检查上一道工序转来的零件,而这恰恰是实行全面质量管理的有效前提。

3.JIT采用强制性方法解决生产中存在的问题。由于库存已降低到最低状态,生产无法容忍任何中断,所以,整个生产过程必须精心组织安排,避免任何可能出现的“时滞”问题。

二、JIT生产物流的目标与实现JIT目标的手段

(一)JIT生产物流的目标

JIT生产方式将“获取最大利润”作为企业经营的最终目标,将“降低成本”作为基本目标。具体要达到以下目标:①质量目标:废品量最低。JIT要求消除各种引起不合理的原因,在加工过程中每一道工序都要求达到最好水平。②生产目标:库存量最低。JIT认为,库存是生产系统设计不合理、生产过程不协调、生产操作不良的证明。③时间目标:准备时间最短(零准备时间)。准备时间长短与批量选择相联系,如果准备时间趋于零,准备成本也趋于零,就有可能采用极小批量。④生产提前期最短。短的生产提前期与小批量相结合的系统,应变能力强,柔性好。⑤减少零件搬运:搬运量低。零件送进搬运是非增值操作,如果能使零件和装配件运送量减少,搬运次数减少,可以节约装配时间,减少装配中可能出现的问题。⑥机器损坏低。⑦批量尽量小。

(二)实现JIT目标的手段

为了实现JIT的目标,JIT生产方式的基本手段可以概括为下述三方面:

1.生产流程化。即按生产产品所需的工序从最后一道工序开始往前推,确定前面一道工序的类别,并依次恰当的安排生产作业流程,根据作业流程与每个环节所需库存量和时间先后来安排库存和组织物流,尽量减少物料/零件在生产现场的停滞与搬运,让物料/零件在生产过程中顺畅地流动。在客户需要的时候,按客户需要的数量和时间生产和配送。为了实现这一目标,企业首先要致力于生产的同步化,即工序间不设“中间仓库”和“缓冲库存”,前一道工序加工结束后,使其立即转到下一道工序去,尽量缩短作业更换时间,以此来缩小生产批量。生产的同步化通过“后工序领取”的“看板方式”来实现。后工序只在需要的时间到前工序领取所需的加工品;前工序中按照被领取的数量和品种进行生产。这样,生产的最后一道工序即总装配线成为生产的出发点,生产计划只下达给总装配线,以总装配为起点,在需要的时候,向前道工序领取必需的加工品,而前道工序提供该加工品后,为了补充被领走的量,必向再前道工序领取,这样把各个工序都连接起来,实现同步化生产。

2.生产均衡化。均衡化是实现适时、适量生产的前提条件。在制造阶段,均衡化通过专用设备通用化和制定标准作业来实现。所谓专用设备通用化,是指通过在专用设备上增加一些工夹具的方法使之能够加工多种不同的产品/零件。而标准化作业是实现均衡化生产和单件生产、单件传送的重要前提。标准化作业主要包括标准周期时间、标准作业顺序、标准在制品存量3个内容。它们均用“标准作业组合表”来表示。

3.资源配置合理化。资源配置合理化是实现降低成本目标的最终途径,具体指在生产线内外,所有的设备、人力资源和零部件都得到最合理的配置,在最需要的时候以最及时的方式到位。

图7-2明确而简洁地表示了丰田准时化生产作业方式的体系构造,同时也表明了该体系的目标以及实现目标的各种技术、方法、手段和相互间的关系。

图7-2 丰田准时化生产方式的技术体系构造

三、从准时物流(JIT)到实时物流(RTL)

(一)实时物流与生产的关系

实时物流(RTL)是顺应新经济变革的现代物流理念。与传统物流理念区别在于:实时物流不再是传统的规模经济学的范畴,而是立足于时间的经济管理学,核心是恰好在需求的时候到达。实时物流不仅关注物流系统成本,更关注整体经营系统的响应速度与价值;不仅是简单地追求生产、采购、销售系统中的物流管理与执行的协同与一体化运作,更强调与企业经营系统的融合,形成以供应链为核心的经营大系统中的物流响应与执行速度,使商流、物流、信息流、资金流四流合一,真正实现企业追求“实时”的理想目标。

实时物流方式的采用可以加快货物的流通速度,降低库存水平,使补货更加精确,达到降低成本、提高服务水平的目的。高效、灵活的生产体系,离开了实时物流的支持是根本无法实现的。

(二)实时物流与现代物流技术

实时物流系统体现在企业的完整业务集成系统之中,它不仅仅是涉及企业本身的系统,而且通过企业的供需链而与企业的上游供应商、下游客户/用户及第三方物流服务商相联系,因此涉及的范围远远比企业本身的ERP(企业资源规划)系统复杂得多。

从整体上看,中国企业物流系统集成的四个层次中(硬件集成、业务集成与应用集成、企业集成、企业间集成),目前大多处于较低层次的集成(硬件集成),缺乏较高层次的集成(对企业业务流程的统一集成,特别是不同业务之间以及企业间业务的集成),这与世界先进企业相比存在巨大的差距。要逐步认识并实践高层次的企业集成,即实现对企业内部的物流、信息流与资金流进行一体化集成管理,需要一个企业集成实施框架。该框架可以对企业的所有主要业务进行信息集成、功能集成和过程集成,将企业物流业务融合于企业的物料采购、制造、销售、财务、技术等运行系统当中。这些运行系统在统一的运行平台上,完成各个业务信息的输入、处理、传递和存储。

实时物流系统必须与企业的信息化系统结合,必须与企业硬件系统集成。其中,建立“实时物流系统”的关键是建立物流实时信息系统,信息系统依靠信息化、协同化、智能化、可视化等技术实现;基础作业系统需要依靠现代化的物流技术装备支撑,依靠标准化、机械化、自动化的技术装备来实现。

(三)丰田公司的实时(RTL)物流管理

1.零部件厂商对整车企业的实时物流供应。在实施实时物流中,丰田公司取消了仓库的概念。例如,丰田公司只设“置场”临时堆料,原材料和零配件只在此堆放几个小时,短的只有几分钟,就被领用。在”看板”方式下,许多零件是等到下一个制造过程需要的几个小时才上线生产。为使物流跟上生产的步伐不造成缺货或生产延误,丰田公司采用了全新的“拉”的方式,即在需要时由后道工序的人员去前道工序领取加工品的“领取方式”,此种方式存在于整个生产范围(包括企业外部的零部件、原材料的供给)。这种方式使主动权掌握在主机厂手中,使得在需要时得到物流的实时服务。

实时生产能发挥作用,除了要求准时化(JIT)生产外,还需要零部件厂商的实时物流做保障。为此,丰田公司采用了CAD/CAM技术,产品设计通过电脑分解画面进行,并根据此资料设计车体的各部分构造,再用CAM生产出样机模型,然后分派给零部件厂商,以适应适时生产的需要。零部件厂商大多位于同一个工业园区,这样不仅降低了运输成本,使运送途中的损耗降低到最低程度,而且降低了所需的库存量。

