由于科學技術的不斷進步和經濟的高速發展，全球信息化和市場化大大加快了技術革新的步伐，市場競爭日趨激烈。企業面臨著不斷提供多樣化品種、縮短交貨期、提高產品質量、改進服務及降低成本的壓力。這就使得企業只有不斷適應市場的變化，做出快捷的響應，源源不斷地生產出滿足客戶需求的產品才能在市場中立于不敗之地。然而制造企業怎樣快捷的滿足市場的需求并且最大程度的適應客戶需求的變化呢？
對于離散型制造企業來說，其生產特點是通過對原材料物理形狀的改變，經過一系列并不連續的工序最終組裝成為產品，使其增值。典型的機械制造業就屬于離散制造企業。其業務流程由以下幾個主要業務組成：生產用料采購、物料儲存、零部件加工、裝配、產品銷售等。
離散制造企業有兩種典型的生產模式：1、面向庫存大批量生產模式（簡稱MTS），客戶對最終產品規格的確定沒有什么建議或要求，一般按照標準化、通用化產品模式進行生產。其產品的標準化程度高、加工及裝配工藝簡單、單件產品成本價值相對較低，適合于大規模量產。2、面向訂單裝配的生產模式（簡稱ATO），客戶對零部件或產品的某配置給出要求，生產廠商根據客戶的要求提供定制的產品。其產品的的標準化程度較低，裝配工藝復雜，單件產品成本較高，生產周期相對較長。
在面向訂單裝配的生產模式下，產品加工一旦到了關鍵的裝配環節，企業往往面臨各種難以避免的問題，比如：客戶需求時間變化、客戶的多樣性需求（對產品設計的變化）、裝配計劃的可執行性較弱（以經驗和調度組織生產）、物料的配送模式粗放（缺少物料的配送計劃）。基于以上的問題，企業怎樣縮短裝配的周期，使得訂單裝配在一個有計劃的、可控的范圍內良性的運轉呢？我們參考了多家企業的裝配模式后提出了“柔性裝配”（Flexible assembly）的概念。
組織柔性裝配的目的是將多個具備獨立加工能力的生產單元（設備和人員）聯合起來，在訂單產品裝配階段，實現單件產品在各個生產單元的按節奏有序流轉。它可以依靠ERP軟件進行輔助管理，根據實際生產能力靈活調整裝配任務的生產計劃，從而能夠有效發揮裝配的產能，降低生產的成本、縮短裝配的周期、更快捷地適應市場的變化。
圖1 柔性裝配模擬示意圖
上圖1為柔性裝配現場模擬示意圖，在裝配車間，最終產品A出廠之前需要由部件B、C和采購件D經過A10、A20、A30三個裝配工位進行組裝，每個工位的加工時間按照固定的時間節拍（如2天）。以此類推，部件B和C也有自己的裝配工藝，在其相應的裝配工位上都按照節拍進行裝配。這樣，在整個裝配車間，如果每級部件的裝配都可以在各工位上按照特定的節拍進行的話，A產品的產出就可以保持一定的節拍。以A產品的產出時間（客戶的需求時間）進行倒推，即可編制出各級子部件在每個工位上的裝配計劃，以及各采購、外協物資的配送時間。上游機加工車間的零件以及不能確定特定節拍的裝配部件，可以以預投生產的方式，設置一定規模的庫存保有數量，以備裝配的需求。從上圖可以看出，每個訂單產品在裝配過程中以“一個流”的生產模式在各工位上以固定的節拍順序流轉。
由于在實際過程中每個工位的裝配加工能力是有限的，如果同時有多個訂單的產品先后需要裝配出廠的話，可能在某些工位就會出現“負荷”大于“能力”的現象，其生產計劃就不能按照“理想狀態”的無限能力執行，勢必會導致計劃的可執行性差。所以，柔性裝配的生產計劃是按照每個單件產品編制每個工位的有限能力計劃。
“有限能力”體現在工位上設備和人員的數量，換個角度來說，即此工位同時可裝配任務的數量。下圖所示工位01的能力不能同時滿足訂單1與訂單2在8月2日到3日兩天的時間段內的生產負荷，所以，在編制生產計劃時，自動將訂單2在部裝工位01的生產計劃向前推移2天，移至該工位的空閑時間段。
圖2 裝配工位計劃有限能力編制
由于客戶需求的變化，訂單產品的需求時間發生變化時，整個單件產品在各個工位的計劃都得做出相應調整。如圖3所示，產品產出工位的生產計劃進行調整之后，拉動上游各工位的生產計劃隨之進行調整，整個訂單的生產計劃進行了重新的編排。
圖3 工位計劃“拉動式”調整
在實際生產過程中，如果某個工位出現了“異常”情況，如：物料供應不及時、機器故障、人為拖期等，導致該工位生產計劃進行了調整，那么，整個單件產品在下游各個工位的生產計劃也會相應的進行推動式調整。如圖4所示。
圖4 工位計劃“推動式”調整
綜上所述，柔性裝配生產計劃的模式體現了以下幾方面的特點和優勢，對于面向訂單裝配的生產模式更具適應性和靈活性。
- 車間資源在裝配計劃的指導下發揮了最大的利用價值，實現了資源的有限能力排產；
- 在計劃層面將裝配任務與機加工零件的生產任務區別對待，實現了單獨排產；
- 按照單機編制柔性裝配計劃，各工位計劃按照訂單產品的最終完工日期進行“拉動”式排產，嚴格按照裝配節拍，考慮各工位的實際生產能力，使得計劃的執行更加準確。實現“一個流”在部裝線上以固定的節拍進行裝配。
- 物料按照產品加工的工藝順序在特定的需求時間配送到車間的指定單元，減少了車間傳統生產模式下大量的在制品積壓問題；
- 庫房、上游車間、供應商的物料配送機制更加完善，配送時間、地點更加精確；
- 減少了物料的閑置與停工待料的現象；
- 裝配計劃、裝配節拍、裝配資源能力能夠靈活調整，使生產更具“柔性”。
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本文標題：ERP系統中離散制造企業面向訂單裝配（ATO）模式下柔性裝配生產計劃的研究
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