高級計(jì)劃與排程實(shí)現(xiàn)精益制造

淡賢鋒

實(shí)施ERP難在哪兒?制造模塊!

我們在談?wù)揈RP的實(shí)施成功率時,總是唉聲嘆氣。很多人認(rèn)為,ERP實(shí)施失敗很大一部分原因是由于客戶自身造成的,或者認(rèn)為是流程咨詢上出的問題。實(shí)際上,這些都繞開了事情的本質(zhì)。我認(rèn)為,ERP的實(shí)施難度不是在財(cái)務(wù)上,也不是在進(jìn)銷存上,難度就在制造模塊上?，F(xiàn)在大多主流的ERP軟件在制造上都是運(yùn)用傳統(tǒng)的計(jì)劃技術(shù)——MRP(物料需求計(jì)劃),很少有ERP軟件是基于APS(高級計(jì)劃與排程)生產(chǎn)計(jì)劃技術(shù)的。

MRP實(shí)際應(yīng)用中并不適用

那么,為什么MRP在目前的實(shí)際應(yīng)用中不適用呢?MRP出現(xiàn)在上世紀(jì)60年代,主要用來處理BOM(物料清單)。MRP開始只代表物料需求計(jì)劃,后來發(fā)展成為制造資源計(jì)劃。MRP所處的制造環(huán)境為計(jì)算能力有限、只有財(cái)務(wù)部門有電腦、庫存被當(dāng)作資產(chǎn)、需求是可預(yù)測的、大部分是加工的產(chǎn)品等。因此,MRP非常適合應(yīng)用于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的或者預(yù)定義的產(chǎn)品的制造環(huán)境。MRP用固定的提前期(指毛坯、零件或部件在各個工藝階段出產(chǎn)的時期比產(chǎn)品出產(chǎn)的日期應(yīng)提前的時間長度)來計(jì)算出的工單的發(fā)放日和安全庫存也沒有太大的變化。

在上世紀(jì)70年代、80年代和90年代,制造世界開始變化,客戶需求由大眾化走向個性化。這樣,預(yù)測變得很困難,因?yàn)樾枨罂偸遣淮_定,而且換模設(shè)置次數(shù)越來越多,計(jì)劃需求的時間卻越來越短。這樣,MRP的弊端就顯現(xiàn)出來了。如MRP的BOM制造模型和現(xiàn)實(shí)的制造模型不吻合,實(shí)際生產(chǎn)的模型是物料用在工序和生產(chǎn)線上,并且受到工序和生產(chǎn)線有限產(chǎn)能的約束,物料計(jì)劃也是受到約束的。雖然MRP在計(jì)算物料數(shù)量的需求時有其獨(dú)特的優(yōu)勢,但都是在假設(shè)無限產(chǎn)能和無限物料供給的情況下,因此,固定的提前期或計(jì)算出的提前期實(shí)際上是不可行的,也就不可避免地造成了庫存積壓。

從海爾看APS實(shí)施

上世紀(jì)90年代后期,APS出現(xiàn)了。APS就是高級計(jì)劃與排程。它要滿足資源約束,均衡生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)資源,要在不同的生產(chǎn)瓶頸階段給出最優(yōu)的生產(chǎn)排程計(jì)劃,要實(shí)現(xiàn)快速排程并對需求變化做出快速反應(yīng)。

