百萬輛沖壓管理模式的構(gòu)建(連載四)

文/周方星，周泳，程橋，趙獻(xiàn)忠·神龍汽車有限公司沖壓中心

百萬輛沖壓管理模式的構(gòu)建(連載四)

文/周方星，周泳，程橋，趙獻(xiàn)忠·神龍汽車有限公司沖壓中心

周方星，沖壓生產(chǎn)經(jīng)理，工程師，主要從事沖壓生產(chǎn)管理優(yōu)化與現(xiàn)場改善工作、主持完成的“沖壓二期高效流管理實(shí)踐”與“沖壓生產(chǎn)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐”項目分別獲武漢市企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎與三等獎。

《百萬輛沖壓管理模式的構(gòu)建(連載三)》見《鍛造與沖壓》2016年第12期

生產(chǎn)計劃自動編制及分析系統(tǒng)——蔚藍(lán)系統(tǒng)

生產(chǎn)計劃是研究企業(yè)在有限產(chǎn)能、庫存容量及資源的約束下，如何制定中長期的生產(chǎn)任務(wù)，以達(dá)到利潤最大化與成本最小化的決策問題。隨著生產(chǎn)計劃對生產(chǎn)績效的指導(dǎo)性越來越高，如何通過生產(chǎn)計劃來提高生產(chǎn)績效，如何預(yù)測生產(chǎn)計劃所帶來的績效，如何調(diào)整計劃增加績效，如何驗證預(yù)測與實(shí)際匹配度，成為生產(chǎn)計劃管理的焦點(diǎn)。因此，從生產(chǎn)計劃和實(shí)時優(yōu)化調(diào)度入手，開發(fā)出應(yīng)用于生產(chǎn)管理的生產(chǎn)調(diào)度軟件系統(tǒng)就成為提高沖壓生產(chǎn)能力的當(dāng)務(wù)之急。

重復(fù)性生產(chǎn)計劃目標(biāo)主要在于：⑴滿足客戶的需求；⑵保證一段時間內(nèi)生產(chǎn)的批量是均衡的；⑶減少庫存在制品。在整車制造企業(yè)中，沖壓車間根據(jù)其生產(chǎn)能力、庫存情況以及車身生產(chǎn)計劃的拉動來安排各生產(chǎn)線的生產(chǎn)計劃。沖壓車間與焊裝車間通過沖壓自制件倉庫關(guān)聯(lián)，沖壓車間在滿足車身需求計劃的前提下，以庫存量、最小經(jīng)濟(jì)批量、容器裝載量、生產(chǎn)班次為邊界條件，根據(jù)沖壓自制件倉庫的庫存情況編制各生產(chǎn)線需要生產(chǎn)的零件品種、產(chǎn)量、生產(chǎn)時間等數(shù)據(jù)，從而形成生產(chǎn)計劃。

最小批量即經(jīng)濟(jì)批量，經(jīng)濟(jì)批量=CHR·TPO/60，最小模式=經(jīng)濟(jì)批量/ CMJ。其中，CHR是指生產(chǎn)線在1個小時內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)的零件數(shù)量（不包含更換批次時間），CMJ是指下游用戶的日消耗量。如，CHR=450，CMJ=300輛/天，TPO=65分鐘，則經(jīng)濟(jì)批量=CHR·TPO/60=488件，最小模式=經(jīng)濟(jì)批量/CMJ=1.6，取整為2。正常情況下，安全庫存量是不允許使用的。客戶消耗量與計劃批量之間的關(guān)系如圖8所示。

由于沖壓領(lǐng)域是典型的零部件生產(chǎn)模式，它與整車排產(chǎn)模式差異性較大，因此在整車生產(chǎn)企業(yè)，沖壓的排產(chǎn)方式一直獨(dú)立于整車排產(chǎn)系統(tǒng)之外。沖壓中心負(fù)責(zé)神龍公司17個現(xiàn)生產(chǎn)車型266個品種零件的供應(yīng)，這么多的品種在全球沖壓行業(yè)都很少見，另外還存在停產(chǎn)車型的備件排產(chǎn)與新車型小批量的調(diào)試需求，這給沖壓的生產(chǎn)計劃編排帶來了很大難度。在這種復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境下，合理的計劃安排、有效的調(diào)度排產(chǎn)，對降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)效益有巨大的作用。在前期，根據(jù)自身生產(chǎn)能力、庫存情況以及整車生產(chǎn)計劃的拉動來安排各生產(chǎn)線的零件生產(chǎn)計劃，由于沖壓生產(chǎn)批量大、零件品種繁多等特點(diǎn)，往往會存在在制品庫存過高，生產(chǎn)周期過長，生產(chǎn)過量與短缺共存的現(xiàn)象。通過建立沖壓排產(chǎn)模型并編制蔚藍(lán)系統(tǒng)，沖壓的排產(chǎn)模式達(dá)到了準(zhǔn)時精益生產(chǎn)的目的。