零部件厂商和主机厂的关系是一种长期的、稳定的战略合作关系。一个零部件厂商的绝大部分产出都供应给一个或两个主机厂,而主机厂一般会在零部件厂商那里拥有一定的股份和指挥权。由于在长期交易关系中居于支配地位,主体厂可以要求协作企业采用“最佳时态”供货制,通过适时适量供应零部件来降低库存,提高有效开工率。实时物流的要求者会提供一定的资金、技术援助以推广实时生产和实时物流的理念和方式。同时零部件厂商会建立一定的缓冲库存以备不测,以免失掉长期的合同。虽库存不能完全避免,但数量则可大大降低。

2.整车企业对经销商及顾客的实时物流服务。丰田公司将JIT生产体制和销售网络相结合,将日本全国经销商的电脑和丰田总部的计算机中心联网,销售人员可以将客户订货信息即时通知生产部门,从而形成一个大规模的信息系统平台,订货手续大为简化,订单当天就可以传入丰田总部的计算机中心,交货时间就可以减少10天以上,而且经销商的库存也减少70%~80%,大幅度降低了存货成本。由于建立了“灵活销售体系”,将产品分成小批量,以更快的速度销售出去,进一步降低了产品在流通领域的费用。

在运输方面,对于出口海外的产品,丰田公司所在的丰田市距海岸只有50公里,汽车可以一直由生产线开到码头,而远洋货轮也实时地等待装船,消除了由于必须凑齐一定数量的汽车才能装船的库存数量和费用。到岸以后,由计算机分配,直接交至各经销商手中,中间不需要仓库存储,又大大降低了产品的在途库存。

第三节 以约束理论(TOC)为依据的生产物流运营方式

生产系统是将一定投入(生产要素)转换为特定输出(产品或服务)的有机整体,也是物流的输入—输出系统。系统的特征表明,在一定的目标下,任何系统都可以想像成由一连串的“环”构成,环环相扣,并且存在着一个或者多个相互矛盾的约束关系。因此,要提高系统产出,必须尽可能打破各种约束,找到整个系统中最薄弱的一环,这就是约束理论(Theory of Constraint,TOC)思想的出发点,美国生产及库存管理协会(American Productand Inventorv Control Societv,APICS)称其为“约束管理”(Constraint Management,CM)。

一、TOC的基本思想及在生产物流中运用的关键点

约束理论把企业看做是一个完整的系统,认为任何一种体制至少都会有一个约束因素,犹如一条链子,是链条中最薄弱的一环决定着整个链条的作用一样,正是各种各样的制约(“瓶颈”)因素限制了企业生产能力和利润的增长。因此,基于企业在实现其经营目标的过程中现存的或潜伏的制约因素,通过逐个识别和消除这些约束因素,使得企业的改进方向和改善策略明确化,从而更有效地实现其“有效产出”目标。为了达成这一目标,约束理论强调,①在能力管理和现场作业管理方面寻找约束因素。②把重点放在“瓶颈”工序上,保证“瓶颈”工序不发生停工待料,提高“瓶颈”作业中心的效率,从而得到最大的有效产出。③根据不同的产品结构类型、工艺流程和物料流动的总体情况,设定管理的控制点。例如,如果制约因素来自于市场,则根据市场的约束制订物料的同步生产送达规划,生成主生产计划(MPS),MRP/CRP也同步运行。

约束理论于生产物流系统运用的关键点主要有两点:

(一)生产物流系统衡量的作业指标体系

生产物流系统衡量的作业指标有以下三种:①有效产出(Throughput)——企业在某个规定时期通过销售获得的货币(同产出量概念不同,没有销售的产品只能作为库存处理,是没有实现目标的货币投入,也是一种浪费)。②库存(Inventory)——企业为了销售有效产出,在所有外购物料上投入的资金。③运行费用(Operating Expenses)——运行费用包括了除材料费以外的成本,库存保管费也包括在运行费用中,是企业在某个规定时期为了将库存转换为有效产出的费用。

各种指标的关系公式为:

有效产出=销售收入-外购物料成本

运行费用=产品总成本-外购物料成本

净利润=有效产出-运行费用

存货利润率=净利润/库存

生产率:有效产出/运行费用

存货周转率=有效产出/库存

(二)寻找系统资源的“瓶颈”约束

TOC认为,在生产系统中,有效产出最低的环节决定着整个系统的产出水平,因此,任何一个环节只要它阻碍了企业去更大限度地增加有效产出,或减少库存和运行费,那么它就是一个“约束瓶颈”。所以,找出系统的“瓶颈”(约束),充分利用“瓶颈”(约束),由“非瓶颈”配合“瓶颈”,打破“瓶颈”(约束),再找下一个“瓶颈”(约束),别让惰性成了最大的约束,也就是持续不断地改善。

二、TOC的系统化原则

TOC的基本思想是由九条具体的原则来描述的。

(一)生产系统“瓶颈”资源的原则

原则1:“瓶颈”控制了库存和有效产出。

原则2:“非瓶颈”资源的利用程度不由其本身决定,而是由系统的约束决定的。

原则3:“瓶颈”上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失。

原则4:“非瓶颈”资源节省的一个小时无益于增加系统有效产出。

原则5:资源的“利用”(Utilization)和“活力”(Activation)不是同义词。

原则6:编制作业计划时考虑系统资源约束,提前期是作业计划的结果,而不是预定值。

(二)系统物流原则

原则7:平衡物流,而不是平衡生产能力。

原则8:运输批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量。

原则9:批量大小应是可变的,而不是固定的。

三、基于TOC理论的生产物流分类

要识别不同因素对生产能力的约束,找出问题出在何处,崔介何教授认为手段之一就是从“物流”着手,只有通过对企业中“物流”的分类,认识它们各自的薄弱环节(“瓶颈”)所在,才能有针对性地进行计划与控制。

根据不同类型“物流”的特点,一般将从原材料到成品这一“生产物流”分为三种类型,如图7-3所示。

(一)“V”型企业

生产物流结构表现为:由一种原料加工或转变成许多种不同的最终产品。如炼油厂、化肥厂、钢铁厂等企业,其工艺流程一般来说比较清楚且设计简单,生产提前期较短,企业的“瓶颈”识别及控制与协调也相对容易。其特点主要有:最终产品的种类较原料的种类大得多;所有的最终产品,其基本的加工过程相同;企业一般是资金密集型且高度专业化的。

(二)“A”型企业

生产物流结构表现为:由许多种原材料加工或转变成一种最终产品。如造船厂、飞机制造厂等,其物料清单(BOM)和工艺流程较复杂,企业的在制品库存较高,生产提前期、制造周期较长,“瓶颈”不易识别,计划以及工序间的协调工作繁多琐碎。特点是:由许多制成的零部件装配成相对较少数目的产品,原材料、零部件较多;一些零部件对特殊的产品来说是唯一的;对某一产品来说,其零部件的加工过程往往是不相同的;设备一般是通用型的。

图7-3 “V”型、“A”型和“T”型三种物流类型的企业

(三)“T”型企业

生产物流结构表现为:由许多种原材料加工或转变成多种最终产品。如制锁厂、汽车制造厂等企业。其特点主要包括:由一些共同的零部件装配成相对型号较多的产品;许多产品的零部件是相同的;但零部件的加工过程通常是不相同的。