APS對于企業(yè)有何好處呢?讓我們來看看海爾集團(tuán)的例子。

海爾集團(tuán)導(dǎo)入APS時,我們發(fā)現(xiàn),它的工廠雖然使用了國外著名的ERP系統(tǒng),但是,由于ERP在精細(xì)化生產(chǎn)管理上的眾多不足,從而導(dǎo)致工廠的生產(chǎn)管理基本靠手工,特別是生產(chǎn)計(jì)劃與現(xiàn)場管理,幾乎全都是憑經(jīng)驗(yàn)、靠手工用Excel完成,根本無法實(shí)現(xiàn)海爾的特色管理,如日清、日工單、按工單核算等。海爾集團(tuán)ERP系統(tǒng)的實(shí)施現(xiàn)狀不可避免地產(chǎn)生出一系列的不良后果,主要表現(xiàn)在:靠手工計(jì)劃,數(shù)據(jù)都是靠個人經(jīng)驗(yàn)預(yù)估,沒有采用更準(zhǔn)確、客觀的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測數(shù)據(jù);訂單交期無法有效答復(fù);訂單漏排、少排、多排的現(xiàn)象時有發(fā)生;多個分廠、部門由多個人各自獨(dú)立做計(jì)劃,工序間不能很好銜接,導(dǎo)致生產(chǎn)周期拉長,或時有延誤交期;機(jī)器產(chǎn)能無法有效利用,常常提前完工,或是落后完工,導(dǎo)致機(jī)臺產(chǎn)線空閑,或是超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);工人人力浪費(fèi):正常工作時間內(nèi)工作量不足,無事可做,而遇到緊急情況又要來加班應(yīng)急;生產(chǎn)不良的分析很不及時;只統(tǒng)計(jì)到了工單的物料成本,很難統(tǒng)計(jì)實(shí)際的機(jī)臺產(chǎn)線的使用成本、人力的使用成本,導(dǎo)致生產(chǎn)成本核算無法精確;一系列的生產(chǎn)、績效、財(cái)務(wù)報表都是靠眾多的Excel復(fù)制粘貼做出,浪費(fèi)了太多的人力;一系列的考核無法落到實(shí)處。

為了解決這些實(shí)實(shí)在在的問題,從根本上提升生產(chǎn)效率,海爾集團(tuán)于2008年9月份開始著手分析規(guī)劃,并成立了專門的項(xiàng)目組。海爾仔細(xì)分析評估了目前業(yè)界領(lǐng)先的APS+MES解決方案,并遠(yuǎn)赴外地考察各提供商的實(shí)際客戶案例,最后選定安達(dá)發(fā)公司為惟一提供商。

海爾集團(tuán)的APS+MES項(xiàng)目于12月初正式啟動。項(xiàng)目初期,海爾集團(tuán)選工裝所為試點(diǎn)。工裝所含多個分廠,涉及注塑、噴涂、印刷、組裝等多行業(yè),主要生產(chǎn)海爾洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、電視等所需的塑膠類零部件。海爾集團(tuán)設(shè)定該項(xiàng)目的主要功能目標(biāo)為:

1. 精細(xì)化排程。

·同步考慮注塑、噴涂、印刷、組裝多種行業(yè)類型,并要針對性的優(yōu)化排程;

·排程要同步考慮型號產(chǎn)品、優(yōu)先機(jī)臺、優(yōu)先模具、一模多出、一模多產(chǎn)品、顏色、物料供應(yīng)、連續(xù)生產(chǎn)、確保交期、減少換產(chǎn)等眾多相互制約或矛盾的因素;

·給出機(jī)臺、產(chǎn)線、上料工、模具工、操作工的詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃,排程結(jié)果精確到機(jī)臺、產(chǎn)線、分鐘、數(shù)量;

·一次性排程準(zhǔn)確率不得低于80%。

2. 訂單產(chǎn)能預(yù)測。根據(jù)可能的訂單,計(jì)算機(jī)臺、產(chǎn)線、模具是否夠,還差多少; 根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備,計(jì)算還有多少產(chǎn)能空余,還能接多少單。

3. 生產(chǎn)現(xiàn)場及時監(jiān)控。及時得知每個工單、機(jī)臺產(chǎn)線的生產(chǎn)進(jìn)度、品質(zhì)狀況。

4. 按單核算。核算每張工單的用料成本,機(jī)臺、產(chǎn)線成本,人工成本。

5. 其他一系列管理報表。

歷經(jīng)近3個月,海爾APS+MES項(xiàng)目如期完成。預(yù)定的目標(biāo)功能幾乎全部實(shí)現(xiàn),期間還新增加了很多原本未列入規(guī)劃的功能。一次性排程準(zhǔn)確率將近95%。

