中小企业生产物流系统设计.docx
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中小企业生产物流系统设计
内容摘要
目前我国中小制造企业竞争激烈，而物流是伴随着生产过程而发生的物体在空间和时间上的移动，它是动态生产系统的一种表现形式，是决定生产率水平的关键因素。
中小型制造企业要想有所作为，就必须运用先进的管理方法来加强管理，提高生产物流的作业效率，降低生产成本。
于是本文选择了中小型制造企业生产物流系统作为研究对象，对中小型制造企业生产物流系统进行了分析。
首先介绍了我国中小企业的生产物流现状及其存在的问题。
其次，提出了系统的规划设计和信息系统的建设，最后以某聚乙烯塑料制造企业为例，研究了如何将瓶颈约束生产物流的思想运用于对企业生产物流系统进行全面优化，也利用SLP和SHA建立了新的生产现场的布置以降低物流成本，提升企业的竞争力。
结果表明提出的新的优化布局，改善物流的方案设计是有效的。
关键词：
生产物流、约束理论、信息系统、设施布置
ABSTRACT
CurrentlysmallandmediummanufacturingenterprisesinChinacompetition,butthelogisticsassociatedwiththeproductionprocessisoccurringobjectSpaceandtimeonmobile,itisadynamicproductionsystem,aformofexpressionisakeyfactorinthedecisionlevelofproductivity.Smallandmediummanufacturingenterprisestomakeadifference,wemustapplytheadvancedmanagementmethodstostrengthenmanagementandimproveproductionefficiencyoflogisticsoperations,reduceproductioncosts.Sothispaperproductionofselectedsmallandmediummanufacturingenterpriseslogisticssystemforthestudyofsmallandmediummanufacturingproductionlogisticssystemwereanalyzed.FirstintroducedthecurrentsituationofSMEsinthemanufacturingandlogisticsproblems.Secondly,theproposedsystemplanning,designandconstructionofinformationsystems,finallyapolyethylenePlasticManufacturingenterprisesasanexample,examinedhowtheproductionbottleneckYueShuSiXiangappliedtothebusinesslogisticsoftheproductionlogisticssystemisfullyoptimized,butalsotheestablishmentoftheXinlayoutoftheproductionsitetoreducelogisticscostsandenhancethecompetitivenessofenterprises.Theresultsshowthattheproposednewlayoutoptimizationtoimprovethelogisticsoftheprogramdesigniseffective.
KEYWORDS：
