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零部件入厂物流模式优化
江汽集团公司
2011年物流管理高级能力研修班
学员论文
题目零部件入厂物流模式优化
公司多功能商用车公司
部门生产部
姓名张华
工号20020293
日期2011年5月4日
目录………………………………………………………………………………………1
中文摘要…………………………………………………………………………………2
英文摘要…………………………………………………………………………………3
摘要:
汽车制造业被认为是物流领域里最复杂的行业,在汽车物流所涉及的四大模块:
入厂物流、生产物流、销售物流和回收物流中,我国现行的汽车零部件入厂物流运输、配送等系统由于信息交流困难,物流资源不能有效整合等原因,己经不能满足现代汽车行业市场竞争的需要。
因此,如何改善现有模式,降低零部件入厂物流成本,提高物流服务水平,成为汽车制造业在提升竞争力过程所关心的重要课题。
本文首先分析了“订单式”零部件入厂物流模式的流程及特点,对现有模式下运输、配送及仓储体系存在的问题进行了阐述。
其次,利用层次分析法(A肿)对三种物流服务模式:
自营物流,传统外包物流和物流联盟进行选择。
在以上分析的基础上,本文构建了以第三方物流服务商为主导的“订单式”零部件入厂物流优化模式,分别从零部件运输系统、配送系统两个方面对该优化模式进行了详细设计。
最后,本文以某大型汽车公司为对象,对“订单式”零部件入厂物流优化模式进行了应用研究。
关键词:
零部件入厂物流供应链第三方物流
Abstract:
Inlogisticsindustry,automobilelogisticsisregardedasthemostcomplicatedbusiness,whichhasfourmajormodules(inbound,production,distributionandreverse)oftheautomobilelogistics.Becauseofthehugenesstransportationanddistributionsystemarehardtobeintegrated,aswellasthecommunicationsbetweenthesupplyinganddemandingsidesareverydifEcult,thecurrentinboundlogisticssysteminourcountrycannotmeetthemarketdemandofmodernautomobileindustrycompeting.Sohowtoreducethecostandpromotethelevelofservicehasbecomeanimportantconcernoftheautomobileindustry.
Thispaperanalyzestheprocessandfeaturesofcurrentinboundlogisticsofautomobilepartowingtoorder,expoundingtheproblemsinmmsportation,distributionandstoragesystemofinboundlogistics.Andthen,threelogisticsservicemode:
theself-rimlogistics,thetraditionaloutsourcinglogisticsandthelogisticsallianceareanalyzedindetail.AHP(analytichierarchyprocess)aleusedtohandletheselectionanddecisionmakinglogisticsservicemode.
Basedontheseanalyzeandresearch,thispaperbuilttheoptimizationdesignsmodeofautomobileenterprisewith3PLasleadplayer.Respectively,thispapercarriedoutdetaileddesignfromtwoaspects:
thetransportationsystem,optimizationdesigns,thedistributionsystemoptimizationdesigns.
