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干货:物流装备企业如何提质增效?

物流指闻   |   来源: 伍强智能科技   |   2024-03-07   |   0 0

过去的2023年,市场情况比预期的要差很多,导致价格内卷进入到一个新的阶段。在此环境下,如何有效提升产品和服务质量,降低成本成为摆在物流装备企业面前的一道难题。本文结合自己的理解和经验,谈一谈这个问题,供大家参考。需要事先说明的是,由于作者的水平有限,再加上不同产品的差异很大,有些观点和方法不一定正确可行,更不一定有效,需要读者自行判断。

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作者/尹军琪

01

提质增效的概念和范畴

制造业企业提质增效,或降本增效,其字面意思都是一个:即在保证产品质量不降低的前提下,如何降低生产成本和提升企业效益?未来的市场需求,基本上就是:更高的品质,更低的价格,更好的服务。这是与传统的理念不一样的地方。长期以来,“便宜没好货,好货不便宜”的观念深入人心,要想获得好的产品,必须付出更高的价格。换句话说,好的产品必然会增加成本。但是,在现代制造业,好的产品也可以做到价廉物美。究其原因,是现代制造业的成本构成发生了翻天覆地的变化,它不仅仅只是原材料成本和加工成本,还包括供应链成本,设计成本,运输成本,安装成本,以及售后服务成本比等,企业管理的功效在降低成本中占据很大的比重。随着技术手段的日新月异,成本不仅仅与基本构成和性能相关,还与其产量密切相关。尤其在高科技领域,原材料在成本中的占比越来越低,物流、人工、研发成本以及售后服务占比越来越高。

举例来说,一台AGV的成本,大概分为以下几个部分:1)设计与产品定形(产品研发成本);2)BOM构成(采购和零部件生产成本);3)组装成本;4)运输与安装成本;5)销售成本等。其中研发成本需要靠销量来摊薄,例如,研发费用假设为100万元,销售100台的话,每台的摊销就是1万元,如果销售1万台,则每台摊销降低至100元。BOM成本有两层意思:其一是零部件构成不同(包括数量、规格、品牌等),差异很大,这就属于设计范畴,即设计方案决定了BOM成本的基本构成;其二是供应链成本,越大的采购量将会获得越低的价格和越好的服务,零部件的生产也是如此,大批量生产的成本远低于小批量的定制化生产。组装成本一方面与采用的工艺流程有关,另一方面与产能有关,其中的差异,也是非常大的;其它方面,安装成本与安装工艺有很大关系,与安装工具也有很大关系。售后服务的成本不仅与产品的质量有关(主要体现在使用寿命、零部件寿命有关),还与故障处理的时间、人工成本等有关。

提质增效中产品的质量将越来越高,起码是不能降低,否则就成了偷工减料。比如减少货架薄板的有效厚度,采用更多回收料的塑料托盘等,都属于偷工减料行为。真正有效的是从设计角度出发,大幅度降低BOM构成成本或零部件采购和生产成本,从效率的提升中后的效益。这是提质增效的基本含义。

02

不可忽视的设计问题

关于设计在降低成本方面的作用,一直以来没有得到很好的重视。其实,在设计阶段提出成本控制是最有效的和最显著的。而很多革命性的创新往往就是在设计阶段完成的。

在总体布局方面,一项设计往往决定了一个项目的投资成本。不同的设计方案其成本相差可能高达50%甚至更多。作为用户来说,重视设计的合理性和适用性,不盲目追求单个指标的高低,投入更多的资金和精力放在解决方案设计上,是降低投资成本的关键举措。很多失败的例子,就是在设计阶段出现了较大的问题。

在产品创新方面,由于物流装备行业的产品大都比较成熟,因此,对生产BOM产生革命性的创新其实是很困难的。如托盘货架系统,堆垛机系统等都是如此。但设计总会存在一定的优化空间。我在30年前就完成过立体库货架和堆垛机的优化设计,其结构方面大致会有5%~15%的优化空间,有些情况还会更大一些。

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事实上,对货架产品而言,材料占成本50%以上,针对货架的设计计算和试验分析,都将有助于降低成本。有两方面将会有比较大的机会:1)新材料的应用。目前的镀锌板在一定程度会减少加工成本,更高强度的材料可能会给设计带来机会;2)与应用相关联的细化设计,这是设计最有潜力的领域。如何使设计更加合理,于实际应用相匹配,从而减少材料,减少生产成本,缩短工期,是设计阶段要考虑的问题。如在医药领域,标定1000kg的托盘,可能有80%不到500kg,甚至低于300kg,这对降低材料存在很大的可能。比如在软件的配合下,将货架分层设计,部分按照1000kg,部分按照500kg,部分按照300kg,这样不仅立柱的材料将会减少,横梁的也会减少,其幅度将大于10%,这是非常可观的效益。又比如输送系统中主线和支线的流量存在很大差异,如何根据实际要求,减少输送机分段,降低速度,甚至减少滚筒数量,都存在一定的机会。

