学习目标

    生产物流是制造产品的企业所特有的，它与生产流程同步。原材料、半成品等按照工艺流程在各个加工点之间不停顿的移动、流转形成生产物流。如果生产物流中断，生产过程也将随之停顿。生产物流合理化对生产秩序和生产成本有很大影响。生产物流均衡稳定，可以保证在制品的顺畅流转，缩短生产周期。在制品库存的压缩，设备的均衡化也都与生产物流的管理和控制有关。
    本章先介绍生产物流和生产物流管理的相关理论，然后介绍生产物流管理的两种重要技术—MRP技术和JIT技术。
    1.理解物流与生产制造的关系
    2.了解生产物流管理的相关理论
    3.了解MRP的原理与应用
    4.掌握精益物流与JIT物流。
    5.通过学习对生产物流能有一个较深的认识，

学习指南

    本章主要讨论了物流和生产制造的关系、生产物流管理的相关理论及其应用、MRP的原理与应用以及精益物流与JIT物流。现代物流学认为一企业生产系统也是一个物流系统，企业的生产系统是用来支撑生产过程的，而产品生产过程是企业生产系统的核心部分。产品的生产过程就是一个典型的物流过程，它是企业物流系统的主要组成部分，同时它也导致其他的企业物流，如供应物流、销售物流和回收物流、废弃物流等。最后介绍生产物流管理的两种重要技术—MRP技术和JIT技术。掌握生产物流的概念及物流管理与生产的关系
    重点：精益物流与JIT物流
    难点：MRP的原理与应用

知识内容

知识点1——生产物流管理与合理化

一、物流与生产制造的关系
     1、企业生产管理基本流程
    2、生产系统的组成
    生产系统就是若干硬件的统一集合体，包括工人、生产设备、物料搬运设备和其它辅助设备。制造系统必须在生产信息—生产方法和生产工艺的支持下，处理生产对象—原材料，生产出具有某些功能的有用产品，从而创造效益来满足市场需求。
    生产系统要完成由原材料到产品的转变过程，在转变过程中，原材料经过运输、贮存、加工、装配形成产品，产品又经过贮存、运输，最终到达用户手中，形成了生产过程的物流。
    生产制造和物流活动是生产系统的两大支柱。
    物流活动把原材料运进生产系统，并使其依次在生产孤岛之间流动，逐步形成半成品、成品直至出厂。
    没有制造，生产系统将失去存在的意义；没有物流，生产系统将失去生命，也会失去继续存在的必要条件。

    3、物流与生产制造的关系
    （1） 生产制造对物流的要求
     ①企业的生产系统实质上也是一个物流系统。
     ②生产力水平很低的情况下，产品数量少，生产节奏慢，物流量小，生产对物流系统没有严格的要求。
     ③大批量生产时代，生产设备专用化加强，普遍采用了自动化程度较高的流水生产线，生产规模越来越大，对物流系统也提出了更高的要求。
     ④当代社会需求的特点是多样化、个性化，因此，生产类型向多品种、小批量方向发展，生产设备也应从专用设备的流水线，转向采用具有多功能制造中心的柔性制造系统。
    因此可以说，企业生产物流系统是社会物流系统在企业内部的延续和表现形式。
   （2）物流对生产制造的作用
    ①物流对生产制造的连续性提供了保障。
    ②通过物流系统的改善能带来意想不到的效益，物流也就被称为“企业的第三利润源泉”、“企业脚下的金矿”。
    ③ 物流状况对生产环境和生产秩序起着决定性的影响。

二、生产物流与生产物流管理

    1、 生产物流的内涵
    生产物流是指在生产工艺中的物流活动。一般是指原材料、燃料、外购件投入生产后，经过下料、发料，运送到各加工点和存储点，以在制品的形态，从一个生产单位(仓库)流入另一个生产单位，按照规定的工艺过程进行加工、储存，借助一定的运输装置，在某个点内流转，又从某个点内流出，始终体现着物料实物形态的流转过程。

