样车试制现场物流管理系统开发与应用

冯昊　胡金涛　马若飞　朱婉莹　洪海涛

摘 要：现场物流作为试制物流全业务链的末端，衔接着生产线，现场物流的高效与否直接影响着试制样车能否按时下线。本文梳理试制物流全业务过程，以及现场物流的现状，分析当前现场物流的业务痛点，基于业务需求构建了物流管理系统（LMS系统），实现LMS系统对现场物流过程的实时监控和状态预警，提高运作过程信息流传递效率以及物流作业效率，完成试制物流全过程信息化覆盖，推动试制物流信息化建设。

关键词：LMS系统;实时监控;状态预警;样车试制物流

1 引言

多年来，中国一直是全球汽车行业的重要增长点，2018年中国市场汽车销量为2800万辆，同比下降3%。由于贸易和关税纠纷，燃油价格上涨，新能源补贴减少，国六严苛的排放标准等因素，2019年各大品牌加速优胜劣汰，各主机厂商纷纷增加研发投入，加快新车型的投放，老车型的迭代，以期在这场生死大战中稳住阵脚。汽车开发过程主要有以下几个阶段：概念开发、造型设计、结构开发、样车试制、试验验证等重要阶段[1]，车企为快速响应市场和消费者需求，缩短新产品研发时间，加大新产品投入力度，因此对于样车试制的能力要求越来越高。

试制物流作为样车试制不可或缺的环节，管理着所有试制车间将要用到的零件，包括车身钣金零件、整车装配零件、油液和涂胶等辅料的流转和收发配送，是车间运作的基础[2]，决定着样车是否可以按造车计划顺利完成下线。样车试制具有多品种，少批量的特点，有些项目甚至只造几辆车，因此样车试制物流虽然具备工厂物流的所有环节，但却和工厂物流有着明显的区别，具有批量小，无标准包装，单台套配送等特点。大野耐一说过，“只有使无效劳动（浪费“成为零而使有实际效益产出工作的比例接近百分之百，才能实现效率的提高[3]。”随着试制项目的增多，造车量的攀升，以及用工成本的上涨，单纯依靠人工低效管理样件的模式，已经制约着样车试制能力的提升，物流过程中数据的有效积累对业务的持续改进也越来越重要，因此，物流的信息化发展已迫在眉睫。

本文将聚焦某汽车公司（简称S公司）的样车试制物流，通过梳理整个业务流程，分析出现场物流作为物流信息化链中的盲区存在的问题，并提出建立LMS系统（物流管理系统）管理业务链末端，提高效率，提升管理水平，为试制物流全过程信息化管理提供参考。

2 现状及问题

2.1 试制物流现状

S公司的试制仓库分为内仓和外仓，外仓由第三方物流运营，承接大部分试制物料的收货、存储、配料、包装、及运输的职责，内仓只接收部分VAA总成以及外仓移库内仓的紧固件和高价值零件，因此工位物料的配送采用外仓拣货配送到内仓后，再将内仓的物料合并到料架上，然后放在缓冲区等待上线。整个物流流程如图1：

随着试制项目逐年递增，传统依靠人工的粗放式管理已经严重制约试制物流的管理水平，S公司样车试制车间有计划的对试制物流信息化建设，最终实现了大部分业务的信息化覆盖，经过全业务链梳理，试制物流的信息化情况如图2：

经过梳理发现上线管理、退料仍然依靠人工管理，人工管理方式较为低效，高峰时间极易出现响应不及时的问题，存在较大的改进空间。

2.2 业务痛点

样车试制采用拉动式生产方式，由生产线填写工位卡片，物流按需求时间生成系统拉动单，仓库按单台套模式拣货配送物料，并提前发运至内仓，内仓接收后入缓冲区，送货人员按照需求时间在缓冲区内查找所需物料并上线，如在线边发现空箱则返回。一旦拉动备料过程中出现异常，会导致如下问题产生：

1）生产线需求时间过早。工位拉动需求提前期为24小时，如果需求时间小于24小时，物流在生成系统拉动单时会按照24小时（工作日）修改需求时间，该信息无法传递到生产线，极易造成生产线等料。

2）到料不全无法及时跟踪。外仓工位物料发运到内仓通过系统扫描签收，如果外仓物料未到齐，由于按照料架签收，无法及时跟踪剩余物料到料。另外，有部分物料在内仓拣货，一旦内仓物料未及时合并到外仓配料的料架上，上线后就会缺料。

3）现场呼叫，人工查找工位物料。工位物料提前半天到达缓冲区，送货人员无法知道何时送何工位，只能通过生产线呼叫，然后送货人员在缓冲区逐个料架查找，效率较低，且在高峰期无法及时响应多个叫料需求。

