一、制造企业生产物流系统运作效率的影响因素

1. 车间布局

良好的车间布局可以提高物料搬运速度,缩短生产周期。通常不同类型产品适用不同的布局形式,对生产物流系统的要求也有显著差异。例如,大批量连续生产的产品,企业倾向于采用产品式原则布局,按照产品的加工流程及工艺顺序,使用专用化、自动化的设备进行生产及运输。单件小批量生产模式下,企业倾向于采用工艺式原则布局,在某个生产单位内集中相同工艺的设备和工人,可以完成不同产品相同工艺的加工。此类布局形式一般使用通用性较强的设施设备进行生产及运输,比如托盘、叉车等。

2. 市场需求及生产计划

需求和供应的平衡可以保证企业在生产能力之内有效地满足客户的需要。市场需求的准确性可以为生产计划的稳定性提供保障,进一步促进生产物流系统的顺畅运行,有助于企业在激烈的市场竞争中取胜。

3. 人因要素

人员是企业生产过程的主导者,从人因工程学的角度分析人因要素对制造过程的影响,可以提升企业生产物流的运作效率。人因工程学是20世纪40年代发展起来的一门研究人、机器及工作环境之间相互作用的工业设计学科,让机器及工作环境的设计适合人的生理、心理特点,使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活[3]。1946年,人的因素（Human Factors）作为专业术语第一次正式出现于Ross Mc Farland的专著《航空运输设计中的人因问题》[6]。

二、制造企业生产物流系统运作过程中的常见问题

1. 车间设施布局不合理

部分制造企业的车间设施布局不合理,出现前后工序产能不匹配的现象,造成生产失衡。例如,前端设备产能过高而后端设备产能不足导致在制品积压,拉长产品生产周期；同时,在制品在生产现场堆积容易造成生产管理混乱。或者前端设备产能过低,产出的在制品难以满足后端设备需求,后端工作人员及设备闲置造成产能浪费。此外,设备摆放不合理,迂回搬运、交叉搬运等问题层出不穷。设施布局不合理使得生产过程中的等待、搬运和库存成本的浪费大幅增加,成为企业制造能力提升的一大障碍,不利于企业的长远发展。

2. 生产计划稳定性较差

制造企业生产过程中的不确定因素较多,容易导致生产计划的频繁变动,进而带来一系列连锁反应,降低了生产物流效率。例如,产品A突发紧急需求,为快速响应市场需调整其生产优先级插单生产,导致原待上线产品B继续排队等待,而产品A所需的原材料及零部件需要快速分拣并运送至生产现场,打乱了原有的生产节奏。此外,部分制造企业内部信息系统不完善或功能分散,各零散系统之间无法实现信息共享,排产前需要人工核验物料、辅料、设备、工装夹具等资源的齐套情况,信息较多而人工校验过程易出错,容易导致即将上线的计划暴露出各类问题,进而造成生产计划调整,影响生产物流系统的高效运转。

3. 与市场需求偏离较多且生产柔性较差

企业的生产计划排程在一定程度上取决于市场需求情况。2024年2月23日,习近平主席在中央财经委员会第四次会议上强调,加快产品更新换代是推动高质量发展的重要举措,鼓励引导新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新[4]。同时,随着经济的发展及人民生活水平的日益提高,客户需求更加多样化、个性化。产品更新换代速度的加快和顾客需求的升级让市场需求情况更加复杂,需求预测的难度越来越高。同时,部分制造企业缺乏对市场的深度调研及分析,过度依赖销售人员的个人经验,进一步导致市场预测失衡。

市场需求的快速变化对企业的生产柔性提出了更高的要求。柔性生产强调对资源的广泛协调与有效利用,增强企业的灵活性和应变能力,更好的适应多变的市场[5]。但是部分制造企业在生产物流系统规划时对生产柔性重视不足,导致车间不能快速进行产品切换,加剧了实际生产与市场需求之间的偏差。企业生产能力难以有效满足客户需求,供需失衡导致紧急订单涌现,持续挤压生产柔性空间,进一步导致生产物流系统的超负荷运转。

4. 对人因要素关注较少

人因工程学通过对人因要素的分析和改善,可以在保障员工安全、提高工作效率的同时让工作变得更舒适,增加人性价值。然而,目前大多制造企业对人员的关注更多的聚焦于人力资源管理,通过招聘、培训、绩效管理、薪酬福利等方面进行员工管理,较少从人因工程学的角度分析人因要素对企业的影响。

