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      智能工廠物流運營管理提升的三個維度

      發布日期:2023-08-01瀏覽次數: 信息來源: 天睿咨詢-李志強

      工業4.0重點提到三項集成:縱向集成和網絡化制造系統,是指企業內部的集成,包括企業內部信息系統之間、信息系統與生產設備之間的集成,是點的概念;端到端數據集成橫跨整個價值鏈,是圍繞產品全生命周期,對消費者/市場研究、產品規劃、產品設計與開發、產品工程、產品生產、產品銷售與服務等全過程參與企業、個人和部門的集成,是產品價值鏈的集成,是鏈的概念;價值網絡實現橫向集成,是以價值網絡為主線,實現不同企業之間的集成,形成社會化、生態化的協同設計、生產與銷售,是生態圈的概念。這是從智能制造角度、更偏向于技術和系統層面的高度提煉。

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      1 工廠物流運營管理提升的三個維度

      如圖1所示,對于智能工廠而言,要實現工廠物流運營管理從工業化-數字化-網絡化-智能化的迭代,需要針對其物流運營體系從三個維度進行提升:端到端流程打通、內部系統集成和對外協同拓展。

      (1)端到端流程打通:從供應鏈視角梳理物流流程

      1)工廠物流運營管理流程的打通

      工廠物流運營管理流程一般包括送貨/取貨、收貨、檢驗、倉儲、齊套、盤點、揀選、配送、成品入庫、分揀、裝車、發貨等環節。傳統工廠普遍采用分散式、經驗式、分段式人工管理,職能分布在計劃、采購、物流、生產、品質、銷售、渠道、第三方外包公司等部門和公司,各節點分而治之,管理相對粗放,作業方式比較原始,大量采用人工領料、大批量送貨等方式,主要作業方式是人工、叉車、牽引車、液壓托盤車等,物流運營過程缺失物流計劃,各環節沒有實現集成與聯通,信息斷檔、變數難以管控、過程沒有閉環、物流能力與需求不匹配、物流過程不均衡等問題大量存在,且物流主要以面向批量生產為主,不能適應柔性化、定制化和智能化管理要求。

      因此,工廠要以物流運營管理為主線,打通物流管理的邏輯和流程,實現物流的一體化運作和管理,如圖2所示,實現外圍實物流和內圈信息流的打通、協同和差異管控,實現采購物流、生產物流和成品物流的無縫銜接。在工廠物流運營管理邏輯的基礎上,企業需要搭建物流運作流程體系,實現流程化、規則化、標準化的管理。在流程體系梳理過程中,需要強調四個關鍵詞:“保、穩、抓、拉”,其即是流程建設過程中的核心要點,又是物流運營管理能力提升的核心抓手。

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      圖2:工廠物流運營管理邏輯

      ?!WC發運計劃,實現有效交付,提高客戶滿意度。主要包含按照訂單交付周期倒排計劃、按照訂單交付時間預約裝車/裝柜、有效裝車/裝柜,以有效相應客戶方的ASN(先期交運通知單)等。

      穩——穩定生產計劃,實現安定生產和智能制造。主要表現為資源匹配實時監控和檢討、作業執行率保證、強調均衡生產,減少各類偏差帶來的庫存增加和斷點浪費、推動安定生產,精益生產和精益物流協同,以總裝作為作業依據,提高計劃達成率和直通率。

      抓——狠抓配套計劃,實現信息配套和實物配套的協同,從而保證生產的可行性。外購件配套計劃不僅僅是保證供應,而是強調有效供應,以作業計劃需求的齊套數量作為采購-到貨-收貨的依據,并且必須具備實時監控和可視化的能力。同時,還需要狠抓自制件配套計劃,通常自制件由于管理者對于效率、成本、人員、換模等的考慮,喜歡一次性大規模生產,但是,由此產生了失控的庫存,形成無效制造,帶來各種變數和經營壓力。在智能供應鏈中,自制件將作為內部供應商進行嚴格的協同配套和數字化要求,避免由此帶來對供應鏈的沖擊。此外,信息配套與實物配套相結合,實現物料流在廠內的實時全過程監控、實時預警和實時響應。

      拉——拉動供應商到貨計劃。供應商不再是自我任性的大批量生產,而是基于采購方的物料需求計劃和要貨計劃倒排供應商的生產計劃,實現采購方計劃和供應商計劃之間的聯通,在雙方認同的庫存策略邏輯下實現按需生產;第三方物流或供應商基于采購方的要貨計劃和既定的運輸路線取貨或送貨,統一調度,精確管理,不再是多拉快跑的模式;收貨入庫環節推動“快速檢驗”或免檢,以保證采購物流的及時性和有效性,提高檢驗效率,降低物料在檢驗環節等待的時間。

      2)站在供應鏈的角度,實現物流與其他業務流程之間的打通

      智能工廠的有效運營必須要有智能供應鏈作為支撐,智能供應鏈為智能工廠的生存和發展提供智能化的生態環境,也只有在這樣的環境中,智能工廠才能得以發揮其價值,達成其使命和效益。

      在智能工廠運營管理體系中,雖然將物流作為規劃和運營的主線,并強調物流運營管理的一體化,但對于整個工廠的管理而言,應當將物流的邏輯納入整個智能供應鏈的管理邏輯中,因此需要強調物流與產品、市場、研發、需求、采購、生產、銷售等業務流程之間的打通和協同。因此,企業應致力于打通三個供應鏈物流主體業務流程:

      訂單履行端到端(Order to Cash)流程從商機管理-訂單生成( Opportunity-to-Order )-交期管控-訂單履行-產品交付-款項回收的整個過程,強調客戶協同和訂單管理。

      需求到交付(Demand to Delivery)流程:從需求產生—產品研發—預測—計劃—采購—生產—交付的整個供應鏈過程,強調全過程的計劃協同和執行。

      物料請購與采購執行(Procure to Pay)流程從需求計劃—請購—訂單—回貨(含齊套)—付款的物料計劃與采購全過程,重點強調供方協同和物料計劃。

      對三個流程所涉及到的物料及產品流、信息流、資金流、工作流、時間流等進行打通、整合和集成,決定了企業的現金周期和資金周轉率、庫存周轉率、交付周期和交付速度、供應鏈效率與成本等核心績效指標。智能工廠的所有物流流程,也都藏身于這是三個主體業務流程中。

      (2)內部系統集成:數字化-網絡化-智能化的HCPS(人-信息-物理系統)建設與迭代

      基于工廠物流運營的策略、邏輯和流程,將企業內的物流設施(自動化立體庫、輸送線、懸掛鏈、AGV、穿梭車、叉車等)、生產設施(數控機床、機器人、機器、生產線、崗位等數字化設備或非數字化設備)、物料(物料、半成品、成品、模具、刀具、工裝等)、信息系統(ERP企業資源計劃、MES制造執行系統、WMS倉庫管理系統、APS高級計劃與排程系統、SRM供應商關系管理系統、CRM客戶關系管理系統、PLC、DNC/MDC、SCANDA等不同層級的信息系統和應用)、業務流程(供應鏈、計劃、采購、物流、生產等)進行全面的集成互聯,建立一個高度集成化的系統。

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      1 工廠物流運營管理提升的三個維度

      如圖1縱軸所示,這里的集成不再是傳統的信息系統集成,包括系統與系統的深度集成、實體與實體的廣泛互聯(設備網絡化管理系統、工業物聯網系統等)、信息技術與物理實體的深入融合,人和物理實體被充分納入到系統中,且能在系統與實體間實現無障礙的雙向通訊。在智能工廠中,所有需要納入到系統中的人和物理實體,都需要具有網絡通信功能。比如數控設備、機器人、AGV等數字化設備本身就具有通信功能;對于非數字化設備,則需要通過工業物聯網系統和協議、傳感器應用、視覺系統等使之具有雙向通訊功能;而對于人、物料、器具、工裝、模具等,則需要使用RFID、條碼標簽、電子ID卡及相應的識別設備、系統等,借助后臺系統實現雙向通訊功能。在傳統工廠中,往往只能通過人工介入形成指令、通過信息系統把指令傳遞給設備,甚至需要人工將指令輸入到設備獨立的控制系統中,而在智能工廠環境下,參與其中的信息系統和實體構成了一個“會說話、會聽話、會行動;有溝通、有協同、有指揮”的人-信息-物理系統,實現整個物流體系的自我管理。

      當企業實現了價值鏈打通之后,整個供應鏈計劃-執行將完全與信息平臺融合。未來的差異可視化不再是給“人”看并通過開會解決問題,而是給整個供應鏈系統“看”的,使這個系統實現狀態感知、數據實時分析、自主決策與調試、精準執行、自主學習和自主管理等智能化表現。智能工廠物流過程中的各個物料單元、物流設施、人員、系統都將接入系統,與供應鏈上的所有元素進行對話和交流,實現人、機、料、法、環、數的互聯互通和數據共享,進而實現數字化、網絡化和智能化。

      (3)外部協同擴展:建立與供應商、客戶之間的協同

      供應鏈環境下,智能工廠的物流運營管理需要打破企業和企業之間的業務壁壘,實現包括信息、數據、風險、資源等信息、數據、狀態的有限共享和協同。建立與供應商、客戶(包括經銷商、貿易伙伴、電商平臺等)之間基于數據透明的協同機制,在供應端實現尋源、采購、送貨、結算等業務的數字化和智能化,在需求端實現預測、訂單管理、分貨補貨、庫存部署等業務的數字化和智能化(本章6.4供應鏈環境下的智能工廠物流運營管理將對該部分內容進行詳細展開)。

      根據協同的深度和強度,外部協同擴展分為三層:

      第一層是業務層面的協同,結合產銷數據、訂單數據、產能數據、庫存數據等按照既定的邏輯(比如CPFR,協同規劃、預測與補貨)和規則,由雙方或者多方相關人員共同參與、深度協同,已達到平衡供需、降低庫存、規避風險的目的。

      第二層是基于系統集成的協同,企業與供應商、客戶之間進行信息系統的連接與整合,比如通過EDI電子數據交換、外部企業協同云平臺或授權核心供應商和客戶直接使用企業的信息系統等手段,在業務協同的基礎上實現更全面、高效、深入、更長周期的協同以及風險的共同預警和防控。

      第三層是形成供應鏈協同生態,以價值網絡為主線,企業與企業之間形成廣泛的社會化合作,比如品牌家電制造企業、材料供應商、家電研發創新機構、家電銷售商、門店、各類電子商務平臺之間形成的家電產業生態群之間的網絡化協同。


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