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SCM
自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)
- 摘要：通過SCM指向型自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋼材料的第三方物流供應(yīng)。
豐田鋼鐵中心公司是以豐田通商為首的豐田集團(tuán)9家公司共同出資于昭和43年(1968年)設(shè)立的(圖表1)。在當(dāng)時(shí)鋼材流通還未得到整頓，計(jì)劃達(dá)到年產(chǎn)量200萬臺(tái)的豐田汽車面臨著鋼材提供方面的問題。為了實(shí)現(xiàn)鋼材的穩(wěn)定供給，作為集團(tuán)窗口商社的豐田商社牽頭，在其他各公司的支持下，建立了這個(gè)同時(shí)具有碼頭、倉(cāng)庫(kù)和加工設(shè)備的集中型大規(guī)模鋼鐵中心。
在此后的30年中，公司不斷發(fā)展，其主要業(yè)務(wù)是與豐田通商鋼材銷售事業(yè)相關(guān)聯(lián)的鋼材物流和加工，直到現(xiàn)在客戶的90%都是豐田集團(tuán)的企業(yè)。
在1999年5月，在其總公司倉(cāng)庫(kù)內(nèi)開設(shè)了鋼鐵企業(yè)的鋼材專用物流中心。物流中心的構(gòu)筑著眼于提高物流業(yè)務(wù)效率，同時(shí)還提出了涉及貨主生產(chǎn)工序的各類改進(jìn)建議等，具有鮮明的SCM(供應(yīng)鏈管理)指向特色。通過設(shè)置豐田物流工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)的高水平自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，為客戶提供‘鋼材料的第三方物流’服務(wù)。
鋼材物流的宿命性課題
眾所周知，現(xiàn)在在世界范圍內(nèi)進(jìn)行著鋼鐵企業(yè)的重新組合。而在此之前最大的用戶行業(yè)的汽車界開展的世界性生產(chǎn)體制的重新構(gòu)筑，則是引起此變化的重要契機(jī)。在這種情況下，物流界也將會(huì)必不可免地隨之發(fā)生各種各樣的體制改變吧。
鋼鐵界的物流本來就受各種條件的限制，很難實(shí)現(xiàn)高效化，以一般行業(yè)為對(duì)象的物流理論不能簡(jiǎn)單地拿來運(yùn)用。
因?yàn)殇撹F材料又重，又大，又占地方，這種宿命性物理?xiàng)l件決定了大批量進(jìn)行生產(chǎn)的鋼鐵企業(yè)和要求進(jìn)行小批量變種變量生產(chǎn)的客戶現(xiàn)場(chǎng)之間一定要有相當(dāng)大的緩沖(臨時(shí)保管)機(jī)能。要說鋼材重，而對(duì)此進(jìn)行保管加工以及按需按時(shí)進(jìn)行運(yùn)輸配送的鋼材物流的任務(wù)更重。
鋼材供應(yīng)間隔有時(shí)要等一個(gè)月以后的下一個(gè)生產(chǎn)周期，所以要想完全滿足客戶靈活多變的供貨要求，有時(shí)就不得不保持超量的預(yù)期庫(kù)存。對(duì)企業(yè)和商社來說，如何處理控制庫(kù)存將變得越來越重要。
正是在這種背景下，豐田鋼鐵中心受鋼鐵生產(chǎn)廠家的委托，承擔(dān)了物流中心的業(yè)務(wù)。豐田鋼鐵中心公司作為豐田通商的子公司，其業(yè)務(wù)就是將從鋼鐵生產(chǎn)廠購(gòu)入的鋼材進(jìn)行保管和加工，并及時(shí)供補(bǔ)到以豐田集團(tuán)為主的各個(gè)客戶企業(yè)。
但是這種業(yè)務(wù)與一般性商社物流代理業(yè)務(wù)有所不同，是直接承包了包括解決鋼鐵生產(chǎn)廠家頭疼的庫(kù)存點(diǎn)集中還是分散等問題在內(nèi)的綜合物流業(yè)務(wù)。鋼鐵廠方面提出，希望在此生產(chǎn)工廠附近，在具有碼頭、倉(cāng)庫(kù)等綜合物流機(jī)能和經(jīng)驗(yàn)的總公司占地內(nèi)設(shè)置一個(gè)專用的鋼材中心。
