中国制造业现代物流的发展

作者:王祖锦 文章来源:上海欧麟物流咨询有限公司 发布时间:2011-10-18
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上世纪九十年代,中国的家电产业高速发展;上世纪末,中国汽车制造业开始了长达十多年的高速增长期.

上世纪九十年代,中国的家电产业高速发展;上世纪末,中国汽车制造业开始了长达十多年的高速增长期。这两大产业以巨大的能量,拉动其供应链上下游蓬勃发展;特别是汽车制造业,不仅拉动其零部件制造业的发展,还拉动了装备业的发展,更者,推动中国制造业现代物流的发展,使得中国制造业物流从粗矿的传统模式走向精益的现代物流之路。

对于物流,只有当产业经济达到一定的规模、物流运作成为其发展瓶颈、并且物流成本凸显时,物流才会得到重视与发展;当行业竞争从企业间竞争上升到供应链协同竞争时,供应链效率成为企业竞争战略要素,整个供应链及其配套服务厂商都将参与到物流效率的持续改善之中。 对于中国过去15年制造业供应链物流的发展历程,上汽通用和青岛海尔都起到了行业的领头推动作用;很多物流服务商、物流技术和设备提供商也都参与了多方面的建设过程。

汽车制造业是精益生产的代表行业,其连续式流水线的装配生产模式,以及高的生产节拍要求,对物料的供应组织提出了最高的标准; 1997年,上海通用汽车在中国开始生产,从厂内物流到前端供应链物流,全面引入精益生产物流的技术和理念,树立了制造业供应链精益物流的标杆实践,随后,国内本土品牌汽车制造商也先后开展精益物流的体系建设,包括供应链计划协同、物料计划管理、库存管理、包装单元标准、物料拉动、线边工位器具改善、以及贯穿各环节的信息技术应用。

在同一时期,以青岛海尔为代表的家电制造业也掀起了现代物流体系的建设。1998年,在家电业经历第一轮高速发展之后,青岛海尔总裁张瑞敏先生认识到物流已成为其成长的瓶颈,启动了物流体系的大建设,对零部件物流、生产线边物流、和成品分销物流都进行了大规模的建设,将完全以手工推车为主的搬运模式全面改为叉车搬运,建立了窄巷道高位拣选叉车应用为代表的零部件中心库,实现储位管理和条形码技术应用,特别是零部件包装单元化标准的建立,以及将其标准推广到上游供应商的应用,大大促进了家电产业供应链物流标准的建设和效率的提升。海尔的物流建设成为推动中国家电业现代物流建设的主要推动者。

今天,中国制造业已经初步建立了现代物流技术体系,其核心技术包括:物流单元化技术、物料搬运技术、物流仓储技术、物流信息化技术、以及物流系统集成技术。


图1  仓储叉车应用占比(2004~2010年)

1. 物流单元化技术

物流单元化管理是指物料在储存和搬运过程中,为了提高作业效率、保护产品质量、提高空间利用率、降低物流作业成本,而设计的每种物料的物流管理单元,并体现在采用合理的单元化物流器具进行包装、存放、运输和配送的物流管理方法。物流单元化体系不仅是物料本身如何包装的问题,而且与存储设备(货架),运输搬运设备(卡车、叉车)、输送设备、生产线空间布局规划、企业物流的配送模式密切相关。制造业物流单元化器具包括托盘、周转箱、和工位器具等。

托盘应用早期主要是木托盘和钢托盘,在过去十五年间,我国物流设备企业从国外引入开发了塑料托盘、锯木托盘、热吸塑托盘、箱式托盘,并获得广泛的市场应用;其中,热吸塑托盘与周转箱结合在汽车制造业被广泛应用于短途零部件供应链物料拉动的物流仓储和搬运过程,箱式托盘应用于远途零部件物流仓储运输过程,使得精益物流从主机厂内部延伸到供应链物流环节。2007年,中国托盘专业委员会制定了国家托盘标准,为物流单元标准化和供应链单元标准和器具共用建立了基础。

周转箱是制造业物料管理中最基础的器具,但早期的周转箱只是存放物料的“箱子”的功能,没有体现物流单元化理念,也没有标准,各企业用的周转箱的尺寸和结构都不同,因此更无法在供应链上下游企业间共用。1997年,上汽通用开始在上海投入汽车生产,该公司从北美通用引入了5个塑料周转箱,代号为A/B/C/D/H,它们的尺寸符合物流尺寸模数(600×400),与其它物流设备能够最佳配合应用,上汽通用将其作为企业物流标准应用于其在中国的这个供应链物料组织中,成为其实施精益物流的重要手段。之后几年,上海冠恒等一批物流设备供应商将这5个周转箱推广到其它汽车生产商的物流应用中;在2000年,在冠恒的推动下,青岛海尔将A/B/C/D/H箱作为其企业物流包装标准,并在一年时间内迅速坚决地推广到其上游供应商的物流应用中,从此,该标准在巨大的家电供应链生产物流中获得最广泛的应用。

