企业物流系统设计

第三章企业物流系统设计3.1企业物流系统3.1.1企业物流系统的构成根据国标（GB）：企业物流(InternalLogistics)是企业内部的物品实体流动。从系统论角度分析，企业物流系统是一个承受外界环境干扰作用的具有输入——转换——输出功能的自适应体系。该系统以供应物流为输入，经过生产物流的转换成产成品，并经销售物流到达顾客手中。图3-1企业物流系统的水平结构销售物流或输出物流供应物流或输入物流生产物流或转换物流回收/废弃物流在制品存储物流信息流供应者原料存储生产过程成品存储客户•企业生产物流系统–生产物流一般指：原材料、燃料、外购件投入生产后，经过下料、发料、运送到各个加工点和存储点，以在制品的形态，从一个生产单位（仓库）流入另一个生产单位，按照规定的工艺过程进行加工、储存、借助一定的运输装置，在某个点内流转，又从某个点内流出，始终体现着物流实物形态的流转过程。–物流过程要有物流信息服务，即：物流信息要支持物流的各项业务活动。通过信息传递，把运输、储存、加工、装配、装卸、搬运等业务活动联系起来，协调一致，以提高物流整体作业效率。图3-3是生产物流中物流和信息流的示意图。·物流系统规划·物流系统控制与成绩评定·采购·原材料库存计划与控制·用料管理·生产计划与控制·原材料库存计划与控制·订货处理与顾客服务·回收计划与控制·进货运输·原材料仓储·厂内运输·在制品仓储·发货运输·成品仓储·回收运输与仓储管理层控制层作业层物流信息流物流信息流图3-2企业物流系统的垂直结构从图中可以看到，生产物流研究的核心是如何对生产过程中物料流(MaterialFlow)和信息流(InformationFlow)进行科学的规划、管理和控制。1.影响生产物流的主要因素：（1）生产类型。不同的生产类型对于产品品种、产品结构、精度与工艺要求等均有不同。这些特性影响着生产物流的构成及相互之间的比例关系。（2）生产规模。生产规模指单位时间的产品产量，一般以年产量计。生产规模与生产物流的物流量成正比。（3）企业的专业化与协作水平。社会专业化和协作水平的提高，使得企业生产过程趋于简化，生产物流的流程缩短，有利于物流成本控制。2.企业物流与生产工艺流程的关系在任何一个企业，物料自始至终都在不停地流动着，包括原材料、备品配件的输入、把输入转换为产出的中间在制品流转作业、以及产品的输出。如图3-4所示。产成品库总成及部件库半成品、在制品库原材料、毛坯及辅料库零部件库原材料等投入分放暂存直送装配加工制造装配PF/MH直销直送加工客户PF/MHPF/MHPF/MHPF/MH分放外销PF/MHPF/MHMH：物料搬运PF：厂内物流物流存储作业操作装配内部小物流图3-4生产过程中的物流示意图厂外运进3.企业物流系统的特点（1）从系统的角度来看：①集合性：企业物流系统是由原材料供应、生产制造、产成品分销以及后勤服务等活动组成的一个供、产、销三位一体的集合体。②相关性：企业物流系统内各子系统（即物流系统内的各环节）之间及总系统之间存在着普遍的联系，他们相互交叉、相互依存、相互渗透、关系十分密切。③适应性：企业物流系统处在一个复杂的外部环境包围之中，深受环境制约。为使企业物流系统正常运行，必须有很强的适应能力。④整体目标性：企业物流系统的整体利益大于各子系统利益的简单相加，各子系统的活动以企业整体物流效益最优为出发点和目标。3.1.3企业物流系统的类型（1）串联型，也称为直列型多阶段系统。指物料移动按生产工艺流程顺序排列，如流水生产线使用的物流系统。单一物流系统是其特例。单一物流系统是指只有一个物流点，如机器设备，仓库，商店，作为独立体只有一个物流输入和一个物流输出。当多个物流输入和输出串联在一起时就构成直列型多阶段系统。（2）并联型，也称收敛型或合流型多阶段系统。生产物流结构表现：由许多种原材料加工或转变成一种最终产品。物料根据物料清单（BillofMaterial-BOM）和加工工艺流程分别被安排在单一或多道连续的生产阶段中进行流动而制成最终产品。