TPS在广汽丰田零部件厂内物流系统的应用

TPS在广汽丰田零部件厂内物流系统的应用金光1，乐德林2，冯鸿3（1广州汽车集团商贸有限公司，广州510095；2北京工业大学，北京100022；3广州汽车集团乘用车有限公司，广州511434）摘要：TPS思想在广汽丰田零部件厂内物流系统的应用，彻底的标准化、自工序完结、JIT的作业指令等，使其做到了安全、质量、环境保护、5S和成本等各方面的精益，本文用TPS的视角解读零部件厂内物流系统，希望本文能为学习TPS的企业和个人有所给力。关键词：丰田生产体系（丰田生产方式）；JIT；平准化；标准化；JIT的作业指令；看板1.引言正如《TPS在广汽丰田物流系统的应用及借鉴意义》[1]中的描述，零部件厂内物流系统是零部件物流系统的重要组成部分，本文将对GTMC拉动引取的零部件厂内物流系统展开详细介绍。本文描述的厂内物流系统是零部件从工厂受入口运送到生产线的物流统称，图1为厂内物流工程图，包括：从检收场到货确认开始，从P链和PC棚搬入，经过分类场零件分拣再到出发链的按需配送上架，SPS和顺引上线，以及空容器返回、整理的全过程。精益生产管理设备管理人才培训企业内训精弘益企管。图1零部件厂内物流管理工程图厂内物流系统的关键是与生产线的无缝隙对接，GTMC厂内物流系统采用引取式（又称拉动式）物流模式，根据生产线生产进度，按需去上工序领取零部件，厂内各环节不设置仓库。在GTMC厂内物流来说，零部件是一种流动资产，应该是被立即使用的，因此在厂内物流各工序不具备零部件保管存储的仓库职能，最大程度消除库存浪费。为了实现生产平准有序，GTMC在厂内物流设计规划初期，除考虑自身各自制零部件（车身总成件、涂装件）的线上物流顺畅，对外制零部件的线下物流进行了系统性考虑，基于厂外物流方式和供应商周边集中分布的丰田物流园区设计特点，将厂内物流运作方式主要分为4种类型：（1）零部件从巡回取货国产LP零件（天津、上海等远距离供应商）及KD零件到货后进入P链（ProgressLane，P-Lane，进度吸收链）、PC棚（ProductionControlRack，安全在库放置场所），再按生产进度指示（安灯、看板）配送到SPS（setpartssupply，对装配线成套供给零部件）区。（2）零部件供应商的卫星工厂零件采用顺引（厂外排序）方式直接配送到生产线边。（3）国产变速箱采用顺建（厂内排序）方式配送上线。（4）总装除顺引、顺建、通用小标准件外其他中小零件采用SPS方式分拣配套后配送上线。由于GTMC的厂内物流业务流程复杂，与生产线联动最为紧密，整体企划及现场作业管理工作均由GTMC自行管理。为了使读者能由简入繁了解厂内物流系统，先介绍座椅的厂内顺引物流。2.座椅的顺引物流座椅是非常典型的顺引物流，也是非常经典的JIT物流，认识了其中的原理就不难理解厂内物流，图2是座椅配送的工程图。图2座椅顺引物流工程图供应商、座椅运输车辆、运输链、座椅装配工分别是上、下工序，对座椅装配工而言，把厂内运输链末端视做上工序，座椅装配工领取座椅可以解读为“下工序在必要的时间到上工序领取必要的产品”，该托盘没有座椅时空托盘返回，该位置为空时下一个托盘的座椅立即补充上，非空时下一个托盘处于等待状态，可以解读为“上工序在必要的时间生产必要数量的产品”。从图2可以看出，厂内运输链并没有追求绝对数量的最少化，而是保留了必要的数量，其最大的好处是运输链本身成了吸纳不平准的“池子”。参考《TPS在广汽丰田物流系统的应用及借鉴意义_上》中装车顺序图（图3）和本文图2，厂内运输链最多可容纳160个托盘，GTMC提前60分钟向供应商下达进度需求，供应商厂内排序需要10分钟，座椅运输车辆在供应商装车—GTMC卸车需要10分钟，则运输链上最多有40分钟的缓存，凯美瑞、雅力士均为1托盘/台，汉兰达2托盘/台，生产节拍为61秒/台时，则运输链上最多托盘数=40*60/61*6/5=47托盘。