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德国物流研究院:OTD-NET助力大众走向精益物流之路

供应链物流SCLM 晓东 2243浏览
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在软件方面,尤其是仿真软件,德国人始终走在业界前沿。德国物流研究院研发的OTD软件最早是为大众公司开发的功能强大的订单管理系统,可对复杂供应链进行仿真。目前已成为在德国应用最广的供应链仿真软件,德国各大汽车品牌都在采用。

过去十年中,全球采购、制造、销售网络发生了巨变,相关的物流网络变得越来越重要。如今,几乎全球市场都需要具有成本效益的高品质、短交货期,定制化的创新产品,各大公司均面临着来自生产效率及以市场为导向的生产物流的严峻挑战。

为满足不断变化的市场需求,灵活而动态的公司战略必不可少——由此来面对从传统供应链向以战略为导向的价值网络改造的挑战。

成本效益、效率和竞争力是决定一个公司能力的三大因素,通过系统方法来规划管理整个价值网络的竞争力和增值过程是非常必要的。

一个成本优化的生产,应在保证服务目标的同时,提供优质可靠的交货。一个完善的生产物流网络应做到准时交货、减少库存,让交货时间更短和成本更低。

 纵观全球汽车产业,拥有一个功能强大的规划系统来处理足够复杂的供应链网络是必不可少的。因为汽车供应链的特点是拥有广泛的生产网络和各种类型的OEM供应商及各种物流服务商,同时汽车厂商都希望能为客户提供尽可能多的配置选项。

每一种车型,都需按照客户需求在汽车内部或外部做出一些改变,因此,按订单生产BTO的汽车数量必定增加;另一方面,不同消费市场其需求也略有不同。在欧洲市场,高度匹配的BTO汽车较多,必须按照订单需求匹配交货时间。在北美市场,则青睐较短的交货周期,客户对于定制化需求不明显。

考虑到客户有限的耐心,在生产和物流规划中,汽车厂家必须预测准确,保证交货期短和高可靠性、可用性的供应体系来灵活应对客户需求;为此,用于处理复杂供应链网络的综合规划系统应运而生——德国弗劳恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML,简称德国物流研究院)于1998年设计开发出一套行之有效的OTD-NET(ORDER-TO-DELIVERY NETWORK,订单交付网络)仿真软件。

1.OTD-NET概念介绍

在开发OTD-NET之前,德国物流研究院的科学家们意识到德国汽车行业对于面向物流网络、基于产品组件的建模有很大需求,但现有方法和实施工具非常有限,且缺乏可说明产品特性和部件列表的数据结构。为此,OTD-NET仿真软件应运而生。

通过整合业务流程仿真、供应链管理和物料流仿真,来模拟极为复杂的供应、生产与销售网络结构,对物料流和信息流进行流程规划。OTD-NET由四个主要部件组成:

1. OTD模拟器-核心部件:OTD-NET是一款离散仿真工具,主要进行基于供应网络的仿真分析。核心是一个可细节映射和复杂生产网络分析,基于所有相关规划、执行和流程,面向对象建模和关系的数据库。

2. OTD分析仪-数据管理:OTD分析仪可基于不同群体(客户、供应商或工厂)定义和分析各自KPI。分析时还会考虑不同的成本因素,如:价值流、生产KPI和生产能力负荷;库存和库存覆盖比例;运输频次、时间和可靠性;资本承担和库存成本;运输成本、关税和保险等。

3. GME-图形建模环境:使所有可用的模拟对象得到详细描述和建模,计算出物料清单BOM所需的部件和进行组装的最终产品。产品结构组件映射让汽车厂家可为客户提供更多车型可选项,其他组件也可以模拟生产和物流过程,如工厂、供应商和分销渠道。

4. 接口:在执行阶段,OTD-NET提供了大量自动的模型生成接口,可以集成从ERP、仓库管理系统WMS到物流服务商的运输管理系统TMS中的大量数据,并记录每个流程中的各个组成部分,通过OTD-NET的数据库,与OLAP有效集成并实现分析管理。

2.OTD-NET产品功能

汽车行业的显著特点是产品多品种特性,供客户可自由选择,在产品大规模定制过程中,OEM厂商需要为产品性能提供众多技术支持和市场营销。为满足这些需求,OTD-NET提供了以下建模功能:

1. 产品类别和变体:OTD-NET可分层建模产品变体,产品类别主要用于描述产品和客户的可选元素属性。除产品技术说明,成本因素也可在产品结构中建模。对于每个产品的属性,涉及到采购、生产、物流、管理和销售成本及在不同市场的收入均可被建模。

2. 属性体系和性能:主要涵盖客户可选的一切性能,一个属性体系包括了产品特定组件的所有变体,如汽车前大灯及其所有可用变体都属于大灯产品体系。这种方法有效结合了产品的基本性能与客户需求,并由模拟器生成唯一有效的产品信息。

3. 限制:对于复杂的“汽车”产品,需要对产品性能和客户选择设置组合规则。一些限制是出于技术上的限制(如车顶太阳镜支架无法与天窗进行组合)或出于市场考虑(如低端的无线电播放器不应出现在高端车型里)。这些限制可以在OTD-NET进行模拟,并匹配相关的市场、产品、性能、时间和订单选项。