ProductionLogistics，TOC,Informationsystem，FacilityLayout
正文目录
第一章引言
第一节选题意义
中小型制造企业在我国的国民经济中具有不可替代的作用。
特别是在浙江地区，其数量占总企业单位数高达90％以上，对浙江的经济发展具有举足轻重的意义。
但是，随着全球经济的影晌，中小型企业危机重重，存活率仅45．83％。
同时，企业物流是一个明显的薄弱环节。
企业物流系统不畅，主要表现为时间、空间浪费大，重复搬运，流动路径不合理，产品供货周期长，不仅直接阻碍企业生产效率的提高，而且占用大量资金，成为企业发展的包袱。
中小型制造企业寻求发展突破口，显得至关重要。
企业物流包括供应物流、生产物流、销售物流以及回收与废弃物物流等（图1-1）。
图1-1企业物流划分图
其中，生产物流是企业物流研究的核心环节，是企业的物流系统与生产系统的结合环节。
研究企业的生产物流系统，对提高企业的管理水平，促进生产系统发挥全部生产能力，提高企业经济效益，增强企业在市场上的竞争力，具有非常重大的意义。
国内外的生产实践也充分说明了生产物流研究对加强企业管理、提高经济效益具有重要作用，意义十分深远。
一、中小企业发展特点
我国中小企业发展主要有以下四个主要特点：
首先，投资主体和所有制结构呈现多元化，非国有企业发展速度较快，由此决定了中小企业以发展为重点。
其次，劳动密集度高，两极分化突出，决定了当前中小企业重在“二次创业”。
中小企业多为劳动密集型企业，但在由卖方市场转变为买方市场的今天，劳动密集型已成为中小企业的劣势。
提高中小企业科技含量，实现第二次创业，是当前中小企业发展的重中之重。
再次，发展不平衡，优势地区集中，决定了当前中小企业的发展推进要区别特点，先易后难，以点带面。
最后，中小企业自身基础薄弱，这决定了中小企业发展方向应走为大企业配套的路子。
目前，我国中小企业呈现与大企业竞争的态势，但事实上中小企业不具备这样的实力。
二、生产物流研究的意义
研究生产物流系统主要的意义在于提高企业竞争力，经验表明，我国中小企业是有竞争力的，中小企业竞争力来自企业成本优势及体制优势，成本优势主要是指内部生产成本，同时包括外部环境成本。
但是企业成本外化是有限度的，随着粗放式经济增长方式的终结，企业低成本格局必然会发生变化，过去的成本优势必将随之消失。
体制优势是指其产权关系的优势，中小企业的生产经营风险是自担的，当然其风险与收益是对等的，但随着经济体制改革的深入发展，中小企业原有的体制优势也会逐渐消失，在这种情况下，要提升民营企业的竞争力就必然要创新，即技术创新和管理创新，否则将无法形成核心竞争力。
其中，生产系统是企业的竞争之本，实现生产系统优化是提升企业竞争力的关键，下面具体阐述。
（一）可大幅度减少工作量。
减少劳动力占用。
减轻工人的劳动强度。
（二）可大幅度缩短生产周期，加速资金周转。
统计和分析表明，在工厂的生产活动中。
从原材料进厂到成品出厂，物料真正处于加工等纯工艺时间只占生产周期的5％-10％，而90％-95％的时间都处于停滞和搬运状态。
所以减少物流时间。
可缩短生产周期和交货期，提高资金周转能力，增强企业竞争能力。
（三）可降低生产成本，减少流动资金占用，增加企业利润，提离企业经济效益。
有关的国外统计资料表明，在制造业中，总经营费用的20％-50％是物料搬运费用。
而优良的物流系统设计可使这一费用至少减少10％-30％在工业发达国家，除了加强营销、降低原材料和能源消耗外，已把改造物料搬运、改善工厂中物流状况看做是减少开支以获取利润的“第三源泉”。
（四）提高产品质量。
产品在搬运、贮存过程中，由于搬运手段不善，造成磕、碰、伤，从而影响产品质量的现象非常严重，而企业的管理者往往忽视这个问题。
因此，他们加强工位器具的研制和运输过程的管理，大幅度提高质量。
（五）促进技术改造，为企业发展提出新的要求。
新工艺、新设备的采用，往往导致物流过程的缩短；另一方面，物流流程的改造亦要求采用新工艺、新设备。
