案例8 入厂物流管理.pdf

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1、 1 案例 8 零部件入厂物流管理 前言 上海通用的物流系统是其核心竞争力的重要组成部分，而构成物流系统的 3 个部分：零部件入厂物流，制造物流和成品物流中，入厂物流成本最高而且管理最为复杂，本案例首先对上海通用汽车的物流系统进行了简要分析，然后重点分析入厂物流子系统的优缺点，最后介绍了上海通用供应商循环取料项目。1 零部件零部件零部件零部件入厂物流管理入厂物流管理入厂物流管理入厂物流管理 确保汽车零部件按照所需要的时间和数量运送到生产线旁并实现较低的物流成本是汽车制造中最复杂的管理任务划。这里详细分析入厂物流规划，并在第 2 部分的通过供应商循环取货项目来分析入厂物流规划中的运输线路规划的内

2、容。1.1 入厂物流入厂物流入厂物流入厂物流规划规划规划规划 入厂物流规划包括了外部仓库管理决策，运输路线及运输方式规划等几项内容。这里首先分析影响汽车制造商入厂物流规划的几个关键因素，其次详细分析上海通用的入厂物流规划。a)影响入厂物流规划的几个关键因素 供应商的地域分布，单条装配线生产的车型数量及生产的均衡性这 3 个关键因素影响了汽车厂商的入厂物流规划。?供应商的地域分布的影响 汽车制造商的零部件仓库通常包括 3 部分，生产线旁的零部件存放区，生产车间的内库，外部仓库（相对于生产车间）。供应商的地域分布主要是影响汽车制造商的外部仓库管理决策。生产线旁缓冲区和车间内库的库位规划会影响到零部

3、件调入计划方式和运输管理。?线旁缓冲区 生产线旁的零部件存放区域是指流水线两旁的区域，通常体积较小的零件存放在标准大小的料盒内，而料盒存放在一种倾斜的超市料架上，存放的数量为 3 个小时的用量或至少 2 个标准料盒。一个料架会摆放若干种零件，图中的一个标签代表一种零件。保存零件的料盒会放在料架的上层的滑道上，滑道的高端对着物流通道而低端对着生产线，这样可以保证物料使用的先进先出。在一个料盒中的零件使用完后，生产工人会将空盒放在下层的滑道上，下层的滑道高端对着生产线，低端对着物流通道。生产工人会在开始使用料盒中的第一个零件的时候将盒中的看板卡取出放在物料架的一侧的看板卡收集盒内。整条流水线划分为

4、10 个区域，每个区域对应一名上线物流工。上线物流工人每个小时传送一次物料并将盒内的看板卡回收，同时回收空的料盒。上线物流工完成一个区域的送料上线大约需要 3055分钟。送料上线结束后，上线物流工把盛满空料盒的拖车停放在物料缓冲区，由拖车物流工将其运送回外部仓库进行周转。上线物流工将收集的看板卡交付给物流信息员，物流信息员将看板信息扫描汇总后发送给外部仓库，外部仓库的物流工从其超市料架上取下对应的物料并送到车间内库的缓冲区，然后上线工人开始另外一个循环。这其中送料上线需要 50 分钟，看板卡扫描需要 15 分钟，外部仓库从收到信息到将物料发送到车间内部仓库又需要 50 分钟左右，因此看板卡的数

5、量要能够满足 3 个小时的零件消耗量。每种零件需要占据一条滑道而超市料架所能容纳的零件种类是有限度的，当某种产品例如车门把手具有多种颜色选装件时，则必须使用同步供货（排序供货）。这里需要说明的是外部仓库的超市料架也是划分为 10 个区域，每个区域存储的零件 2 对应与生产线该区域消耗的零件，这样提高了物流周转速度。线旁的超市料架 此外，这些料盒都是标准化的，以上海通用为例，它常用的标准料盒共有 A,B,C,D，E 五种标准。其中 B 的面积是 A 的 2 倍，C 的面积是 B 的两倍，D 的面积是 A 的 2 倍，E的面积与 D 相同。A,B,C,D 料盒的高度都是统一,E 的高度是 D 的

6、2 倍。由于在用卡车运输小零件时，同一付“天地盖”塑料托盘会摆放多种零件。这种系列化的料盒设计使得混盘摆放非常容易。每付天地盖托盘包括上盖和下盖，在四个边角上设计有插孔和尼龙带（带有金属扣），在放满料盒后，可以将金属扣插入另一个盖子的插口中并收紧尼龙带，这样可以确保在运输中物料不会倾倒出来，同时也较少了物料的颠簸。天地盖塑料托盘 体积较大的零件通常是存放在特殊料架中，如果生产线旁有足够的面积则会停放 2个料架，大件物流工随时将空的料架取走并将满的料架放在线旁。当生产线旁边的面积不足以支持时则需要使用“按灯”方式。按灯使用示意图 按灯方式是美国通用汽车率先引入的，它的工作方式如下：使用按灯的工位

