摘 要
案例中的装配车间是 D 公司的主力生产车间,而 D 公司作为一家在国内具有代表性的轨道交通装备制造公司,显然可以看作是我国制造业的一个缩影.随着时代的发展,市场竞争日趋激烈,如何降低公司的运营成本,进而提高产品竞争力是每个制造业企业都在关注的问题;在智能化时代来到的今天,制造业企业也面临着生产模式变革所带来的压力,如何使企业在升级中保持健康的发展就显得尤为重要.
库存管理作为企业生产管理的重要一环起到了黏着剂的作用,既要通过满足生产物资的充足供应来保证企业的高效运营,又要兼顾企业的运营成本,这恰恰是解决案例中一系列管理问题的最好切入点.与以往研究中把库存管理作为一个单独模块进行研究不同的是,该案例研究着眼于利用系统工程的思维去发掘,分析以及解决案例中库存管理的相关问题,进而改善 D 公司装配车间的运营状况.
首先运用解释结构模型对案例进行梳理建模,在此基础上明确库存管理在 D 公司装配车间生产运营中的重要性以及导致装配车间库存供应不良的五个关键要素,在管理信息系统、齐套性、精益生产、及时交付能力以及设备这个五个关键要素上,延伸出五个库存管理的核心问题.而后在案例分析以及改进策略中参考了系统工程的几个重要原则,针对五个核心问题提出了增强底层数据获取流通能力、从管理前端考虑齐套性生产、有计划的压缩安全库存、提升管理人员的及时交付意识以及增强库存模块的柔性与响应速度这五项系统性的改进意见.最后对案例研究做了全面的总结,并提出本次案例研究中存在不足以及局限性的地方,为后续的研究提供了方向.
关键词:制造业,库存管理,信息管理系统,解释结构模型,系统工程
Abstract
The assembly workshop in this case is the main production workshop of D company.Asa representative rail transit equipment manufacturing company in China,The D company canobviously be seen as an epitome of China's manufacturing industry.With the development ofThe Times,the market competition is more increasingly fierce,how to reduce the operatingcost of the company,and how to improve the competitiveness of products is the issue thatevery manufacturing enterprise concerned about;Nowadays,with the arrival of the intelligenttechnology age,manufacturing enterprises are also facing the pressure brought by the changeof production mode.How to maintain the healthy development of enterprises in upgrading isparticularly important.
As an important part of the enterprise production management,the inventorymanagement plays the role of adhesive,not only which guarantees the efficient operation ofthe enterprise by satisfying the sufficient supply of production materials,but also which takesinto account the operation cost of the enterprise.so it is exactly the best entry point to solve aseries of management problems in the case.Different from previous studies that takeinventory management as a separate module,this case study focuses on exploring,analyzingand solving problems related to the inventory management in the case with the thinking ofsystem engineering,so as to improve the operation status of D company's assembly workshop.
Firstly,the case is modeled by using the interpretive structure model.On the basis of themodel,the importance of the inventory management in production and operation of Dcompany's assembly workshop is sure.And these five key factors that lead to poor inventorysupply in the assembly workshop are clarified.These five key factors that are TheManagement Information System,the Full Kits Rate,the Lean Production,the On-timedelivery and the equipment,will stretch out five inventory management core problems.Then,in the case analysis and improvement strategy,several important principles of systemengineering are referenced.And systematic improvement Suggestions are put forward for fivecore problems.These suggestions include enhancing the ability of acquiring and circulatingthe underlying data,considering matching production from the front end ofmanagement,Planned reduction of safety inventory,Improving management's awareness oftimely delivery and developing the flexibility and response speed of the inventory module.Finally,a comprehensive summary of the case study is made,and the shortcomings and limitations of this case study are pointed out,which indicates the direction for the futureresearch.