Finally,anempiricalstudyinanautomobilecompanyiscardedouttotestifyfeasibilityofthemodelproposedinthispaper.
Keywords:
suspensionleafspringstrengthstiffnessoptimization
1引言
1.1选题的背景及意义
汽车物流被认为是所有物流行业中技术性最强、涉及面最广、复杂程度最高的领域之一。
在汽车物流中,零部件入厂物流(又称供应物流)被公认为是物流系统良性运作并持续优化的关键环节。
伴随着我国汽车企业的迅速发展与规模的不断扩大,生产高档、复杂产品的能力不断增强,物料需求日趋复杂,零部件的组织供应与现代化生产制造要求之间的矛盾日益显现。
一直以来,世界汽车制造企业十分重视物流管理,在欧美,第三方物流服务商加入汽车供应链已经成为主流,但我国第三方物流毕竟起步较晚,绝大多数第三方物流服务商对整车物流涉足较多,而对业内公认的“最专业,最复杂”的零部件入厂物流运作和管理却很薄弱。
目前,国内每一个大型汽车生产企业周围,都有数目庞大的零配件生产、供应企业群所构成的配套体系。
如此庞大的零配件供应群体和相应的运输、配送环节,构成层次繁多、结构复杂的零部件入厂物流体系,对刚刚起步的第三方物流企业提出了挑战。
如何基于我国的现实情况,将汽车制造企业的零部件入厂物流和第三方物流企业有效的结合起来,优化现有的物流运作模式,降低物流成本,更好地满足我国汽车制造企业生产的需要,是一项非常重要的研究内容。
本文将我国汽车制造企业入厂物流与第三方物流企业的运营管理结合起来,运用供应链物流管理和精益物流等理论对国内现行汽车零部件入厂物流模式进行分析,对目前“订单式”汽车零部件入厂物流模式进行优化设计,期望通过本文对国内汽车制造企业零部件入厂物流的运作和管理提供参考。
1.2国内外研究现状
汽车零部件入厂物流是汽车企业根据生产、经营和战略目标的需要,及时快速地提供和组织零部件物品的物流活动。
包括零部件运输、仓储以及配送三个物流环节。
零部件入厂物流首先是一项追求物流增值的经济活动,是确保零部件在提供者、组织者与需求者和生产线之间顺利流动的经济活动。
另外,由于企业入厂物流是一个严密、完善、复杂的系统,因此零部件入厂物流运行过程也是一项庞大而复杂的系统工程
国外方面,大量的文献是以丰田公司所采取的零件入厂物流模式为主要对象进行分析,,LijimaM研究了丰田公司在物流管理和运作方面的创新之处,并就丰田公司在精益化生产下采取的入厂物流模式进行了分析。
Gonzalez分析了入厂物流给运输管理系统(TMS)带了的巨大市场机会。
作者分析了两种入厂物流运输模式:
一是从供应商集货,使车辆由零担运输转为满载运输;二是以满载的方式将货物从供应商运到中转仓库,然后进行混合装载运输到整车厂。
Richardson指出,通用汽车通过与Menlo物流公司合资组建Vector公司,负责通用入厂物流的运作,三年间为公司节约的成本超过1亿美元。
之所以能够取得如此成功,作者总结出三大关键影响因素:
一是网络设计,其中最有效的是联合选址,从而使主机厂和供应商的合作达到最优;二是混合JIT,用于平衡库存成本和运输成本;三是事件管理,借助于事件管理软件,把整个入厂物流活动划分为不同的事件。
分别进行跟踪管理。
借助于该管理思想,尼桑有望降低20%库存,15%的保险运费,10%质损成本。
国内外零部件入厂物流相关理论主要是供应链物流管理理论和精益物流理论。
本文主要研究内容如下:
①阐述本文研究的背景,描述国内外研究的现状并对汽车零部件入厂物流相关理论进行归纳。
②对我国汽车行业生产模式下多数企业采用的“订单式”入厂物流模式的流程以及运输、仓储和配送体系进行的流程和特点进行研究。
③运用层次分析法对自营物流,传统物流外包以及物流联盟三种物流服务模式进行选择分析。
④构建订单式零部件入厂物流优化模式,从运输系统优化设计,配送系统优化设计两个方面对该优化模式进行了详细设计.
2“订单式”汽车零部件入厂物流模式现状分析
“订单式”零部件入厂物流模式试图解决两个问题:
一是解决供、产、销分离的问题。
在“订单式”物流模式下,整车厂生产计划主要是在市场需求驱动下产生的,然后再由生产计划生成物料需求计划,由物料需求计划生成采购订单,采购订单再驱动供应商,从而使产供销结合起来,提高对用户需求的响应速度及企业物流活动的效率。
二是要尽可能降低整车厂库存,要求零部件供应商按其生产节奏和生产需求量进行供货,在装上车以前零部件都是属于供应商的,由供应商或整车厂的供应部门实施“直送工位”的JIT配送。
2.1“订单式”零部件入厂物流模式总体流程
