基于拉動(dòng)式生產(chǎn)的物料配送研究

    現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，如何提高其效率和效益是至關(guān)重要的。本文結(jié)合裝配生產(chǎn)線的工作模式，對(duì)拉動(dòng)式生產(chǎn)中物料配送問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，并提出了行之有效的算法，在生產(chǎn)中得到了很好的應(yīng)用。
0 引 言

    隨著自動(dòng)化和信息化技術(shù)在物流系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代企業(yè)對(duì)生產(chǎn)物料配送的合理性、準(zhǔn)確性、高效性和實(shí)時(shí)性的要求也越來(lái)越高。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)(AS／RS)，AGV智能設(shè)備，條形碼技術(shù)，RFID射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用大大提高了物料配送的效率和準(zhǔn)確率，在此基礎(chǔ)上，合理有效的配送算法的研究顯得尤為重要。

1 拉動(dòng)式物料配送

    拉動(dòng)式生產(chǎn)方式指生產(chǎn)系統(tǒng)中的物料流由實(shí)際需求拉動(dòng)，其邏輯是：除非需要，否則就不生產(chǎn)。

    拉動(dòng)式物料配送是根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍和需求拉動(dòng)物料配送的。管理系統(tǒng)根據(jù)物料需求量，線邊庫(kù)存以及生成任務(wù)量，計(jì)算出站點(diǎn)所需物料的配送數(shù)量。工作人員針對(duì)所需物料進(jìn)行分揀、裝配和備料后，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和物料配送數(shù)量運(yùn)送物料到指定站點(diǎn)，補(bǔ)充生產(chǎn)。

2 配送模型

    本文以某裝配生產(chǎn)線為研究對(duì)象，涉及到采用不同配送模型的各類(lèi)物料(如：特大件、大件、中件、小件、清洗件等)的配送。

    生產(chǎn)線由不同的生產(chǎn)工位、配送站點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)組成。由于工廠布置、生產(chǎn)工藝等原因，不同生產(chǎn)線上的配送站點(diǎn)和工位的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及檢測(cè)點(diǎn)和工位的對(duì)應(yīng)關(guān)系是不確定的，可能是一對(duì)一，也可能是一對(duì)多的關(guān)系。本文所研究的配送模型是對(duì)任一配送站點(diǎn)來(lái)說(shuō)的，所以具有通用性。

    2.1 精確配送

    精確配送一般針對(duì)大件或特大件，因?yàn)檎军c(diǎn)的空間有限，大件或特大件的體積比較大，不可能一次配送數(shù)量很多，所以一般按需求從庫(kù)房到站點(diǎn)直接配送。

    2.1.1 任一配送站點(diǎn)臺(tái)份需求量的計(jì)算

    N＝S·ΔC
    ΔC＝Ci－Co

    公式中涉及到的一些變量如下：(單位：臺(tái))

    N——當(dāng)前站點(diǎn)臺(tái)份需求量；
    S——當(dāng)前站點(diǎn)的安全臺(tái)份；
    ΔC——當(dāng)前站點(diǎn)到檢測(cè)點(diǎn)的臺(tái)份量；
    Ci——當(dāng)前站點(diǎn)臺(tái)份；
    Co——監(jiān)測(cè)點(diǎn)臺(tái)份。

    當(dāng)前站點(diǎn)的安全臺(tái)份S是一個(gè)確定的值，當(dāng)前站點(diǎn)到檢測(cè)點(diǎn)的臺(tái)份量AC也可以近似為一個(gè)確定的值，所以可以把當(dāng)前站點(diǎn)臺(tái)份需求量N近似為一個(gè)確定的值。

    2.1.2 任一配送站點(diǎn)需求分解

    一般情況下企業(yè)按多計(jì)劃生產(chǎn)，站點(diǎn)首先要按計(jì)劃進(jìn)行分解，然后再按生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)行物料配送。

    例1：

    本例有3個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃，第3個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃為當(dāng)前計(jì)劃，計(jì)劃臺(tái)份數(shù)量10臺(tái)份，其中已經(jīng)生產(chǎn)8臺(tái)份，后面還有4、5生產(chǎn)計(jì)劃依次執(zhí)行。臺(tái)份需求量是10臺(tái)份，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)配送站點(diǎn)進(jìn)行臺(tái)份分解，臺(tái)份需求量等于臺(tái)份需求量按計(jì)劃分解的和：10＝2＋5＋3。所以計(jì)劃4的分解為5臺(tái)份，計(jì)劃5的分解為3臺(tái)份。

    如果計(jì)劃需要臨時(shí)調(diào)整，假如計(jì)劃4要取消，那么該站點(diǎn)臺(tái)份需求量大干臺(tái)份需求量按計(jì)劃分解的和即：10＞2＋3。所以我們要繼續(xù)對(duì)計(jì)劃5進(jìn)行分解，直到該站點(diǎn)的臺(tái)份需求量等于臺(tái)份需求量按計(jì)劃分解的和即：10＝2＋8。如下圖所示。

    2.1.3 任一配送站點(diǎn)物料需求計(jì)算

    公式中涉及到的一些變量如下：(單位：個(gè))

    Mi——前站點(diǎn)i物料需求數(shù)量；
    λi——臺(tái)份裝配BOM中i物料對(duì)應(yīng)的需求數(shù)量系數(shù)；
    N——當(dāng)前站點(diǎn)臺(tái)份需求量；
    n——當(dāng)前站點(diǎn)的物料種類(lèi)；
    M——前站點(diǎn)的物料需求量。

    臺(tái)份需求量最終要根據(jù)裝配BOM轉(zhuǎn)換成物料需求量。M是一個(gè)相對(duì)確定的值。

    2.1.4 任一配送站點(diǎn)的物料配送條件

    M－T－L＞0

    公式中涉及到的一些變量如下：(單位：個(gè))

    M——當(dāng)前站點(diǎn)的物料需求量；
    T——當(dāng)前站點(diǎn)已生成的任務(wù)量；
    L——當(dāng)前站點(diǎn)的線邊庫(kù)存量。

    其中T和L也是當(dāng)前站點(diǎn)所有物料的對(duì)應(yīng)量的和。當(dāng)前站點(diǎn)已生成的任務(wù)量指：在配送途中，沒(méi)有形成線邊庫(kù)存的出庫(kù)任務(wù)量。

    2.1.5 任一配送站點(diǎn)的物料出庫(kù)任務(wù)量計(jì)算

    Q＝M－T－L

    Q——當(dāng)前站點(diǎn)物料出庫(kù)任務(wù)量。

    隨著生產(chǎn)的進(jìn)行和線邊庫(kù)存的減少，管理系統(tǒng)周期掃描當(dāng)前站點(diǎn)已經(jīng)生成的任務(wù)量并計(jì)算站點(diǎn)的線邊庫(kù)存，當(dāng)滿足當(dāng)前站點(diǎn)的物料配送條件時(shí)，系統(tǒng)就自動(dòng)進(jìn)行物料的出庫(kù)和配送，形成新的出庫(kù)任務(wù)和新的線邊庫(kù)存。

    在裝配生產(chǎn)中，由于線邊容量有限，某些大件和清洗件需要實(shí)時(shí)補(bǔ)充，這種精確配送算法得到了很好的應(yīng)用。但是對(duì)于中件，體積不是很大，配送站點(diǎn)有相對(duì)大的空間，不需要精確配送，只要滿足生產(chǎn)線的連續(xù)生產(chǎn)和配送的基本條件即可，不必頻繁進(jìn)行配送，這就是和精確配送結(jié)合的一種配送方式，即：帶有緩存區(qū)的精確配送。