而豐田鋼鐵中心方面在當(dāng)時(shí)(1997年)則處于“經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期不景氣，物流量減少，人員和倉(cāng)庫(kù)面積等都產(chǎn)生了剩余，正在考慮有效利用的對(duì)策”(巖崎誠(chéng)夫?qū)?wù)取締役)的狀態(tài)。公司的經(jīng)營(yíng)需求與鋼鐵生產(chǎn)廠家的要求正好相一致，于是這項(xiàng)新的商業(yè)計(jì)劃很快就開始進(jìn)行。
提案型鋼材3PL
經(jīng)過概要調(diào)查之后，設(shè)立了兩個(gè)公司的聯(lián)合工程推進(jìn)隊(duì)進(jìn)行為期半年多的詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)劃制定。此項(xiàng)工程中有若干頗為引人入勝的特點(diǎn)。
首先，鋼鐵生產(chǎn)廠家旨在確立所謂的‘按后工序?qū)嵑墓?yīng)’的生產(chǎn)方式，也就是說，賣出多少就接著再生產(chǎn)多少，以提高物流效率。他們要求新的中心能夠改分散庫(kù)存為集中庫(kù)存管理，準(zhǔn)確把握出貨和銷售實(shí)績(jī)，并據(jù)此設(shè)定最合理的庫(kù)存基準(zhǔn)，并事先提出了中心所需規(guī)模能力等等大致的設(shè)計(jì)要求。
而豐田鋼鐵中心方面對(duì)此研究之后，進(jìn)行了各種‘反提案’進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
例如，鋼鐵生產(chǎn)廠家方面的要求是以傳統(tǒng)的鋼材平放保管、人工作業(yè)等手法為前提的。而豐田鋼鐵中心則提出采取這種方法，人員和工時(shí)都將超出中心可提供的水平。為了提高作業(yè)效率和精度，應(yīng)該采用立體自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)。
他們還提出，檢品作業(yè)應(yīng)采用條碼或二維條形碼，實(shí)現(xiàn)出入庫(kù)信息收送完全EDI化，完全不用紙張。同時(shí)出入庫(kù)要以一臺(tái)拖車為單位綜合進(jìn)行以達(dá)到平準(zhǔn)化。
在這里我們可以看到，正因?yàn)檫@兩家公司都是豐田集團(tuán)成員，所以他們對(duì)豐田生產(chǎn)方式的概念都很理解并將其作為自己的基本方針。‘豐田生產(chǎn)方式3原則的JIT，平準(zhǔn)化和自動(dòng)化從一開始就溶入了我們的設(shè)計(jì)之中。’(巖崎專務(wù))這是特點(diǎn)之一。
而鋼鐵中心方面的‘反提案’并不是單純被動(dòng)地只按對(duì)方要求承接物流業(yè)務(wù)，其內(nèi)容甚至涉及到要求鋼鐵廠家改進(jìn)生產(chǎn)日程安排及出貨車輛的調(diào)配等方面。這是一種與貨主共同重新構(gòu)筑整體商業(yè)運(yùn)作的3PL(第三方物流)型的積極推進(jìn)方式。
注重成本的硬軟件構(gòu)筑
基于以上的基本方針和構(gòu)架，豐田鋼鐵中心公司選定了豐田汽車的物流工程設(shè)計(jì)部門(此部門從2001年4月改為豐田自動(dòng)織機(jī)制作所豐田L(fēng)＆F公司物流系統(tǒng)營(yíng)業(yè)部)作為具體實(shí)現(xiàn)物流要求的系統(tǒng)構(gòu)筑設(shè)計(jì)者。 對(duì)于豐田生產(chǎn)方式的深刻理解是以上選定的最大理由。在該公司帶領(lǐng)之下，硬件由日本鋼管(NKK成套設(shè)備建設(shè)-竹中工務(wù)店)擔(dān)任，軟件由安川情報(bào)系統(tǒng)擔(dān)任。