（六）文明生产。
安全生产企业的统计资料显示：
直接与搬运有关的工伤事故占总工伤事故的30％以上。
所以，物流系统合理化，有利于改善环境和生产组织管理，提
高安全生产水平。
综上所述，生产物流系统研究可提高我国制造企业的管理水平，促进生产系统发挥全部生产能力，提高企业经济效益，增强企业在国际市场上的竞争力，意义十分重大。
第二节研究需解决的问题
一、现状
中小型制造企业生产物流系统现状，纵观浙江省的中小型制造企业，虽然具有“小而美”的特点，但在运作过程中，仍存在着许多问题。
（一）物流管理体制不合理。
由于中小型制造企业长期以来形成了纵向的垂直管理组织构架，横向上缺乏必要的联系和沟通，部门间协调困难，相互扯皮现象严重。
这种体制最终结果导致企业物流活动中各环节协调性差，企业经营成本偏高，企业对市场响应速度缓慢。
（二）物流混乱。
企业生产现场物流混乱，经常会发生短日寸间的拥堵现象装配型生产物流中“连环效应”明显，某种零部件没有如期完工。
引发了整个产成品生产过程中大量物料的流动停滞，同时在制品无序摆放与堆积，仓库中的库存长期积压等现象普遍存在，中区内库存过多物料“淤而不畅”或是生产能力没有得到充分利用，最终都导致了产成品生产效率低下。
（三）工厂规划、布局不合理。
中小型制造业在规划时，主要按照经验进行车间布局，导致在生产运作中各车间布局不合理、搬运路径不合理等问题，造成空间浪费大、重复搬运、搬运成本提高等现象。
（四）物流设施和设备落后。
中小型制造企业大多集中在劳动密集型产业，劳动强度大，物流设备和技术都严重不足，甚至落后。
如仓库的搬运作业主要靠人工完成，仓库信息管理通过人工处理，装卸和运输作业中占用了大量的人力等现象普遍存在，而且，人工操作过程中的物品破损率较高，生产企业内的各工艺阶段中存在大量的装卸、搬运。
包装等物流活动，而人工操作过程往往会造成整个生产物流过程中物品被破损、工作时间被延误，其主因可归结为：
工作重复性高，强度高，易使员工在操作过程中产生心理疲劳与生理疲劳，从而操作不当而导致物品破损。
（五）缺乏有效的信息支持系统。
很多中小型制造企业还停留在笔纸时代，有些企业虽然配置了电脑，但还没有形成系统，无法实现内、外物流一体化。
同时在物流运作中缺乏对EDI、通信、条码和扫描等先进技术的应用。
第三节研究内容
由于市场的发展，需求呈现快速变化之势，给企业带来深刻影响。
为适应这种变化。
赢得竞争优势，企业必须适时地调整其经营目标、战略和行为机制，使其与外部环境保持动态平衡。
为了支撑其战略目标的实现，必须研究具有高效且灵活应变的生产系统。
对于中小型制造企业来说，生产物流成本的优化是其重点。
优化的目标是建立高效的生产物流系统，降低生产物流系统的物料搬运量，从而降低生产物流的总成本。
因此，中小型制造企业的生产物流优化主要涉及规划设计、生产管理思想和生产工艺等内容。
一个高效的生产物流系统需要达到以下三个目标：
提供畅通无阻的物料流转、减少物料搬运的距离与频率、防止物料损坏、丢失以及人身设备事故。
规划设计是整个系统的灵魂。
一个系统的资源利用是否合理、工厂布置是否得当、工艺设备是否先进适用、能否取得好的投资效果、能否实现企业的科学管理、能否为企业创造经济效益和产生社会效益，规划设计起着决定性作用。
而且，规划设计对物流系统的成本高低影响极大，规划设计也是物流系统和搬运系统优化的基础，规划设计可以加速企业资金周转，降低成本，提高利润与竞争能力，规划设计可有效地提高企业整体素质，这是企业发展的关键。
显然，物流系统的规划和设计具有极其重要的意义。
生产物流的管理思想，对生产系统的合理物流进行管理，应用科学的方法和手段对企业生产的各个环节、各种物质要素（设施、设备、厂内运输线路）进行合理的配置及空间平面布置，使之成为有效的系统，以最经济的方式和较高效率满足生产经营的要求。