    2、 生产物流的特征
    连续性、流畅性 平行性 比例性、协调性 均衡性、节奏性 准时性 柔性、适应性
    3、 生产物流管理的要点
    生产物流的成本管理
    生产物流的质量管理
    生产物流的库存管理
    生产物流管理的核心是对物流和信息流进行科学的规划、管理与控制。
    4、生产物流的组织
   （1）按空间组织生产物流

   （2） 按时间组织生产物流

    5、物料管理
  （1）物料管理与范围
    ①广义的物料范围（八项）
    ②狭义的物料范围

三、生产物流合理化

1、生产物流合理化的意义

2、生产物流合理化的途径

知识点2——生产物流方案的制定与实施

一、生产物流的类型及其生产物流分析

1、物料按照工艺流程流动
（1）按物料流转的区域和功能分为 ：
– 工序间物流（工位间物流、车间物流）
– 工厂间物流
（2） 按物料流向的不同分为 ：
①连续型生产物流（流程式生产物流）

② 离散型生产物流（装配线式生产物流）

③ 项目型生产物流（固定式生产物流）

（3） 按产品或服务的专业化程度（产品生产的重复程度）分为 ：
a.单件小批量生产物流
b.大量流水线生产物流
c.成批轮番生产
d.大规模定制生产

二、生产物流模式设计

1、企业生产战略对生产物流的影响
（1）单件生产模式 ：凭个人经验和行规进行管理
（2）大批量生产模式：建立在科学管理的基础上
（3）多品种、小批量生产模式（LP）：两种管理模式包括推动式和拉动式
    基于MRP、MRPⅡ、ERP和JIT原理的生产物流模式
2、基于MRP原理的生产物流模式
    MRP的基本原理和内容
    由主生产进度计划（MPS）和主产品的层次结构逐层逐个地求出产品所有零部件的出产时间、出产数量。如果是自己加工，就形成了加工任务单。如果是向外采购，就形成了采购任务单。
3、基于MRPⅡ原理的生产物流模式

    实现：
        ①企业整体效益
        ②资金流与物流的信息集成

（2）MRPⅡ的局限性
    ①企业之间的竞争范围的扩大，这就要求企业的信息化建设应扩大到对企业的整个资源集成管理而不单单是对企业的制造资源的集成管理；
    ②企业规模扩大化，多集团、多工厂要求协同作战，统一部署，这已经超出了MRPII的管理范围；
    ③信息全球化趋势的发展要求企业之间加强信息交流与信息共享，企业之间即是竞争对手，又是合作伙伴,信息管理要求扩大到整个供应链的管理，这些更是MRPII所不能解决的。
    ④MRPII需要同现代管理思想和方法融合来完善自身，如JIT、TQM、OPT等。

4、基于ERP原理的生产物流模式
（1）ERP的产生和思想
    ERP是由美国加特纳公司于90年代初提出，其核心思想是供应链管理。即在MRPⅡ的基础上通过反馈的物流与反馈的信息流和资金流，把客户需求和企业内部的生产活动以及供应商的制造资源整合在一起，体现完全按用户需求制造的一种供应链管理思想的功能网络结构模式。
（2）ERP与MRPⅡ的主要区别
    ①扩充了企业经营管理功能
    ERP相对于MRPII，在原有功能的基础上进行了拓宽，增加了质量控制、运输、分销、售后服务与维护、市场开发、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理、融资投资管理、获利分析、经营风险管理等功能子系统。它可以实现全球范围内的多工厂、多地点的跨国经营运作。
    ②面向供应链——扩充了企业经营管理的范围
    ERP系统把客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起,强调对供应链上所有环节进行有效管理。ERP能对供应链上所有资源进行计划，协调，控制和优化，降低了库存，运输等费用，并通过在整条供应链上传递信息，使整条供应链面对同一需求做出快速的反应，使企业以最快的速度最低的成本将产品提供给用户。
5、基于JIT原理的生产物流模式
（1）JIT生产方式的基本手段