7、一般线旁都只有一箱零部件。这些工位旁都有一个可发光的按键，按键有三种状态，暗，急闪和慢闪。A B C 生产线 按灯板 A B C 3 在车间内库的按灯工段放置有一面按灯板，板上有很多按键。这些按键与线旁的按键是一一对应的。在按灯板的每个按键旁都有一个卡片槽，放着一张对应的看板。平时按键是暗的，当 A 工位线边的零部件快要使用完时，工人按一次按键，A 按键就变成急闪。此时，按灯板上的 A 按键也同时急闪，按灯工段的物流工看到后，就取出 A 看板，并按下 A 按键，此时 A 就变成慢闪，同时系统记录该零件消耗了一箱。工人将物料送上线后，回到按灯板边，再按一下 A，A 就恢复初始“暗”的状态，这意味

8、着已经送料上线。?车间内库 生产车间的内库通常存放大零件，库存量在 1 个小时至 8 个小时的消耗量之间。每种大零件的料架都是特殊设计制造的，其上端都有插口，而下端都有插头。零部件料架堆放为 13 层。零件的库位是固定的，物料库存标签悬挂在车间的顶部，包含零件号,车型,名称,库位号,供应商,包装,MIN/MAX 等信息。物流工人随时将空的料架从线旁拖下并将满的料架放在线旁。车间内库示意图?外部仓库 不同的汽车厂商的外部仓库的功能和管理方式差异很大。这很大程度上是由多数供应商距离汽车生产厂的距离决定的。上海通用的外部仓库只保持国产小零件和全部进口零件，国产小零件库存大约在 27 天，供应商按照上

9、海通用的 E-schedule 系统发布的 PUS 单规定的时间和地点交货。而一汽大众则设立了具有 VMI 功能的中转仓库，供应商可以租用其中一块区域，一汽大众会确定一个最大库存和一个最小库存，供应商自行管理自己的库存数量，而零部件在运送到一汽大众的生产车间之前所有权依然为供应商所有。上海及附近的江浙地区是中国最大的轿车及零部件产业基地，上海通用公司 80的 4 国产件供应商距离上海通用的距离都在 4 个小时的车程之内，对于车程超过 4 个小时的供应商，上海通用会要求其在上海地区租用仓库来时间准时供货。一汽大众的零部件供应商很多处于上海地区，因此设立一个集中的中转库对于一汽大众公司而言更为经济

10、。它的供应商可以更好的平衡运输和库存费用。上海通用的这种模式具有 2 个缺陷。首先，由于每天的发货量是根据 MRPII 系统自动计算的，这个发货量会随着上海通用生产计划的变化而变化，零部件供应商特别是小件供应商很难充分利用运输卡车的能力，交货频率的提高也受到了制约。其次，对于汽车制造商来说，其接收 DOCK 的能力是非常紧张的，如果很多供应商采用中小型卡车来交送零件，这加剧了接收 DOCK 的压力。一次交货占据 DOCK 的时间包括停车入位时间，车箱开毕时间和叉车装卸时间。一天下来，其中停车入位时间和车箱开毕时间会随着交货次数的增多而增加，叉车装卸时间则会基本上只与交货总量有关，因此采用大型卡

11、车交货会缓解汽车制造商的 DOCK 压力。针对这种情况，上海通用发展了循环取货项目，利用大型卡车一次性从多个供应商处提取零件，在第三部分会详细分析。?单条装配线生产的车型数量及生产的均衡性对入厂物流的影响 如果一条装配线只生产一种轿车平台，那么每天的交货量会非常稳定，入厂运输管理会变得相当的简单。车间内库和线旁缓冲区的压力也会很低。一条装配线的产能大约在 1015 万辆/年，在中国只有很少车型能够达到这个年产量，事实上，目前如果一款车型的年产量能够到达 5 万辆就可以被成为批量车型了。那么一条装配线就需要装配 23 个车型。在一条装配线拥有多个车型的情况下，每种大零件在车间内库所能占据的面积是

12、非常有限的，这迫使汽车制造商不得不采用一些更复杂的零部件调入计划方法，而这些方法会使得运输管理更为复杂。生产的均衡性也是一个非常重要的因素，这个问题似乎非常简单例如一条生产线同时生产 A 和 A 这 2 种车型，每天的产量为 240：240，只需要先一辆 A，接着生产一辆 B，那么零件的消耗就会很稳定。但实际上这是一个非常复杂的问题。以上海通用为例，在 2002年时，这条生产线同时生产君威，GL8 和赛欧 3 种轿车，赛欧有 6 种车型，君威有 8 种车型，GL8 有 4 种车型。虽然在车身焊接生产时车辆排序是按照均衡原则进行的，然而由于油漆车间希望将同种颜色的车型一起喷漆，生产排序的顺序就被