实际上,一个企业的“生产物流”往往不止一种类型,可以根据占主要地位的“生产物流”来相应地划分企业。以下是三种类型企业不同物流特点的对比,如表7-1所示。

表7-1 三种物流类型企业对比表

另外,从企业的制造资源来看,考虑到“瓶颈”的存在,“物料”所经过的制造资源,将存在“瓶颈”与“非瓶颈”之分。而“瓶颈”与“非瓶颈”的关系,通过考察以上三种类型企业的物流可以看出,它们之间存在着四种基本的关系,如图7-4所示。分别是:从“瓶颈”到“非瓶颈”资源[图(a)]从“非瓶颈”到“瓶颈”资源[图(b)];“瓶颈”资源和“非瓶颈”资源到同一装配中心[图(c)];“瓶颈”资源和“非瓶颈”资源相互独立[图(d)]。

图7-4 “瓶颈”资源与“非瓶颈”资源的关系

第四节 MRPⅡ、JIT、TOC三种生产物流运营方式的比较

MRPⅡ、JIT与TOC是在不同时代、不同经济环境与生产经营环境下产生的不同的运营管理方式,但从组织生产物流的角度看,三者在以下几方面各有其所长。

一、在生产运营条件与生产物流专业化技术方面

MRPⅡ是为了适应客户对产品个性化、多样化,交货期缩短的要求,基于MRP发展起来的运用计算机对不同产品的物料需求进行系统管理的技术方式。MRPⅡ方式源自于大量生产,生产专业化程度较高。初期适用于产品种类、结构变化不大和生产流程较稳定的环境,后期随着MRPⅡ向ERP的拓展,亦逐渐面临产品变化多,特别是多配置项的生产与客户要求,对专业化依赖性减弱。

JIT产生于客户需求为多品种、中小批量且资源、资金缺乏,难以建立高度专业化生产线时期。其出发点是把制造过程中的浪费(如在制品存储、残次品、生产时间等等)降到最低限度。由于客户对产品多样化的需求拉动了对生产敏捷性的需求以及生产物流专业化程度的提高,后期的JIT也逐渐适用于强调对生产线进行干预的柔性化生产线上。

TOC是基于频繁多变的市场波动使得企业内部生产能力不平衡的背景,迫使企业生产过程中每道工序在批量大小、提前期及库存量等各项指标都要适应这种动态的变化。所以,初期多应用于离散型生产环境。随着经营环境向买方市场转换,来自企业外部的约束以及企业内部的隐性约束日益重要起来,同时应用也拓展到化工、饮料、酿酒等流程型环境。

二、在生产物流管理手段方面

(一)从制定生产物流的计划方式看

MRPⅡ采用集中式的物料计划方式,计算机系统首先建立一套规范、准确的零件、产品结构及作业流程等数据系统,并在系统中维护准确的库存、订单等供需数据,MRPⅡ据此按照无限能力计划法,集中展开对各级生产单元以及供应单元的生产与供应指令。

JIT采用看板管理方式,按照有限能力计划,以总装配为基点,从后向前逐道工序逆向传递生产中的取货指令和生产指令,各级生产单元依据后道工序所取数量组织生产供应。

TOC先安排约束“瓶颈”环节上关键件的生产进度计划,以约束“瓶颈”环节为基准,把约束“瓶颈”环节之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定,并进行一定优化,然后再编制非关键件的作业计划。

(二)从平衡生产能力的方式看

MRPⅡ提供能力计划功能。由于MRPⅡ在展开计划的同时将作业指令落实在具体的生产单元上,因此根据生产单元的初始化能力设置,可以清楚地判断生产能力的实际需求,由计划人员依据经验调整主生产计划,以实现生产能力的相对平衡。(www.chuimin.cn)

JIT在计划展开时基本不对生产能力的平衡作太多考虑,企业以密切协同的方式保持需求的适当稳定,并以高柔性的生产设备来保证生产线上能力的相对平衡。总体能力的平衡一般作为一个长期的规划问题来处理。

TOC首先按照能力负荷比把资源分为约束资源和非约束资源,通过“五大核心步骤”与思维流程(TP)来消除“约束”,改善作业链条上最薄弱的一环。同时,注意“约束”是动态转移的,通过TOC管理手段的反复应用以实现企业的持续改进。

(三)从物料采购与供应的方式看

基于MRPⅡ的采购与供应系统主要根据计划系统下达的物料需求指令进行采购,其工作主要围绕如何保证供应,同时降低采购成本。

JIT将采购与物料供应视为作业链的延伸部分,即为看板管理向企业外传递需求的部分。实际生产中,由于企业间多已建立密切的合作关系,所以供应商一般亦根据采购方提出的需求组织生产供货,保证生产的衔接和顺利进行。此种情况,采购供应部门更像协作管理部门。

TOC具体运行需要大量的数据支持,如产品结构文件、加工工艺文件以及加工时间、调整准备时间、最小批量、最大库存、替代设备等。物料采购提前期不事先固定,是由上述数据共同决定的函数。物料的供应与投放则按照一个详细作业计划来实现,即通过“绳子”来维系同步化。

(四)从对物料质量的管理方式看

MRPⅡ对出现的物料质量问题视为概率性问题,允许一定的废品,在最终检验环节加以控制:系统可以设置某些质量控制参数,借助生产中质量信息的反馈,事后帮助分析出现质量问题的原因。

JIT在每道生产工序中控制物料质量,进入下一道工序时要确保上一道工序送来的零件没有质量问题,一级一级控制直至最后完成制成品,以生产全过程中的质量控制代替最终检验,消灭废品。如果发现质量问题,一方面立即组织解决;另一方面可以停止生产,确保不再生产有质量问题的产品,将质量问题消除在萌芽阶段。

TOC一方面,在约束环节前设置质检,以避免前道工序的波动对约束环节的影响;另一方面,当质量因素成为一个无形约束时,通过“五大核心步骤”与思维流程的一系列工具来找到突破点,避免质量问题带来的问题波及到约束“瓶颈”环节。因为“约束”上一个小时的损失就是整个系统一个小时的损失。

(五)从物料库存的控制方式看

MRPⅡ一般设有各级库存,强调对库存管理的明细化、准确化。库存执行的依据是计划与业务系统产生的指令。为应付生产与供给的波动,必须有一定的物料安全储备。在适应客户需求的前提下,控制少量在制品库存,以保证连续生产,压缩产成品库存。

JIT在生产线上一般不设原材料、在制品、半成品库存,只有当需要时才按时间、数量要求供应,所以基本没有库存。生产直接面对客户,追求零库存,消灭一切浪费。

TOC强调要合理设置“时间缓冲”和“库存缓冲”,以防止随机波动,使约束“瓶颈”环节不至于出现等待的情况。合理设置“缓冲器”,以配合约束环节的“鼓点”。物料库存数量与投放速度由“绳子”来控制,与约束环节的“鼓点”相协调。产成品储备取决于约束环节的位置。例如,如果产成品运输是约束,则应允许储备适量的产成品作为缓冲。

总之,MRPⅡ的目标是有效合理地利用资源,改善作业计划,压缩库存;JIT的目标是追求尽善尽美,实现“零库存”;而TOC认为企业目标是在现在和将来实现更多的盈利,并由增加有效产出、降低库存、降低运营成本来实现。MRPⅡ与TOC结合可以考虑在企业级的生产计划中应用MRPⅡ,计划周期可以为周,分厂级的作业计划由TOC中的DBR来完成,计划周期可以为天,对重点控制的环节还可以进一步细化:两者的结合在于资源和信息数据的共享和沟通。

