通過不同發(fā)動機工廠間轉(zhuǎn)運滿足產(chǎn)能不足排產(chǎn)方案研究

經(jīng)華連

摘 要：在全球提倡可持續(xù)發(fā)展環(huán)境下，面對節(jié)能減排、增效，傳統(tǒng)燃油汽車市場受到了一定的沖擊，傳統(tǒng)燃油車的需求也逐漸減少[1]。所以在大的環(huán)境下，一些主機廠原供應燃油汽車的零部件生產(chǎn)線會根據(jù)市場需求變化做一些資源整合，減少或完全取代原有生產(chǎn)線設置產(chǎn)能，從而導致組裝線與部分核心總成件的產(chǎn)能不匹配。如果市場某一產(chǎn)品需求大于現(xiàn)有產(chǎn)線最大產(chǎn)能情況下，如何平衡不同工廠間產(chǎn)線產(chǎn)能來滿足市場需求就很有必要。本文闡述的是基于某一發(fā)動機工廠的市場需求跟現(xiàn)有產(chǎn)線產(chǎn)能有差異情況下，如何通過轉(zhuǎn)運來平衡需求缺口的一種靈活排產(chǎn)的有效方法。

關鍵詞：裝配車間 機加工車間 3C件 轉(zhuǎn)運 產(chǎn)能富余 產(chǎn)能缺口

1 概述

發(fā)動機主機廠一般會設有裝配車間及機加工車間兩大車間，裝配車間負責發(fā)動機總成的組裝，機加工車間則負責核心總成件生產(chǎn)，如缸體、缸蓋、曲軸（簡稱3C件）。生產(chǎn)模式比較簡單，即機加工車間下線的3C件總成件匹配送入裝配車間完成組裝的過程。

一般發(fā)動機主機廠生產(chǎn)計劃研究是基于市場需求均衡下，發(fā)動機內(nèi)部產(chǎn)品產(chǎn)線產(chǎn)能設置完全匹配一致，即發(fā)動機裝配車間總產(chǎn)能、產(chǎn)品對應產(chǎn)能跟機加工車間總產(chǎn)能、產(chǎn)品對應產(chǎn)能相同，計劃排產(chǎn)分析上只要單獨分析需求是否超過現(xiàn)有人員班次配備情況下裝配車間產(chǎn)線最大產(chǎn)能即可，如超出最大產(chǎn)能可以通過增加生產(chǎn)線班次、提升產(chǎn)線節(jié)拍、延長工作時間等方式來提升產(chǎn)能，解決市場缺口。

但是，隨著新能源汽車需求的持續(xù)高增長，燃油車需求的持續(xù)下滑，企業(yè)為了適應市場發(fā)展，會考慮某一產(chǎn)品生產(chǎn)線資源整合及調(diào)整，調(diào)整后，現(xiàn)有生產(chǎn)線產(chǎn)能就不完全匹配，在計劃排產(chǎn)分析上也會跟一般生產(chǎn)計劃研究存在一定差異，除了要考慮裝配車間產(chǎn)線、品種產(chǎn)能是否滿足市場需求外，同步也要考慮機加工車間產(chǎn)線產(chǎn)能、細分品種產(chǎn)線產(chǎn)能滿足情況。當其中任何一個有產(chǎn)能缺口時，如何利用現(xiàn)有資源，用最小的成本來滿足市場缺口的生產(chǎn)計劃研究就很有必要。

本文探討的是基于工廠內(nèi)產(chǎn)線產(chǎn)能不匹配情況下，當市場需求大于某一產(chǎn)品產(chǎn)線最大產(chǎn)能時，不需要通過新增生產(chǎn)線、產(chǎn)線改造（新增生產(chǎn)線、改造周期一般很長，且費用高，成本大等缺點）等方式下，如何結(jié)合同一企業(yè)下不同主機廠產(chǎn)品產(chǎn)線富余產(chǎn)能情況，通過轉(zhuǎn)運3C件來平衡產(chǎn)能缺口的計劃排產(chǎn)方法研究。目的就是利用現(xiàn)有資源，用最小的成本滿足市場缺口，實現(xiàn)降本增效，提高企業(yè)的市場競爭力。