13、打乱了。而且部分车在经过第一次油漆后还需要重新进入油漆车间进行缺陷修正，最终进入总装车间的顺序已经与车身生产时的顺序完全不同了，如果直接按照这种顺序将车辆投入总装装配线，一则会导致生产线停产二则会导致入厂零件运输量的很大波动。在总装装配线之前有一个油漆完产品车存放区，它大约可以放置 40 辆车型，它是一个由多条传输带组成的运输系统，存放区的任何一辆车都可以随时投入生产线，由一名熟练的作业人员决定车辆的投入顺序。这种判断很大程度上是一种规则决定下的直观反应，对作业人员要求很高，而评价则很困难。在上海通用公司车辆投入顺序优化有 2 个目的：均衡生产线内各工序的负荷（总装配时间）；使生产线上零部件的

14、使用速度保持一定。很容易知道第一个因素影响的是制造部门而第 2 个因素影响的是零部件供应商及运输物流供应商，虽然在公司讨论中，各部门一致同意应该给予第 2 个因素更多的考虑，然而在实际的运作中，一旦由于车辆排序不均衡而导致总装停线，总装制造部会对生产控制部加以内部抱怨，因此车辆的投入顺序更多的是考虑了均衡生产负荷。在这点上，丰田公司的做法就完全不同，丰田公司以第二个目的为主要出发点开发出了 AI 程序自动决定车辆排序，具体可以参考门田安弘的新丰田生产方式一书。5 事实上，按照上海通用的经验，如果计划调度员能够严格坚持启发式规则，达到第二个目的并不是特别困难。可以推测，丰田所以投入巨大精力来开发

15、 AI 也是有企业政治因素在内。毕竟系统自动作出的排序是很难被别的部门所指摘的。以上 2 个关键因素很大程度上决定了汽车厂商的入厂物流规划，然而这 2 个因素又是会随着时间变化的，当这 2 个因素有了很大变化后，企业需要重新审视自身的入厂物流系统以提高企业绩效。1.2 上海通用的入厂物流规划?上海通用的物流环境 上海通用的物流环境经过了 2 次大的改变，随之入厂物流系统也作出了较大的调整。这 2 次物流环境的变化的原因是赛欧车型的导入和烟台工厂的建立。在 1997 年最初成立时上海通用只有一个车型，当时的线旁缓冲区和车间内库的面积并不紧张，零部件调入方式全部是采用 MRP 计划的方式。随后上海

16、通用导入了 GL8 商务车，由于 GL8 和君威的底盘部件基本通用，因此并没有给物流系统造成很大的压力。此时的物流流程见图：此时的零部件计划都是采用 MRP 计划，此时还必须对供应商的零部件进行入厂质检。因而大件和小件的库存都比较高。在导入赛欧以后，混线物流系统进行了第一次改善。国外供应商 海关 总装车间内库 线旁缓冲 远距离配送中心（RDC）国产零部成品库存 国外供应商 海关 总装车间内库 线旁 BUFFER 远距离配送中心（RDC）国产零部中转缓冲 小件及 部分大件 排序大件 部分大件 成品仓库 6 此时，实施了入厂免质检的大件都开始直接送往总装车间内库，由于车间内库面积的制约，同时也由于

17、生产均衡化不是很完善，采用 MRP 计划方式常常会出现库存零件过多或者过少的现象发生，在这种情况下，实施的 DD/JIT 系统。第 2 次物流环境的变化起源于东岳工厂的建立。东岳工厂位于烟台开发区，它的前身是烟台车身厂，被上海通用在 2002 年底收购。就在烟台工厂成立的同时，上海通用也开始实施了供应商循环取货项目，这使得上海通用对其物流系统重新进行了规划。烟台东岳工厂最初导入赛欧轿车的生产，而赛欧的供应商主要分布在上海区域，以赛欧年产 5 万辆的规模根本无法吸引零部件上在烟台建厂，因此所有的零件都要从上海地区运到烟台地区。2 个不同的方案被提出。方案 1 是东岳在烟台建立大规模的中转仓库实施

18、 VMI 管理，由供应商自行运输。这种方式东岳管理起来比较简单，但会有很高的费用。它包括卡车（或轮船）运费和纸箱的包装费用。如果使用卡车运输，从上海到烟台门到门服务一个集装箱会要 1 万元人民币。而如果采用船运，对于单个零部件供应商来说由于箱数有限，运费的降低与所增加的管理复杂程度相比并没有很大的吸引力。上海通用提出了方案 2，上海通用设立了一个专门的中转库，由零部件供应商每日按照 MRP 计划的数量送货到上海通用的这个中转库，然后通用每周分 3 次将货物统一海运到烟台。在初期，每周的货量大约为 200 个 40 尺集装箱。相当于每天比方案一运费节约了 24万人民币。由于货量稳定，每周有 2