三、在企业间协作环境方面

MRPⅡ系统是在整个社会处于一个比较完善、规范的市场环境下(以美国为代表)产生与推行的,企业间不强调密切的协作关系,但一般都遵循一套规范的市场运作程序,如业务往来规范、合同执行规范、运输管理规范、生产协作规范、财务往来规范等。

JIT系统产生初期正处于社会资金与需求都不足的经济环境下,整个社会生产系统基本上处于离散状态,采用分级协作的方式进行协调合作,而未采用完全自由的市场竞争方式进行社会分工,在此基础上建立的JIT的合作关系。随着市场经济的发展,整个供应链企业间的协作氛围正日益加强。

TOC产生初期,市场的多变性已经非常明显,生产能力的平衡实际上是做不到的,企业转向追求彼此间物流的通畅无阻。随着经济全球化发展,各个企业都是供应链上的“一环”,当某个薄弱环节给企业带来不通畅时,企业就要设法消除这一“瓶颈”,实现新的均衡和产能的突破。

第五节 以时间为基础的供应链生产运营

一、基于时间导向经济学的供应链物流管理

最近几年中,企业的经营已由技术导向经过顾客导向发展为时间导向,谁能缩短他们的产品上市时间,谁就能赢得更多的顾客,谁就会赢得更大的竞争优势。在复杂多变的市场环境下,时间是赢得竞争优势的利器之一。而供应链管理就是基于时间的一种对产品流程的各个环节的统筹。

(一)供应链中的时间价值

随着技术的进步,特别是信息技术的发展,顾客需求向个性化、多样化发展,产品生命周期越来越短,需求的不确定性越来越高。因此,对于产品响应速度的要求也越来越高。例如,曾有一个时期美国通用汽车公司(GM)因其响应时间过长而丢失了20%的客户,而且还有40%的客户尽管购买了他们的产品但对响应速度却不很满意。这种情况在其他行业也普遍存在。

近年来的研究发现:通常生产中真正用于提高产品价值的时间仅占全部时间的5%,这就意味着95%的时间被浪费掉了。在整个供应链中情况更为严重,只有0.1%的时间被用来“创造价值”,这说明对于超过99%的时间来说“合理调配”根本就没做到。对许多问题来说,准确预测需求量通常十分困难,而且距离需求发生点越远预测越不准确。比如说,在IT工业中提前一个月的预测约有5%的误差,提前2个月约有20%的误差,而提前3个月就约有50%的预测误差,若再长时间的话,预测就会比掷硬币来决策还不准确了。所以缩短订货与交货的间隔时间是提高预测精确度的一种有效的方法。而且,压缩运作时间将大大地减少库存水平,特别是安全库存水平,从而降低成本。传统观念认为如果要减少提前期就必须投入更多资源,而这将提高成本。但实际研究并不支持这种说法。实际情况是:提前期减少时,成本不但不会提高反而会减少;产品品种增多,提前期减少时,成本并不提高而是减少。因此,如何合理安排时间,提高响应速度,减少存货,减少资本占用及减少资本成本,是以时间为基础的供应链生产运营管理研究的主要内容。

(二)基于EDI的供应链管理方法

EDI是指以一定形式的标准商业文件由一个公司的计算机系统通过电子传递方式传向与它有贸易关系的公司的计算机系统。采用EDI使得供应链上的各成员企业都能迅速听到客户需求的呼声,并依靠柔性制造、自动化仓库和信息支持系统对需求作出快速响应。

基于EDI的供应链管理的一般做法是:当零售商与顾客发生一次交易后,其数据由POS机通过EDI进入供应链的数据库,与原有的预测信息对照,以了解其差异,调整后的预测信息再考虑促销或特殊消费的信息,得到尽量接近实际需求情况的新预测值,供应链上的企业根据这个较为准确的预测值安排生产和供货。这种方法的优点是快,更重要的是它在一定程度上改变了传统的物流运作方式。它不仅是一种新的通讯技术和传递方式,而且也是联系国际生产和国际商务活动的重要桥梁,是未来世界经济发展中的一个重要的基础设施。从EDI在各国的发展趋势看,EDI在商业领域中的应用和发展将会给国际商务活动乃至全球的社会活动带来一场结构性的革命。

(三)基于时间的产品—供应链匹配

在激烈的竞争环境中,企业的管理人员总是将选择与其生产的产品(或提供的服务)相适应的过程作为企业的战略选择。将产品按生产批量大小和个性化程度(通常越标准化的产品生产批量越大,个性化的产品生产批量则较小)通常可分为四类:单件小批量、小批量、大批量、大量,对应的个性化程度从高到低;同时将生产过程按其联系程度分为单件生产(Pro Ject)、作业生产(Job Shop)、批量生产(Batch Flow)、流水线生产(Line Flow)、连续生产(Continuous Flow)五类。按照这样的划分,哈佛大学的Hayes教授构造了一个产品—过程矩阵来表达产品与生产过程的匹配关系。两者相匹配如果落在对角线附近,说明两者匹配很好;如果两者相匹配远离对角线,则说明两者匹配不好,这时要么生产达不到经济规模,要么生产能力严重过剩,两种情况都将导致成本升高,从而在竞争中处于劣势。

因为产品的不同性质与生产和供应链的运作过程是密切相关的,因此,根据产品的生命周期、需求稳定程度及可预测程度等将产品可分为功能型产品(Functional Products)和创新型产品(Innovative Products)两大类。功能型产品是指那些为满足顾客基本需要的产品。这类产品一般生命周期长、市场需求比较稳定、可预测性较高,但单位利润通常较低,如日用消费品等。相反,创新型产品对市场来说很新,因此需求的不确定性很高。例如时装、IT产品等。一旦畅销,其单位利润就会很高,随之会引来许多仿造者,基于创新的竞争优势会迅速消失,因此,这类产品无论是否畅销其生命周期均较短。

从功能的角度,供应链可以划分为物理功能(Physical Function)和市场调解功能(Market Mediation Function)两大类。实现物理功能的费用主要包括生产、运输、库存等方面的费用;而市场调解的费用主要指供大于需造成的损失,或供低于需而失去的机会收益。对于功能型产品,由于市场需求比较稳定,比较容易实现供需平衡,所以对这类产品重点在于降低其生产、运输、库存等方面的费用。在这种情况下,对供应链各成员企业来说,最重要的是如何利用供应链上的信息,协调他们之间的活动以使整个供应链的费用降到最低(从而提高效能)。对创新型产品而言,市场的不确定性是问题的关键。因而,管理者应将其注意力集中在市场协调费用上。这时管理者既需要利用供应链中的信息,还要特别关注来自市场的信息。这类产品选择供应链时,首先应该考虑的是供应链的响应速度和柔性,只有响应速度快、柔性程度高的供应链才能适应多变的市场需求,而实现速度和柔性的费用则退为其次。总结上述分析,我们可以归纳出类似于产品—生产过程矩阵的产品—供应链矩阵。