合流型多阶段系统适合用于装配工厂，如飞机、轮船等装配。（3）发散型，也称分支型多阶段系统。生产物流结构表现：有一种原材料回转变成许多种不同的最终产品。最终产品的种模拟原材料的种类多，所有最终产品的基本加工过程相同。这类企业一般为资金密集型且高度专业化，如炼油厂，钢铁厂等企业。（4）综合型，也称复合型阶段系统。从原料到成品经过许多阶段，系统中生产阶段有的呈发散状态，有的呈收敛状态，是上面两种形式的综合。其生产物流结构表现：有许多原材料加工或转变成多种最终产品。标准的零部件通过不同的工艺加工过程装配成多种成品。如制锁厂、汽车制造厂等。3.1.4企业物流的作业目标1．快速响应。2．最小变异。3．最低库存4．物流质量。5．整合运输与配送。6．产品生命周期不同阶段的不同物流目标。3.2物流系统合理化的原则和途径所谓物流合理化，就是根据物流系统中各职能因素之间相互联系，相互制约、相互影响的关系，把物料的运输、包装、存储、装卸、加工、配送等流通活动和与之相关联的物流信息作为一个系统来构造、组织和管理，以使整个物流过程最优化。从而以较低的物流成本，实现既定的客户服务水平（包括质量、数量、时间、地点、价格等）。物流合理化的原则：1.近距离原则2.优先原则。3.避免迂回和倒流原则4.在制品库存最少原则5.集装单元和标准化搬运原则6.简化搬运作业、减少搬运环节原则7.重力利用原则8.合理提高物料活性系数9.合理提高搬运机械化水平10.人机工程原则11.自动化原则12.系统化原则13.柔性化原则14.环境要求原则3.2.2实现物流合理化的途径。1.选址阶段。选址包括厂房定位、仓库布点、企业内部布局等，选址的决策结果对物流合理化起至关重要的作用。2.设施设计阶段(1)合理配置各种生产设施。(2)合理配置和使用物流设施。(3)系统设施应具有柔性。3.生产管理阶段。(1)均衡生产。(2)适当库存。(3)合理运输。(4)计算机化。(5)职工主人化。(6)连续改善。A工厂B工厂C工厂客户1…客户nA工厂B工厂物流基地C工厂客户1…客户n过去现在图3－10销售物流模式4.销售阶段(1)商物分离。建立物流基地（如物流中心、批发中心、配送中心等），从而改善企业功能，优化物流系统，提高物流效率。见图3-10。(2)增加从工厂直接发货数量；(3)减少输送次数；(4)提高车辆满载率；(5)实现计划输送；(6)开展联合运输；(7)选择适当的输送手段。3.3企业物流系统分析与设计3.3.1基本概念1.当量物流量。物流量是指一定时间内通过两物流点间的物料数量。在一个给定的物流系统中，物料从几何形状到物化状态都有很大的差别，其可运性或搬运的难易程度相差很大，简单地用重量作为物流量计算单位是不合理的。因此，在系统分析、规划、设计过程中，必须找出一个标准来，把系统中所有的物料通过修正、折算为一个统一的量，也就是当量物流量，才能进行比较、分析和运算。所谓当量物流量是指物流运动过程中一定时间内按规定标准修正、折算的搬运和运输量。这种修正与折算是充分考虑了物料在搬运或运输过程中实际消耗的搬运和运输能量等因素来计算的。例如，一台载重量为10吨的汽车，当它运输10吨锻件时，则10吨锻件的当量重量为10吨；而它运输2吨组合件时，则2吨组合件的当量重量为10吨。实际系统中，所提及的物流量均指当量物流量。当量物流量的计算公式为：2.玛格数(Magnitude)玛格数起源于美国，是一种不十分成熟的当量物流量计算方法。它是为度量各种不同物料可运性而设计出来的一种度量单位，可以衡量物料搬运难易的特征。将两点之间流动物料的玛格数乘以单位时间内运输的件数，即可得到该两地点之间的物流量或物流强度。需要注意的是，玛格数概念有其局限性。因为每一种物料的运输能力会部分地与搬运方法（装载容器及搬运设备）有关，而实际中，玛格数对各种不同的物理、化学状态的物料和搬运方法不能十分准确地来描述和度量，因而它是一种近似描述物流量的标准值。