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客戶插單、設備故障、原材料供應不足,生產(chǎn)計劃到底該怎么做?

生產(chǎn)計劃排程是個很復雜的問題,特別是對多品種、小批量的離散型生產(chǎn)。自動排程軟件,即高級計劃排程軟件,APS軟件目前在國內(nèi)的需求很大,因為排程本身邏輯復雜,而且在實際應用中變數(shù)較多,例如設備故障,原料供應不及時等導致計劃員的工作非常復雜且容易出錯。

下面就生產(chǎn)計劃排程APS系統(tǒng)的幾大問題,與國內(nèi)同行分享自己的經(jīng)驗和觀點。

1、排程的目標

制造企業(yè)如果想實現(xiàn)生產(chǎn)計劃自動排程,或者說改進自己企業(yè)的生產(chǎn)計劃排程,就要明確排程中的一些重要問題。第一個問題就是生產(chǎn)目標,筆者認為生產(chǎn)有以下三個目標:

第一個目標是滿足客戶的交貨期。只有滿足了客戶交貨期要求,才能實現(xiàn)銷售收入。

第二個目標是設備利用率。設備利用率越高,生產(chǎn)成本越低,設備投資回收也就越快。企業(yè)間的競爭也是生產(chǎn)成本的競爭,誰的生產(chǎn)成本越低,誰的價格就更有優(yōu)勢。生產(chǎn)計劃排程的目標就是要設法提高設備的利用率,降低生產(chǎn)成本。

第三個目標是控制合理的庫存。一般說,庫存也不是越少越好。庫存多了占用企業(yè)資金,無益于企業(yè)經(jīng)營;如果沒有庫存可能無法滿足客戶增加的需求。客戶的需求,往往具有波動性。例如季節(jié)性很明顯的產(chǎn)品,如電扇,夏季銷量多,冬季銷量少。這樣企業(yè)在冬季安排生產(chǎn)時就會留有庫存,以備夏季銷售旺季。

2、各項計劃安排的順序

生產(chǎn)型企業(yè)按照產(chǎn)品類型可分為兩類:一類是產(chǎn)品組裝型生產(chǎn),例如電視機、自行車、汽車的生產(chǎn)都屬于這種類型,另一類是單品型生產(chǎn),最終產(chǎn)品是單個的零件。從生產(chǎn)的復雜性來說,最終產(chǎn)品是組裝品的生產(chǎn)更復雜,而生產(chǎn)計劃排程這個課題的研究就要從復雜的問題入手。對于離散型的最終生產(chǎn)產(chǎn)品是組裝品的企業(yè),它的整個生產(chǎn)計劃可以分為四個計劃:組裝計劃、外協(xié)零件采購計劃、公司內(nèi)部零件加工計劃和原材料采購計劃。

排程順序是先排組裝計劃,有組裝計劃之后,再引出公司內(nèi)部零件的加工計劃,外協(xié)計劃和原材料采購計劃。為什么要先排組裝計劃?組裝品是將不同零件按照一定比例組裝而成,形成一個產(chǎn)品才能對客戶發(fā)貨。如果不先從組裝計劃去分解很難保證零件齊套,會出現(xiàn)有的零件多、有的零件少、比例不協(xié)調(diào)的情況。多的零件無法生產(chǎn)發(fā)貨也沒有意義,勢必會造成不必要的浪費,所以在排計劃時需遵循上述順序原則。

3、排程周期

從時間長度來分析,年計劃為長期計劃,月計劃為短期計劃。長期計劃是根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制定的,而短期計劃關系到企業(yè)日常的生產(chǎn)經(jīng)營活動,生產(chǎn)變數(shù)多,是難點所在,因而需要重點研究。短期計劃排程跨度是生產(chǎn)企業(yè)需要考慮的問題,有一個月、兩個月或者三個月幾種選擇。依據(jù)四個排程的先后順序,先考慮組裝計劃。

筆者的觀點是排三個月的組裝計劃,因為原材料采購需要周期,公司內(nèi)部零件生產(chǎn)加工也需要周期。以機械加工為例,它的原材料是毛坯,給毛坯廠家下達毛坯的采購計劃,毛坯廠家可能一個月才能交貨。毛坯加工到零件加工完,或許又要10多道工序,需要1個月。只有組裝計劃排3個月,用第1個月的計劃指導組裝車間生產(chǎn),第2個月的組裝計劃安排本月的零件加工計劃,第3個月的組裝計劃安排本月原材料采購計劃,在組裝前需要的零件才能到位。3個月組裝計劃滾動循環(huán),實現(xiàn)從原材料到組裝產(chǎn)成品生產(chǎn)過程的緊密銜接。

