0 引 言

    ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)是在繼承MRPⅡ的基本思想基礎(chǔ)上，融合JIT、OPT、全面質(zhì)量管理等思想的一種全面企業(yè)管理模式，主要采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)企業(yè)資源(物流、資金流和信息流)進(jìn)行全面集成，為企業(yè)提供決策、計(jì)劃、控制與經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)估的系統(tǒng)化管理平臺(tái)。

    離散制造業(yè)按照生產(chǎn)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和重復(fù)性程度可以將制造企業(yè)分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)3種生產(chǎn)類型。每一種生產(chǎn)類型有自己的特點(diǎn)，但單件小批生產(chǎn)在設(shè)計(jì)與工藝方面：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)工作量大；邊設(shè)計(jì)，邊生產(chǎn)，邊修改使生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)；不同產(chǎn)品其制造工藝流程不同，從而導(dǎo)致其生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造過程復(fù)雜，使其生產(chǎn)計(jì)劃不同于其他生產(chǎn)模式，主要體現(xiàn)如下：①以準(zhǔn)時(shí)交貨為首要目標(biāo)；②裝配關(guān)系復(fù)雜，部分零部件的加工成為關(guān)鍵路徑；③產(chǎn)品各部件之間的時(shí)序約束關(guān)系和成套性要求嚴(yán)格等，從而使以單件小批的生產(chǎn)企業(yè)管理問題增多，其中生產(chǎn)計(jì)劃與控制是這些問題中最突出的，因此這種類型的生產(chǎn)計(jì)劃不能通過單一的生產(chǎn)計(jì)劃管理模式來實(shí)現(xiàn)，需要結(jié)合企業(yè)組織管理結(jié)構(gòu)，采用一種新的管理思路來解決這類企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃問題，即基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖的MRP和JIT相結(jié)合的分級(jí)計(jì)劃模式。

1 分級(jí)計(jì)劃的提出

    1.1 分級(jí)計(jì)劃

    單件小批模式下的生產(chǎn)主要以客戶訂單驅(qū)動(dòng)其他相關(guān)的業(yè)務(wù)活動(dòng)，包括產(chǎn)品／工藝設(shè)計(jì)、物料供應(yīng)、生產(chǎn)計(jì)劃、毛坯生產(chǎn)、零部件生產(chǎn)制造、成本核算等。該類型的企業(yè)生產(chǎn)管理通常采用公司、分公司、車間三級(jí)管理模式，結(jié)合單件小批生產(chǎn)模式的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此編制計(jì)劃也采用分級(jí)計(jì)劃進(jìn)行管理，而且需要采用由后向前的精益生產(chǎn)的方式編制生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)，稱這種制訂計(jì)劃為分級(jí)計(jì)劃。分級(jí)計(jì)劃主要包括兩個(gè)部分：公司級(jí)計(jì)劃和分公司級(jí)計(jì)劃，如圖1所示。圖1中實(shí)線箭頭代表正向業(yè)務(wù)流，虛線箭頭代表反饋業(yè)務(wù)流，實(shí)線和虛線上的文字代表數(shù)據(jù)流(或數(shù)據(jù)項(xiàng))。

圖1 分級(jí)計(jì)劃

    分級(jí)計(jì)劃需要結(jié)合單件小批生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工制造過程長(zhǎng)的特點(diǎn)和精益生產(chǎn)思想，改變目前這種“推”式生產(chǎn)計(jì)劃的編制和執(zhí)行控制方式，變以“拉”為主、輔助以“推”的方式，以計(jì)劃交貨期為產(chǎn)品裝配完成，可交貨的時(shí)間點(diǎn)為生產(chǎn)計(jì)劃編制的計(jì)算起點(diǎn)，按工藝大行程的順序，由產(chǎn)品包裝完成為起點(diǎn)，總裝時(shí)間段、部裝時(shí)間段、零件生產(chǎn)時(shí)間段、毛坯生產(chǎn)時(shí)間段、原材料采購時(shí)間段、工藝／工裝設(shè)計(jì)準(zhǔn)備時(shí)間段、產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間段，到合同簽訂日期，以此為依據(jù)來編制主生產(chǎn)計(jì)劃、粗能力平衡計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、采購計(jì)劃、庫存管理，工作流驅(qū)動(dòng)的審批流程管理，按照倒排的最后裝配計(jì)劃各裝配點(diǎn)對(duì)零部件的需求時(shí)間、拉動(dòng)這些零部件的制造開始和完工時(shí)間，當(dāng)在某裝配時(shí)間點(diǎn)需要裝配這些零部件時(shí)間，正好由內(nèi)部物料配送人員把所需部件送到該裝配工藝點(diǎn)，整個(gè)過程就體現(xiàn)了JIT精益生產(chǎn)的思想。

