□文/張桂花
(陜西理工學(xué)院管理學(xué)院 陜西·漢中)
先進制造技術(shù)(AMT)是以先進制造工藝技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、設(shè)計方法、物流技術(shù)及相應(yīng)的管理工程集成的現(xiàn)代制造工程,它通過技術(shù)和管理的優(yōu)化組合,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)。實施先進制造技術(shù)是企業(yè)提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和提升企業(yè)競爭優(yōu)勢的重要途徑。制造過程通常伴隨著物料的流動過程,即物料的采購、存儲、生產(chǎn)、裝配、運輸和銷售等一系列活動,物流系統(tǒng)是先進制造系統(tǒng)的重要功能構(gòu)成部分。
制造系統(tǒng)將原材料加工并裝配成最終產(chǎn)品,在制造過程中存在物流、信息流、能量流、成本流和誤差流。制造系統(tǒng)從外部環(huán)境取得原材料、毛坯件和配套供應(yīng)的零件、組件、部件,經(jīng)過制造活動把其轉(zhuǎn)換為成品或廢棄物(如廢品、切屑等),再送回外部環(huán)境中。制造系統(tǒng)與外部環(huán)境的物質(zhì)交換活動和物料在系統(tǒng)內(nèi)的運動與制造變換形成企業(yè)物流。物流系統(tǒng)主要包括三個方面:原材料、半成品、成品所構(gòu)成的工件流;刀具、夾具所構(gòu)成的工具流;托盤、輔助材料、備件等所構(gòu)成的配套流。
物流系統(tǒng)主要完成兩種工作:一是零件毛坯、原材料、工具等由外界搬運進系統(tǒng)以及將加工好的成品從系統(tǒng)中搬走;二是零件毛坯、原材料、工具在系統(tǒng)內(nèi)的搬運。通常情況下,前者需要人工干預(yù),后者可以自動完成。
在物流系統(tǒng)中,物料在企業(yè)內(nèi)部的流動,即物料搬運處理系統(tǒng)最為重要。在系統(tǒng)中會發(fā)生三種庫存,即加工前的庫存、加工過程中的庫存和加工后的庫存。伴隨著三種庫存的是:毛坯制備、零件加工、零件在線檢測和成品檢驗、產(chǎn)品裝配和產(chǎn)品檢驗等物流過程。
物流技術(shù)是企業(yè)進行競爭的決定性因素。在先進生產(chǎn)中,從工位本身的技術(shù),工件之間的連接技術(shù)和自動化起吊系統(tǒng),直到整套的后勤中心,包括了許多功能領(lǐng)域。先進制造業(yè)物流技術(shù)具有以下特征:
1、強調(diào)清潔化生產(chǎn)過程。要求制造過程消耗盡可能少的自然資源(包括能源),并盡量少產(chǎn)生或者不產(chǎn)生有害污染。
2、強調(diào)柔性化生產(chǎn)過程。為了適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的需要,各種物流設(shè)備應(yīng)具有相應(yīng)的柔性,能方便適應(yīng)零件形狀和精度的改變。
3、生產(chǎn)過程自動化。為了減輕工人的勞動強度,提高設(shè)備使用率,保證零件加工精度,廣泛采用自動化設(shè)備。
4、零件加工高速化和精密化。先進加工技術(shù)要求實現(xiàn)零件高速加工和精密加工,以適應(yīng)生產(chǎn)周期日益縮短、產(chǎn)品精度不斷提高的要求。
5、在線檢測及質(zhì)量反饋控制。為了保證加工質(zhì)量,大量采用在線檢測和質(zhì)量反饋技術(shù),實現(xiàn)檢測過程自動化。
6、庫存管理計算機化。為了減少各種庫存,提高資金的有效利用率,采用計算機進行庫存管理,廣泛采用計算機控制的立體倉庫和抓取物料的機械手。
先進制造業(yè)物流技術(shù)是一種科學(xué)化和系統(tǒng)化的生產(chǎn)、運輸服務(wù)技術(shù)體系,所涉及的領(lǐng)域非常廣闊,是集現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代倉儲管理技術(shù)、現(xiàn)代輸送技術(shù)、現(xiàn)代管理控制技術(shù)以及新型的運營策略等諸多技術(shù)門類于一體的多學(xué)科、多領(lǐng)域的復(fù)合性管理科學(xué),是一種先進生產(chǎn)力技術(shù)。在先進制造系統(tǒng)中,物流控制是系統(tǒng)的重要核心,物流的暢通和高效能極大提高整個系統(tǒng)的運營效率,也有助于企業(yè)管理者對生產(chǎn)項目分析和決策。隨著先進生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步,先進制造業(yè)物流技術(shù)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢:
(一)自動化。制造過程的集成離不開物流系統(tǒng)的自動化。企業(yè)物流系統(tǒng)自動化是集光、機、電、信息等一體的系統(tǒng)工程。它使物料合理、經(jīng)濟、有序的流動,并使物流、信息流、商流在計算機集成控制下實現(xiàn)物流的自動化、智能化和快捷化。自動化的核心是機電一體化,目的在于擴大企業(yè)物流作業(yè)能力,減少物流作業(yè)的差錯和提高勞動生產(chǎn)率。