生产工艺涉及产品的制造工艺，不同的产品其生产方式不同也就决定管理方式，设备设施的布局不同，要根据产品工艺科学地设计生产物流系统。
第二章生产物流系统概述
第一节生产物流概念
生产物流一般是指：
原材料、燃料、外购件投人生产后。
经过下料、发料，运送到各加工点和储存点，以在制品的形式，从一个生产单位（仓库）流人另一个生产单位，按照规定的工艺过程进行加工、储存，并借助一定的运输装置。
在某个点内流转，又从某个点内流出，始终体现着物料实物形态的流转过程。
它构成了企业内部物流活动的全过程。
所以企业生产物流的边界起源于原材料、外购件的投人，止于成品仓库。
贯穿生产全过程。
在整个制造系统中循环流动。
物料随着时问进程不断改变自己的实物形态和场所位置。
物料始终处于加工、装配、储存、搬运或等待状态。
一、生产物流系统设计原则
生产物流系统设计原则
（一）最小原则
物流过程中要避免不增加任何附加的价值，徒然消耗大量人力、物力和财力的情况。
因此，物流“距离”要短，搬运“量”要小。
（二）流动性原则
当物料向成品方向流动时，应尽量避免工序或作业间的逆向、交错流动或发生与其他物料混杂的情况。
（三）空间利用原则
最佳工厂的空间使用率很高。
理想状态是：
物料仅移动一次，移动距离尽可能短，移动时物料置于高效率的运输箱中。
生产物料应沿生产线存放，而不是在几个库存区分隔储藏。
在任何工厂里，空间都是宝贵的。
有些工厂把腾出新的空间定为提高生产效率的目标。
（四）整洁原则
物流系统设计好的工厂零部件易于找到，库存易于清点、估算，库存、工具和流程都有直观的标志，现场干净、整洁。
（五）发展原则
物流系统的设计要考虑以后的发展，产能扩大一倍以后仍可以组织有效的物流管理系统。
第二节系统的规划与设计
一、系统规划与设计的定义
关于系统的规划与设计的定义，存在多种不同的表述。
美国的汤普金斯和怀特合著的《设施规划》，对设施规划作了如下定义：
“设施规划是就如何使一个有形的固定资产，为实现期运营目标提供最好的支持所作的决定。
”对于该定义，他们进一步说明：
对一个制造工厂，设施规划涉及如何使用制造设施为生产提供支持做出决定。
另一种关于设施规划的定义是：
设施规划是指为新建或改建的制造系统或服务系统，综合地考虑各种因素，做出分析、规划和设计，使资源合理配置、系统建成后能有效地运营达到各种预期目标。
系统的规划与设计是生产物流研究的核心。
对于企业物流系统，其规划设计的核心内容是工厂、车间内部的设计与平面布置、设备的布局，以求物流路线系统的合理化，通过改变和调整平面布置调整物流。
达到提高整个生产系统经济效益的目的。
生产物流系统平面布置包括工厂总体布置和车间。
工厂总体布置设计要解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时要解决物料流向和流程、厂内外运输的衔接及运输方式。
车间布置设计要解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位及工作场地、设备通道、管线之间的相互位置，同时也要解决完物料搬运的流程及运输方式。
二、生产物流布置的现状
目前国内进行生产物流规划主要以模仿性规划为主规划工程师根据生产产品的种类、形式。
通过对国内外、同行业企业的调查、类比，估算出所需厂房的面积一般是先有厂房，然后再进行布置规划。
应当说是停留在厂内的设备布置。
目标是“容纳生产设备”。
因此，对产品的结构、生产工艺、生产规模等缺乏足够的考证。
另外，整个规划过程以手工计算为主，可调整性差；工程
人员的个人经验、喜好在设计过程中占有相当大的比重。
规划受个人因素的影响大；分析都是在二维的图纸上完成的。
沟通性不好。
人们只能在实际系统运转后才能看到真正的效果。
当设备仪器都已安装好后。
如发现有重大的布置不合理处，则进行再次调整，重新返工。
而物料搬运系统的分析。
则尚未引起足够的重视。