19、个航班是海运公司专门为通用汽车设立的。保证了运输周期的稳定性。供应商循环取货是指一辆卡车一次同时从几家临近的供应商处运送零件至汽车厂，在上海通用的这个项目中，卡车同时把送往东岳工厂的零件和送往金桥工厂的零件一次取得，然后分别送往 RDC 和 TC。详细的项目分析在第 3 部分。?外部仓库管理 VMI 方式的外借仓库库存资金全部由供应商承担，外库与内库之间所用的专用工位器具由配送中心自行承担，制造商派出驻库人员执行规定的物流工作程序，并进行协调工作，以保证及时供货。这样使得汽车制造商不承担的库存的全面管理。驻库人员只对物流工作程序进行管理，而具体的操作工作由合同仓库的人员承担。上海通用公司只有一

20、个外库 RDC，属于合同仓库，这个仓库就设立在上海通用的金桥工厂的对面，它是由金桥区政府和当地电力局等几家单位合资建立的仓库，供应商的零件送入 RDC 后，这些零件即算是上海通用的产品，库存资金由上海通用承担。上海通用并不派出驻库人员，由通汇公司独立管理 RDC 仓库。这 2 种作法各有优缺点。既然外库的资金由供应商承担，则汽车制造商的驻库人员没有动力强迫供应商减少这些库存，上海通用不派驻库人员参与 RDC 的管理，这种作法是沿袭了美国通用的作法。这样做，上海通用虽然减少了驻库人员费用，但带来了极多的问题。最重要的有 3 条：1）在业务量扩大时，通汇公司有简单的扩大仓库面积的而不是想办法改经操

21、作流程的欲望。虽然上海通用公司最后以单车费用来考核通汇的绩效（单车费用一年的总成本/通用该年的总产量），但在商务谈判时，上海通用总要考虑到通汇的成本和合理利润，仓库面积越大意味着通汇可以获得更多的业务。在 1999 年，上海通用刚成立时，通汇是以 2 万平 7 方米的库存面积经营别克一种车型，在上海通用增加了 GL-8 和赛欧车后，通汇希望能将仓库面积扩展为 6 万平方米。在这种情况下，上海通用公司从美国雇佣了其美国的合同供应商RYDER 公司，建立了一个物流规划管理公司，该公司指导通汇公司改进流程，现在用 2 万平方米的仓库成功经营了 3 个平台的产品。根据 RYDER 公司的经理介绍：美国

22、汽车厂商在 90 年代以前都是自己经营这种外库，在日本企业进入美国市场后，美国公司开始委托独立物流公司管理业务。但这样做问题很大。现在美国公司的作法是与物流公司合资建立物流管理公司。这样，汽车公司既不需要派出自己的员工管理外库，又可以控制物流公司的运作。2）理论上，专业的供应商可以提供比主机厂自己做更好的服务水平。但事实是中国的这些物流公司能力明显不足，以通汇公司为例，它的技术能力也不足。汽车入厂物流涉及了大量的供应商，会产生大量的数据，而该公司的数据库系统依然是基于 access 的单机数据库，依赖 excel 表格来交换数据。该信息系统已经明显成为整个物流环节的瓶颈，但通汇公司却始终没有作

23、出新的信息系统开发的决策。这家公司已经有些跟不上通用汽车发展的步伐。在 2004 年，上海通用采用了 SAP 的 WMS 系统来管理。3）通用与通汇的沟通问题。零件送入 RDC，通用的系统即记录下来，MGO 在制订生产计划时，就利用这个库存值，当库存盘亏的情况发生就会导致生产线停线。由于通汇是独立运作，通用公司又不可能去监督它的库存盘点过程。事实上，类似于外库管理这样重要的业务，企业是不能真正外包的，只能自己做或者由关联公司承担。上海通用公司也意识到了这一点，在上汽总公司的推动下，上汽下属的安吉物流公司现在正在洽谈与通汇合资的问题。预计在未来的合资企业中，安吉物流将占有 7成的股份。在建立烟台

24、东岳工厂的时候，上海通用汽车就自行建立了这种外部仓库而只是将管理业务外包。安吉物流公司是上汽销售总公司和荷兰安吉物流公司组建的合资企业，最初的业务范围只包括整车配送。上汽集团希望安吉物流公司能够介入入厂物流领域。上海通用的入厂物流业务也是由安吉物流承担。?运输规划 a)运输包装管理 在 VMI 库存管理形式，供应商送货是采用自己的料箱而不是标准料箱，外库要将这些零部件放入专用的工位器具中。上海通用要求供应商采用标准料箱供货，减少了一个操作流程。与一次性的纸包装相比，这些标准料箱可以反复使用，降低了成本，但增加了空箱返回供应商的流程，大大增加的外部物流的复杂性。b)送货方式 零部件厂商送货一般有