2006年的统计资料显示,企业拥有托盘及单元化产品的占93%,其中拥有木托盘的企业比例为38%,塑料托盘的比例为35%,物流周转箱的比例为24%,仓库笼的比例为25%,其他单元化产品的企业比例29%;物流单元化实现了企业内部物料存放、搬运、配送、空间利用的高效率管理。

2.物料搬运技术

作为物料搬运的主导设备,叉车在物流仓储运作过程中的功能无可替代。从结构和应用特性上,叉车分为平衡重叉车和仓储叉车,前者承载能力大,可应用工况多,但车身长,转弯半径大;后者,包括众多车型:托盘搬运车、托盘堆垛车、前移式叉车、窄巷道仓储、拣选叉车、侧向叉车、牵引车等,仓储叉车技术在上世纪在欧洲率先得到开发应用,强调应用更专业的搬运技术来完成不同仓储作业,目的是提高仓储空间利用率和物流作业效率,实现最优的仓储作业。

我国早期叉车技术完全是平衡重叉车,并且以内燃叉车为主导。1993年,林德叉车开始在中国建立生产基地,向中国市场提供全方位的车型,从此开始中国物料搬运技术从手动搬运走向叉车为主导的机械化搬运,从内燃叉车逐步走向电动叉车,从平衡重叉车单一的搬运技术走向以仓储叉车为主导的现代仓储技术的应用。在过去15年间,中国物料搬运技术的应用发生了根本性的变化,根据中国工业车辆协会统计,2001年我国叉车年销售量2.56万台,到2010年的年销售量23.24万台,十年间几乎增长了10倍。其中,仓储叉车应用占比从2004年的7%上升到2010年的13%(图1)。


图2  企业建立物流信息系统的用途

3.物流仓储技术

我国仓储技术装备主要以货架为主,从下表的统计数据可以看出企业对于货架的需求从2005年的19万吨增加到2010年的45万吨,企业对货架的需求呈快速增长的态势。

随着物流仓储技术的发展,物料的仓储从早期的地板码垛逐步走向空间利用,实现了储位管理、先进先出等先进的物流管理理念,使得物流信息系统的应用有了落脚点,各种拣货作业策略得以应用,如拆零拣选、整箱拣选、DPS拣选等;同时,高位货架与托盘、周转箱、自动堆垛设备等相结合,实现了自动仓储系统。

仓储设备以各类货架为主体,包括隔板货架、阁楼货架、托盘横梁式货架、悬臂式货架、驶入式货架、后推式货架、重力式货架、滑移式货架等。其中,托盘式横梁式货架和隔板货架是基础的仓储设备,在托盘横梁式货架上放置托盘,即形成最常用的仓储模式,以每个托盘为一个存储位,实现货物的储位管理;驶入式货架和重力式货架均由托盘横梁式货架演变而成,也是与托盘结合使用,实现密集存储;隔板式货架既有存储功能又可兼拣选为功能,为了实现空间最优利用,由隔板货架演变成的阁楼货架也被广泛应用。

值得一提的是,滑移式货架并不是应用于物料存储,而是作为工位器具普遍应用于汽车制造业装配线边,与周转箱结合应用,成为制造业精益物流的仓储技术应用代表。

在大部分仓储运作中,往往根据仓储作业特点将多种仓储技术应用于一体。如下图所示,托盘横梁式货架、滑移式货架、阁楼货架组成仓储方案,实现存储、补货和拣货的最优作业布局。

4.物流信息化技术

在企业的日常经营中,信息技术应用已久,然而,对物流运营管理的全面提升,是在过去的15年甚至是10年间物流信息技术的深化应用产生的。此期间从物料资源计划管理MRPII提升到企业资源计划管理ERP,从简单的进销存账目管理提升到以物流运作管理为主体的仓储管理系统WMS,从“推”为主的厂内物料移动到“拉”为主的物料拉动系统,从孤立的企业内部信息系统到供应链上下游链接的供应链信息系统,物流信息技术成为精益生产的核心技术,为中国的先进制造业发展奠定了基础。

