丰田生产计划与物流运作详解

广汽丰田生产与物流体系白玮玮[e-mail]一．简介1.工厂及生产线布局2.平准化生产与平准化内外物流协作二．生产排产1.目标追踪法2.目标调整法三．基于平准化的物流订单1.生产计划与物流订单①订单分割②订单号③MR规划④DCS四．内外物流的运作1.外物流运作①双飞翼、集装箱、子母台车2.内物流运作①P-lane运作②SPS运作广汽丰田全景180M集装箱挂车区子母台车卸货区物流区行政楼内饰台车底盘台车底盘卸货办公室涂装车间车身车间冲压车间树脂车间总装车间总装车间内饰仓库/P-lane区工厂Layout图（广汽丰田一厂）广汽丰田物流系统运作模式：1.排产原理2.排产算法原理3.算法优化4.数学模型及目标函数5.算法步骤（C语言）6.举例说明一．简介1.工厂及生产线布局2.均衡生产3.内外物流协作二．生产排产1.目标追踪法2.目标调整法三．基于平准化的物流订单1.生产计划与物流订单①订单分割②订单号③MR规划④DCS四．内外物流的运作1.外物流运作①双飞翼、集装箱、子母台车2.内物流运作①P-lane运作②SPS运作生产计划的排产顺序算法：目标追踪法生产计划的排产目标：1.生产线装配工时均衡化；2.保持各零部件使用速率尽量保持一致。虽然第一个目标在排产计划中也是考虑的，但是说到底，它被穿插到了以第二个目标为主考虑的数学解法当中。也就是说考虑第二个目标时，第一个目标也相应考虑进去了。生产计划的排产算法原理：方差算法优化原理：1、排序顺序第一顺序的确定（在各产品中选择某产品零件使用速率波动率最小的产品，确定第一个顺序）2、将第一辆已排好顺序的零件使用量计算进去，再次选取在各产品中剩余产品选择各零件使用速率波动率最小的产品，确定第二个顺序）3、依次累推将所有产品全部排序完毕。Q=全部产品Ai的总生产量（i=1，…，a）=（Qi为各产品Ai的生产量）1aiiQXjk=按从1号到K号（已经决定）的顺序生产产品时使用的零部件aj的总需求量。目标函数：使用目标函数DK最小化，是整个数学模型需要解决的问题。丰田称之为“目标追踪法”。排产顺序数学模型及目标函数：（将红色线段距离最小化）0KQ*jKNQjkXjN,jQN•曲线斜率为：Nj/Q；•X座标为投入生产线产品的投入顺序编号；•Y座标为零部件aj的使用量。21*()jkkkjkjKNDGPXQintcar[n];//数组小标表示车的序号，数组的值表示对应车的数量intnum=0;//所有车的数量for(inti=0;isizeof(car)/sizeof(int);i++){num=+car[i];}intorderList[num];//组合顺序for(inti=0;inum;i++){orderList[i]=ddd(car);//返回组车的序号car[orderList[i]]--;//对应车的数量减1}Thismessagehasbeenscannedandnoissuesdiscovered.目标追踪法的算法步骤：21111*()()jKijkijjkjkijjkijjKNDXbXXbXbQ，为某零件之前使用总量，为该产品某零件使用量1011N2351101=58750110jiijQb举例说明：某产品A1、A2、A3的生产量Qi（i=1，2，3）和它们一个单位产品的生产BOM清单零件a1、a2、a3、a4的件数bij（i=1，2，3；j=1，2，3，4）的信息如下：产品AiA1A2A3计划产量Qi235零件aj产品Aia1a2a3a4A11011A21101A30110产量配置表则：所有零件a1、a2、a3、a4的总需求量（Nj）计算如下：全部产品Ai（i=1，2，3）的总生产量为：3123510iiQ/=5/10,8/10,7/10,5/10(1,2,3,4)jNQj则每个零件的平均使用速率为：