25、 2 种方式：供应商自送，供应商雇佣社会上独立的物流公司送货。零部件厂商自己配备车队和司机给主机厂送货可以确保送货的准时性，但这样做成本太高；雇佣社会上的物流公司配送成本较低但送货的准时性不能保证。8 为了提高供应商供货的准时率，也为了充分提高送货卡车的装载率，降低总成本，2001年，上海通用雇用了美国 Ryder 物流公司规划并运行了 2 条循环取料(Milkrun)路线，获得了良好的绩效。上海通用决定除了涉及排序物料的几家厂商，其余厂商的物料运送全部采用循环取料的形式。2 供应商供应商供应商供应商循环取货循环取货循环取货循环取货项目项目项目项目 21 项目实施前的状况?项目实施前的问题 多

26、是由供应商自己的车队或者供应商雇用运输公司送货，在日常操作中经常会发生 3个问题：I）供应商常常没有足够的标准料箱送货 上海通用规定供应商送货必须采用标准的料箱，除非事先得到通用计划跟踪人员的批准，不允许用非标准的料箱送货。即使采用非标准料箱，该料箱的包装数必须与标准料箱的包装数一致。汽车行业的物流包装和工位器具被视为产品工艺的组成部分，其优劣直接影响整车和零部件质量以及生产过程的稳定。公司根据汽车零部件的特点、生产工艺流程的储运方式，采用了通用金属容器，专用金属容器，塑料托盘（俗称天地盖），塑料箱等几大类工位器具。为了提高物流容器的利用率，降低投资和费用负担，上海通用和供应商分享物流容器，分

27、摊比例为 1：1。标准料箱可以分作通用容器和特种容器。在实际循环中，特种容器一般不会短缺，通用容器常常短缺。现在的操作流程是司机将货物送到卸货点后，在卸货点装载上属于供应商的空料箱后回到供应商处。由于通用的内库面积紧张没有地方放置空箱，一箱物料被使用完后，物料工会立刻将空箱拖至道口外堆放。供应商的送货司机卸货后，看到自己公司所使用的通用容器就填写一张空箱单，将该容器拉回自己的公司。这样做很容易导致一个供应商处某种料箱过剩而另外一些料箱不足。II）货车的利用率低 提到通用实施“一品一点”，“一类多点”的策略，一个只生产某个车型部件的零部件厂商，当通用缩小该产品的产量时，它的货车的利用率自然无法总

28、是保持很高的水平。此外，一些送货量低的供应商的货车的利用率也很低。III）送货不准时 通用内库和 RDC 的卸货道口的资源有限，对供应商制订了严格的窗口时间，一般情况下，只有在窗口时间内供应商货车才能卸货。如果供应商货车落后于窗口时间，可以立刻卸货，但供应商的绩效考核成绩会被扣分；而如果供应商的货车提前到达，则必须排队等候，如果卸货道口空闲，也可以卸货，这种情况会被记录下来，但不扣分。9 在这样的情况下，供应商很自然的会提前发货，在 RDC 门口的马路上送货的卡车常常排成了长队。除了上面的 3 个主要问题，还有以下 2 个问题：IV)多数供应商的货车不具备封闭车厢，而汽车零部件禁止淋雨。这些零

29、部件公司采取的作法是按照料箱的尺寸定制一批塑料套，下雨时罩在料箱上。这样做并非 100保险，还是会有塑料套破损，零部件受淋的情况发生。这些塑料套都是一次性使用，价格并不是很便宜,也对上海通用的总装现场造成影响。V）接收道口压力大 不管供应商送货量多小，使用何种车型，总要占据一定的道口时间。上海通用内库和 RDC 的道口时间是整个入厂物流过程的瓶颈环节，现在的情况是每天 2班生产，每班 8 小时。第一班从 7：3016：00，第二班从 16：30转天 2：00。卸货道口的物流工人在吃饭时间时轮流就餐，从 7：301：30 卸货道口始终运转。即使这样，在白天的某些时段，RDC 的入口处供应商的送货

30、车依然排成了长队。如果采用大车取代小车就可以减少进入道口的车辆的总数，减缓道口的紧张状况。?循环取料的初步实践 为了改变上述的情况，上海通用汽车雇用了美国 Ryder 公司规划和实施循环取料项目，美国通用汽车的循环项目就是由该公司实施的。Ryder 公司是美国第一大物流公司，年营业额达到 54 亿美元，入厂物流业务是 Ryder 的主营业务之一。Ryder 在中国的业务经理乙先生是一名加拿大籍华裔，他曾在美国实施过多条循环取料项目，拥有丰富的经验。上海通用在 2001 年试运行了 2 条循环取料（Milkrun）路线。这 2 条线运行的结果非常令人满意：车辆的平均装载率高达 80，送货准点率为