二、以时间为基础的延迟生产物流管理

如何将供应链中的所有活动联系起来,进行整体运作和管理,以尽可能低的供应链运作成本快速响应客户多样化的需求,已经成为现代企业追求新的竞争优势的一种必然趋势。为了寻求这种新的竞争优势,企业必须“以需求订单为中心”,将客户化生产和供应链管理一体化,实现客户化供应链管理(Customized Supply Chain Management,CSCM),进而提升供应链各节点企业的市场应变能力和整体竞争能力。而延迟生产(Postponement Prduction)方式作为一种有效地降低企业预估风险的方法和手段,已较多地应用于生产物流系统的运作中。

(一)延迟生产物流的概念与内容

以时间为基础的物流战略是以整个供应链减少库存为目标的。而以时间为基础的物流管理方式是建立在与准时制(JIT)和减少总成本相关的两个概念——延迟与集运上的。

延迟提供了一种减少物流预测风险的策略。在传统生产计划安排中,大多数的库存是按照对未来市场(客户)的需求(而不是实际需要)预测进行的。如将一种产品的最后制造和配送延期到收到了客户的订单后再进行,则不合适或错误的生产及库存就能减少或消除。因此两种延迟形式——生产延迟(或形成延迟)和物流延迟(或时间延迟),对于形成物流是至关重要的。

延迟生产的核心内容是:企业在生产过程中,利用生产的延迟尽可能推迟产品的定制活动或物流活动的时间,以减小预测风险,使整个产品生产中不同产品需求的相同制造过程尽可能最大化,而对定制需求或最终需求,体现个性化需求的部分的差异化制造过程尽可能被延迟。

延迟策略可看做一个在供应链中把“拉”式系统和“推”式系统结合起来的方法,即无差别的产品部分按照预测进行生产和运输,而差别的部分根据客户需求作出回应。因此,供应链从差别化的部分变为“拉”式供应链。

通用产品在工厂生产,然后延迟的区别在分销渠道中的供应链。为向顾客迅速交货,延期通过在顾客附近使一个产品最后成型,带来了一些意想不到的供应链效率。最初的工厂可以生产基础样式的产品,运送到顾客附近的仓库或配送中心,在那里,最后的“成型”根据对每个顾客的订单来添加。这就削减了总的存货量,同时产品基础样式在大量生产时是经济的。此外,高价值的产品只是按照顾客订单生产并立即装运,因而它们处于存货的时间相对短,加上顾客得到更快的回应,更有可能收到订单要求的所有商品,顾客服务水平提高。

(二)基于供应链的延迟生产模式

延迟主要分为两种:一种称为形式延期(或生产延期),它避免了企业根据对最终产品形式的预测生产不同形式的产品;另一种称为地理延期(或物流延期),它避免了企业根据预测在需求没有实际产生的时候生产运输产品。两种模式以不同的方式减少生产物流风险,且在某些情况下,两种不同的延期模式是能够共同运用的。

根据延迟概念在供应链结构中的利用程度,还可细分将延迟生产分为无延迟、成型延迟、物流延迟和完全延迟四种模式。

1.无延迟生产模式。它是传统的一种生产方式,产品的物流活动和生产活动都是按预测进行,完全没有考虑延迟概念。采用这种生产模式的企业库存水平较高,定制化程度很低。

2.成型延迟生产模式。成型延迟着眼于产品本身,推迟最终产成品的形成。它的基本观点是在获知客户的精确要求和购买意向之前,尽量使产品保持中性及非委托状态,制造相当数量的标准零部件或基本单元以实现规模经济,等收到客户订单后,再进行产品的生产。成型延迟的优势主要表现在:一方面可使销售预测的不同产品的种类减少,物流故障降低;另一方面由于更多地使用物流技术和产品制造过程的重构技术来进行生产和最后的集中装配,从而可以实现以较大的批量生产通用化模块,获取规模生产的经济性;最后工序按订单需求进行设计、制造或装配,可以满足需求的多样化和缩短交货期,以实现范围经济。

3.物流延迟生产模式。物流延迟着眼于产品地理位置,推迟产品向消费地流动。它的基本观念是在一个或多个战略地点对全部产品进行预测,而将进一步库存部署延迟到收到客户的订单时进行。一旦物流程序被启动,所有努力都将被用来尽快将产品直接向客户方向移动。这样配送的预估性质就被彻底删除,而同时保留着生产的规模经济性。物流延迟的潜力随着加工和运送能力的增强以及具有高度精确性和快速的订单发送而得到提高。这样做的好处在于每个消费地点不需要冒预测的风险投入过多的库存,在中央仓库层次上又可以获得规模经济优势。结果是以较少的总体库存来提高服务水准。

4.完全延迟生产模式。完全延迟是推迟最终产品形成的同时,也推迟物料的流动,是把成型延迟和物流延迟两种不同类型的延迟结合在一个供应链系统中加以运用。通过提供两种不同方法来制止预期生产或市场的承诺直到客户订单收到为止,共同减少预测风险,发挥两者结合的优势。

(三)基于客户化供应链的延迟生产模式的结构模型

供应链结构通常划分为“推动”式(Push)和“拉动”式(Pull)两类。根据“推动”式和“拉动”式两种供应链结构的特点和适用范围,针对当今制造业所处的环境,运用集成化应变管理的思想对其进行整合,我们提出基于客户化供应链的延迟生产模式的结构模型。该结构模型是将产品整个生产制造过程分为前段制程(推动阶段)和后段制程(拉动阶段)两个阶段,供应链前段制程为供应链通用化过程,是按照长期预测组织生产和运送基本功能单元,从事通用模块或通用部件的生产、装配、包装的过程,以推动方式经营为主,采用大规模生产;后段制程阶段则是按订单生产和总装,从事产品差异化生产,对产品定制单元进行生产、装配、包装及运送,以拉动方式经营为主,采用定制生产。两个阶段的结合面为延迟区分边界,它形成一个缓冲地带,它是客户订单分离点(Customer Order Decoupling Point,CODP),即企业生产活动中由基于预测的库存生产,转向响应客户需求的定制生产的转换点。在整个供应链模型中,CODP之前的活动不是针对某个特定订单的,而是依据对市场需求的预测和分析,按客户的一般需求组织通用标准单元的大规模生产;而CODP之后的活动是根据订单确定的,依据订单的特殊需求组织定制专用单元的定制化生产与运作。

可见,构成基于客户化供应链的延迟生产模式的结构模型的基本思路是:通过对产品构造差异点进行分析,将产品构成单元分为固定部分(通用的、标准化的)和变动部分(定制的差异部分),延迟产品差异点部分的生产(成型延迟)和延迟在制品向第二阶段的移动(物流延迟),直到获得足够的客户需求信息才向下游移动,并加以制造形成产成品。通过运用延迟生产来进行产品最后的生产和集中装配,将定制产品生产问题转化或部分转化为批量生产。

(四)基于客户化供应链的延迟生产模式的选择

企业销售环境不同,进行客户化生产的具体内容也不一样,基于客户化供应链的延迟生产模式选择的具体内容也就不同。企业要选择适合自己的基于客户化供应链的延迟生产模式,必须针对客户需求和产品特点,进行销售环境的分析。根据客户需求对企业生产活动影响程度的不同,通常把企业的销售环境分为:订单销售(Sale to Order,STO)、订单装配(Assemble to Order,ATO)、订单制造(Make to Order,MTO)和订单设计(Engineer to Order,ETO)四类。