2 非轉(zhuǎn)運模式與轉(zhuǎn)運模式下排產(chǎn)思路對比

2.1 轉(zhuǎn)運定義

在兩種生產(chǎn)模式排產(chǎn)思路對比前，對轉(zhuǎn)運做一個簡要定義及說明。轉(zhuǎn)運是指由承運方根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要，在企業(yè)內(nèi)的不同生產(chǎn)基地之間安排的物料轉(zhuǎn)運業(yè)務，物料包括：整車自制件、發(fā)動機成品、3C件成品（即缸體缸蓋曲軸，簡稱3C件）、以及相關業(yè)務的包裝器具等。承運方由企業(yè)方根據(jù)轉(zhuǎn)運業(yè)務技術(shù)要求招標定義。兩方之間根據(jù)業(yè)務范圍簽訂相關合同，后續(xù)實際業(yè)務開展根據(jù)相關合約要求安排即可。

2.2 非轉(zhuǎn)運下生產(chǎn)模式排產(chǎn)思路

非轉(zhuǎn)運下生產(chǎn)模式指裝配車間生產(chǎn)線、機加工車間生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍完全匹配，且都能滿足市場需求。不管是各車間的總生產(chǎn)線節(jié)拍還是對應的細分配置品種生產(chǎn)線節(jié)拍都能匹配，可以滿足市場需求，無缺口。發(fā)動機主計劃排產(chǎn)思路即市場需求品種數(shù)量=裝配車間下線節(jié)拍總量=機加工車間下線節(jié)拍總量。排產(chǎn)思路比較清晰、簡單，主要以市場需求為導向，用最小的運行成本使車間輸出效率最大化。

2.3 轉(zhuǎn)運下生產(chǎn)模式排產(chǎn)思路

轉(zhuǎn)運下生產(chǎn)模式指裝配車間、機加工車間的生產(chǎn)輸出節(jié)拍不匹配，一般情況是裝配車間總節(jié)拍大于機加工車間總節(jié)拍，或者裝配車間品種生產(chǎn)線節(jié)拍大于機加工車間品種生產(chǎn)線節(jié)拍，差異的部分就需要分析是否可以通過從其他主機廠轉(zhuǎn)運缺口的3C件品種總成來滿足。發(fā)動機主計劃排產(chǎn)思路即機加工車間下線節(jié)拍總量+可支持轉(zhuǎn)運量=裝配車間下線節(jié)拍總量=市場需求品種數(shù)量（圖1）。

市場需求品種滿足率取決于可支持轉(zhuǎn)運量有多少，轉(zhuǎn)運量越多就越能滿足市場需求，提高市場競爭率。轉(zhuǎn)運生產(chǎn)模式下的計劃排產(chǎn)，關鍵控制點在于可轉(zhuǎn)運品種數(shù)量、品種匹配度、時間吻合性，即在裝配車間需要零件的時間內(nèi)，需求缺口品種上按時按量補充缺口，匹配裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。完全匹配下，生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率才是最大的。但是實際情況，其他主機廠的產(chǎn)能富余情況并不一定按照產(chǎn)能缺口匹配，這就要通過如何利用現(xiàn)有資源來平衡產(chǎn)能富余與產(chǎn)能缺口，找到平衡點，用最小的成本條件下能滿足市場需求同時又能使生產(chǎn)線效率輸出最大化。

3 滿足轉(zhuǎn)運的可行性分析

3.1 需要支持的本主機廠有產(chǎn)能缺口

月產(chǎn)能計算公式=產(chǎn)線最大輸出節(jié)拍*有效工作時間*班次數(shù)*月工作天數(shù)，從公式看，影響月產(chǎn)能因素有節(jié)拍、工作時長、配備班次情況、月工作天數(shù)，一般情況下生產(chǎn)線節(jié)拍在一定時間內(nèi)基本都是固定的，產(chǎn)能要提升就需要通過延長每天工作時間、多配備人員班次和增加月工作天數(shù)滿足。