物流系統(tǒng)及其自動化是計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的重要組成部分,它是實現(xiàn)待加工零件的自動運輸、需使用的刀具自動配置和調(diào)度的關(guān)鍵設(shè)備和硬環(huán)境。自動物流系統(tǒng)中的設(shè)備一般有工業(yè)機器人、自動導(dǎo)向小車(AGV)、有軌小車、懸掛式機械手。存儲設(shè)備一般有中央立體倉庫、中央刀具庫、托盤交換站、公用托盤架和刀具暫存架等。
(二)信息化。企業(yè)物流信息具有信息量大、信息形式多樣、信息內(nèi)容復(fù)雜和信息動態(tài)變化的特點。企業(yè)生產(chǎn)中物的流動伴隨著信息的流動,而信息流又控制著物流。以信息技術(shù)為手段,可以將獨立的物流環(huán)節(jié)有效地整合在一起。信息技術(shù)逐漸成為物流技術(shù)的核心,隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)物流信息化是必然趨勢,信息化是物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物流信息化表現(xiàn)為:物流信息商品化,物流信息收集數(shù)據(jù)庫化和代碼化,物流信息處理電子化和計算機化,物流信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、標準化和實時化,物流信息存儲數(shù)字化。
物流系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),涉及大量繁雜的信息。高質(zhì)量的物流服務(wù)有賴于信息的電子化。電子化的信息便于傳遞,這使得信息流動迅速、準確無誤,保證物流服務(wù)的準時和高效。電子化信息便于存貯和統(tǒng)計,可以有效減少冗余信息傳遞,減少作業(yè)環(huán)節(jié),降低人力浪費。
(三)柔性化。在柔性制造系統(tǒng)(FMS)中,要求物流和工作流程能夠柔性地適應(yīng)變化著的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。FMS物料傳輸系統(tǒng)將各加工設(shè)備聯(lián)結(jié)起來,實現(xiàn)物料傳輸。FMS物料傳輸系統(tǒng)分為工件流和刀具流兩個子系統(tǒng)。工件流系統(tǒng)主要由工件庫、夾具庫、堆垛機、托盤架、裝卸站和傳送小車或傳送帶組成。刀具流主要由刀具、刀具緩沖站、中央刀庫、機附刀庫和刀具傳送機器人組成。
物料傳輸系統(tǒng)有四項主要任務(wù):在不同的FMS系統(tǒng)間傳遞:在同一系統(tǒng)中不同子系統(tǒng)間傳遞;在組成子系統(tǒng)的各工作站間傳遞;在工作站內(nèi)傳遞。
(四)綠色物流。日益嚴峻的環(huán)境問題和日趨嚴格的環(huán)保法規(guī),已成為企業(yè)發(fā)展的新威脅。企業(yè)為了可持續(xù)發(fā)展,必須積極解決經(jīng)濟活動中的環(huán)境問題,建立并完善綠色物流體系,通過綠色物流來追求高于競爭對手的相對競爭優(yōu)勢。綠色物流與綠色制造、綠色消費共同構(gòu)成了一個節(jié)約資源、保護環(huán)境的綠色經(jīng)濟循環(huán)系統(tǒng)。
物流成本“冰山”理論揭示了企業(yè)物流結(jié)構(gòu)的不合理對社會造成的環(huán)境污染損害。任何形式的環(huán)境污染都根源于物質(zhì)的不適當流動,且不適當流動的量達到了一定規(guī)模就超過了環(huán)境的負載能力。專家分析認為,產(chǎn)品從投入到售出,制造加工時間僅占10%,幾乎90%的時間為儲運、裝卸、分裝、二次加工、信息處理等物流過程。綠色物流強調(diào)低投入、大物流的方式,在物流活動中,物流資源獲得充分利用的同時,努力減少對環(huán)境的影響和消除對環(huán)境的危害。綠色物流不僅是企業(yè)物流成本的降低,更重要的是綠色化和由此帶來的節(jié)能、高效、低污染。
(五)敏捷物流。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,企業(yè)市場競爭加劇。研究認為產(chǎn)品在上市時間(T)、質(zhì)量(Q)、成本(C)和服務(wù)(S)等產(chǎn)品競爭四大關(guān)鍵因素中,質(zhì)量已不再是市場競爭的最大優(yōu)勢。只有快速響應(yīng)市場需求,提供滿足用戶個性需求的產(chǎn)品,才能在競爭中取勝,敏捷制造由此產(chǎn)生。敏捷物流在供應(yīng)鏈一體化基礎(chǔ)上,為滿足目標顧客的準時化需求,綜合運用各種敏捷化管理手段和技術(shù),對目標產(chǎn)品、服務(wù)和信息從起始點到目標地點,進行快速、高效、成本與效率比最優(yōu)的物流活動過程。敏捷物流強調(diào)反應(yīng)和運作以敏捷為目標,而敏捷目標是速度、滿意度、合作雙贏、供應(yīng)鏈一體化集成的統(tǒng)一。速度是基本特征和衡量尺度,滿意度是物流的目標和顧客服務(wù)水平的尺度,合作雙贏是敏捷物流運行的機制和準則,供應(yīng)鏈一體化的集成是基礎(chǔ)。敏捷物流的特性為:顧客化原則是第一原則;快速響應(yīng)原則是表現(xiàn);同步化原則是標準;成本效率原則是核心。
敏捷物流主要為企業(yè)生產(chǎn)服務(wù),目標是實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的敏捷供應(yīng)鏈,以降低物料的流動成本和提高生產(chǎn)效率。敏捷物流有助于企業(yè)優(yōu)化物料倉庫庫存,降低倉儲成本,保障企業(yè)生產(chǎn)順利進行。
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