带来的问题是显而易见的：
无法实现整个物流系统的全局优化：
借鉴来的数据和经验一般不能够适应企业自身的要求。
多次的调整会带来很多的浪费：
整个物流系统规划的周期非常长，工作量非常的庞大。
在方式上，多数企业的车间平面布置基本上按照传统的作坊式的规划方式进行。
设备布置只强调“充分利用空间”，却没有考虑到前后工序的衔接、物料搬运、在制品的存放、上下车床或生产线的通道空间（或暂存区的必要的空间）等，导致在制品无处存放，物料成“宝塔式”的堆放。
增加了生产的不安全因素和操作人员取料的不方便，甚至不得不拐弯抹角地到离工位很远的地方去取有关的物料或工具。
在库存区域，见缝插针式的堆放。
无所谓卸货区域分拣区域备货区域出货区域。
也就无所谓通道或者先进先出，无所谓利用“5S”或定置管理等先进的管理手段了。
三、生产物流系统平面布置要合理并满足下列要求
生产物流系统平面布置要满足的要求：
（一）符合工艺过程的要求，尽量使生产物资流动顺畅，避免工序间的往返交叉使设备投资最小，生产周期最短。
（二）最有效地利用空间，使建筑物内部设备的占有空间和单位制品的占有空间较小。
（三）物料搬运费用最少，要便于物料、产品和废料等运输路线短捷，尽量避免运输的往返和交叉。
（四）保持生产和安排的柔性，使之适应产品需求的变化、工艺和设备的更新及扩大生产能力的需要。
（五）适应组织结构的合理化和管理的方便，使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域并就近布置。
四、生产物流系统平面布置的基本形式
生产物流系统平面布置的基本形式：
（一）工艺原则布置：
又称机群布置或功能布置，是一种将相似设备或功能集中在一个地方的形式，比如按车床组、磨床组等区分。
被加工的零件，根据预先设定好的流程顺序，从一个地方转移到另一个地方，每项操作都由适宜的机器来完成。
它适用于多品种、小批量的生产方式。
（二）产品原则布置：
也称装配线布置，是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的方式。
产品流程是一条从原材料投入到产成品完工的连续线。
固定制造某种部件或某种产品的封闭车间，其设备、人员按加工或装配的工艺顺序布置，形成一定的生产线，适用于少品种、大批量的生产方式。
（三）定位布置：
由于产品的体积或重量庞大而停留在一个位置上，设备、人员、材料都围绕着产品转。
飞机制造厂、造船厂、建筑工地等都是这种布置方式。
（四）成组技术布置：
它是将不同的机器组成加工中心（工作站）来对形状和工艺相似的零件进行加工。
成组技术布置和工艺原则布置的相似点是加工中心来完成特定的工艺过程，加工中心完成的品种有限，适应于中、小批量生产。
第三节生产物流管理信息系统
所谓物流信息系统是指由人员、计算机硬件、软件、网络通信设备及其它办公设备组成的人机交互系统，其主要功能是进行物流信息的收集、存储、传输、加工整理、维护和输出，为物流管理者及其他组织管理人员提供战略、战术及运作决策的支持，以达到组织的战略竞优，提高物流运作的效率与效益。
物流信息系统是高层次的活动，是物流系统中最重要的方面之一。
市场竞争的加剧和顾客个性化需求的增加对离散制造企业生产的柔性要求越来越高，生产过程管理变得日趋复杂。
在这种情况下，对企业内部生产物流管理的要求也就越来越高，而保证生产物流的连续性、与信息流的一致性，是准时交货的前提。
在当前工业化与信息化并进的大环境下，大多数企业都通过信息化来提升企业的管理水平和竞争力。
在这样一个背景下，分析构建出离散制造企业生产物流的信息模型，指导企业进行生产物流管理信息系统开发，加快离散制造企业生产物流信息化进程。
我国目前没有一个明确的中小企业的定义，通常所说的中小企业是根据企业固定资产、年营业额、上缴利税和企业员工规模划分的一类企业形态。
当前一般指那些固定资产低于1000万元，年营业额数百万至数千万元，企业员工不足500人的企业。