穿梭车货架是一种特殊的货架,其应用前景十分广阔,目前的设计还处于探索阶段,无论从结构设计,还是力学分析,都是一个新的课题,值得大家重视。

此外,一些大的货架生产企业具备对货架进行力学实验的能力,这不仅是一种能力的体现,也是确保货架安全的举措。货架由于连接的特殊性,FEM计算的结果并不是很准确,如何通过实验结果进行修正,是摆在我们面前的一个重要课题。

03

供应链的作用

供应链的作用,主要表现在几个方面:1)生产物料供应的及时性;2)库存成本减少(主要是通过降低库存来实现);3)上游生产成本减少(比如批量采购)。JIT是最理想的状态,然而在实际生产中往往做不到。

对物流装备而言,产品大类其实不多。主要分为货架、输送机(包括提升机)、堆垛机、AGV、分拣机、穿梭车等几大部分。对供应链的依赖并没有那么严重。但货架产品是一个例外。因为货架的主要材料钢材存在价格波动的风险,所以对成本的影响很大。但现场又没有太多的储存区可供钢材储存,所以存在很大风险。对很多中小企业来说,由于订单量不大(2个亿以内),与供应商并没有议价能力,而JIT又难以实现,因此,供应链带来的风险相对较大。针对我国钢材价格波动明显的现状,有人提出应用金融手段,如购买期货的方式降低风险,这是一条可探索的路线。问题是所需规格的钢材是否可以进入期货范围尚存疑问。而对于用量相对不大的中线性企业而言,能否有合适的人才队伍也是有问题的。还有一个颇为现实的问题是,很多风险是在于工期的未定,而期货也是需要有明确的时间表的。

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运输可能是影响成本的一个重要因素。对生产企业来说,很多情况是被动的,如发货时间,由于现场的土建或相关项目的延误,导致计划的时间往往发生比较大的偏差,而现场往往又不具备堆放的条件。影响成本的方面包括:车辆的选择不合理,遗漏、错发、发货顺序错误等。都会导致较大的成本增加。这对供应链是一个考验。

供应链中一个重要的环节是协作。越来越多的案例表明,加强企业的横向协作,减少企业本身的生产比重,从而营造一个充分分工协作的环境,以最大程度提升零部件的生产效率和保证质量,即营建一个高效的生态环境,至关重要。

04

标准化的意义

标准化事实上是将定制化生产转化为批量生产的一种方法。标准化被认为是降低成本的最有效的方法之一。

零部件的标准化:无论是采购还是自制,更少的规格,更大的产量将大幅度减少生产成本。随着分工日益精细化,以量取胜成为制造业突破成本瓶颈的关键。

模块化是标准化的前提:对系列产品而言(如货架、堆垛机、分拣机、AGV等),提升标准化的前提是进行模块化设计,使产品更像是堆积木。大幅度降低定制化的程度。

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以堆垛机为例,堆垛机按照产品载重系列有500kg、750kg、1000kg、1500kg、2000kg等多种,主要以1000kg为主,托盘规格主要以标准托盘(1200*1000)为主,但层高和总高都存在定制化的成分。定制化的主要差异在于立柱部分,电机、提升机构,运行机构,载货台等都是一样的(对于超高和超重堆垛机则不一样)。现在的做法是:堆垛机的机械结构分为三段:下横梁,立柱,上横梁。很多厂家将立柱部分又分为两部分,对于超高堆垛机,还可以分为3部分。这样的结果就是,对于普通堆垛机,可能只有立柱部分中的一段需要定制化,大大减少了定制化的程度。

标准化还有更多的含义,如流程的标准化,接口的标准化,软件的标准化,安装的标准化等。其中,软件的标准化尤为重要,但却易为忽视。软件的成本主要在于实施,如何减少实施时间和定制化开发时间成为降低成本关键。

对于广大的中小型企业来说,要做到有所为有所不为。除非你是专门定位于定制化产品的企业(这样的企业需要更强大的定制产品设计人员和新产品设计人员),否则,专注于自己熟悉的领域和产品,把产品做精做强是正确的选择,更少的产品形式和规格,将有助于企业聚焦自己的主业,发挥自己的优势,取得规模效益。以货架为例,大致品种有横梁式托盘货架,隔板货架(含阁楼货架)、miniload料箱货架,托盘式穿梭车货架(多种形式),料箱式穿梭车货架,商场展示货架等,如果每种产品都要生产,其标准规格多达数十种,非标规格更是有数百种,企业将无法形成规模化的优势。标准化业是一句空话。