如果每天工作時長、配備的班次、月工作天數(shù)都已達上限，計算出來的月產(chǎn)能還是比市場需求少，則差異的部分就是產(chǎn)能缺口。有產(chǎn)能缺口前提下才能考慮通過轉(zhuǎn)運滿足產(chǎn)能缺口。通過圖1，我們可以計算月機加工缸體自吸生產(chǎn)線最大產(chǎn)能=節(jié)拍35*有效工作時間10.86*班次數(shù)2*月工作天數(shù)27（以2022年10月份為例，一天每班工作12小時，有效工作時長是10.86小時，月工作天數(shù)27天（每周休1天）=20520，當月的裝配線自吸需求為28011，最大產(chǎn)能與裝配線自吸需求的差異7491就是當月該缸體自吸生產(chǎn)的缺口產(chǎn)能部分。

3.2 同一企業(yè)下的其他主機廠有產(chǎn)能富余

依據(jù)計算產(chǎn)能缺口方法，根據(jù)其他主機廠同一月份或季度下需求情況，計算出產(chǎn)能富余情況，產(chǎn)能富余=產(chǎn)線最大產(chǎn)能-該產(chǎn)線月需求計劃數(shù)，正數(shù)表示該產(chǎn)線可支持轉(zhuǎn)運數(shù)，負數(shù)則表示可支持轉(zhuǎn)運數(shù)為0。同步可擴充計算同一企業(yè)下的多個主機廠產(chǎn)線富余情況。如一個主機廠富余產(chǎn)能比本主機廠產(chǎn)能缺口少時，可同步考慮多個主機廠轉(zhuǎn)運滿足本主機廠產(chǎn)能缺口。如其他主機廠富余產(chǎn)能都能比本主機廠產(chǎn)能缺口大時，需要從轉(zhuǎn)運成本最小的方案上考慮，常規(guī)來說距離越近成本越有優(yōu)勢。

3.3 產(chǎn)能缺口與產(chǎn)能富余相匹配

3.3.1 細分品種的匹配

滿足轉(zhuǎn)運另一條件，細分品種一定要匹配本主機廠缺口上的細分品種需求，如圖1，當市場需求需要裝配車間自吸生產(chǎn)線按大于35JPH生產(chǎn)運行時，實際運行節(jié)拍-35節(jié)拍就是機加工車間自吸缸體、缸蓋生產(chǎn)線的產(chǎn)能缺口節(jié)拍，這時缺口的細分品種是自吸缸體、自吸缸蓋，而不是增壓缸體、增壓缸蓋。自吸缸體、自吸缸蓋細分品種有B15D系列、N15系列、N15A系列，這時還需分析裝配車間自吸生產(chǎn)線缺口哪個細分系列，對應可支持的主機廠是否具備該細分系列生產(chǎn)能力，對應的產(chǎn)線富余情況又是如何，需要通過3.2提供的方法計算得出。

3.3.2 每月轉(zhuǎn)運量與每月產(chǎn)能缺口匹配

根據(jù)每個主機廠實際運行情況分析，每月可支持轉(zhuǎn)運量是否跟每月產(chǎn)能缺口相匹配，如匹配則轉(zhuǎn)運計劃制定就非常簡單，即轉(zhuǎn)運計劃=產(chǎn)能缺口。不匹配主要表現(xiàn)為當本主機廠產(chǎn)能缺口比較小時，其他主機廠可支持轉(zhuǎn)運量卻比較大，當本主機廠產(chǎn)能缺口比較大時，其他主機廠可支持轉(zhuǎn)運量又很小。排產(chǎn)上制定轉(zhuǎn)運計劃就需要通過其他因素考慮來均衡這種不匹配性。可通過延長評估缺口周期、發(fā)動機庫存設定、工廠場地存儲空間優(yōu)化、縮短承運方轉(zhuǎn)運響應時間。等方式來滿足兩者的差異性。

（1）延長評估缺口周期。評估產(chǎn)能缺口盡量由月需求評估改為季度需求評估，如只從一個月的需求來評估產(chǎn)能缺口，調(diào)整空間就比較少，不利于資源利用。根據(jù)季度預測需求來評估產(chǎn)線產(chǎn)能缺口，可提前利用現(xiàn)有資源，做好轉(zhuǎn)運工作準備。