三、制造企业生产物流系统运作的改善措施

1. 合理规划车间布局

在进行生产物流系统规划时,要针对产品特性进行车间布局设计,充分考虑产品批量及工艺特点。对大批量连续生产的产品,可以采用产品式布局原则进行流水线设计。根据产品的产能规划及企业的工作制度计算出节拍,并根据此节拍合理安排每个工作单元的操作任务,确保整条流水线中各工作单元的节拍与设计节拍一致,保障生产线的平衡。对单件小批量产品可以采用工艺式布局原则,借助SLP系统布局规划法帮助进行车间布局设计。SLP系统布局规划法通过对车间内物流和非物流关系的分析,梳理各工作单元之间的关系并进行布局设计[7]。分析生产车间内工艺设备种类,结合产品的工艺路线及产量,确定各作业单元之间的物流强度；根据各工序、机器设备在企业管理方式、车间现状、资源、员工、环保等方面的亲疏程度确定各作业单元之间的非物流强度[8]。两者结合确定综合物流强度等级。设计车间布局方案时,将综合物流强度等级高的工作单元尽量靠近,缩短物料搬运距离,减少搬运过程中的堵塞、绕道等问题,提升企业生产物流系统的运作效率。

2. 提高生产计划稳定性

提高生产计划的稳定性首先需要建立相关流程规范并严格执行。结合市场需求、物料齐套、设备资源等多重因素确定生产计划排程的优先级规则。充分考虑多方面因素可以减少例外紧急需求的产生,从前端把控,降低生产计划的变动性。同时根据企业实际情况,锁定一定期限内的生产计划,避免临近上线的计划频繁调整。此外,企业可以基于现有信息系统建设统一运作平台,将各系统功能进行整合关联,并对未排产的生产计划进行物料、设备等资源的自动模拟校验,提前识别并规避风险,避免人工校验的低效及易出错,全面提升生产计划的稳定性。

3. 提高市场预测的准确性及生产柔性

准确预测未来销售趋势可以让企业更好地制定供应链策略、优化库存管理,增强竞争优势。目前常见的需求预测方法有回归模型、时间序列模型、机器学习方法、混合预测方法等[9]。随着社会的发展及科技的进步,各个行业的数据量都在爆炸式地增长,大数据技术应运而生,为市场需求预测提供了新思路。借助需求预测模型和大数据技术,通过对市场数据的深入挖掘及高效处理,提升预测模型的准确性,尽可能符合市场实际需求情况,为后续的物料需求、采购、生产等计划的制定提供更有利的支撑,从而优化生产方案,为生产物流的顺畅进行提供保障。

同时,在企业进行生产物流系统规划时要注重柔性能力建设,通过机器、工艺、产品、运行等多维柔性能力建设,实现产品生产的快速切换,支撑制造系统与市场需求匹配度的同时,提升生产物流系统的运作效率。

4. 加强人因要素分析

人因工程学强调以人为中心的理念,遵循系统工程方法进行设计驱动,实现多学科目标协调[10]。企业在进行人因要素分析及改善时可以从工作环境、工具、技术过程、软件等要素着手。例如,充分保证采光、照明、卫生、取暖、防尘、防污染、防噪声等,为员工创造安全、良好的工作环境；开发专用工具,降低员工工作难度,提升操作的准确性；进行员工操作分析,改善操作方法,使操作者、操作对象、操作工具合理布置,降低劳动强度,提高作业效率；改善软件及设备操作界面,在人机交互过程中从“人适应机”向“机适应人”转变等。通过人因要素分析,在提升员工工作舒适度的同时提高工作效率,支撑企业的高效运营。

四、总结

目前,我国制造业规模位居世界第一位,但技术水平及管理水平与世界制造强国相比仍存在差距。生产物流是企业生产制造的基础保障,通过合理规划车间布局、提高生产计划稳定性、提高市场预测准确度及生产柔性、加强人因要素分析等措施提升制造企业生产物流系统的运作效率,对制造企业市场竞争力的提高起到重要作用。在后续研究中,可以加强对车间布局设计方法、生产计划排程规则、需求预测模型及人因要素系统化改善等方面的研究,进一步完善生产物流系统,提高企业的竞争力。