在一些特性相差不大的物料搬运中，玛格数是比较适用的。但若想将现实中的所有物料都用玛格数来度量，其误差较大。也就是说，物流系统越大、越复杂，玛格数的使用精度越低。f＝nq(3-1)式中：f—当量物流量，当量吨/年、当量吨/月、当量公斤/小时……q—一个搬运单元的当量重量，当量吨、当量公斤……n—单位时间内流经某一区域或路径的单元数，单元数/年(月……)玛格数的理论意义是十分重要的，是一种值得借鉴，并需进一步研究和开发的技术方法。（1）一玛格的定义一个玛格的物料具有如下特征：①可以方便地拿在一只手中；②相当密实；③结构紧凑，具有可堆垛性；④不易受损坏；⑤相当清洁、坚固和稳定。通俗地说，就是一块粗加工到略大于150立方厘米长方体（或稍大于2英寸×2英寸×2英寸）的干燥木块，约有两包香烟大小，叫做一个玛格。应用玛格数时，需将系统中所有物料换算成为相应的玛格数。计算物料体积确定玛格数基本值确定修正参数计算玛格数图3-11玛格数的计算步骤2）玛格数的计算方法首先按照物料的几何尺寸大小计算出基本值，然后用基本值再乘以各种修正系数，最终确定其玛格数。计算步骤如图3-11所示。①计算物料的体积。度量体积时，采用外部轮廓尺寸，并且不要减去内部空穴或不规则的轮廓。②查阅图3-12玛格曲线，或表3-1的“体积与玛格数的对应表”，得到玛格数基本值A。图中曲线反映了体积大小与基本值的关系。物料体积越大，运输一单位体积就越容易，玛格曲线变化越缓。图3-12玛格曲线（1英寸=25.4mm）1001011/101/1001/10000.0010.010.1110100100010000100000体积(立方英寸)对数坐标OOOOOOOO表3-1部分体积与玛格数基本值对应关系体积（立方英寸）玛格数基本值（玛格）0.0051/2000.11/201.01/41011003.5100010100002510000050③根据表3-2，确定修正参数。表3-2修正因素及参数值参数值修正因素松密程度或密度(B)形状*(C)损伤危险性(D)情况(E)3……十分扁平并且可以叠置或可以套叠*(平纸张或金属板材)…………2非常轻或空的(体积庞大的钣金制品)易于叠置或套叠的(纸簿，汤碗)不易受任何损坏(废铁屑)……1轻和庞大的(拆散的瓦楞纸板箱)较易叠置*或略可套叠(书，茶杯)实际上不易受损坏，或受损极小(坚实的铸件)……0比较密实的(干燥的木块)基本上是方形，并具有一些可叠置性质(木块)略易受损坏(加工成一定尺寸的木材料)清洁、牢固、稳定的(木块)+1相当重和密实的(空心铸件)长的圆的或有些不规则形状的(袋装谷类，短棒)易受挤压、破裂、擦伤等损坏(油漆过的物品)有油的，脆弱的不稳定的或难于搬运的(带油切屑)+2重及密实的(实心铸件、锻件)很长、球状或形状不规则的(桌上电话机)很容易受一些损坏，或容易受许多损坏(电视显像管)表面上有油脂、热的、很脆弱或滑溜的很难于搬运的+3非常重和密实的(模块、实心铅)特别长的、弯曲的或形状为高度不规则的(长钢梁)极易受到一些损坏，或易受非常多的损坏(水晶玻璃高脚器皿)(发粘的胶面)+4……特别长及弯曲的或形状格外不规则的(弯管、木块手椅)极易受到非常多的损坏(瓶装酸类，炸药)(熔化的钢)④确定玛格数根据式3-2计算，得到玛格数(3-2)式中：B—密度C—形状D—损伤危险程度E—状态(化学状态、物理状态)F—价值因素，如不考虑则F=0A—基本值3.物料活性系数)(41FEDCBAAM4.物流综合强度分析物流强度和非物流强度分析的目的是为了做新方案提供依据，也可对原方案进行强度等级标定。（1）物流强度。指两点间的物流量。把所有路线上的物流强度按大小排列，在图纸上画成直方图便得到物流强度图。再对强度图进行分级标定，从而为物流系统的重点分析和新方案的平面布置指名了重点分析对象。强度等级从高到低可分为A（ApparentlyImportant）、E（Esp