05

提高交付能力

项目交付是每个企业必须面对的问题,也是降低成本的关键因素。在一定意义上来说,按时交付才能确保成本可控。很多情况下,项目的拖延将导致成本急剧上升,使本来盈利的项目变得亏损。这样的例子不胜枚举。

项目交付能力是企业综合能力的体现。牵涉到企业的各个方面。如项目管理能力,人力资源能力,设计规划能力,采购能力,生产能力,产品质量,软件的成熟度,安装调试能力,与用户的沟通能力,以及应急响应能力等。任何一个环节的缺失或低效,都将影响项目的交付。

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在所有影响交付的环节中,最重要的是要避免产生返工和浪费。项目负责人作为项目的驱动源头,既要清楚项目的要求(如供货清单、节点要求、工期要求、质量要求等),并要对项目未来可能存在的风险提前预警,避免常见问题的发生。如设计错误,生产顺序错误,关键节点工期延误,关键零件缺失,窝工,安全问题等。

产品质量是影响交付能力的另一个关键因素。产品不合格,或产品性能不稳定,新产品测试不合格或不全面,产品指标达不到设计要求等等。很多供应商不负责任的承诺过高的性能指标,往往在项目交付时陷入被动,这是要引起每个企业重视的。

人员流动导致项目交付困难的情况也是常见的,尤其是软件人员的流动。这需要从软件的标准化方面下功夫。

影响项目交付,有时不在供应商一方,不可预见因素的发生,以及土建工期的延误,导致项目的延迟交付也是常见现象。关于这一点,需要在合同中予以约定,尽量减少企业的损失。

06

提质本身是降低成本最有效的方法

这是一个看似很奇怪的结论,但却是真实存在的。其实细想一下,道理非常简单,并且随处可见。

从零部件的角度出发,零部件的质量高低,在一定程度上决定了产品质量的高低。从生产端看,如何提升零部件的质量,减少次品率,将大幅度降低生产成本。当然,这一结论也并非完全正确。例如,随着检测的逐步严格,次品率必然会上升,在有些尖端的加工领域是无法避免的。

从成品的角度出发,更高质量的产品将会减少项目的安装调试难度(比如更加容易安装,性能更高和更稳定,更低的次品率,或更高程度的标准化和模块化等),从而减少安装调试时间,提升客户的满意度,这是人人皆知的事实。更为积极的是,用户倾向于采用更高质量的产品,这对合同签署和项目验收都会产生直接或间接的经济效益。

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提质的另一方法是应用新设计、采用新工具和工艺流程。以货架生产为例,全自动轧机对比手动和半自动轧机,不仅效率高,而且加工的货架精度更高、质量更好。这在很多货架厂已经得到验证。虽然全自动轧机需要更多的投资(一台进口全自动轧机是普通国产轧机的10倍以上),但如果考虑到产量的提升,这种投资的摊销是非常惊人的。以一台设备2000万元做一个例子,如果总产量达到20万吨,则每吨的成本摊销仅为100元,这是很多手动轧机也达不到的效果。而且将大幅度减少生产人员。这再一次说明产品的规模效益对成本的巨大影响。采用更高的自动化生产工艺,也是降低成本的有效途径。比如自动焊接机器人的应用,对货架、堆垛机、分拣机、穿梭车、AGV、托盘等产品来说,都有比较大的成本降低和质量提升。

07

结束语

面对激烈的市场竞争,降低成本成为行业的共同面对的问题。成本的概念和构成已经发生根本性变化。本文仅从几个具有共性的方面进行了简单的定性总结,限于文章篇幅,有更多的方面还没有讨论到。

对制造业企业而言,在传统的印象中,不断创新,提升管理水平,实施精益制造是提质增效的有效方法,这些方法对于现代制造仍然具有决定性的意义。几乎所有的方法和手段实际上都可以囊括到传统的理念之中。然而,基于AI加持的智能制造和数字化给人们有一个全新的概念,更多的方案选择,更早的风险预判(基于计算机仿真和数字孪生),更高效的验证,以及更加自动化的手段,使得制造业的提质增效有了更广阔的前景。

更多的方法事实上是基于具体项目而提出的,尤其是需要定量分析的方面,更是与具体项目关联紧密。对于一个具体项目或产品,由于其特殊性,很多方法虽然可行,但性价比并不高,因此失去应用的价值。有关这方面的内容,则留给各位工程师去思考和实践吧。

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作者/尹军琪

* 文章内容为作者独立观点,不代表物流指闻立场。转载此文章需经作者同意,同时注明作者姓名及来源。

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