这些特点决定了中小企业信息系统设计的方法，只能根据自身的特点和力量选用最适合的生产物流信息系统。
通过对离散制造企业生产物流过程活动的梳理和分析，得出离散制造企业生产物流管理信息系统功能模型。
如图2-1
图2-1信息系统模型
数据流程图从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变换过程。
它是结构化系统分析的主要工具，不仅可以表达数据在物流管理信息系统内部的逻辑流向，而且还可以表达系统的逻辑功能和数据的逻辑变换。
经过对物流系统的深入研究，我们确定了管理信息系统的基本业务功能和流程，并在此基础上设计了企业物流物流与信息流模型，信息流如下图2-2，实线表示实物流，虚线表示信息流。
其中，A原材料，B产品，C配送计划，D货款发票，E采购发票，F财务计划，G领料单，H订货单。
图2-2信息流
下面具体阐述如下：
一、车间管理
（一）在制品管理。
包括在制品状态数量跟踪、在制品盘点、在制品转交管理。
通过此功能，能够实现车间在制品的透明化，便于调度部门及时反馈现场情况，计划部门做出相应的计划调整。
（二）生产跟踪与控制。
此功能要求具有实时性。
包括对加工进度、配套性跟踪、设备状态、工人状态的跟踪。
通过此功能反馈现场调度人员，调整优化生产过程。
（三）生产统计：
包括定单进度、产量、返修返工统计、废品统计、设备工时、设备利用率、工人工时、工人加工不良率统计，为销售部门、财务部门、人力资源部门和质量管理等部门提供及时准确的基础数据。
二、中间仓库管理
主要是对进入中间库的外协件、半成品进行管理。
通过对中间库的管理，对于过期、超储、呆料及时预警，保证物料快捷、高效出入库，实现生产过程的畅通。
（一）合格半成品、外协件和废品的入库管理。
对入库的物料进行明细记录，包括入库类型，入库时间、数量、批次，货位、送料人等信息。
（二）物料的出库管理。
主要是记录出库明细，包括出库时间、数量、批次、领料人等信息。
（三）库存管理。
可以按查询条件统计出库存数量，比如按批次、按时间段、按产品等查询条件。
对于过期、超储、呆料能够及时预警。
（四）盘点报告的登记。
将盘点的实际结果和记录的电脑帐进行对帐，生产盘点报告，发现问题并及时处理。
此外，在车间和中间仓库管理的过程中都伴有装卸搬运作业。
进行仓库和车间装卸搬运工作时，需要根据这些人员以及设备的实时状态分配任务，这些人员和设备的工时统计数据作为物流成本、产品成本和工人工资核算的基础数据。
通过对生产物流的管理，做到了数据的及时采集，实现基础数据“源端输入、一次输入”，减少了数据多处输人产生错误的可能性，真正实现企业生产过程中“信息流”与“物流”统一，信息流驱动物流，物流的实际运转情况又反作用于信息流，保证计划与执行的实时协调。
统数据建模，数据是信息集成的基础与核心，JamesMartin在20世纪80年代就提出了企业的计算机信息系统是以数据为中心的原理，数据是稳定的、处理是多变的，所以企业信息系统的开发应该面向数据，而不是面向经营管理活动。
企业信息系统集成的基础和核心是数据集成，企业信息系统说到底就是管理好企业数据。
将数据分为一次数据和二次数据。
一次数据即原始数据，指直接记录生产过程的数据，一般以单据的形式存在，如入库单、出库单、生产工票等；二次数据指将一次数据经过分类、汇总之后产生的数据，一般以报表的形式存在，如反映物料库存状况的库存明细帐。
根据以上分析，构建出生产物流管理的数据模型。
此数据模型的建立为共享数据库的设计和信息系统的集成提供数据管理和控制。
生产物流管理关系模型如下：
R．入库单（货号，批次号，，入库单号，人库类型，入库时间，入库数量，仓库编号，送料人编号，货位号，仓管员工号⋯
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