根据调查,目前中国企业物流信息系统及软件的拥有率超过94%,企业应用物流信息系统或软件用于业务管理的占绝大部分,为81%,用于系统优化的占16%,用于信息共享的占28%,用于追踪监控的占24%,用于检索查询的为22%,用于调度与控制的占13%(图2)。这说明大部分企业建立物流信息系统主要还是用于业务管理,其次为信息共享、追踪与监控等目的。

其中,企业物流信息系统用于业务管理,主要包括仓储管理、库存管理、运输管理和物流作业管理,其中用于仓储管理的占70%,用于库存优化的占24%,用于运输管理的占8%,用于物流作业管理的占22%,这说明大部分企业使用物流软件主要应用于仓储管理、库存优化及物流作业管理,这也是目前WMS仓储管理软件占据市场主导的原因(图3)。


图3  企业使用物流软件的主要用途

物流信息技术包括条码技术(Bar Code)、仓储管理系统(WMS)、射频识别技术(RF)、运输管理系统(TMS)、电子数据交换 (EDI)、电子标签拣货系统DPS等,这些物流信息技术与企业其它信息技术如企业资源计划系统ERP、生产执行系统MES、供应链协同SCC、客户关系管理系统CRM等,构成现代制造业信息技术的主体。

条码技术是由一组按特定规则排列的条、空及其对应字符组成的表示一定信息的符号, 是应用于商品、包装单元、存储单元和货运单元的标识,具有唯一性特点,结合信息采集设备,使得商品信息能够被迅速、准确地采集,并上传到WMS等上位系统进行数据传输交换。在物流运作过程中,条码技术被广泛应用在原材料收货、储位管理、拣货、包装、运输、批次跟踪、库存盘点等众多作业环节,是物流信息的基础技术。条码技术在供应链的应用推广,使得供应链上下游企业建立共同信息标准,通过EDI技术实现数据实时交换,为供应链协同提供基础的技术保障。

WMS仓储管理系统是仓储管理信息化的具体形式,近十年来在物流运营管理中获得快速普及应用。借助WMS,作业标准和作业流程得以执行,不同的作业策略得以实施,改变了以人为主体的传统物流运作管理模式,实现以由信息系统作业指令指导物流作业活动,并实现物流信息的实时更新,支持运营决策,极大提高了物流运营水平。

EDI电子数据交换系统利用网络来传输数据,而网络的互连性可以将企业从原材料采购、生产制造、仓储、销售、运输装卸以及库存控制等各个环节紧密地衔接起来,形成一个动态的,实时的信息网络化调控体系。在制造、分销、零售等领域中有着广泛的应用。

此外,过去十年间物流信息采集技术包括RF手持终端、DPS电子标签等都经历了从技术引入和推广应用过程,今天,这些技术的应用已被广泛接受并得到一定程度的普及应用。

5.物流系统集成

随着企业规模的发展,以及物流系统效率不断优化的需求,企业物流系统从简单的物流设备需求上升到对标准化、流程化、自动化和信息化的需求,从分立的物流设施需求上升到对解决方案和物流系统集成的需求,以实现物流系统的整体运作效率最优的目标。在这种背景下,中国物流系统集成技术在过去的15年间得到蓬勃发展,国内物流自动化企业如北起所和昆船在此期间大力发展物流系统集成技术,欧美日的物流系统集成商也纷纷进入中国市场,极大促进了物流系统集成技术的发展。

今天,物流系统集成从简单的设备和自控系统集成,发展成为集物流运作整体方案设计、物流设备技术应用、物流作业策略应用、物流自动化、自控信息技术和物流仓储信息系统等为一体的集成服务技术,包含了物流设备集成、信息系统集成、作业流程集成、物流技术自动化集成,为大型物流系统建设实现设计目标提供了保障。

总结过去15年的发展历程,物流的发展驱动力来自产业经济发展的需求,同时,物流技术的创新和应用促进了现代制造业的发展。今天,中国物流技术应用水平基本实现了与发达经济体接轨,其中包含了企业自身对提升物流营运水平的不断追求和各领域物流技术服务商的艰苦努力,也包含了MM《现代制造》等众多物流媒体的卓越贡献。展望未来,中国制造业将步入新的发展历程,对物流技术的需求也将不断深化,以下领域还我们大家共同努力:供应链协同技术;供应链可视化技术;分销物流网络优化;多业务单元供应链物流体系整合优化;库存优化;物流作业策略优化;物流信息系统和基础技术应用的普及;电子商务物流体系建设;物流运营KPI体系优化;RFID技术应用推广。

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