31、 97。在这种情况下，上海通用决定除了涉及排序物料的几家厂商，其余厂商的物料运送全部采用循环取料的形式。然而随着上汽集团的介入，这个项目最终由上汽集团内部的安吉物流公司承担，同时该项目经理也跳槽至安吉公司。这个项目所使用的规划方法沿袭了 Ryder 公司的做法。?任务分配 上海通用指派了一名项目经理甲负责该项目。由项目经理甲和以 Ryder 的经理乙为主组成项目实施小组。该项目涉及的相关部门及人员包括：通用内部部门，计划跟踪员（A），各卸货道口（B），包装管理部门（C）；涉及的外部相关方为物流规划公司(D)，承运人(E)，供应商(F)和 RDC 卸货口(G)。在项目实施后，通用汽车物流部只负责

32、提供每日的零部件需求计划。日常调度及运输都由安吉公司负责。首期，共对 82 家零部件供应商规划了 20 条 Milkrun 路线和 13 条 truck load 路线。?循环取料的原理 10 循环取料是指在制订的窗口时间将一定数量的零件和料箱送到主机厂并将一定数量的空箱运送到供应商处的闭环运输路径，它的运作模式如图：指主机厂的不同卸货点 指供应商 图循环取料运作模式 实施供应商循环取货方法主要任务在于规划。规划主要是指车辆路线规划，即将几个相邻的供应商规划在同一线路上，它是建立在一个数学优化模型的基础上的，在路线规划结束后，需要与零部件供应商确定取货的窗口时间，并在线路正式运行前依照约定的时

33、间窗口和装载情况实地运行 2 次，然后根据发现的问题重新微调取货的窗口时间。安吉公司首先给出了一个运输线路优化模型，然后利用微软公司的 Access 数据库开发了一套项目执行软件，供应商地理信息，零件的包装尺寸，联系人等这些基础信息都维护在这个系统中，该系统可以根据零部件需求计划（来自 SAP 系统）自动计算出每个供应商每次交货零件的体积。然后，利用一个商用的优化软件来读取项目执行软件中的基本数据并运行运输线路优化模型得到合理的路线规划。当零部件需求发生较大变化或者其他基本情况改变时，安吉公司负责重新对线路进行规划。该系统还具备输出报表功能。除了这 2 套软件，安吉公司还使用了一套商用的集装箱

34、装载优化软件来进行装载优化分析。?现存的路线规划模型 运输路线规划已经是一个成熟的问题了，本文所采用的模型属于有时间窗口限制的车辆路线问题，（VRPTW）具体见（Solomon1986,bramel and simchi-levi 1997）。但这个模型并没有考虑同时运输零件并返回料箱。也存在一些模型允许同一个节点被不同的路线所访问（SDVR）(Dror and Trudeau)。在汽车厂的入厂物流管理中，一个供应商只能被一条线路所访问，这种限制虽然会提高一定的成本，但可以简化实际管理的复杂度。Ryder 公司给出的模型 模型参数定义：有向图(,)kkkGV A=，其中 V 为节点集合（供应商

35、），A 为弧集合（由供应商 i 到供应商 j），K 代表运输频次的集合。在实际运作中，每条线路每天通常会运行（1，2，4，8）次。因此在我们的研究中有 8 个有向图，这里为了简化问题，我们假定每次运输是相同的。弧（i,j）代表从节点 i 到 j。如果在有向图 k 上，车辆从 i 运行到 j,那么会产生成本ijc，从 i 11 到 j 的时间定义为kijt。iD，供应商 i 的日供货量。kikiiDDrf=，kiD供应商 i 第 k 次的交货量。R 是取整函数。kijX一个（0，1）变量，kijX=1，如果在有向图 k 上弧(i,j)存在。kijX=0，如果在有向图k 上弧（i,j）不存在。kj

36、T，在有向图 k 中，到达供应商 j 的时间。kjL，在有向图 k 中，将 j 的零件装载后卡车的负荷 kQ，车辆的容积，T%,目标装载率 ia，节点 i 开始时间，ib节点 i 结束时间 公式：目标函数：(,)min,(1)kkkijijk Ki jZAf c X=流：1(0),(2)kkkijk KjiVVX=KKO 0kkkkijjiiiVVXX=,(0),(3)kkKjV O 01kkiiVX=,(4)kK 01kkiiVX=,(5)kK 时间窗口：()0kkkkijijijtX TT+,(,),(6)kkKi jA kiiiabT ,(0),(7)kkKiV O 12 装载：()0k

37、kkkijijjX LDL+,(,),(8)kkKi jA *%kkkiiTQDL ,(0),(9)kkKiV O 整数及非负约束：(0,1)kijX=,(,),(10)kkKi jA 0kjT ,(11)kkKjV 0kjL,(12)kkKjV 公式意义：公式 2 表示每个供应商（节点）只有一条路线经过。公式 3 确保了每个节点的输入弧等于输出弧。公式 4，5 防止创造出不包括原点的路线。公式 6 确保如果卡车从节点 i 到节点 j,到达 2 点的时间差大于卡车从 i 到 j 的运行时间 公式 7 确保了卡车到达节点 i 的时间在供应商的运作时间内。公式8 确保了如果卡车从节点 i 到节点j