Key Words:Manufacturing Industry; Inventory Management; Management InformationSystem; Interpretative Structural Modelling; Systems Engineering
目 录
摘 要 ............................................................................................................................ I
ABSTRACT ...................................................................................................................... II
1 绪论 ............................................................................................................................. 1
1.1 研究的背景与意义 .......................................................................................... 1
1.1.1 研究的背景 ........................................................................................... 1
1.1.2 研究的意义 ........................................................................................... 2
1.2 研究方法及论文结构 ...................................................................................... 3
1.2.1 案例研究方法 ....................................................................................... 3
1.2.2 案例论文结构 ....................................................................................... 4
2 案例正文 ..................................................................................................................... 6
2.1 D 公司概况 ...................................................................................................... 6
2.1.1 D 公司所处行业概况 ........................................................................... 6
2.1.2 D 公司介绍 ................................................................................................... 6
2.1.3 D 公司库存管理模式概况 ................................................................... 7
2.2 D 公司装配车间概况 ...................................................................................... 8
2.2.1 D 公司装配车间介绍 ........................................................................... 8
2.2.2 装配车间生产模式介绍 ....................................................................... 9
2.2.3 装配车间库存管理现状 ..................................................................... 11
2.3 案例故事 ........................................................................................................ 12
3 案例分析 ................................................................................................................... 15
3.1 相关理论综述 ................................................................................................ 15
3.1.1 库存管理相关理论 ............................................................................. 15
3.1.2 系统工程相关理论 ............................................................................. 21
3.2 基于 ISM 模型的案例故事分析 ................................................................... 23
3.2.1 二元关系的确定 ................................................................................. 23
3.2.2 建立邻接矩阵及可达矩阵 ................................................................. 24
3.2.3 梳理层级关系并建立解释结构模型 ................................................. 26
3.2.4 案例模型分析 ..................................................................................... 30
3.3 基于 ISM 模型分析的库存管理问题汇总 ................................................... 31
3.3.1 库存供应与管理系统计划对接不良 ................................................. 31
3.3.2 库存供应齐套率表现不足 ................................................................. 32
3.3.3 库存管理与精益生产模式兼容性不足 ............................................. 33
3.3.4 库存供应的及时交付能力低 ............................................................. 33
3.3.5 生产设备停摆对库存管理带来不良影响 ......................................... 34
4 案例问题改进策略 ................................................................................................... 35
4.1 改进策略的原则和目标 ................................................................................ 35
4.1.1 改进策略的原则 ................................................................................. 35
4.1.2 改进策略的目标 ................................................................................. 36
4.2 增强底层数据获取流通能力提升计划可行性的改进策略 ........................ 37
4.3 从管理前端考虑齐套率生产的改进策略 .................................................... 39
4.4 有计划的压缩安全库存至零库存的运营改进策略 .................................... 41
4.5 提升企业相关人员的及时交付意识的改进策略 ........................................ 43
4.6 增强库存对设备不良的柔性与响应速度的改进策略 ................................ 44
4.7 改进策略的保障措施 .................................................................................... 45
5 结论 ........................................................................................................................... 46
参 考 文 献 ................................................................................................................... 48
致 谢 ......................................................................................................................... 49
大连理工大学学位论文版权使用授权书 ..................................................................... 50
1 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.1.1 研究的背景
自德国相关机构于 2013 年 4 月的汉诺威工业博览会上,提出了《高技术战略2020》项目,就正式象征着工业 4.0 时代拉开了帷幕,就此全球的工业升级发展也迎来了新的维度的挑战.工业 4.0 的实质就是利用数字技术,实现制造业的智能跃迁,较之工业的自动化和信息化,可以预见的是,基于现有以及将要拥有的计算机智能化技术,工业的全面智能化将是工业 4.0 时代的最显着标志.
近几年来,中国国内的工业生态也处于蓬勃发展的状态,尤其是中国南部沿海的开放地带,一批本土制造业企业已经在精密制造与自动化领域取得了不错的成绩.中国无疑正处于一个全面的工业模式转型时代,原有的机械化生产设备正逐步借由信息化与自动化技术向智能化跃迁,而原有的大规模批量化生产模式也正向着更加个性化的柔性生产模式过渡转型.在这样的转型过渡时期,中国的制造业企业正迎来新的挑战,而越大型的制造业企业,面对的转型阻力越大,尤其是一批老牌的国有大型的制造业企业,其绝大多数都经历了共和国工业从 0 到 1 的艰难时期,企业自身的文化因此也打下这个时期的烙印.然而在新的科学技术和管理技术纷至沓来的今天,不管是选择在固有模式和文化的基础上嫁接新技术,还是直接面对变革,这批企业都要面临极大的改革成本.