豐田的工程設(shè)計(jì)部門擔(dān)任詳細(xì)設(shè)計(jì)。他們要遵循整體的基本概念，對(duì)物流數(shù)據(jù)和要求事項(xiàng)進(jìn)行對(duì)證和解析，做出在原有的建筑物內(nèi)貨架最合理的排列方案，并計(jì)算出貨架寬度，使之能夠滿足包括國(guó)內(nèi)1,000個(gè)品種和出口用1,000個(gè)品種鋼材的保管及迅速出庫(kù)入庫(kù)之要求。
豐田自動(dòng)織機(jī)制造所豐田L(fēng)＆F公司物流系統(tǒng)營(yíng)業(yè)部SE室SE負(fù)責(zé)人齋須久佳說‘從系統(tǒng)設(shè)計(jì)到操作方法、卡車定時(shí)化、出口用出貨時(shí)間表的平準(zhǔn)化等等，這些都不是我們單獨(dú)提出的方案。所有內(nèi)容都是和豐田鋼鐵中心公司的人員共同反復(fù)研究才制定出來的。’這種做法充分體現(xiàn)出了豐田以顧客為中心的工程設(shè)計(jì)精神。
1999年5月，前述圖表1.2所示自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)竣工。貨架寬度按鋼材長(zhǎng)度不同分別為4m用、6m用、6.1m用和7m用四種、共計(jì)2,088個(gè)貨位(保管能力約1萬噸)，共有6臺(tái)堆垛機(jī)和6臺(tái)出入庫(kù)臺(tái)車。鋼材裝卸車采用原有的天車。
巖崎專務(wù)說，‘中心的構(gòu)筑重視成本，建筑物和天車都采用了原有設(shè)備，并調(diào)整了規(guī)格要求，防止了能力過剩。為了最大限度地壓縮投資負(fù)擔(dān)，自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)采用了租賃方式，這似乎也是少有先例的。’除了初期投資之外，對(duì)實(shí)際開工后的日常運(yùn)轉(zhuǎn)成本也進(jìn)行了嚴(yán)密論證。
圖表3是控制上述硬件的信息系統(tǒng)整體構(gòu)成。與貨主在線相連(TCP/IP)的基干服務(wù)器采用oracle8，控制庫(kù)存、出貨信息和基準(zhǔn)庫(kù)存等。而設(shè)備服務(wù)器(富士通FMV-6400TX)則根據(jù)出貨入貨計(jì)劃信息控制作業(yè)指示信息的發(fā)出和再編成等。
下面讓我們看一看現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
鋼材的進(jìn)貨
1 拖車到達(dá)
拖車滿載著鋼材從制造廠到達(dá)中心的停車等待處。進(jìn)貨時(shí)1輛卡車裝30噸鋼材。
制造廠以‘按后工序?qū)嵑墓?yīng)’方式進(jìn)行生產(chǎn)，賣出多少就補(bǔ)充多少，同時(shí)合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，做到按優(yōu)先順序以整車為單位出貨。計(jì)劃每天平均進(jìn)貨6-7次，每月6,000噸，每年72,000噸，據(jù)說現(xiàn)在實(shí)際上還有余地。
出貨時(shí)對(duì)外出口鋼材1輛車裝滿30噸，但供給國(guó)內(nèi)鋼材則按路線和訂單各有不同，以10噸前后為主。
2、3 拖車卸貨作業(yè)
司機(jī)和中心操作人員2人1組擔(dān)任天車吊鉤的掛鉤操作，與天車司機(jī)配合迅速進(jìn)行進(jìn)貨作業(yè)。
因天車是用來吊鋼卷的原有設(shè)備，所以剛開始使用時(shí)不太適應(yīng)，但現(xiàn)在操作已十分熟練，1輛裝30噸的車40分鐘左右即可卸車完畢。
4 出入庫(kù)工作站
鋼材被運(yùn)送到立體自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)前面的出入庫(kù)工作站，2名中心工作人員將此接收入庫(kù)。
其中1名兼任上述吊鉤掛鉤操作，而另一名則擔(dān)任下面要介紹的出入貨檢品工作。
裝入托盤和檢品
5 卸貨到托盤
操作人員用手勢(shì)與天車司機(jī)(右上方駕駛箱內(nèi))相配合，把一捆捆的鋼材放到托盤所定位置。作業(yè)有條不紊，連續(xù)流暢。