运输节拍慢于生产节拍甚至个别座椅运输车辆出现异常时，运输链上的产品可以确保生产的不间断，利用生产线停止时（班后或小休）挽回进度差。假如生产线出现异常，GTMC停止向供应商下达取货指令使包括空器具返回的物流停止，后续恢复生产时生产排序不变，此时可以把必要的时间理解为必要的批次。运输链上必要数量的收容数对控制库存和对应异常非常重要，不同于传统意义上的库存，笔者形象地将之称为“具有缓冲功能的流动机能”。从图2和前述可以看出空器具的返回是物流的重要组成部分，空器具的有序返还不但对物流乃至有序的生产都非常重要。本案例投入的托盘数量=47+必要的运输在库+必要的供应商在库。供应商没有空托盘时也会停止生产。至此容易理解“有效控制器具发行数量可以有效控制库存”。此案例的所有观点同样适用于没有实际运输链的平场地物流—具有缓冲功能的流动机能；分类的重要性；空器具返回的重要性；场地“非空”时，物流停止是最佳选择，堆积的后果更加严重；3.P链与PC棚如图1所示，在厂内物流环节中，GTMC设置了P链区、开捆区、PC棚以及SPS区。从厂外物流的描述可以看出，集货是以挂车为物流单元的作业，到供应商集货时是将该供应商生产的GTMC在一定周期内使用的零部件按一定包装方式一并取回，所以每车都是一个或几个供应商的产品，不同供应商生产的产品品种、体积各不相同，取货频次也不相同。前述座椅的顺引物流，根据生产指示在供应商完成排序（分类）再进行JIT引取配送。对于物流距离较远（卫星工厂之外的，甚至天津、上海等地）的非顺引零部件不但需要零部件的暂放，同样需要完成产品的排序、更需要吸纳不平准的“池子”再到SPS区（或生产线）。广州地区以外因为运输周期较长（如无对策则对应生产计划变更的响应周期长），零部件出厂时对应的生产顺序尚未确定，这些课题都需要在厂内物流环节逐一解决。卸车之后的第一项工作一定是暂放，暂放的方法要对最终的零部件上线使用有帮助才有意义，不必要的搬运就是浪费。如图2所示，每个托盘的座椅都是按照需求的顺序排序，如果把一个托盘看作一个时间段需要的所有产品，再把顺序排列方式转变成水平排列方式，就不难理解P链的概念。P链是在零部件送到工厂的检收场之后存放零部件的一个临时区域。这个区域将检收后的零部件按一定的规则码放，成为厂内物流和厂外物流的临界位置。GTMC在建厂之初单班生产480台/天，16小时/天，分割成24个进度并配置24条P链，则每链对应20台套的零部件（进度正常时对应40分钟，异常时则40分钟的说法不妥），因为平准化的生产计划，每链摆放的零部件几乎完全相同。表1：不同线路供应商取货便数及对应P链数线路序号供应商数日取货便数每便对应P链数A≥183批链/便B≥146批链/便C≥1212批链/便D≥1124批链/便日取货便数也可以是3、6、12。每便对应P链大于1时，可以分割成若干订单，平准化地放在不同的P链。参考《TPS在广汽丰田厂外物流系统的应用》中继地的表述，容易理解供应商取货的频次是1，经过中继地后被调整成24，可见中继地的好处。根据上述前提条件画出P链示意图见图3：图3P链示意图按进度指示“安灯”（电子进度看板）的指示顺序引取各P链零件，该链引取之后为空。理想状态的P链不是“货满为安”，正常情况下，进度链及其后若干链的零部件是齐全的，多数链都处于逐渐到货状态。随着GTMC生产稳定性和员工能力提高，将P链和进度数提高为32。已引取的批链为空时如果及时安排使用，则分割进度数＞P链数，2009年再次分割进度数=36（日取货便数可为1、2、3、4、6、9、12、13、18、36），P链数=29，其中差额的7个链始终处于循环使用状态。分割进度数进一步细化就是平准化水平的进一步提高。P链的作用和目的主要有3类，其一是按生产进度供给，防止厂内零部件的溢出和欠品；其二是分割功能，根据分割链实施小批量的供给；其三是吸收厂外和厂内物流的进度差（类似于“池子”），确保下工序可以及时引取零部件并减少机材数。集装箱到货的KD进口零部件物流的运作也等同于P-Lane，每一个集装箱就是一个Lane。