中国的制造业大部分还处于整个产业链的中低端,由于近几年世界经济环境的不良影响,制造业整体也处于寒冬之中,因而导致中国制造业的盈利能力整体水平低下.这意味着制造业企业在这场变革中,面对改革成本的压力也在呈直线上升.改革成本高,自身筹码少,显而易见这是绝大多数中国制造企业所面临的的现状.
在这种困难的现状下,能选择整体进行变革升级的企业必然是少之又少,因此大多数企业都选择在企业先进行某几方面的技术的变革,把盈利能力改善之后,再逐步完成变革.这样的企业发展模式却是一个永远无法闭合的圆环,企业的发展需要时间,而技术也在随着时间的推移越发先进,即使企业现有的变革目标完成,马上又会迎来下一个变革,循环往复,周而复始.
站在系统整体的角度去理解,这样的循环变革显然会对各子系统以及模块之间的连接产生很多不确定影响,反映在企业的运营中,就是企业的资金流,物流以及信息流在各子系统以及模块之间的流量,会随企业技术的更新换代而不断变化.企业的生产过程却恰恰遵循木桶理论,任何一个节点的流量如果低于其他的节点流量,会导致其他所有节点都会出现冗余,这样就会出现生产效率下降和成本升高的现象.
综上,中国的制造业在工业 4.0 时代急需变革,然而面对变革带来的阻力,大部分制造业企业都会选择集中力量优先在几点进行突破,这样必然会导致企业生产模式失衡,产生或多或少的资源冗余,并且这种现象将会形成一种长期持续的现象出现在任何想要变革的制造业企业之中,而本文的研究核心库存管理,其作为工业生产流程中的黏着剂恰恰是应对这一难题的一个突破口.
1.1.2 研究的意义
在践行工业 4.0 的大背景下,一家制造业企业想要走的更远,显然需要正面上文所提到的系统不稳定性.把一家制造业企业作为一个整体系统来看,其自身的各个部门和车间就构成了它的子系统,而子系统与子系统之间就存在着大量的资金流,物流以及信息流的交换.这里借用 APICS 的 SCOR 模型来分析一下,显然在一个完整的企业运营过程中,无论是在供应商和企业之间和在企业与客户之间,还是在企业内部的各环节之间都存在着一个以仓储库存为交互中心的流通中间节点.此外资金流和信息流由于是非实体,而它们的交流一般是在两个节点之间瞬间完成互通,因此并不存在一个中间节点.显然作为中间节点的仓储库存,在企业的运营环节中更具有针对整个运营系统的调节能力.SCOR 模型如图 1.1 所示.
这里要指出的是,诞生于丰田模式的零库存理念,在供应商和企业之间以及企业与客户之间并不是不存在仓储库存节点,只是少数大型制造业企业利用其话语权把库存成本的结算节点转移到供应商和客户的系统边界内,库存在实际上依然存在,因此不能说零库存理念中的库存就不存在调节系统的意义.同样大型制造业企业的内部也没有真正的零库存,只要存在物流行为,库存就不能从物流中割裂出来,这恰恰也是符合物流包含仓储库存的定义内容.
作为库存管理案例的研究对象,D 公司的装配车间是具有一定普适性的,首先 D公司本身是一家轨道交通装备制造公司,轨道交通制造对于我国的制造业显然具有一定的代表性.其次 D 公司也是一家颇具规模的装备制造业企业,公司有完善的管理运营架构,因此针对 D 公司的研究对于同类型的制造业企业运营水平提高是具有一定借鉴意义的.再者 D 公司是一家成立了 120 年的老字号企业,公司已经经历了多次转型,并且现在仍处于转型升级阶段,正是作为库存管理案例研究的黄金阶段.最后 D公司的装配车间是 D 公司的主力车间,可以说装配车间的库存管理现状就是整个 D 公司库存管理现状的映射.