1.按订单销售(STO)的企业。它延迟区分边界位于销售与装配两个阶段之间。产品的设计、制造和装配都是固定的,不受客户订单的影响,只有销售活动是由客户订单驱动,其生产按预测、库存生产,生产的性质多为大批量生产,产品完全是标准化的定型产品,定制活动仅在销售阶段,客户可从产品所提供的众多选项中,选择当前最符合其需要的一个选项,实现产品的自定制化。企业利用物流延迟使延迟区分边界位置往后移动实现客户化生产的同时,减少产成品库存和缩短需求周期。这种模式较适用于日用消费品、家用电器等。

2.按订单装配(ATO)的企业。它延迟区分边界位于制造和装配两个阶段之间。产品的设计、制造都是固定的,不受客户订单的影响。装配活动及其下游的活动是由客户订单驱动的。企业在接到客户订单后,通过对现有标准化的零部件和模块进行组合装配,向客户提供装配定制产品。企业在运用成型延迟的同时,通过建立中央仓库、运用3PL等措施实现物流延迟,将成型延迟和物流延迟两种不同的延迟生产模式结合在一个供应链系统中加以运用,这样减少制造过程的复杂性,降低零部件模块和产成品的库存,同时企业通过延迟区分边界位置往后移动而减少产成品和缩短需求周期。这种模式较适用于汽车、PC机等产品生产。

3.按订单制造(MTO)的企业。它延迟区分边界位于基型设计和变型设计两个阶段之间。产品的基型设计都是固定的,不受客户订单的影响。变型设计及其下游的活动是由客户订单驱动的。企业在接到客户订单后,在已有的零部件和模块基础上进行变型设计、制造和装配,最终向客户制造定制产品。企业将成型和物流两种不同延迟生产模式结合在一个供应链系统中加以运用,这样减少制造过程的复杂性,降低零部件模块和产成品的库存,同时企业通过客户订单分离点位置往后移动而减少客户订单对产品制造过程的影响,进而降低供应链企业总成本的同时,缩短需求周期。这种模式较适用于大部分机械产品、一些软件系统如ERP、GRM等产品生产。

4.按订单设计(ETO)的企业。它延迟区分边界位于产品开发设计之前。较少的较通用的原材料和零部件不受客户订单的影响,开发设计及其下游的活动完全由客户订单驱动的。企业在接到客户订单后,按照订单的具体要求,设计能够满足客户特殊要求的定制化产品。企业利用成型延迟,使客户订单分离点位置往后移动而减少客户订单对产品研制过程影响,进而提高企业对客户需求适应能力和与其他企业的合作能力。这种模式较适用于大型机电设备和飞机、船舶等产品的生产。

根据以上分析得出,在基于客户化供应链的延迟生产模式中,按订单销售(STO)企业的延迟区分边界(客户订单分离点)处于生产过程的最下游,按订单装配(ATO)、按订单制造(MTO)、按订单设计(ETO)的延迟区分边界依次向生产过程的上游移动。延迟区分边界越靠近上游,表示客户订单的要求对企业生产过程的影响越大,订单完成的难度也相应增加,进而产品的成本越大,订单的需求周期越长。可见,构成基于客户化供应链的延迟生产模式的核心策略就是增加库存生产的比例,将延迟区分边界尽可能向生产过程的下游移动,也就是将图2中的当前状态线尽可能往目标状态线方向移动,最理想的状态是移到理想状态线的位置。因为随着延迟区分边界往供应链下游移动,满足客户订单中的特殊需求在减少,大批量生产过程在延长,客户化生产过程在缩短,延迟生产模式在供应链中带来的效果越明显,即订单销售(STO)费用<订单装配(ATO)费用<订单制造(MTO)费用<订单设计(ETO)费用订单销售(STO)需求周期<订单装配(ATO)需求周期<订单制造(MTO)需求周期<订单设计(ETO)需求周期。

从分析结果看出,针对不同的客户需求特点,在客户化供应链中选择不同的延迟生产模式,能有效地缓和企业生产与客户需求之间的矛盾,成功地解决了规模经济和范围经济的有机结合问题,降低供应链运作的总成本,缩短订单的需求周期。了解运用这些,对于中国制造业成功地实现客户化生产物流具有现实意义。

三、以时间为基础的物流管理技术

为了在一个灵活框架内有效地实施以时间为基础的物流,企业需要利用以下不同的控制技术,而每一项技术都有其独特的特性与能力,企业可根据实际情况加以选用。

(一)供给拉动技术

两种供给驱动的控制技术是适时和需求计划,这些技术被设计用来协调精确的库存要求以满足所计划的事项。

1.适时战略。它最初应用集中于将原材料和部件以精确的数量,在正确的时间内,将原材料和部件运到被要求的地点。“适时”生产运作的关键在于部件及原材料的需求取决于最后的生产计划。要求是由前面的被生产出的初级产品所决定的。一旦生产计划被建立起来,可将适时到达的部件和原材料通过计划生产要求相吻合,从而减少搬运并达到最小的运输库存。从逻辑的观点看,“适时”是同不受批量限制的生产的两箱库存控制逻辑非常相似的。内在的假设是所有生产的东西都是直接和及时地反应市场需要的。

原始的“适时”概念的自然扩张包含了先进的生产技术。先进的适时战略是一种集中生产逻辑,它寻求实现零库存生产。生产理念和技术正在发生变化以适应最大的灵活性。就像这样,先进的“适时战略”现在包括了许多生产概念,诸如减少总量大小范围、快速切换、标准装载、成组技术、统计程序控制、预防性维修和质量周期,这些技术能同时应用于为“库存而制造”和不同的装配以及为“为订单而制造”的生产运营过程。

一个最近引进的对“适时”的延伸,通常称为“适时战略Ⅱ”。“适时战略Ⅱ”的目的是寻找出一种能够将人力资源专项融入计划和协调过程的方法,这个理念是,共同参加计划和执行原材料要求,能通过对潜在中断的早期警示而帮助整个运作。对“适时”基本概念的增强,部分是由于意识到企图模仿日本企业的成功,会导致企业的一种普遍的失望而发生的。美国公司诸如Federal Mogul、通用汽车、惠而浦、通用电气(GE)以及Corning已经转向其他有效的适合供给要求的方法。

2.需求计划。最普遍的综合需求计划的技巧是原材料/生产需求计划(MRP)和配送需求/资源计划(DRP)。MRP等的应用通常是用在进原材料的运动方面,DRP则通常应用于计划分销渠道中产成品库存的未来配置地点方面。更加先进的DRP应用试图将产成品配置地点的过程与仓库网络要求连接起来,掌握生产计划和销售点库存要求。当DRP被应用到对整体渠道的补充计划时,它的应用是非常接近需求拉动技术的。然而,分销运作环境是不同的,制造商与客户的关系对生产计划并无稳定性,零售商和批发商是按客户的购买订购商品的。

(二)需求拉动技术

需求拉动技术最适宜在要求独立的情况下应用。换句话说,不管市场发生什么变化均能对之作快速响应的技术,被归类为需求拉动。四种运用于以响应为基础的物流技术是:以规则为基础的重新订货(ROP)、快速响应(QR)、持续补充(CR)和自动补充(AR)。