圖8 客戶消耗量

蔚藍(lán)系統(tǒng)是一項利用函數(shù)編輯的計算系統(tǒng)，它旨在實(shí)現(xiàn)重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的理念（重復(fù)性是指四重復(fù)：重復(fù)的時間、重復(fù)的地點(diǎn)和重復(fù)的人生產(chǎn)重復(fù)的零件），從而以提高勞動生產(chǎn)率、排產(chǎn)效率、準(zhǔn)確性以及降低成本、質(zhì)量風(fēng)險為目的打造的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，它集合了自動排產(chǎn)功能、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析、庫存信息導(dǎo)入、生產(chǎn)風(fēng)險管理以及庫存信息分析等功能。

沖壓排產(chǎn)的復(fù)雜性很大程度體現(xiàn)在邊界約束條件多，如容器裝載量的限制、最小經(jīng)濟(jì)批量（生產(chǎn)時間必須大于備模時間，否則會出現(xiàn)停線損失）、工作時間平衡、生產(chǎn)節(jié)拍、換模時間、備模時間、換型時間等工藝參數(shù)限制；多變性主要體現(xiàn)在倒班的變化，銷售環(huán)境導(dǎo)致的整車生產(chǎn)消耗需求變化，工藝條件變更后生產(chǎn)節(jié)拍的變化，設(shè)備、模具故障導(dǎo)致的產(chǎn)能變化等。蔚藍(lán)系統(tǒng)對庫存信息自動采集和分析后，讓這些影響因素自行計算、實(shí)現(xiàn)重復(fù)性原則，平衡工作時間形成最優(yōu)排列組合，并對生產(chǎn)結(jié)果與計劃差異性跟蹤與分析。

績效、成本預(yù)測模型

沖壓生產(chǎn)計劃的編排，直接決定了沖壓自制件庫存資金的使用，設(shè)備開動率以及能源消耗的多少。然而這些因素之間又相互制約，此消彼長，因此，如何做到平衡，使生產(chǎn)效益最大化成為我們研究的首個課題。

圖9 績效、成本預(yù)測模型

績效、成本預(yù)測模型是根據(jù)蔚藍(lán)系統(tǒng)生成的下一周的排產(chǎn)計劃以及每個零件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，預(yù)測生產(chǎn)能力、在制品資金占用、能源消耗指標(biāo)的完成情況，其基本構(gòu)架如圖9所示。如果指標(biāo)沒有完成就需要提前糾偏使下一周的指標(biāo)達(dá)到目標(biāo)，使用更合理。這樣工作有了前瞻性，避免出現(xiàn)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)后，再去找原因制定措施，既節(jié)約了成本也提高了工作效率。

模型第一部分為生產(chǎn)線所有零件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及蔚藍(lán)系統(tǒng)生成的排產(chǎn)計劃。然后根據(jù)下游日消耗計劃計算該線每天所需沖次數(shù)及需要消耗的零件總價格。除此之外，每個零件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放在一起也便于進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，可以較明顯看出哪些零件績效處于較差水平，找到改善方向。

模型第二部分為績效指標(biāo)預(yù)測，第一列數(shù)據(jù)為目標(biāo)值，后面幾列數(shù)據(jù)為每天日沖次預(yù)測值。從表4中可以看出，周一和周三兩天績效沒有達(dá)標(biāo)，通過分析，這兩天生產(chǎn)的T91、T92、W10這三個零件績效較差，且沒有生產(chǎn)高績效的零件是導(dǎo)致沒有達(dá)標(biāo)的主要原因。這樣可以明確改善方向，在下周的重點(diǎn)工作安排中提升這三個零件的節(jié)拍和效率來保證績效達(dá)標(biāo)或可縮小與目標(biāo)的差距。