现阶段,订单式零部件入厂物流总体流程如下:
图2.1“订单式”零部件入厂物流流程图
在上图中,整车厂订单生产计划来自于销售部门的销售计划,而销售计划是根据各经销商的销售订单及销售部门通过分析市场需求信息所得出的销售预测确定的。
由于每一个车型的市场需求会经常波动,生产部门的生产计划也是经常调整的,于是零部件计划随之不断地调整,这些信息传递到采购部门,由采购部门制定相应的采购计划,向零部件供应商发出采购订单。
物流公司所要求的信息源于零部件供应商,而不是汽车生产厂,物流活动由供应商推动。
整车生产厂为了实现较低的库存水平,要求零部件供应商按其生产节奏和生产需求量进行供货,由供应商或整车产厂的供应部门实施“直送工位”的JIT配送。
但是,由于地理空间的限制,零部件供应商为满足整车生产厂的需求,在整车生产厂附近自建或者租用仓库,为整车厂提供JIT配送服务。
2.2“订单式”零部件入厂物流运输,仓储以及配送体系
由于地理空间的限制,零部件供应商(特别是价值高的某些大件)为满足整车生产厂的需求,在整车生产厂附近自建或者租用仓库,为整车厂提供Jrr配送服务。
因此,零部件供应商和相应的运输、配送环节,构成了层次繁多、结构复杂的入厂物流体系,如图2.2所示:
图2.2“订单式”零部件入厂物流运输,配送及仓储体系示意图
由图可见,零部件供应商生产出的产品经过铁路、公路的干线运输,并没有进整车制造企业的仓库,而是进了零部件供应商在这些主机厂周屡自建或租用的仓库,并由供应商负担库存管理的费用。
最后根据整车制造企业的配送指令,由零部件供应商雇佣短途运输车辆或由主机厂自己派车将每日所需零部件直送至q生产线上的相应工位。
这种物流体系呈垂直分布式结构,零部件生产厂构成了入厂物流的起点,运输企业构成了干线运输层,围绕整车生产厂的仓库群构成了仓储层,供应商的配送部门或整车生产厂的供应部门构成了配送层。
在入厂物流体系中,主要物流结点为零配件生产厂、仓库和整车生产厂,主要的物流环节为干线运输和物料配送。
2.3“订单式”零部件入厂物流模式的特点
整车制造企业利用在汽车供应链中的核心地位,以自身利益最大化为目标,构建入厂物流系统,要求零部件供应商进行实时配送,为了满足整车厂小批量,多频次的物料要求,供应商车辆装载率低,运输成本居高不下,影响供应链整体竞争力。
同时,整车制造企业通过充分利用供应链上游企业的仓库,以“邻居仓库”形式实现了表面上的“零库存”,而供应链上库存水平并未降低。
现阶段。
订单式”零部件入厂物流主要存在以下四方面不足:
①物流计划缺乏柔性
由于整车厂向供货商发出送货请求后,由供应商而不是整车厂向物流公司下达指令,整车厂更改需求信息也只是提供给供应商,而并不提供给物流公司。
在这种模式下,物流公司看不到整车厂的计划,不能提前准备物流计划,且由于时间约束,物流对已经形成的物流计划不能根据主机厂实时要求作及时变更。
②仓储成本高且管理环节薄弱
为了满足整车厂多频次,小批量的零部件供应需求,供应商需要在整车厂附近自建或租用仓库以保证准时化供应,这样难免出现重复建设、投资过大,资源利用率不足的现象。
以往由整车厂保持的零部件库存,战术性地转向了供应商,显然供应链上仍存在较高的仓储成本,尽管整车厂从表面上实现了JIT供货方式,但任何一方都没有真正获益。
仓库是整个入厂物流体系中的关键结点,但由于这些仓库分于不同的零部件厂,仓库条件、管理人员素质各异,管理难度非常大,起不到整车生产厂与零部件生产企业之间的桥梁作用,相反却在相当大的程度上加重了零部件生产企业的负担,成为入厂物流系统的薄弱环节。
③运输成本高,运输效率和质量不便控制
供应商虽然按照整车厂物料需求单发货,这种小批量、多频次的供货使得供应商常常无法装满整车,同时各供应商单独送货还会产生空车返回的费用,运能严重浪费,运输成本上升超过低库存所节省的费用,供应链并未真正获益,整车成本不会显著降低。
干线运输是供应体系中最不可控制的层次。
由于地域广阔,运输方式可以是铁路、公路或水路,在紧急情况下,还有可能采用航空运输。
在目前条件下,零部件生产厂一般或自行完成或委托运输公司完成干线运输。
由于现阶段运输企业大多处在低水平的价格竞争阶段,无法为企业提供全程跟踪等高质量的服务,使得干线运输成为供应链中一个最为不可控的环节。
④整车厂供应部门工作效率低,运行成本高
面对众多仓库和运输公司,整车厂需设立一个庞大的部门负责Jrr配送管理、和配送作业,虽然企业供应部门工作内容单一,但供应商仓库和运输公司繁多且管理水平参差不齐,配送质量和效率不高,造成供应部门工作效率低下,从而形成高额的运行成本,这部分成本最终将划转到整车的价格上,使企业产品的市场竞争力减弱。