计算过程：当K=1时；产品A1的DK值：产品A2的DK值；产品A3的DK值；222211*51*81*71*510101010KD（-0-1）（-0-0）（-0-1）（-0-1）222221*51*81*71*510101010KD（-0-1）（-0-1）（-0-0）（-0-1）222231*51*81*71*510101010KD（-0-0）（-0-1）（-0-1）（-0-0）结论：DK1=1.11，DK2=1.01，DK3=0.79中，最小值为DK3，所以第一顺序位置应该是产品A3。当K=2时；产品A1的DK值：产品A2的DK值；产品A3的DK值；结论：DK1=0.85，DK2=0.57，DK3=1.59中，最小值为DK2，所以第二顺序位置应该是产品A2。222212*52*82*72*510101010KD（-0-1）（-1-0）（-1-1）（-0-1）222222*52*82*72*510101010KD（-0-1）（-1-1）（-1-0）（-0-1）222232*52*82*72*510101010KD（-0-0）（-1-1）（-1-1）（-0-0）,,13,,11,12,13,14,10000;011;011;000;jKjKjjKXXbXXXXX（的初始值全等于）当确定第一顺序后：公式中就可以得出具体数字了。如下：（Xj,k-1代表的是K-1号顺序某零件使用的总量）1jkjkijXXb当确定第一、二顺序后：公式中就可以得出具体数字了。如下：（Xj,k-1代表的是K-1号顺序某零件使用的总量）1jkjkijXXb,,13,,11,22,23,24,20011;112;101;011;jKjKjjKXXbXXXXX（的初始值全等于）当K=3，4，5…，10。按上面计算方法：排序结果为：A3，A2，A1，A3，A2，A3，A3，A1，A2，A3汽车生产计划排产方法：对所有车型差异件（可选取区别较大的20-30种零件）列举出来，然后根据上述方法进行计算。当然需要根据一定的修正条件来完善生产计划排产（比如增加某些零件的权重等）。1.平准化生产计划2.订单分割及订单计算一．简介1.工厂及生产线布局2.均衡生产3.内外物流协作二．生产排产1.平准化算法2.AI程序三．基于平准化的物流订单1.生产计划与物流订单①订单分割②订单号③MR规划④DCS四．内外物流的运作1.外物流运作①双飞翼、集装箱、子母台车2.内物流运作①P-lane运作②SPS运作平准化生产计划（月计划锁定不变，每月只计算一次）方法：1.从销售接收到的销售及预测计划，同时结合现有成品车库存，制定下月的生产计划。月计划正常情况下一般不做调整。2.按各车型的比例平准化至每日生产计划。3.将日计划导入目标追踪法及目标调整法的算法软件中，计算出日计划的生产顺序。4.至此日生产计划的虚拟序列就形成了，后续生产过程中将严格按此计划从车身车间上线。订单分割及订单计算方法：1.将上述生成的日虚拟生产计划均等的按36份进行分割（P-lane为36链），由于生产计划已进行了平准化，所以每1/36物料需求量基本上是一致的，这样的话外物流的物流量也基本平准了。2.接下来就是订单计算与外物流的结合了。一个重要的概念：订单号3.因为有了日虚拟生产顺序，所以物料需求量也可以计算出来。因为每日的车辆顺序已经进行了平准，确保了订单分割后物流量的均匀。每一个订单的基准货量是1m3，即1order=1m3。