（2）实现JIT生产的具体手法
   ①生产同步化;
   ②生产均衡化;
   ③生产柔性化。
（3）实现JIT生产的管理工具--看板管理
   ①看板的机能
  
   ②看板的种类和用途

   ③看板运行规则
  
三、生产物流控制

1、生产物流控制的内容与程序
（1）控制的内容
  
（2）控制的程序

知识点3——生产物流系统设计

一、生产物流系统设计的关键问题

1、设计的原则

2、生产物流系统设计的关键问题

二、生产物流系统分析

1、基本概念
    当量物流量
    当量物流量是指物流运动过程中一定时间内按规定标准修正、折算的搬运和运输量。

    物料活性系数

2、生产物流系统的分析方法

三、生产物流系统设计
1、设计的方法
    传统的设施规划与设计以企业生产系统的空间静态结构(布局)为研究对象。而现代生产管理理论从企业动态结构——物流状况分析出发，探讨企业平面布置设计目标、设计原则，着重研究设计方法与设计程序(步骤)，使企业人力、财力、物力和物流、人流、信息流得到最合理、最经济、最有效的配置和安排，从根本上提高企业的生产效率，达到以最少的投入获得最大效益的目的。
2、影响生产物流系统设计的因素
  （1）生产的类型
    不同生产类型，它的产品品种、结构复杂程度、精度等级、工艺要求以及原料准备不尽相同。这些特点影响着生产物流的构成以及相互间的比例关系。
  （2）生产规模
    生产规模是指单位时间内的产品产量，通常以年产量来表示。生产规模也越大，生产过程的构成越齐全，物流量愈大。
  （3）企业的专业化与协作水平
    社会专业化和协作水平提高，企业内部生产过程就越趋于简化，物流流程越趋缩短。某些基本的半成品，如毛坯、零件、部件等，可由厂外其他专业工厂提供。
3、设计的内容
    生产物流是生产系统中至关重要的一环，而生产物流的合理性与生产系统的设计有着直接的重要关系。

  （1）入厂物流系统设计
   
  （2）厂内物流系统设计
  （3）物料搬运系统设计
   
  （4）出厂物流系统设计
   

练习

1 判断
（1分）生产物流系统的设计是融合在企业生产系统设计中的，但也强调物流环节的整体效益，如仓储系统设计和搬运系统设计等。

2 多选
（4分）生产物流系统的设计是融合在企业生产系统设计中的，生产物流的一般设计原则是：功最小原则、（ ）等要素。
A.高活性指数原则 B.流动性原则 C.单元化原则
D.模块化原则

3 简答
（10分）现代企业生产系统物流管理的重点有哪些？

答案：
1正确
2 AB
3.（1）生产物流的成本管理，如生产物流的成本预测、计划和生产物流成本计算、生产物流成本控制、生产物流成本分析、生产物流成本信息反馈和生产物流成本的决策；
（2）生产物流的质量管理；
（3）生产物流的库存管理。