3“订单式”零部件入厂物流模式主要运作系统优化设计
3.1零部件运输系统优化设计
在现阶段“订单式”零部件入厂物流模式下,运输过程分为两个环节,一是由零部件生产厂到整车厂周围仓库的干线长途运输,二是由整车厂周围仓库到整车厂配套车间或置场的短途驳运,其中,干线长途运输成为运输系统中最为不可控的环节。
多数零部件生产厂采用社会运输资源承包的形式,委托运输公司完成干线运输。
由于现阶段运输企业大多处在低水平的价格竞争阶段,无法对全程运输提供跟踪服务,长途运输质量和效率不便控制。
为了提高运输可靠性,提高运力资源的利用率,第三方物流服务商将根据零部件供应商区域分布情况,设立异地集货中心,对物流批量小(重量和体积)的零部件供应商采用循环取货(Milk--Run)运作方式,并统一由第三方物流服务商负责将零部件由集货中心运送至配送中心,有效控制了干线长途运输质量和效率,提高了车辆利用率和装载率,实现零部件入厂物流运输系统优化。
3.1.1零部件运输系统优化总体流程设计
零部件运输系统将采取由第三方物流服务商设立异地集货中心,并采取循环
取货的方式对原有运输系统进行优化。
运输系统优化设计总体流程如下:
图2.1运输系统优化总体流程图
在上图中,第三方物流服务商根据供应商分布在全国各地的特点,为整车厂设立了异地集货中心(可以为某一区域的多家企业服务),异地集货中心根据供应商的具体分布情况可能需要设立多个。
其次,第三方物流服务商运用循环取货方式将所需零部件集中至本地集货中心。
然后,集货中心发挥交叉码头的功能,将供应商或循环取货(milkrun)送来的满载大批量货物重新拆分成最需要发运的小批量货物,装车发运。
最后,由集货中心通过集中组织的长途运输到达配送中心,由配送中心完成生产线配送。
从集货中心到配送中心的干线运输总体过程相对简单,主要是在运输过程中的车辆跟踪和订单跟踪,要求车辆必需配备先进的通信技术,比如GPS/GIS系统等,由第三方物流服务商将在途信息录入物流管理系统,供应商和整车厂通过信息平台可以方便地查询物料在途状况,从而对生产计划和发货计划做出相应调整。
运输系统优化的关键环节是循环取货方式的实施,循环取货是指物流服务商用同一货运车辆从多个供应商处收取零配件的操作模式,具体运作方式是:
制造企业所需零部件的种类、数量以及供应商的分布来决定取货的频率、采用运输工具的种类和数量以及取货的顺序与路线。
供应商取货完成后由集货中心发挥交叉码头的功能,根据物料需求进行重新分配发运。
其运作示意图如下:
图2.2循环取货运作示意图
循环取货运作方式是多频次、小批量、及时拉动式的取货模式,把原先的供应商送货的推动方式转变为第三方物流服务商的拉动方式,有以下几方面优点:
1柔性的取料路线设计有利于准时性供货,使取货、到货窗口时间计划更合理,增强对市场需求的迅速反映能力.
2有利于运输效率及容积率的提高;在相同货运量下,运输总里程将大大下降,容积率可以事先计划和在实施中尽量提高,从而运输成本将大大下降。
3通过小批量多批次运送,能及时发现零部件质量问题并及时解决。
4循环取货是由整车厂委托专业物流运输承包商进行运作,运输车辆的状态、司机的素质和专业要求以及培训等因素得到保证,从而使安全供货得至Ⅱ保证。
3.1.2循环取货流程设计
进行循环取货之前需要对取货路径进行规划。
首先是对基础数据统计分析,
如供货体积,供应商地理位置,卸货时间、要货数据、仓库工作时间、休息时间、
运输距离情况、地图等,如下图4.3所示:
图4.3路径规划统计数据
然后,确定当日集货量。
集货量的确定是根据主机厂周生产计划,通过信息系统计算出各零部件的要货计划,并将其发布到第三方物流信息平台,集货中心通过信息共享,将要货信息生成集货单,集货单上包括要货日期、具体时间、供应商品种数量等详细信息。
在取货过程中,若整车厂追加订单需要紧急补货,则需要变更集货单,进行日零部件要货计划的调节。
主要步骤设计如下:
①由整车厂发出更改指令到第三方物流服务商信息平台,包括更改的详细数据,集货中心管理人员通过GPS/GIS等先进的信息系统和司机取得联系,并确定该路线的运输车辆的运载情况,了解是否有剩余空间。
②如果在途车辆有剩余空间可利用,则由物流控制中心管理人员通知司机和供应商及时更改集货单,司机装运补充要货。
③在车辆已满载的情况下,需要物流中心管理人员查找运输路径和运输模块数据,找出有剩余空间的车辆,指定接受补货任务的司机根据新的集货单到新增的集货点集货。
在日常的取货过程中,集货中心管理人员制定装车方案并要求供应商操作人员按照装车方案装车。