4）空箱回收不及时。生产线产生的空箱当前通过悬挂空箱牌提示物流回收，一旦送货人员未到生产线或者未注意，则会出现长时间无人回收空箱的情况。

现场管理作为试制物流业务链的末端，信息流低效，物流服务不受控的问题导致物流管理水平较低，现场管理信息化建设迫在眉睫。

3 LMS系统

为解决现场管理中的业务痛点，S公司物流团队梳理分析现场物流作业流程，推翻原有的操作模式，构建了基于信息化的新业務流程，详见图3：

根据现场物流新业务流程规划，LMS系统分为以下几大功能块：

3.1 拉动管理

拉动管理模块作为LMS系统重要组成，取代原有的卡片拉动方式，用户直接在移动端创建拉动需求，具体操作如下：

a）移动端进入拉动申请页面，选择项目、车号、生产线、需求时间、收货地址，再选择工位并提交，在一定时间内都可修改该申请。

b）LMS系统对比需求时间、当前时间以及造车计划时间，如果需求时间与当前时间间隔小于24小时，且需求时间与该车号造车计划时间间隔小于一周，则申请单发给物流相关人员进行审批，物流与申请人确认需求时间并审批;如果间隔大于24小时，且需求时间与该车号造车计划时间间隔小于一周（该时间可配置），则跳过审批，生成发货计划;如果需求时间与该车号造车计划时间间隔超过一周，则申请单发给物流相关人进行审批，物流与申请人确认车号信息。

c）LMS申请单审批结果可在查询拉动信息直观看到。

两种操作模式对比如下：

3.2 缓冲区管理

生产线至少提前24小时创建拉动需求，仓库至少提前半天配送，由于按照单工位单台套上线，因此物料管理颗粒度只需到料架，料架内零件不需要在缓冲区内管理。具体管理模式如下：

a）工位物料签收后，员工将内仓零件按照车号/工位按照包装顺序放到对应的料架内，确保该工位所有零件已齐全。

b）扫描料架上盘号（盘号：唯一标识码，该码内绑定了该料架上所有的零件信息，由于配料地点存在多个库区，拣货单按照库区区分，一个拣货人员只会在一个库区拣货，拣货后对配料零件进行组盘，所以一个料架可能存在多个盘号），将所有盘号进行绑定。

c）扫描其中一个盘号，扫描料架号，再扫描缓冲区内库位码，则完成了工位物料入库。

d）缓冲区内所有料架信息都会显示在入库看板上，见表2。

3.3 线边管理

线边管理模块涵盖上线签收、空箱返回、线边移库、退料暂存几部分功能。

a）LMS系统实时显示线边库位状态，物流根据工位需求时间送料上线（LMS有配送状态看板用于监控工位物料到达状态以及配送状态），如果发现线边工位无可用库位，则报警提示。生产线可使用移动终端更改线边库位状态，确保所需物料按时上线。

b）生产线可使用移动终端触发线边空箱返回的命令，提醒物流人员及时回收线边空箱。

c） 生产线可使用移动终端触发移库命令，通过扫描料架号以及目标库位号，快速完成线边物料的移库工作。

d） 如该车号该工位由于异常情况暂停造车，生产线可使用移动终端触发退料暂存命令，通过输入线边库位号，新需求时间，即可完成退料申请。

3.4 看板管理

LMS支持多种看板，全方位监控工位到料、上线，缓冲区库存，线边库位状态。

a）配送状态看板。一旦从物料管理系统收到工位盘号，配送状态看板即开始监控该料架状态，包括发运状态、签收状态、缓冲区入库状态、上线状态等。在需求时间1小时内未入缓冲区为预警状态，看板以黄色预警，在需求时间半小时内未入缓冲区为报警状态，需物流第一时间跟踪。

b）入库狀态看板。显示缓冲区内所有工位料架信息，包括库位号、车号、需求时间等。

c）运作状态看板。以布局图形式显示所有生产线线边的库位空满状态，并且显示当天需要执行的任务（上线、空箱返回等）

4 实施效果

LMS系统按照业务规划构建，具体的系统功能页面如图4-7：

5 结语

试制物流现场管理作为衔接生产线和物流的关键环节，其服务质量直接影响样车试制能否顺利开展，本文分析了S公司试制物流现场管理的业务痛点，从提质降本增效方面着手，通过构建物流管理系统，实现试制物流全业务链信息化覆盖，实现LMS系统对物流运作过程的实时监控和状态预警，规范现场管理，提高物流运作效率，对试制物流信息化建设具有一定的参考意义。

参考文献：

[1]薛成.基于批量生产线的混合动力试制样车生产管理流程研究[D].吉林大学.

[2]连昂.基于信息系统的汽车试制车间生产能力提升研究[D].上海交通大学.

[3]杰弗瑞·莱克，丰田模式：精益制造的14项管理原则[M]，机械工业出版社.