APS實(shí)施不能貪大求全

通過海爾集團(tuán)的APS+MES項(xiàng)目,我們可以看出,APS系統(tǒng)至少可以實(shí)現(xiàn)以下九大目標(biāo):精確的需求、 精確的負(fù)荷、精確的提前期計(jì)算、精確的安全庫存、精確的約束規(guī)則、精確的產(chǎn)能、精確的工時統(tǒng)計(jì)、精確及時的完工匯報、精確的計(jì)劃訂單下達(dá),從而實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的精益制造。

但通用化的APS產(chǎn)品很難面面俱到解決各行業(yè)的所有問題,而且越是考慮的行業(yè)多,越會導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)很多,使用難度加大,系統(tǒng)友好性變差,計(jì)算效率降低,最終導(dǎo)致實(shí)施效果變差。同時,單純的APS排程軟件很難發(fā)展壯大。未來的APS軟件一定是整合了工藝BOM、物料需求計(jì)劃、高級排程、產(chǎn)能預(yù)測、發(fā)運(yùn)計(jì)劃,甚至現(xiàn)場管理等一系列附加功能的綜合體。因?yàn)榭蛻魩缀醪豢赡馨堰@些功能割裂開,而去分別買多套系統(tǒng)再接口整合。他一定期望是一體化解決方案,以減少多個系統(tǒng)集成的風(fēng)險。所以,APS軟件一定是要平臺化、可快速客制化修改。如果不能快速客制化修改,則很難解決好客戶的實(shí)際問題,最后的實(shí)施效果不會好。

成長型企業(yè)如何實(shí)施APS

像海爾這樣管理成熟的企業(yè),APS可以幫助企業(yè)精確地控制九大變量,這正是他們所需要的。

成長型企業(yè)和創(chuàng)新型企業(yè),大多采用多品種、小批量的按單生產(chǎn)方式,變化更大,如客戶隨意改變?nèi)掌凇⒐に嚥环€(wěn)定、設(shè)備故障、質(zhì)量不穩(wěn)定、供應(yīng)商不守信用、物料延遲等等。我們知道有很多因素都會影響計(jì)劃的執(zhí)行。為了應(yīng)付復(fù)雜多變的現(xiàn)實(shí),我們需要對變化進(jìn)行有效的管理和實(shí)時的監(jiān)控。這樣的企業(yè)可以考慮采用APS的DBR(約束理論的管理技術(shù)之一——計(jì)劃與控制系統(tǒng))重點(diǎn)對約束資源進(jìn)行計(jì)劃和對動態(tài)緩沖實(shí)施監(jiān)控(MTO:時間緩沖;MTS:庫存緩沖),從而滿足客戶的交貨期。

實(shí)現(xiàn)APS可以從兩個方面來解決:

第一,需要實(shí)際的生產(chǎn)管理方法和技術(shù)來適應(yīng)小批量、多批次的生產(chǎn)方式。如你的生產(chǎn)設(shè)備是否柔性,你的研發(fā)是否考慮通用和模塊化或能否適應(yīng)ATO(訂單裝配)的方式。你的交期能否更短,你的人員能否多技能等。可以利用精益生產(chǎn)的思想和技術(shù)來達(dá)到既要快速反應(yīng)客戶的需求,又要低成本、高質(zhì)量地生產(chǎn)客戶所需產(chǎn)品的目標(biāo)。

第二,通過信息技術(shù)的應(yīng)用來駕馭小批量、多批次的生產(chǎn)方式。如管理和控制真正的需求,如何預(yù)測更準(zhǔn)確并及時監(jiān)控分析,如何利用訂單的靈活配置CTO快速構(gòu)建BOM和工藝,如何利用APS快速地模擬計(jì)算訂單或插單的交期并快速地優(yōu)化排產(chǎn)。如何利用緩沖管理來使系統(tǒng)更加靈活,如何利用可視化的技術(shù)來監(jiān)控訂單的交貨情況和供應(yīng)商的配合等。