从图3可以看出P链零件按供应商排序（称之为：供应商别），与生产需求的排序不一致，需要转换成按生产顺序排序，以便与生产线（或SPS）需求排序保持一致（称之为：SPS别），这个整理场所就称之为分类场。分类场顺序对应每个P链，在此不难理解P链分割精度提高带来的好处：分割精度越高每P链的零部件越少、分类工作量越小（减少不必要的作业）、分类场面积越小，分类场循环使用的频率越高。在此容易理解订单本身已经做了最基础的分类及其重要性。按照生产线需求顺序重新整理后的零部件以托为单位用牵引车在进度安灯的指示下送到SPS货架，因为牵引车每次牵引数个如同链状连接的托盘，故称之为出发链。从图3可以看出P链对所有供应商的产品提供的“池子”相同，对不同地域、不同的产品有必要提供恰当大小的“池子”，如同座椅厂内运输链的必要数量。当零部件体积较小，便于包装和供应商出货地距离GTMC在50km以外时，有必要加大“池子”。GTMC建厂之初，对这部分零件在工厂内设立按照供应商分别放置零部件的PC棚，每种零部件都被安排在专门的位置，作业人员依照看板上的零部件位置信息将每箱零部件放置在恰当的位置。供应商发行的看板（GTMC称之为“外看板”，与GTMC发行的看板区别）指示作业至零部件入PC棚为止，后续的作业需要GTMC再次发行看板（GTMC称之为“内看板”，区别外看板）指示后工序到PC棚取货，增加了暂放和相应的作业，但带来了生产稳定和对应生产变更更大的灵活性。伴随着GTMC的员工能力与零部件供应商的生产水平和品质控制能力的逐步提升，PC棚的在库减少到2小时以内，并于2008年开始逐步取消了部分PC棚。图4PC棚示意图图4显示PC棚是零部件从P链搬出、将托开捆后、在生产使用之前临时存放的货架，如图4右侧棚A、棚B两排所示。PC棚采用流利式货架，其特点是一侧高一侧低，从低的一侧取走零部件，从高的一侧补充零部件。每取走货架低侧最外一箱零部件之后，后面的箱子自然会滑落到前方，将高侧的空间腾出，以便下一箱零部件补充进来。4.设置SPS物流汽车企业普遍采用线侧物流，即在生产线侧配置专门的货架放置对应工位所需的零部件，装配工人只需在三步之内即可拿到零部件。每箱或每包装的零部件上均配有看板，当零部件被取走装入生产线时，工人将看板摘下放入货架侧边的看板回收槽内。线侧货架放置的零部件数量不多，能起到缓存的作用，如果有不良的零部件，作业人员可以将不良件放在专门位置后选择下一个零部件进行装配，不至于对生产线造成影响。线侧物流也有负面效果：线侧货架摆放在生产线的两侧，占用车间面积较大，也可能造成空箱堆积。另外，随着汽车行业竞争加剧，在单一生产线实现尽量多车型的共线生产，带来批量生产操作的复杂化，伴随新车型更换、生产变动、换班等人与器具的变化点增多而增加。线侧物流方式组装复杂度高、变化点多时员工培训难度大，批量生产品质稳定性难度也大。GTMC设置SPS物流，对生产线成套供给零部件（或分总成），SPS货架所在的区域即SPS区，临近生产线。SPS区的物流作业人员按照拣货指示书（根据车辆生产进度和实际车辆生产顺序生成的指示）逐一拣取某一辆车所需要的一套零部件，放入一个专用的可以一目了然看出问题的专用物流容器，指示书的拣取顺序与货架顺序相同，作业人员仅需要单向移动（没有任何不必要的动作），在货架上拣取每个零部件时都扫描EU箱看板的条形码，不但可以确保零部件的无差错，更加彻底实现了零部件的可追溯性，为确保整车质量提供了完美的保障。物流容器由物料小车将其引取到生产线，物料小车和物流容器在SPS区域和生产线之间小批量、多频次的流转，实现了“生产线在需要的时刻到SPS区领取成套的零部件（或分总成）”。精细的引取有利于减少在库，SPS区零件库存基准已经降低为0.5小时。向SPS供应零部件的同时回收空箱，空箱依次经过空箱回收区、空箱置场、空箱配套区（根据集货车辆装车计划制作空箱返回计划，才能确保供应商卸一托空箱装一托零部件，空箱返回作业指导书见图5），最终空箱装车返还给