1.ROP。重新订货观念的推理方法是使用统计概率管理库存的最古老的技术。ROP技术及其应用于计划安全存货,以适应需求和领先时间的变化。原始的ROP技巧的应用非常依靠准确的预测。由于预测成功几率是很小的,因而作为一种管理库存的方法,围绕ROP发展的信心和热情也很小。因此,当前面讨论过的供给拉动技术成为可用时,ROP作为一种有效控制的方法就被遗弃了。其复兴是受到了信息技术发展的刺激,先进的信息技术可以累积准确的销售点信息和去除工作周期中的重大的变化。而ROP原始是用在预估库存上的,大多数反应系统是使用各种重新订货的推动方法以引导从前方库存点补充库存。

2.QR、CR和AR。这些以响应为基础的控制都是围绕着一个主题而变化的,其主题则集中在根据销售经验快速补充前方库存方面。由于他们的相似性,这里将该技术作为一个整体进行讨论,同时突出他们之间的差别。

为了适应客户要求的“独立性质”,世界级的物流组织正在完善以时间为基础的物流战略。较大的零售商,诸如沃尔玛和TARGET在应用这些系统方面一直是领导者。

QR是一种通过零售商及供应商之间在改进库存速度方面的通力合作,以紧密迎合客户的购买趋势,提供商品供应的控制技术。QR是通过对特定产品的零售控制和跨越供给链分享的信息来进行的,它可以保证正确的产品类别在何时、何地被要求时即可使用。信息分享促进了零售商与制造商之间的QR程序,比如,代替15~30天订货周期的运作,一个QR安排能在6天或更少的时间内补充零售库存。连续的就可用性与发货的信息交换,减少了总供给链的不确定性并产生最大灵活性的机会。有了快速、可靠的订货反应,就能够按照要求进行存货,从而可增加货物的周转并提高可用性。

CR战略,也有叫做供应商管理库存(VMI),是对QR的修正,它不需要补充订货。CR的目标是使一个供应链安排得如此灵活和有效以至于零售库存能得到不断补充。根据每天收到的零售转运或仓库运输、供应商按照要求的数量、颜色、尺寸和式样负责补充零售库存。本质上,客户同意将零售补充或仓库运输作为信用购买的承诺。供应商承诺保持零售商的库存和维持库存货的送达速度。在某些情况下,补充,包括码头直接作业或者储存直送,意在清除工厂和零售商之间的仓储需要。

为有效的运作,对CR有两个基本的要求。①在制造商与零售商之间必须有一个有效的沟通要求和运输的预告的方法。②销售量必须足够大,以维持运输的规模经济。

第六节 生产物流现代管理方法

一、用现场IE技术再造生产物流

在生产企业中,物料、零件加工时间只占企业生产过程的5%~10%,90%~95%的时间是物料处于停滞或装卸,搬运,包装,和运送等物流过程中,并且企业流动资金的80%左右被原材料、在制品、半成品等物品所占用。因而,如何改善企业生产物流,加强内部物流管理,以成为企业管理的一个现实课题。而现场IE技术是企业生产物流重构的法宝。

(一)现场IE的涵义及运用于生产物流的意义

现场IE,是工业工程(Industrial Engineering)技术用于生产系统管理的简称。它是运用系统论的思想、工程分析的方法和现场管理手段,通过对现场的人(管理者,操作者)、机(设备、工具、工装与计量器具)、物料(原材料,在制品,半成品)、法(工艺规程,规章制度)、信(原始记录,指令等各种信息)和环(工作环境)等生产要素进行合理配置和优化组合,以及通过计划、组织、管理、协调与控制,使整个生产物流过程达到良好的运行状态,从而实现“效率、效益、适宜性、质量、产品与服务的连续改善”。

在生产物流过程中,物料投入生产过程,从一个生产单元流入另一个生产单元,按照规定的作业流程进行加工、储存,借助一定的运输装置,在某个节点内流转,又从某个节点内流出,始终体现着物料实物形态的流转过程。对生产物流管理的目的就是要保持物流畅通、快速、准确、安全、高效地运行。

在生产物流流转过程中,现场IE的目标表现为以下几方面:①缩短生产物流作业时间,保证产品交货期。②提高物流作业质量,保证产品质量。③优化物流作业空间,提高生产物流设施利用效率。④减少生产物料库存及在制品数量,减少流动资金占用,降低产品制造成本。

(二)现场IE应用于生产物流再造的途径

对企业生产系统来说,现场IE于生产物流再造的主要途径有:

1.对生产物流的时间、动作、方法进行标准化研究,提高生产物流效率。生产加工及装卸、搬运、堆码等现场物流作业过程中,利用现场IE技术结合现有机械设备、人力资源以及管理技术,对物流作业的内容进行分析,对物流作业时间进行观测,对整个作业过程操作人员的动作进行分解研究,找出改善的亮点,最终确立一个经济、敏捷、高效的动作组合,实现达到的最高水准的作业方法,使作业人员在正确的动作下进行物流作业,从而达到物流作业效率最高,作业时间最省,作业成本最低。

2.对物流通道与储存场所进行分析,实现物流线路最短、储存水平最优。在中国传统生产企业中,许多企业存在重生产工艺,轻物流管理的思想,在生产布局设计中,从未有效地考虑合理化的物流流程,往往迂回流转,交叉运输,物料及在制品、半成品、产成品造成生产空间阻塞,造成物流不畅,难以适应需求拉动生产的敏捷制造模式。利用现场IE技术分析诊断加工工艺过程与物料搬运流程,及时调整优化企业内部生产布局,特别是车间与库房布局,确定合理的物料流转路径,不仅能促进货畅其流,节省生产空间,消除生产过程中的物流瓶颈现象,而且可以为需求拉动生产,实现准时化(JIT)生产运营,以及内部与外部实现一体化物流链接建立良好的铺垫。

3.对物流器具进行标准化、现代化研究,提升物流作业装备水平。物流器具负担运输、储存、装卸搬运的任务,如果物流器具落后,标准化程度低,生产物流直接牵制了生产率的提高,特别在科技发展,产品制造周期日益缩短,生产规模不断扩大,生产的柔性化水平和自动化水平日益提高,发展高效生产物流设备,更是当务之急。在中国,尽管许多企业进行了生产设备现代化改造,但物流设备仍然是以手工、半机械化为主,效率低,劳动强度大,同时物流器具标准不一致,落后的生产物流系统难以与现代化生产系统相适应。现场IE则通过对生产现场物流作业的观测与分析,找到物流设备、器具上存在的不足,从而采取相应的改进措施,提升物流作业装备水平,建立与生产系统相匹配的高效的生产物流系统。

4.对物流信息传递方式、手段进行分析,确保物流作业快捷、及时、准确。现代生产物流管理的基础和依据是大量的物流信息(如数据,图表和各种指令),它们反映物流过程中输入、输出物流的结构、流向、流量、存量、费用等。现场IE利用系统工程技术对生产现场的物流信息进行系统的归集、分析、比较、判断、设计,优化出新的数据流程,建立最佳的系统逻辑模型,利用计算机网络技术与智能化计算机辅助管理,建立物流决策支持系统,从而实现物流信息采集在线化,信息存储大型化、集成化,信息传输网络化,信息处理智能化,敏捷化以及信息输出图形化,从而确保生产物流的高效化。