6 作業(yè)指示一作業(yè)位置引導(dǎo)系統(tǒng)
操作之所以能如此順利進(jìn)行，是因?yàn)樽鳂I(yè)指示一作業(yè)位置引導(dǎo)系統(tǒng)在導(dǎo)航。6個(gè)工作站都設(shè)有作業(yè)位置指示燈，(左圖中前面的的綠色指示燈)和作業(yè)內(nèi)容顯示器。(左圖中貨架上的LED顯示板)
作業(yè)位置指示燈閃爍表示下次將使用這個(gè)工作站，亮燈表示這次的出入庫(kù)作業(yè)在此工作站進(jìn)行。作業(yè)內(nèi)容顯示器分別顯示現(xiàn)在卸貨的車種(照片上顯示的是20)、要裝到托盤上的鋼材的位置和捆數(shù)(照片上顯示的是上層為0，下層為5)和按ABC分析進(jìn)行的產(chǎn)品類別(照片中央顯示的A)。
7 托盤上的鋼材裝載狀況
在這種專用托盤上一般裝10捆鋼材，上下兩層，每層5捆。國(guó)內(nèi)用和出口用的各有1,000個(gè)種類，共計(jì)2,000個(gè)種類，所以1個(gè)托盤上裝有復(fù)數(shù)個(gè)品種。如果搞不清哪個(gè)托盤上的哪個(gè)位置上裝多少捆什么樣的鋼材，就會(huì)造成作業(yè)的混亂。
作業(yè)指示一作業(yè)位置引導(dǎo)系統(tǒng)就是為了解決這個(gè)問題而設(shè)定的，與下述檢品系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)踐了以人為中心提高效率的‘豐田自動(dòng)化’指導(dǎo)思想。
8 二維條形碼檢品
最后，操作人員用無線手提式讀碼器掃描鋼材上產(chǎn)品標(biāo)簽的二元條形碼(由DENSO開發(fā)，用了豐田集團(tuán)使用的QR碼)。QR碼除了產(chǎn)品的規(guī)格、尺寸和重量之外，還可容納相當(dāng)于普通條碼20倍(約250字)的數(shù)據(jù)，所以庫(kù)存登記和出入庫(kù)確認(rèn)只需1次掃描即可完成，真正實(shí)現(xiàn)了無紙作業(yè)。
1999年東研公司率先開發(fā)出無線手提讀碼器。這里的兩臺(tái)二元條碼讀碼器采用的就是其最初型號(hào)產(chǎn)品(照片上的讀碼器前段附有導(dǎo)距裝置，為的是保持焦點(diǎn)距離)。
自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)
9、10 從出入庫(kù)臺(tái)車到自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)
按下檢品結(jié)束的按鈕，設(shè)置于廠房地面下方的出入庫(kù)臺(tái)車就把出入庫(kù)工作站處的托盤拉進(jìn)庫(kù)架內(nèi)。
1臺(tái)堆垛機(jī)對(duì)應(yīng)1臺(tái)出入庫(kù)臺(tái)車，貨架左側(cè)前方最下層就是臺(tái)車與堆垛機(jī)的交接口。
11、12 自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的貨架和托盤
貨架寬度按鋼材／托盤長(zhǎng)度不同分為4種，4m用的有762貨位，6m用的956個(gè)貨位，6.1m用(出口專用)的192個(gè)貨位，7m用的178個(gè)貨位，共計(jì)2,088個(gè)貨位。能力超過1萬噸，
基本上國(guó)內(nèi)產(chǎn)品庫(kù)存2個(gè)月用量，出口產(chǎn)品庫(kù)存1個(gè)月用量。
這是按照過去的實(shí)績(jī)、將來的預(yù)測(cè)和設(shè)備能力進(jìn)行分析研究得出的最合理貨位數(shù)量。如果認(rèn)為可以以大兼小，全部做成大寬度貨位，無效空間就會(huì)增多，無法在原有建筑物內(nèi)確保必要的收容能力。這也是豐田的物流工程設(shè)計(jì)的成果之一。
專用托盤構(gòu)造如照片(12)所示(這是4m用的)。而在貨架內(nèi)則采用只吊掛兩端的方式(如照片11)，重量輕，不會(huì)形成中間部位的彎曲。據(jù)說這是經(jīng)