4.1m3的原因：丰田托盘尺寸及物料高度：1.2*0.8*1.0=1m3（物料+托盘高度总和1.15）在物料订单分割时有以下原则：（对于标准塑料箱零件）每家供应商的日货量（此供应商所有标准塑料箱的物料包含在内）32链时订单分割方法36链时订单分割方法（现将3和9个订单也优化进去了）0m3货量1m31个订单1m3货量2m32个订单2m3货量4m34个订单4m3货量8m38个订单8m3货量16m316个订单16m3货量32个订单0m3货量1m31个订单1m3货量2m32个订单2m3货量4m34个订单4m3货量6m36个订单6m3货量12m312个订单12m3货量18m318个订单18m3货量36个订单举个例子：某个供应商A向丰田提供50种零部件，通过计算，这50种零部件一天货量大约80m3，我们就为这个供应商一天设定32个订单，而每个订单都会有这50种零部件，每个订单的货量为80/32=2.5m3。另一个供应商B向丰田提供1种零部件，通过计算，这种零部件一天货量约3m3，我们就为这个供应商一天设定4个订单，每个订单货量为0.75m3。同时保证托盘货垛整托，如有不平整，必须用空料箱填平，并在空箱上做上空箱标记。订单号与P-lane号关系1.每个订单号的物料在入链时放置在对应的P-lane号里面。2.每一链的物料原则上为对应生产线日计划1/36的生产车辆，而且是严格对应。固定的日计划，并将之平准至每天的36份。（分割进度数）根据堆垛条件：1、物料体积1m3；2、单一供应商日供货体积。计算订单分割数（1、2、3、4、6、9、12、18、36）系统计算托盘打包完毕后打印货垛标签、物料标签。根据供应商的距离及日供货体积，将N家供应商划分为M条线路。路线划分完毕。计算该线路日供货体积，及车辆体积。计算取货次数。根据取货次数，计算供应商每次取货的订单数，打印该供应商的供货清单。根据日到货车辆数，合理安排车辆到货时间。所有信息均计算出来后。打印物料标签、货垛标签、供货单、集货表等。平准化模式订单分割及计算（包装标准化、托盘标准化）计算逻辑方法：系统计算出来的内容信息（每月计算一次，如有生产计划调整，内容会调整一次）集货确认表（DCS）货垛标签物料标签/看板供货清单/纳受领书每个DOCK/车辆的受入时刻表空箱作业指导书集货确认表（DCS）：循环取货路线时刻表托盘标签与物料标签：纳受领书：送货单空箱装车指导书：到货时间表：1.MR的规划2.入厂一．简介1.工厂及生产线布局2.均衡生产3.内外物流协作二．生产排产1.平准化算法2.AI程序三．基于平准化的物流订单1.生产计划与物流订单①订单分割②订单号③MR规划④DCS四．内外物流的运作1.外物流运作①双飞翼、集装箱、子母台车2.内物流运作①P-lane运作②SPS运作外物流的运作（订单号/日取货次数=每次取货的订单数）1.根据前面订单计算：系统计算托盘打包完毕后所需打印的货垛标签、物料标签。2.根据供应商的距离及日供货体积，将N家供应商划分为M条线路。路线划分完毕。3.计算该线路日供货体积，及车辆体积。计算取货次数。4.根据取货次数，计算供应商每次取货的订单数，打印该供应商的供货清单。5.根据日到货车辆数，合理安排车辆到货时间。6.所有信息均计算出来后。打印物料标签、货垛标签、供货单、集货表等。集装箱挂车区子母台车雨篷卸货区待检区行政楼内饰台车底盘台车底盘卸货办公室涂装车间车身车间冲压车间树脂车间总装车间总装车间内饰仓库/P-lane区下页展示区域集装箱、挂车区布局与现场图：YARD｛集装箱（日调）与挂车（现调）｝管理的目的：1.YARD的目的a)对应因各种原因（天气、交通堵塞等）造成的物流延迟；b)保证受入时间的平准化，调整每便之间的间隔时间；c)进度开捆路线所需的部品和空箱在库的置场；d)牵引车头与车厢分离和连接的临时置场。2.YARD管理中心的目的a)定时牵引和进度开捆作业；b)管理卡车卡，保证物流车辆的按时到达和受入，指引卡车在停车场的停放位置；c)管理并监督牵引司机和MILKRUN司机遵守厂内物流路线和安全作业；d)需要进行牵引作业的物流车辆状况的检查（由于牵引作业是由不同的物流业者分步完成）；e)日调和天津上海进度便在库情况的及时反馈。集装箱、挂车区的作用：①卡车卡管理棚卡车