参考以往的研究方向,其研究的着眼点一般放在成本上,因为一般认为库存带给车间最大的影响就体现在库存成本上,而本次对 D 公司装配车间的库存管理研究则主要放在运营系统整体上,库存将作为调节制造业企业整个运营系统的控制节点,从而达到控制生产节奏,生产成本等管理效果.
1.2 研究方法及论文结构
1.2.1 案例研究方法
本文采用的是案例研究的方法
首先,采用资料收集法,对所选研究目标 D 公司装配车间的整体情况进行资料收集,通过实地调查以及相关信息的搜集,为后续解决装配车间的实际问题提供数据支持.
其次,采用模型法,利用解释结构模型对案例中 D 公司装配车间的实际问题进行梳理,锁定库存管理为装配车间诸多实际问题的核心.
接着,采用文献研究法,广泛收集库存管理与系统工程的相关文献资料,为 D 公司装配车间的库存管理优化方案奠定理论基础.
最后,采用系统科学方法并结合经验总结法,为 D 公司装配车间的库存管理案例形成切实有效的改进策略.论文技术路线如图 1.2 所示.
1.2.2 案例论文结构
该案例研究首先通过对案例背景的详尽介绍,阐述了案例对象 D 公司装配车间在同类行业及企业中所具有的典型性研究价值,并以案例故事的形式展现了 D 公司装配车间在日常管理中的矛盾冲突.
其次,对案例中出现的二元关系进行整理,进而构建出 ISM 解释结构模型,在此模型基础上对 D 公司装配车间案例的管理问题进行有效梳理,得出案例中的管理问题可以通过改进库存管理的方法得到解决.再结合各要素的结构层次关系,点出五个与库存管理相关的关键要素.
接着,对 ISM 模型中提炼出的五个影响库存管理的关键要素进行分析,拓展出五个库存管理的核心问题,并对问题进行系统性的分析.
然后,针对案例研究对象的五个库存管理核心问题提出相应的改进策略以此来提高 D 公司装配车间的运营管理水平.
最后,对本次的案例研究做出整体的总结.
论文结构图如图 1.3 所示.
…………由于本文篇幅较长,部分内容省略,详细全文见文末附件
5 结论
本文是一篇案例型的论文,所选案例主体具有一定普适性.针对 D 公司装配车间的库存管理研究大量结合了库存管理相关知识以及系统工程的思维以及工具.
首先,本文利用 ISM 解释架构模型,对 D 公司装配车间案例进行梳理,进而发现在案例中了影响装配车间管理目标达成的关键因素是库存管理,在层次结构的最底层又锁定了五个影响库存供应能力的关键要素,这五个要素代表了装配车间案例中提升库存管理水平所亟待解决的核心问题.
然后,通过对上述五个核心问题的系统性分析,有针对性的提出了相应的改进策略.对于管理系统对接问题,本文提出了以 RFID 为代表的信息采集技术的合理应用,以及开发出相对于的底层信息系统管理软件,来打通处于转型期企业的 PCS 底层系统,使生产系统的信息流交互能直达车间层,进而为更细致的机会制定打下基础.
对于库存齐套问题,本文提出有效的库存齐套率必须是以生产为核心,而不是以成本为核心,然后应用管理中心前移的思想,提出在产品的计划生产阶段,就应该以二级库房的齐套率为驱动点来制定混合生产策略,以此来打破物料的死循环结构,最后再从库存供应细节上出发,采用能配套投送及提供一定信息反馈的定制化一体托盘进行物资投送.
对于库存与精益生产的兼容问题,本文从精益生产的核心零库存目标为主,在企业与供应商以及企业自身的生产流程中,详细论述了零库存的弊端,并利用库存水平与生产线供应满意关系的模型来说名,合理的安全库存相较于盲目追求零库存对于制造业企业的生产系统更为有利.