（2）增加發(fā)動機庫存。如已知該季度有產(chǎn)能缺口，需要通過轉(zhuǎn)運滿足需求，可提前利用產(chǎn)能富余月份多建立缺口部分的發(fā)動機庫存，這樣可減少下月或下季度的轉(zhuǎn)運量，節(jié)約轉(zhuǎn)運成本。同時通過多建立發(fā)動機庫存，也可以緩解某月其他主機廠可支持轉(zhuǎn)運量小于產(chǎn)能缺口部分的差異。即可支持轉(zhuǎn)運量+發(fā)動機庫存=產(chǎn)能缺口。提前建立發(fā)動機庫存需注意發(fā)動機存放在現(xiàn)有存儲空間內(nèi)，現(xiàn)有料架使用內(nèi)，發(fā)動機品種要滿足下月或下季度市場需求，以免庫存積壓，不利于工作開展。

（3）優(yōu)化本主機廠缺口細分品種現(xiàn)場存儲空間。提前優(yōu)化缺口細分品種存儲空間，當可支持轉(zhuǎn)運量大于產(chǎn)能缺口時，可提前安排該品種轉(zhuǎn)運存儲，待下月可支持轉(zhuǎn)運量小于產(chǎn)能缺口時，可利用這部分存儲量緩解缺口差異。提前通過轉(zhuǎn)運存儲需同步考慮存儲量為下月或下季度缺口的細分品種，否則則不能緩解缺口差異。

（4）其他主機廠同步提高缺口細分品種的庫存量。當本主機廠完成優(yōu)化存儲空間后，最大存儲量依然無法滿足下月或下一季度可支持轉(zhuǎn)運總量與月需求總量的差異總和，請求其他主機廠在產(chǎn)能富余大的月份多建立該細分品種庫存，待產(chǎn)能富余小的月份再安排轉(zhuǎn)運。這樣可緩解本主機廠的存儲壓力及托盤滿足率。

（5）縮短承運方轉(zhuǎn)運響應時間。一般承運方接收任務后，相關打包材料（打包帶、打包托盤、打包膜、打包木箱等）、打包人員、司機、車輛的準備等至少要半個月響應周期。可按季度需求分析差異提前做好轉(zhuǎn)運規(guī)劃及資源共享，縮短承運方的轉(zhuǎn)運響應時間。

通過以上幾點優(yōu)化，根據(jù)產(chǎn)能缺口與產(chǎn)能富余匹配情況，利用好現(xiàn)有資源，調(diào)整每月實際可轉(zhuǎn)運量，保證了產(chǎn)能缺口，又能在一定成本下輸出效益最大化。

4 結(jié)語

隨著新能源汽車崛起，傳統(tǒng)燃油汽車的競爭壓力越來越顯著，相對應的燃油發(fā)動機生產(chǎn)會存在很大的不均衡性，市場需求好的月份可能存在某一機型零部件產(chǎn)能不足現(xiàn)象，排產(chǎn)上充分利用同一公司下的不同主機廠產(chǎn)能利用率就很有必要，如何利用好現(xiàn)有資源，用最小的成本滿足某一主機廠的產(chǎn)能缺口，保證企業(yè)汽車市場份額，通過從其他主機廠轉(zhuǎn)運核心總成件來滿足需求缺口的一種靈活的排產(chǎn)方式就能很好地實現(xiàn)這一目標。2022年，在上半年整車工廠應對芯片物料全球短缺[2]，需求少，后半年需求猛增情況下，上汽通用五菱某一發(fā)動機工廠利用上述轉(zhuǎn)運排產(chǎn)思路，完成近2萬的缸體、缸蓋總成件轉(zhuǎn)運，極大程度提高了關鍵車型需求的配置產(chǎn)能，為搶占市場先機提供了有利保證[3]。

參考文獻：

[1]2020傳統(tǒng)燃油車市場規(guī)模及發(fā)展前景預測分析[R]，中商產(chǎn)業(yè)研究院.

[2]鄭鄧芳，于功琦.非均衡生產(chǎn)模式下的分段式排產(chǎn)研究[J]，中國設備工程，2022（5），188-190.

[3]鄭鄧芳，于功琦.非均衡生產(chǎn)模式下的分段式排產(chǎn)研究[J]，中國設備工程，2022（5），188-190.