实践1  艾尔科（ALKO）公司的库存管理

    艾尔科公司始建于1943年，它是由约翰．威廉斯在其家乡克里夫兰创办的一家汽车修配厂发展起来的。约翰一直酷爱修配工作，在1948年，他发明了一种照明设备获得了专利。他便决定在自己的修配厂生产该产品，并尝试在克里夫兰地区销售。照明设备的销售状况良好，截至1957年为止，艾尔科已经发展成为资产达300万美元的公司。公司的照明设备以其卓越的质量而著称。那时，艾尔科公司共销售5种产品。
    1963年，约翰将公司实行股份制。从此以后，艾尔科公司的经营十分成功，并且开始在全美范围内经销其产品。随着企业之间的竞争在20世纪80年代增强，艾尔科公司开始引进许多新式照明设备。然而，尽管公司煞费苦心以确保产品质量不断降低，但是公司的利润水平开始下降。问题的关键在于，随着市场竞争加剧，公司所获的边际效益开始下滑。在这种情况下，公司董事会决定要从公司上层入手，对公司进行全面改组。加里?弗雪在此时受聘，负责对公司进行改组和重构。
    当弗雪1999年到艾尔科公司上任时，他发现呈现在他面前的是一家因背负荣誉而摇摇欲坠的公司。他一开始先花费几个月的时间，来着手了解公司的业务以及公司的组织方式。弗雪最终发现，公司经营状况不佳的关键在于经营业绩。经管爱尔科公司在研制生产新产品方面出色，但是公司长期以来忽视了产品销售系统的建设。公司内部存在着这样一种错误理念：一旦公司设计并生产出好的产品，那么其他的事情就顺其自然。弗雪设立了一个特别工作组，任务是对公司当前的销售系统进行检查并拿出相应的解决方案。
    公司当前的销售系统
    特别工作组发现，艾尔科公司1999年经营有100种产品。所有产品都是通过位于克里夫兰地区的3家工厂生产的。为了促销，公司将美国大陆划分为5个区域，每个区域都设有一个归艾尔科公司所属的独立配送中心。顾客向配送中心订货，配送中心则利用库存，努力为顾客提供所需产品。当任何一种产品的库存量减少时，配送中心又向工厂订货。工厂按照配送中心的订单制定生产计划。由于订单上的订货数量往往很大，公司用满载卡车(TL)把工厂生产出来的货物整车运往配送中心。然而，从配送中心到顾客的货运量通常小于整车运载量(LTL)。艾尔科公司雇用第三方货运公司来承担两条线路的运输任务。1996年，从工厂到配送中心的整车货物的运费平均为0.09美元/件，从配送中心到顾客的非整车运费平均为0.10美元/件。从配送中心向工厂发出订单到该工厂向配送中心发货平均需要14天的时间。
    当时的库存策略是在每个配送中心存储每种产品。对生产线的详细研究表明：按照销售量可以将产品分为三大类：高需求产品、中等需求产品和低需求产品。每类中的代表性产品的市场需求量如下表所示：

产品1、产品3和产品7分别为高需求产品、中等需求产品和低需求产品的代表。在艾尔科公司销售100种产品中，有10种属于高需求产品，有20种属于中等需求产品，有70种属于低需求产品。每种产品的市场需求量分别与它们的代表性产品——产品1、产品3和产品7的市场需求量相等。
特别工作组发现，工厂的生产能力可以保证任何合理的订单在一天之内完成。这样，工厂就可以在接到订单一天后发货。经过4天的运输到达订货的配送中心。配送中心全部采用周期性检查策略，不管产品是在运输过程中还是处于库存状态，每件货物每天的库存成本是0.15美元。所有配送中心保有的安全库存量都能确保补给周期供给水平达到95%。
可供选择的销售系统
特别工作组建议艾尔科公司在芝加哥地区的郊区建立一个全国性的配送中心(NDC)，关闭现有的5个配送中心，并将它们的库存转移到全国性配送中心去。仓储容量按照每年经营的产品的品种数来衡量。建造仓库的费用变化如图所示。然而，艾尔科公司预期可从每个关闭的仓库中获得50000美元的收益。全国性配送中心的补给周期供给水平仍将维持在95%。
由于芝加哥与克里夫兰地区的距离很近，引才从工厂运往全国性配送中心的运费降到0.05美元/件。然而，由于平均运距的增加，从全国性配送中心到顾客的运费将增加到0.24美元/件。

    经过考虑，特别工作组提出的另一种选择是，在保留区域性配送中心的同时，建立一个全国性配送中心。在这种情况下，一些产品可以存储在区域性配送中心，而另一些产品可以存储在全国性配送中心。
    弗雪的决定
    加里?弗雪仔细考虑了特别工作组提出的报告。工作组成员没有提供任何支持其结论的详细数据。于是，弗雪决定在得出具体数据之后再作决定。

问题
1． 现有销售系统的年库存量和配送成本是多少？
2． 如果按照特别工作组的建议建立全国性配送中心，从中可获得多少成本节约？当任何两个区域的市场需求量的相关系数由0依次变化为0.5、1.0时，可以节约的费用分别是多少？你会建议建立一个全国性配送中心吗？
3． 提出弗雪应该考虑到的其他方案。对所提的每种方案进行评估，并未艾尔科公司推荐一种赢利水平最高的销售系统。你所建议的销售系统中，不同地区的市场需求量之间的相关性有多大？