对于库存及时交付问题,本文利用 5W2H 七问分析去明确了库存及时交付率对于库存管理的重要性,并以这七问为核心针对库存管理者进行约束,再从设计的源头出发,采用通用化和模块化的设计来降低库存供应的压力,进而提高库存的及时交付能力,以此来应对当今市场小批量,小规模以及定制化的产品需求.
对于设备停摆带来的库存问题,本文提出了去中心化的信息交互策略与合理的安全库存相结合,来应对设备异常对生产系统所带来的影响;同时以企业改革升级为角度,阐述了优先完成智能化库存管理改造并配合合理的安全库存,将大大增加企业生产系统的柔性,进而对企业完成全面的变革带来动力.
最后由于本人在软件系统学科的知识欠缺,因此本文优化案例策略在信息系统方向上只能提出概念架构,此外在案例中对合理的安全库存这一概念,也并没有建立可以满足新生产系统模式的定量化与公式化的全要素分析模型.这些问题都是本文的不足和存在局限性的地方,这些不足也将成为相关研究未来的拓展方向.
参 考 文 献
[1]刘近华.我国机械制造业的现状及发展趋势[J].内燃机与配件,2018(13):204-205.
[2]严隽耄, 傅茂海. 车辆工程-第 3 版[M]. 中国铁道出版社, 2008.
[3]冯长利,梅小敏,高明晶.制造企业服务转型中的动态能力演化--以沈阳机床为例[J].企业经济,2018,37(08):61-69.
[4]Fitzsimmons J A, Fitzsimmons M J, Bordoloi S. Service management:operations,strategy, and information technology[M]. China Machine Press, 2002.
[5]王众托. 系统工程引论.第 4 版[M]. 电子工业出版社, 2012.
[6] J. R. Tony Arnold, Stephen N. Chapman, Lloyd M. Clive.Introduction to MaterialsManagement[M].Prentice Hall.2011.1.10.
[7]黄书凝. 制造业半自动仓储管理系统的优化研究――基于供给侧降成本改革视角[J]. 行政事业资产与财务. 2018(05)
[8]曹小阳.基于物联网 RFID 技术的智能仓储系统的设计与实现[J]. 现代信息科技. 2017(05)
[9]张辉.RFID 技术在制造企业信息管理中的应用研究[J].中国高新区,2018(12):27.
[10]Gwynne Richards, Susan Grinsted .The Logistics and Supply Chain Toolkit[M].KoganPage.2013.1.1
[11]刘世峰,汤敏聪.射频识别技术在仓储管理中的应用研究[J]. 物流技术. 2007(06)
[12]]杨已德. K 公司基于 ERP 库存管理优化案例研究[D].吉林大学,2016.
[13]李国富,叶飞帆.基于延迟生产的库存控制策略研究[J].中国制造业信息化,2004(12):91-94.
[14]欧阳洪敏. 工业 4.0 下机械企业精益生产管理研究[D].武汉轻工大学,2017.
[15]建立存储精密配件的智能化仓库[J].铁路采购与物流,2018,13(08):91-94.
[16]Esbj?rn Segelod. Resource allocation in a few industries: Determinants andtrends[J]. International Journal of Production Economics,2002,77(1).
[17]刘晓冰,王枫.ERP 的发展、现状及展望[J].工业工程,2002(02):19-22.
[18]黄学文. 制造执行系统(MES)的研究和应用[D].大连理工大学,2003.
[19]姚彦钰. 价值流图析在生产管理中的应用研究[D].大连理工大学,2014.
[20]钟伟. 上海大众制造部立体仓库库位优化[D].上海交通大学,2008.
[21]齐婉莎. 基于精益生产的某车间设备布局与排产研究[D].大连理工大学,2017.
[22]杜放. 基于 ISM 方法的业务流程优化及资源运营研究[D].天津大学,2010.
[23]金虹敏,张于贤,李娜,韩文胜.基于解释结构模型的广西装备制造业产品质量影响因素研究[J].科技广场,2014(12):149-152.
[24]汪邦军,李润岐,戴伟,佘元冠.产品制造过程质量波动源解释结构模型与应用[J].工业工程,2016,19(05):146-152.