3.OTD-NET大众案例

1. 应用案例:大众商用车公司的轻型皮卡Amarok在德国汉诺威和阿根廷帕切科有两个生产基地,其主要零部件供应商则分布在巴西、阿根廷及欧洲多个国家和地区。两个生产基地每天都要接收和管理来自世界各地不同供应商发送来的原料,为此,大众不得不采用多式联运,在巴西、阿根廷和德国之间通过海运为主的方式运送物料。为了实现更快交付和减少运输延误带来的影响,航空货运也成为大众选择的新的运输方式。

 以下数字描绘了Amarok供应和生产网络的复杂性:拥有固定不变的40000个客户订单;300个第一梯队供应商;8900个不同种类的材料型号;500个固定不变的集装箱和超过42000个不同类型的存储单元。

除海运及河运,大众公司会在相关站点安排卡车作为辅助运输工具;当以上形式出现瓶颈时,航空货运将作为应急方案出现。一旦集装箱到达最终生产现场,会被暂存在集装箱场。如果内容物是生产要求,将被直接运到附近的工厂仓库。

2. 目标和方案:为了全面而有效地管控上述供应网络,大众需要一个高度集成的IT系统,可提供:面向当前及未来的全透明材料流;对流程、效率及不断变化的生态成本做出决策支持;在出现断货或库存积压情况下,实时调整物料需求与供应。

为满足以上要求,大众公司最终向德国物流研究院寻求帮助,而最终德国物流研究院也为大众设计了最适合的解决方案——包含三大功能模块的“eco2las”系统:有过滤功能的数据仓库模块;作为核心组件的OTD-NET模块;基于Web的GUI模块。

数据仓库模块可以存储多个版本的规划数据。因此,计划信息可以每天自动更新,也可手动更新,用户还可以自主生成“物流方案”并进行验证。GUI模块为用户提供了所需的一切规划数据,无论是在数据仓库还是在模拟运行后均可直接使用。OTD-NET模拟器,主要用于用户场景的动态分析,可创建从客户订单验收到产品交付给客户的所有步骤。

 3. 进度和流程:仿真开始时从供应链操作系统获取信息,后模拟出所有预先载入的仓库状态,所有客户订单都按照添加的顺序排列,所有物流工具都按照在供应链中的当前位置显示。初始化后,所有库存水平由以上状态开始演变,也包括供应商、新的运输站点的货物运输能力。

运输船只按照预定义的时间表抵达时,触发处于待命的状态卡车,将货物从港口运至工厂。当货物抵达生产现场后,系统显示出仓储能力得到填满,开始计算生产订单所需物料需求和如何适当降低库存水平。这个计算过程需要使用OTD-NET高性能、基于BOM表优化的模块,可在不到一个小时内处理成千上万的规则和数以百万计的订单。

仿真结果可动态分析出大众的库存水平,这一结果让大众公司决策者意识到,汽车装配线和非同步的供应链问题的确存在,如果不加以处理终将带来产能过剩的企业瓶颈。最终,大众公司决定要做出一些改善以实现总成本最低。

真实的客户订单只能匹配大众未来几周的生产能力。而“人工客户订单”在获得真实订单数据基础上,能够计算出可扩展的规划周期。这些订单信息与产品主数据完全一致,且选择的组合规则也是真正有效的。


4. 项目评估:在应用OTD-NET软件后,大众公司的生产能力日渐稳定,OTD系统很好地支持和管理了日常规划流程,物流规划能力和效率得到显著提高。以前,调度员需要访问分散的多个信息系统,在不同时间跨度解决不同问题,并监管供应链环节不同系统的短期或中长期问题。

现在,所有信息都同处于一个系统中,所有供应链环节,从供应商订单到生产订单执行,都得到有效监控,系统可以同时覆盖短期和中长期规划周期。此外,鉴于用户场景的可定制性,企业可在短短几分钟内自检采取措施的手段和效率。

现在,“哪些车型可能会脱销,哪些物料可能会延迟” 等问题都可通过OTD-NET仿真系统来回答,这使得企业决策者能够高效并安全地感知到企业供应链现状和质量,同时通过网络系统,也可及时了解最终客户的行为和爱好。

4.结论与展望

OTD-NET独特的建模技术让企业重新创建一个洲际汽车供应链网络成为现实,其能在提供给系统建模所需的工作数据和结果质量之间做出平衡,同时OTD-NET也能很好地处理企业战术和战略层面的问题。

OTD-NET可以仿真汽车供应链中的每个元素,从而在企业多级供应网络中更加准确地安装建模和过程结构;不仅能对短期规划周期的客户订单进行有效管理,对于中长期的企业销售预测也可提供有效的数据支持。

目前,OTD-NET已成为在德国应用最广的供应链仿真软件,德国各大汽车品牌都在采用,为优化客户供应链、运输配送及销售网络实现了关键技术支持。随着功能的不断开发,在如农机行业、医疗器械行业、航空航天及国防工业等其他领域,也陆续出现了OTD-NET的成功应用。

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