38、,在 i 点的负荷加上 j 点的需求小于等于离开 j 点时的负荷。公式 9 限制了一条路线上的载荷，确保其小于卡车的运载能力。这是一个大型的混合整数非线性模型这是一个大型的混合整数非线性模型这是一个大型的混合整数非线性模型这是一个大型的混合整数非线性模型，该模型可以转化为混合整数模型该模型可以转化为混合整数模型该模型可以转化为混合整数模型该模型可以转化为混合整数模型。该模该模该模该模型的求解是利用商用优化软件包型的求解是利用商用优化软件包型的求解是利用商用优化软件包型的求解是利用商用优化软件包 lingo 完成的完成的完成的完成的。公式公式公式公式 6，8 可以方便的转化为整数模型可以方便的转

39、化为整数模型可以方便的转化为整数模型可以方便的转化为整数模型 22 循环取料项目的实际实施循环取料项目的实际实施循环取料项目的实际实施循环取料项目的实际实施 在整个循环取料项目中，共有 20 条路线，82 家供应商，每条循环取料路线会涉及到 26 家供应商。a)循环取料的先期规划 实施循环取料项目需要遵循一定的流程，执行一些必须的步骤，项目组制订了如下的步骤,表:表 循环取料路线启动批准会签单 内容 负责人 完成日期 签字 本路线代码 D D 路线涉及的车辆/供应商 D D 本路线涉及的卸货点 D B 供应商培训 甲 甲 所需车辆准备 E E 料箱准备 C C 空箱装载实验 甲 甲 13 通知

40、计划跟踪员窗口时间 D 计划跟踪员通知供应商窗口时间 A 供应商准备就绪 空车试运行 E 提供正式的窗口时间 D 更新系统时间 A 新路线开始实施时间 批准者 供应商相关的业务流程的理论上应该如图：图与供应商相关的理论上的业务流程 在实际操作中，上海通用的项目组并没有按照这个的流程去做。虽然该项目组的制订的会签表中含有供应商培训、计划跟踪员通知供应商窗口时间、供应商准备就绪三个环节。但上海通用的项目组根本没有打算听取供应商意见，他们心目中的流程是这样的：图实际的操作流程 乙在北美实施过多条循环取料线路，具有丰富的经验，他省略了步骤 4 并非是操作中的失误，而是沿袭了在北美一贯的作法。他预测在中

41、国推行循环取料项目时供应商必然会对窗口时间提出异议。20 条路线根据具体情况的不同，每个班次运作 14 轮，零部件每天最少送至通用 2 次，最多的会送 8 次。这意味着在全面推行循环取料方案后，总是会有某条路线的货是在早上 7：30 送至通用，该条路线的供应商最初必然不接受这个窗口时间。乙先生认为和 82 家供应商协商窗口时间并让他们都满意是不可能实现的任务，不如干脆就不考虑供应商的意见。1:D 培训 F 3:D通知A计划窗口时间 4:A通知 F计划窗口时间 5:F 提出修改意见3 方协商得到修改的窗口时间 6 空车试运行，微调窗口时间 8：A 更改系统时间 7：F 确认 9：正式启动 1:D

42、 培训 F 3:D通知A计划窗口时间 4:A通知 F计划窗口时间 7：F 确认 2：F 准备资源 2：F 准备资源 6 空车试运行，微调窗口时间 9：正式启动 8：A 更改系统时间 14 在他所设计的流程中，空车试运行这个步骤与通知供应商窗口时间和供应商确认窗口时间这 2 个步骤之间是毫无关联的。他根本不担心某条线路空车试运行后，由于供应商的反对被迫修改窗口时间导致需要重新空车试运行的情况出现。乙经理告知在北美通用公司推行循环取料项目时，也遭到了当地供应商的反对，最后是靠美国通用公司的强压才得以实现。首批推行的循环取料路线共 4 条，涉及 17 家供应商，我们以其中一条路线为代表具体研究。这条

43、路线的实施过程有典型性，充分的从各个方面揭示了上汽和通用制造系统存在的问题。b)循环取料的具体实施 MRSF08109这条路线最初的规划共包含了6家供应商，5家供应商的工厂位于青浦一带，距离很近；另一家位于浦东。这 6 家企业中 2 家不是上汽集团所属。见。表供应商清单 公司 属性 公司 属性 上海亚大塑料有限公司 非上汽 上海三达汽车配件有限公司 非上汽 萨克斯动力总成部件有限公司 上汽 上海联谊汽车拖拉机工贸公司 上汽 上海实业交通电器有限公司 上汽 上海法雷奥汽车电器有限公司 上汽 2 月 14 日是 MRSF08109 这条线正式启动的日子。上海通用的项目组选择了 2 月 12 日这一