5.对生产库存进行分析,降低库存资金占用。生产过程中的库存往往占用了大量的流动资金,现场IE利用ABC分类法和定量控制、定期控制、定额管理用料等管理技术对物料采购及对原材料、在制品、半成品、产成品库存的数量、资金、时间进行分析,确定合理的库存规模、库存结构、库存时间,不仅减轻了企业的巨额物流成本压力,而且大大缓解了因资金短缺使企业无法正常运营的困难。

二、精益生产方式与企业生产物流

(一)精益生产的概念

精益生产方式起源于丰田汽车公司。詹姆斯·P·沃麦克、丹尼尔·T·琼斯将其系统化总结提高后称之为“Lean Production”,原意是“瘦型生产方式”,又称为“精益生产”。该生产方式要求产品用最快的速度设计、生产出来并以合理的价格销售给顾客,同时以全面、灵活、优质、丰富的花色品种为用户提供满意的服务,获得竞争优势,最终落实到经济效益上。简言之,就是面对不断变化的客户需求,以尽可能低的成本在合适的时间、合适的地点向顾客提供符合质量、数量要求的产品与服务,最大程度地满足顾客需求,做到准时化(JIT)生产与供货。它的“以人为中心、以精益为手段、采用并行工程”的特点决定了精益生产强调最大限度地消灭一切环节中的浪费,强调向管理要效益。

(二)企业物流与精益生产的关系

1.企业物流管理是精益生产的重要组成部分。企业物流贯穿于企业的整个生产过程,整合纷繁的物流环节,能产生客观的经济效益。精益生产作为一个系统,包括研发设计、生产控制、物流运营、财务会计、人力资源和市场营销等几个子系统,各个子系统在精益生产的运作过程中相互交织在一起,有时甚至合而为一,共同产生作用。

随着物流理念和物流管理方式、手段的进步,企业在竞争中对于物流的依赖性更强,从产品的研发、原材料的采购、生产流程的控制、营销策略的规划直到产品销售服务,无不需要现代物流系统的支撑。因此,精益生产必须从企业物流系统的设计、再造开始,以物流的革命来推动企业系统整体效益的提高,并依赖物流系统管理的不断进步带动精益生产的全面实施。

2.企业物流管理的进步可以促进精益生产方式的有效实施。精益生产方式追求“精益求精”、“尽善尽美”,因此强调不断改进。这种改进体现在生产过程中出现问题马上进行分析,及时解决问题,把问题视为“宝贵的财富”。生产物流管理在保障生产顺利进行的情况下,采取不断降低库存、缩短物料流动周期等手段降低物流成本,必然暴露出在生产过程中存在的但被掩盖的问题。企业本着精益生产—物流思想,对暴露出的问题加以改进,从而推动生产物流的发展与进步。

3.精益思想对企业生产物流管理具有指导性意义。生产物流管理是精益生产的有机组成部分,并且企业物流在生产系统的设计过程中处于战略的高度。在制造企业由传统物流管理方式向现代企业物流管理方式转变的过程中,首先就要确定企业物流管理的价值,即物流的存在理由,然后分析物流工作的价值流,设计出保证物流工作顺畅无阻的工作程序和管理程序,从用户需求出发,以最小的代价向用户提供最好的产品和服务。

(三)精益生产方式下企业生产物流的改进

1.编制科学合理的物料需求计划。这是改进企业生产物流的关键性步骤。由于大多数企业生产经营的品种较多,也相当复杂,这样的企业对物流管理要求特别高,如物流管理要求信息化、数字化;作业计划要求科学、合理、准确;同时,库存要求尽可能低,避免造成浪费等,这就要求生产计划和物料采购计划与产品的市场需求尽可能的一致。由此企业必须建立一个有效的信息系统,如物料需求计划(MRP)。在MRP状态下,物流活动是紧密衔接的,时间上的浪费将被大量消除;物流活动是必不可少的,减掉一项由MRP规定了的物流活动,将使MRP无法运作下去;物流活动没有多余,因为MRP严格规定了原材料和各种在制品的数量,理论上可进行零库存运作,所以物流活动将不会发生在多余的零部件和在制品上面。

2.标准化。在物流活动中,通过实施物流统一性标准、物流各分系统的技术标准及物流作业规范标准,使物流系统中各环节有机的整合起来,从而实现物流系统的全面贯通。形象地说,物流标准化就像“润滑剂”,它使物料在流通中减小阻力,甚至达到畅通无阻。

3.设计合理的作业场所,满足物流顺畅、高效的要求。企业作业场所的设置主要指的是在平面和空间方面,即分厂与分厂之间,分厂与主体厂之间,厂内车间与车间之间,车间与库房之间等在平面设置上的科学性与合理性。从作业场所的优化设置来保证物流活动的顺畅、高效是实现精益生产的基础条件。

4.努力提升仓储区的作业效率。在仓储区,作业效率的低下主要是由于布局的不合理和设施的落后造成的,导致企业内部物流在仓储这个环节上往往形成主要的瓶颈,对有条件的大中型企业,可以将仓储改造成自动化的仓储,使物料的存放和出料实现自动化。这不但可以极大地提高仓储物流的效率,同时也可以减掉大量的岗位从而节约成本,其效益是相当巨大的。但由于自动化仓储改造投入相当巨大,一般企业将难以承受,因而提高企业仓储效率,主要的还是要在手工作业的条件下来挖潜创新。货区和暂存区的通病不难消除,例如及时清场入库,规则摆放,明确标识,保持畅通过道等。所以重要的是工作人员要有责任心和提高工作技能,加强规范化管理。

5.推行现场管理,为生产物流提供基础性保证。现场管理活动包括整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seisoh)、清洁(Seiketsu)、素养(Shitsuke)、安全(Safety)、节约(Save),简称7S管理模式;全方位(Overall)、每人(Everyone)、每事(Everything)、每天(Everyday)、控制(Control)、清理(Clear),称之为OEC管理模式。OEC的汉语意思是每天的工作每天完成、清理,并且每天都要有提高。海尔人将其提炼为“日事日毕,日清日高”八个字。

7S、OEC活动与物流,表面上看似乎是两类不相关的企业活动,实际上却是关系密切,是加强企业生产物流管理的基础性工作。

现场管理活动是实现精益生产的基础保证,其目的是不断地改善生产现场,使现场环境和员工的心境情绪处于最佳状态,特别是物流环境的改善对生产物流效率的提高有着积极的推动作用。

思考题

1.什么是MRP、MRPⅡ、ERP?代表的是哪几种现代管理技术方式?

2.JIT的核心思想、基本原理和特点有哪些?

3.JIT生产物流的目标与实现JIT目标的手段有哪些?

4.TOC在生产物流中运用的关键点有哪些?应遵循哪些原则?

5.基于TOC理论的生产物流如何分类及管理控制?

6.MRPⅡ、JIT、TOC三种生产物流运营方式有哪些不同?

7.什么是延迟生产物流?有哪几种延迟生产物流模式?如何进行选择?

8.以时间为基础的物流管理技术有哪些?如何运用?

9.客户化供应链延迟生产模式有哪几种结构?通常把企业的销售环境分为哪几种类型?如何选择?

10.什么是IE,IE应用于企业生产物流再造的途径有哪些方面?

11.什么是精益生产,精益生产方式与企业生产物流的关系总体?如何运用精益生产方式对企业物流进行改进?