如因供应商不按照装车方案装车而造成车辆倾斜,超高等不符合运输要求或可能造成车辆损害的,司机有权拒绝装车。
装货结束后,供应商签字确认交货数量,并加盖公司图章,对交货质量负责。
具体操作流程如下图:
图2.4循环取货流程图
在循环取货运作中各个供应商的货物包装形式和发运工具直接影响取货的效率,因此应尽量采用标准化的包装和统一的发运工具,比如笼车、标准化托盘和周转箱的使用,可以大大提高货物装卸和搬运的效率,这些工具可以在供应商和配送中心、集货中心以及制造企业之间流通,实现物流资源的共享。
空料箱筐的运输可通过取货时返还给供应商,一次从供应商手中取多少数量的料箱筐,就送相同数量的料箱筐回去,这样既能保证车辆的空间得到最大限度的利用,同时又能保证料箱筐的供需保持平衡。
在取货过程中,难免会出现一些问题,这些阎题的出现可能是运输工具途中出现故障,或需求方所需的货物,供应商一时无法提供;或者运输货物由于工作人员工作的疏忽而不符合集货单要求;或在途信息沟通不通畅等。
如何减少这些意外情况的出现,需要物流中心、供应商、以及整车厂三方的有力协调,尽早发现问题,迅速反应,把意外降到最低限度。
3.1.3取货车辆路线排程
在循环取货运作方式中,取货路线排程无疑是最重要的。
第三方物流服务商应能在很短的时间内设计出合理的取货路线,使得运输成本最低,否则,即使能满足汽车制造厂的生产需要,但是却因为满载率过低和行驶路径过远而使物流成本增加。
车辆路线排程的目的是安排合理的集货顺序和对象,使得运输效率最高,营运成本最小。
车辆路线排程分为三个步骤,
①供应商取货线路分组
对供应商进行线路分组将会影响发货路程的长度和时间,同时也决定了在一个具体的线路上所能运输的货物数量以及部署在那条线路上的车辆数量。
通常按照地理位置相近原则进行路线分组。
首先准备一份标准地图,绘制收货点地理位置坐标图,以确定取货点和卸载点具体地理坐标。
取货点地理位置的标准地图将提供供应一需求网络的高标准快速检查,按地理位置划分线路组。
当在地图上标注取货位置时,可以用不同的标记以区别供应商位置。
②根据约束条件确定每组路线供应商的数量
在对一个线路分组进行运输线路排序前,选择适当数量的供应商是很重要的,一般来说,该方法主要包括以下几个步骤:
1)确保基本资料(供应商名称、位置、从供应商到集并点的距离、每次取货平均体积和重量、以及在供应商处取货的时间或在集并站卸货的时间)收集完备;
2)然后确定线路必须服从的约束条件。
常见的有以下几种约束:
1)每条线路的总提货时间限制在一定时间内——时间限制。
2)提货的最大数量由货车的负载容量和负载重量决定——容量限制、重量限制。
如果违反了任何一个限制,对此线路分组影响最大的一个取货点将被除去,然后重新安排形成另一个线路分组。
在对取货约束进行测试时,可以通过供应商取货时间或者距离矩阵的形式,将需要确定的供应商在矩阵图中标出,根据约束条件,可以方便确定供应商的数量。
③利用“启发式”原理对分组线路实施路径优化㈨
1)首先,确保线路分组形式没有违反任何约束条件。
2)在已确定的线路分组内,通过指定第一个离集并中心最近的取货点(运输时间或地理运输距离)开始对线路进行排序。
3)然后,在运输时间/运输距离基础上,决定离第一站最近的提货点,确定第二站。
4)在每个阶段重复以上步骤;再检查以确定没有超过约束条件允许的总提货时间以及车辆的负载重量。
如果在指定此线路的一些次要车站时,超过了车辆负载容量/允许的总取货窗口时间,那此指定的取货点将被分配到另一条线路上。
5)重复以上步骤直到所有指定的提货位置都安排进了一条线路。
由于供货点较多且分布不均匀,在道路网复杂的情况下,单凭人工经验制定调度方案是很难完成的。
尤其是对物流服务质量要求较高,对入厂物流的时间限制也较为严格。
第三步通常由计算机软件系统完成,软件系统将车辆路径优化模型及算法合成算法库模块,作为调用程序集成到车辆调度系统中,计算和安排合理路线和达到各供应商取货时间,并及时通知供应商和承运商。
由于国内入厂物流发展水平和一些客观条件的影响,循环取货这种优化的取货方式在国内的应用范围仍比较窄,循环取货方式不仅仅是整车厂与供应商之间的一种物料运输方式,它贯穿于整个入厂物流过程之中,是基于JIT模式的综合物流方法,在企业生产计划,供应商资源分布以及物流资源配置等多个方面都有其特别的条件和要求,企业应该根据自身和外部实际情况认真分析其要求和条件,合
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