44、天培训这条线所涉及的 6 家供应商，这条路线使用 8 米车 2 辆，一天跑 4 个轮次,见表 44。15 表 44 MRSF08109 初始规划 第一循环 第二循环 第三循环 第四循环 公司名称 地点 距离 行 驶时间 窗 口时间 体积%到 达时间 出 发时间 到 达时间 出 发时间 到 达时间 出 发时间 到 达时间 出 发时间 停车点 1：55 5：55 10：25 14：55 上海亚大塑料有限公司 华昌工业区 3 号 74 1:20 0:20 0.56 3:15 3:35 7:15 7:35 11:45 12:05 16:15 16:35 萨克斯动力总成部件有限公司 青浦区华新镇 1 0

45、:10 0:20 8.73 3:45 4:05 7:45 8:05 12:15 12:35 16:45 17:05 上海实业交通电器有限公司 青浦区新镇纪鹤公路 2438 号 3 0:10 0:20 41.73 4:15 4:35 8:15 8:35 12:45 13:05 17:15 17:35 上海三达汽车配件有限公司 京华路 208 号 9 0:15 0:30 2.37 4:50 5:20 9:20 9:40 13:50 14:10 18:20 18:40 上海联谊汽车拖拉机工贸公司 老沪青平公路 839 号 4 0:30 0:20 0.42 5:50 6:10 9:50 10:10 1

46、4:20 14:40 18:50 19:10 上海法雷奥汽车电器有限公司 科苑路 501 号 45 1:00 0:30 10.90 7:10 7:40 11:10 11:40 15:40 16:10 20:10 20:40 RDC 7 0:25 8:10 12:10 12:35 16:40 17:05 21:10 21:35 停车点 1 64.71 总计 144 表 45 MRSF08109 最终规划 第一循环 第二循环 公司名称 地点 距离 行 驶时间 窗 口时间 体积%到 达时间 出 发时间 到 达时间 出 发时间 停车点 5:55 14:55 上海亚大塑料有限公司 华昌工业区 3 号 7

47、4 1:20 0:20 1.12 7:15 7:35 16:15 16:35 萨克斯动力总成部件有限公司 青浦区华新镇 1 0:10 0:20 17.46 7:45 8:05 16:45 17:05 上海三达汽车配件有限公司 京华路 208 号 11 0:45 0:20 4.74 8:50 9:10 18:20 18:40 上海联谊汽车拖拉机工贸公司 老沪青平公路 839 号 4 0:10 0:20 0.82 9:20 9:40 18:50 19:10 上海法雷奥汽车电器有限公司 科苑路 501 号 43 1;00 0:30 21.80 10:40 11:10 20:10 20:40 上海联明

48、工贸有限公司 浦东川沙 905 号 16 0:20 0:20 117 12:10 12:30 21:10 21:30 RDC 7 0:15 12:45 21:45 停车点 1 45.94 总计 157 16 表格中的体积是指供应商的送货体积占货箱的容积比例。这个数字是假设当天生产车型分别是 211 辆，GL-8 90 辆，赛欧 229 辆，利用 BOM 表反推出来的。乙介绍了循环取料方案的基本情况以及该路线的 4 个轮次的基本情况，见上表，告知供应商上海通用将在 2 月 14 日执行该方案。请供应商在 2 月 13 日留意 PUS 单的改变。所有的供应商都提出了反对意见。反对意见集中在成本和实

49、施时间和窗口时间 3 个焦点，一些供应商坚决反对参加这个项目。反对参加该项目的公司都是自己拥有车队和司机的公司。其中以上海实业交通公司态度最为坚决。上海实业交通公司是上汽所属的公司，该公司为通用的供货量很大，每天的送货频率达到 4 次（2 班）。卡车分为 5 米和 8 米 2 种车型。该公司经理反对的理由有 2 点：1）实施该项目后，车队和司机空置问题无法解决。该公司经理说：“车辆问题好解决，但这十来个司机也属于上汽集团，应该想个周全的方法看看是否能够合理解决这个问题。”2）他认为该公司的运输量足够大，不需要参加循环取料项目。在看过表格中的负载率后，该公司经理提出其它 5 家总共才 20，该公

50、司一家就为 41，如果采用自送方式，5米车刚好可以放下。他认为上海通用这个方案本质上等于让实业交通使用自己的 8 米车为其它 5 家送货，降低了上海通用和其它几家公司的物流成本却加大了该公司的成本和操作的复杂性。项目组明确答复：上海通用实施的这个项目，供应商没有自由选择是否参加，但司机和卡车的问题上海通用会考虑，因为该项目的实施也需要卡车和司机。只要供应商的卡车符合要求，可以采用由安吉物流公司租用它们的卡车的形式。至于司机问题，可以让这些司机负责这条线路的运输。在上海通用的项目组作出这样的表态后，供应商代表认识到该项目的推行是必然的，于是就一些细节问题提出自己的意见。1)对实施时间的争执 供应