【分析、解题过程】
1．现有销售系统的年库存量和配送成本
由于案例中的已知条件不够充分，故增加以下说明：
（1）每次订购的固定成本S=200美元
（2）采用连续性检查订购策略
对于三种产品而言，在现有销售系统之下，其补货期L=18天=14天+ 4天运输时间，根据已知条件，总结如下：

年库存成本、运输成本、配送成本如上表所示。

年库存成本、运输成本、配送成本如上表所示。

年库存成本、运输成本、配送成本如上表所示。
根据上面三个表，可以得到现有销售系统的
年总库存成本TCS=381991.74+511885.91+886695.614=1780573
年总配送成本TCD=32731.2+17126.64+14719.32=64577.16
2．建立全国性配送中心

通过这些计算过程，得到：

第一种情形：集中（ρ=0）
年总库存成本=179199.8188+117466.8651+59833.11718=356499.8
年总配送成本=78554.88+22835.52+5607.36=106997.76
库存成本节约=1780573 - 356499.8 =1424073
配送成本节约=64577.16 - 106997.76 = - 42420.6
合计节约=1381653

第二种情形：集中（ρ=0.5）
年总库存成本=204066.632+141147.5427+71572.68269=416786.86
年总配送成本=78554.88+22835.52+5607.36=106997.76
库存成本节约=1363786
配送成本节约=64577.16 - 106997.76 = - 42420.6
合计节约=1321366

第三种情形：集中（ρ=1）
年总库存成本=233525.4366+169922.0289+86506.27678=489953.74
年总配送成本=78554.88+22835.52+5607.36=106997.76
库存成本节约=1290619
配送成本节约=64577.16 - 106997.76 = - 42420.6
合计节约=1290619

因此，集中的方式比原先分散的方式更可取。

实践2  某化工机械厂的生产物流系统布置诊断分析与优化

    某化工机械厂以槽车、储罐等压力容器为主要产品，属于工艺专门化生产企业，由于是老国营企业，其生产系统布局已确定。
以槽车产品的生产为例，槽车主体的制造要经过领料、下料、刨边、拼焊、滚圆、直焊、校圆、组焊环缝、划线开孔、组焊零部件、热处理、水压试验、喷沙除锈、喷底漆、装车、气密试验、喷面漆、入成品库18道工序，产品加工依次在准备车间(二车间)、铆焊车间(三车间)、装车车间(四车间)三个车间进行，涉及2号、3号、6号、7号、9号、10号6个工房。如图1-5所示:

    1.问题表现
   (1)搬运工作量极大
    如槽车的生产，沉重的钢板、庞大的罐体在各个车间和各个加工设备之间搬运，旺季时月产量在300t左右。
   (2)等候加工时间长
    生产一辆5-10t的槽车在20天左右，一辆15-20t的槽车在30天左右，而在这样漫长的生产周期中，实际加工的时间约占一半，另一半时间都属于搬运、储存、等待的过程中。
   (3)制品的大量积压
   (4)流动资金占用率高
    2.诊断分析
   (1)搬运的浪费。原因是厂区内车间、库房布局分散，厂房内设备布置不合理，导致物料搬运工作量较大。因物料经常在钢板库、下料场、刨边区、自动焊区、滚圆区、直焊区、组焊区、热处理区、水气试验区、喷沙区、装车区、成品区12个加工区域之间流转。既费时又费料，延长了生产周期，加大了生产费用。
   (2)等候加工的浪费。就该企业的情况来看，无效工时同样也在槽车的生产周期中占有很大的比例，不仅延长了生产周期，而且造成大量在制品库存、资金占用增加。造成等候加工的原因主要有三个:一是工件加工顺序没有优化；二是机器设备的装换调整时间过长；三是机器设备发生故障。
   (3)库存的浪费。首先，原材料的大量采购，在制品的大量积压，占用了流动资金，增加了库存和管理费用。其次，它还会衍生出二次浪费，如原材料和在制品存放过久就会锈蚀、损坏，有些物品(如化学物品)还会变质、失效，这都会造成损失。再次，物品在存放过程中需要养护，出库和入库都需要检修。搬运路线长，增加了破损量。
    3.解决方案
   (1)优化现有厂房布置
   厂房当初的设计没有考虑企业的长远发展而进行总体规划，引进的新设备也经常是哪有空就往哪儿放，结果逐渐造成车间、库房在厂区内的布局分散零乱，原材料、在制品、产成品在整个生产过程中经过的路线反复重叠，加大了运输距离，做了很多元用功。
提出如下解决方案，见图1-6所示。原2号工房的设备全部迁到11号工房，下料场同时也改到型材板材库的旁边，并调换拼焊和滚圆设备的位置，增加一台用于校圆的滚板机，使流程顺畅。经过测量，原来887m的总流程长度缩短为479m。依照图1-6改造流程后，尽管流程大为缩短，但喷沙和装车的路线仍较长，仍然不是理想中的最佳方案。