模型第三部分是通過該生產(chǎn)線的人員計算生產(chǎn)線每天的總工作時間以及千沖次人工工時H/MCE，H/MCE是衡量一個沖壓車間績效的綜合指標(biāo)，無法對一條線進(jìn)行核算，是將所有線的產(chǎn)量以及工作時間匯總后形成，該部分可以清楚地反應(yīng)出每天指標(biāo)的變化情況，S22周指標(biāo)達(dá)標(biāo)，如果指標(biāo)不達(dá)標(biāo)就需要分析每天工作時間是否合理，是否需要進(jìn)行彈性生產(chǎn)以降低人工成本。

模型第四部分是動能消耗的預(yù)測，動能是沖壓中心成本指標(biāo)里占比最大的指標(biāo)，通過模型對單沖次平均能耗與排產(chǎn)的沖次數(shù)關(guān)聯(lián)后進(jìn)行預(yù)測。

該模型的建立使我們的工作更有前瞻性，不但對生產(chǎn)績效的提升形成了強(qiáng)大的支撐，同時在生產(chǎn)組織上使制造成本最小化、可控化，對沖壓實(shí)現(xiàn)效益最大化有重要的指導(dǎo)意義。

表4 績效指標(biāo)預(yù)測

精益成本控制模式

利潤是一個企業(yè)生存的根本，而利潤等于價格減去成本，在汽車價格不斷下降，而利潤需要保持不變甚至增加的前提下，如何降低成本對于任何一個企業(yè)都是永恒的主題。

隨著神龍公司近年來不斷刷新銷量記錄，以及公司多工廠的不斷投產(chǎn)，這對原有的成本核算方式提出了新的需求。為了更加有效的支持公司工業(yè)領(lǐng)域的成本核算，依據(jù)工廠的職能及管控范圍，沖壓中心在原工廠單車可控制造成本的考核指標(biāo)基礎(chǔ)上，設(shè)置了財務(wù)維度上的精益成本指標(biāo)——工廠完全成本（圖10）。

沖壓中心的可控制造成本包含人工工資、動能、生產(chǎn)外材料、工藝輔料、廢損、一般外委、維修外委、廠房維修、環(huán)保安全、廠內(nèi)物流、廠際物流、人員運(yùn)輸?shù)取６耆杀緞t還包含折舊、保險、無形。

通過工業(yè)化俱樂部、沖壓中心與PSA優(yōu)秀工廠進(jìn)行精益指標(biāo)對標(biāo)，結(jié)合中長期計劃，對每項成本指標(biāo)的末端因素進(jìn)行分析和控制，并對設(shè)備利用率、資產(chǎn)折舊進(jìn)行統(tǒng)計分析，使沖壓中心在精益的路上不斷進(jìn)步。

資產(chǎn)利用率管理

資產(chǎn)利用率是通過比較當(dāng)前節(jié)拍和設(shè)計節(jié)拍的方式，計算出資產(chǎn)（設(shè)備、容器、廠房、面積）的使用效率，目的是給工廠提供一份能夠讓其管理自己資產(chǎn)庫的工藝，降低自己的完全成本，其管理模型如圖11所示。首先通過對工廠的資產(chǎn)庫進(jìn)行清理，列舉出工廠的資產(chǎn)清單，清單包含資產(chǎn)的投資金額、投入時間與年限等信息，分析沒有使用的或者很少使用的資產(chǎn)，確認(rèn)這些資產(chǎn)回用的可行性，同時識別其他的機(jī)會，例如轉(zhuǎn)賣，并依據(jù)MIFA圖、布局圖及中期規(guī)劃中對這些資產(chǎn)需求的變化，根據(jù)資產(chǎn)的價值、當(dāng)前的和未來的使用率、回用的難易程度，分析資產(chǎn)處理的優(yōu)先順序。

圖10 沖壓完全成本模型

圖11 資產(chǎn)折舊管理模型

結(jié)束語

沖壓中心通過不斷創(chuàng)新和現(xiàn)代化規(guī)劃，依托戰(zhàn)略績效管理、卓越生產(chǎn)管理和精益成本控制管理，構(gòu)筑起了百萬輛沖壓管理模式，對生產(chǎn)績效提升形成了強(qiáng)大的支撐，同時在生產(chǎn)組織過程中使得工廠的完全成本最小化，為沖壓中心愿景和神龍公司百萬輛車企愿景的實(shí)現(xiàn)，打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。