4、瓶頸設備的確定

瓶頸設備指的是整個生產(chǎn)系統(tǒng)卡脖子的設備,一個企業(yè)可能有很多設備,但是不會所有的設備都是瓶頸設備。瓶頸設備是對工序的能力有嚴重制約的設備,例如一個零件有二三十道工序,可能有兩三個工序是瓶頸工序,這兩三個工序所使用的設備就是瓶頸設備,整個企業(yè)的生產(chǎn)能力實際上是由這些瓶頸設備決定的。企業(yè)要實現(xiàn)設備能力的充分利用,重點就在于發(fā)揮這些瓶頸設備的最大產(chǎn)能。

5、排程的算法

排程的算法有很多,有啟發(fā)式算法,遺傳算法等。每種算法都有各自的特點。啟發(fā)式算法是基于設定的規(guī)則進行的算法,規(guī)則是基于直觀或經(jīng)驗構造的。遺傳算法是對非線性問題求解比較好的可行解,但計算量很大。筆者認為啟發(fā)式算法較好,因為一般企業(yè)的數(shù)據(jù)計算量非常大,而且整個生產(chǎn)現(xiàn)場的形勢不斷變化,排程要在極短的時間內(nèi)算出結(jié)果,最好在幾分鐘內(nèi)完成計算。如果整個計算過程耗時過長,也就失去了它的指導意義,因此時間因素非常重要。啟發(fā)式算法可以根據(jù)特定的問題設定特定的規(guī)則,相對來說是計算快速,比較實用的算法。

6、庫存控制的原則

研究庫存問題,首先要對不同形態(tài)的物料進行分類,不同類別的物料由不同的規(guī)則來控制。具體可以分為三類:

(1)產(chǎn)成品。完成了客戶訂單需要,可以發(fā)貨的,為產(chǎn)成品;

(2)公司內(nèi)部的半成品。產(chǎn)成品之前的為半成品;

(3)外協(xié)品。直接采購的零件和采購原材料都算外協(xié)品。

產(chǎn)成品的庫存和客戶訂單的波動性有關系,如果客戶訂單在不同月份波動很大,那么產(chǎn)成品的庫存相對要多。公司內(nèi)部加工的半成品,原則上越少越好,零庫存最好,但是由于零件有前后工序的制約往往做不到。舉個例子,如果零件前工序快后工序慢,那么通常前后工序可以同時加工,前工序半成品的庫存數(shù)就是零。但是如果前工序慢后工序快,往往就不能同時加工。

因為如果同時加工的話,后工序會是一種待料加工的狀態(tài),會造成設備能力的浪費,必須前工序庫存累積到一定的程度,后面的工序才能開始加工。加工節(jié)拍的不平均勢必會造成半成品庫存,這是無法避免的事情。外協(xié)品的庫存跟采購周期有關,采購周期越長,庫存就越多。例如發(fā)出采購訂單后,外協(xié)廠如果一個月才能供應到貨,那就意味著企業(yè)自己至少需要一個月庫存,才能保證生產(chǎn)不間斷。

7、APS的實施

企業(yè)購買APS系統(tǒng)后,接下來的問題就是具體實施,這里為大家簡單介紹一下實施過程,具體行業(yè)場景實施方案歡迎訪問慧都網(wǎng)聯(lián)系我們。

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首先是對使用人員的培訓,任何信息系統(tǒng)都需要由人來操作。使用人員對APS的概念、功能和操作方法的了解程度,對實施效果有直接影響,可以采用集中培訓和個別培訓相結(jié)合的方式。

APS實施的總體原則是先易后難,先從簡單的模塊入手然后再擴展到更難的模塊。前面已經(jīng)介紹過生產(chǎn)計劃的四個部分,在實施時也存在一定的先后順序。第一步,先實施組裝計劃部分,因為組裝計劃是源頭,并且組裝品數(shù)量相對少,實施容易。第二步,組裝計劃之后實施外協(xié)采購計劃,外協(xié)采購計劃不涉及生產(chǎn)能力計算,比公司內(nèi)零件加工計劃簡單。第三步,是實施公司內(nèi)零件加工計劃和原材料采購計劃,這兩部分可以一起推進。

APS是一個復雜系統(tǒng),無論開發(fā)還是實施都相當復雜,對復雜問題的解決方法是分而治之,將復雜問題分解為多個小問題,每個小問題依次處理。APS的開發(fā)和實施需要遵循這樣的方法,開發(fā)時劃分多個模塊,實施時分多個步驟,這樣才能獲得成功。

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