   (2)规划重事喷沙、装车厂房
    如果能够增加资金投入，重建喷沙、装车厂房，将从根本上解决流程与运输的问题。
思考题:
   1.该化工机械厂的生产物流系统诊断分析，发现了什么问题?原因是什么？
   2.他们提出的是哪两种解决方案?你认为哪种方案可行，请说明理由?
   3.物流系统诊断对物流系统规划与设计有何意义?

作业

1．为什么说企业生产系统是一个物流系统？
2．生产物流的基本功能是什么？
3．MRPⅡ的原理是什么？它和基本MRP有什么区别和联系？
4．JIT的基本思想原理是什么？它有哪些用途？
5．什么叫推进式计划方法和拉动式计划方法？它们有什么区别？

案例

武汉钢铁公司第二热轧厂生产物流系统
    
    第二热轧厂生产物流系统主要包括板坯库管理、轧制计划执行管理、轧制线实绩收集、钢卷库管理、钢卷发货计划执行管理、精整计划执行管理、精整线作业管理、成品库管理、成品发货计划执行管理、质量管理、系统管理等功能。（1）板坯库管理。（2）轧制计划执行（轧制作业）管理。（3）轧制线实绩收集。（4）钢卷库管理。（5）钢卷发货计划执行管理。（6）精整计划执行（精整作业）管理。（7）精整线作业管理。（8）成品库管理。（9）成品发货计划执行管理。（10）质量管理。（11）系统管理。
     对于企业内部的物流而言，物流优化的途径主要通过合理地平面布置，优化物流路径及合理配置装卸、运输机械，提高物流质量以及改善生产节奏，尽可能降低库存，加快物流速度来实现。工业企业总体布置和各种生产设施、辅助设施的合理配置是企业物流合理化的前提。优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少10％～30％，通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化企业总体布置，合理配置各种生产设施、辅助设施，避免或减少物流迂回、交叉以及无效的往复运输、倒运，避免物流输送过程混乱、线路过长等，达到物流短捷、顺畅。

常见问题

1．生产物流的特点是什么？
答：1．生产物流是生产系统的一个组成部分。
2．生产物流具有非常强的“成本中心”作用。
3．生产物流是专业化很强的“定制”物流。
4．生产物流是小规模的精益物流。

2．生产物流系统设计原则有什么？
答：（1）功最小原则。
（2）流动性原则。
（3）高活性指数原则。

3. 能力需求计划的依据主要有哪几个因素?
答：（1）工作中心。它是各种生产或加工能力单元和成本计算单元的统称。
（2）工作日历：它是用于编制计划的特殊形式的日历，它是由普通日历除去每周双休日、假期停工和其他不生产的日子，并将日期表示为顺序形式而形成的。
（3）工艺路线：它是一种反映制造某项“物料”加工方法及加工次序的文件。
（4）来自物料需求计划的零部件作业计划。

4．什么是JIT物流？
答：所谓JIT物流，是指在必要的时间，将必要数量的原材料、零部件和产品，送到必要的地点。JIT物流，又称为无库存物流、零库存物流。

5生产物流的概念是什么？
答：生产物流是从原材料采购开始，经过基本制造过程的加工和转移活动，最后形成一定使用价值的产成品，并将其运至成品库或客户的流转过程，即物料经历采购运进、入库验收、存放、工位转储、加工制造以及成品外运等一系列物流实体运送的全过程。

生产物流管理知识结构