    1.2 公司級(jí)計(jì)劃

    公司級(jí)計(jì)劃主要包含了負(fù)責(zé)產(chǎn)品的銷售訂單獲取、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝／工裝設(shè)計(jì)、物資采購，總裝配主生產(chǎn)計(jì)劃、關(guān)鍵零件、關(guān)鍵工序能力平衡等技術(shù)準(zhǔn)備計(jì)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃的編制、執(zhí)行和考核，如圖2所示。

圖2 公司級(jí)計(jì)劃業(yè)務(wù)流程

    編制完公司級(jí)裝配主生產(chǎn)計(jì)劃后，各分公司繼續(xù)編制分公司的部件主生產(chǎn)計(jì)劃，各分公司在制訂自己的部件主生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)。把公司級(jí)的物料需求計(jì)劃當(dāng)成自己的訂單輸入，進(jìn)行分公司物料需求計(jì)劃、細(xì)能力需求計(jì)劃與平衡、在制品出入庫管理、車間作業(yè)計(jì)劃編制，按公司級(jí)裝配物料需求計(jì)劃中對(duì)各分公司零部件加工最后完成時(shí)間點(diǎn)，倒排車間作業(yè)計(jì)劃，都是由后一道工序的開工時(shí)間來拉動(dòng)前一道工序的完工時(shí)間，依此類推就可完成所有零部件的加工制造計(jì)劃和外購件、原輔材料的達(dá)到時(shí)間。公司、分公司計(jì)劃之間主要以訂單的形式確定出需要部件件號(hào)、需求時(shí)間、需求數(shù)量、配送計(jì)劃表等信息。

    1.3 分公司級(jí)計(jì)劃

    各分公司接到公司級(jí)的部件需求信息(部件件號(hào)、需求數(shù)量、時(shí)間、配送計(jì)劃等)后，編制該分公司計(jì)劃和物料需求計(jì)劃、并做工作中心的細(xì)能力平衡。車間在分公司分解的計(jì)劃基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際產(chǎn)能和負(fù)荷情況、已完工、未完工情況完成車間作業(yè)計(jì)劃調(diào)度、車間在制品管理、工序外協(xié)、質(zhì)量信息采集、合格率數(shù)據(jù)采集和反饋等工作，如圖3所示。

圖3 分公司計(jì)劃業(yè)務(wù)流程

2 分級(jí)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵參數(shù)

    適合單件小批生產(chǎn)模式的分級(jí)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)參數(shù)主要有物料清單(BOM)、工作中心、工藝路線、提前期等，其中工作中心和工藝路線按照常用ERP的要求進(jìn)行設(shè)置，但要實(shí)現(xiàn)分級(jí)計(jì)劃在物料清單和提前期的設(shè)置不同于其他生產(chǎn)模式，具體如下：

    2.1 建立適合分級(jí)計(jì)劃的物料清單(BOM)

    對(duì)單件小批生產(chǎn)中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的建模，是進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃分解的依據(jù)，復(fù)雜產(chǎn)品的通用結(jié)構(gòu)包括3個(gè)部分：總裝部分、部件或組件部分、自制零件部分。其中在單件小批生產(chǎn)模式下產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減少層數(shù)，因產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)本身很復(fù)雜，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層數(shù)增多，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃與控制難度和工作量急劇增加，不利于計(jì)劃和執(zhí)行。

    單件小批生產(chǎn)的BOM進(jìn)行分級(jí)處理，有利于實(shí)現(xiàn)分級(jí)計(jì)劃，公司級(jí)計(jì)劃只處理總裝和關(guān)鍵件，而分廠或車間分別處理裝配部件或自制零件，因此需要對(duì)所有物料清單(BOM)按照產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行分級(jí)處理即確定總裝、部件、自制零件；利用兩種不同的MBOM定義方式的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)不同級(jí)別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(BOM)采用不同的方式，總裝、部件采用以工藝為中心的物料清單，把裝配組件或零件與相應(yīng)的工藝路線中工序號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，為在執(zhí)行過程便于按照J(rèn)IT的思想進(jìn)行控制和物料配送，如圖4所示，對(duì)自制零件采用以物料為中心的物料清單。

    2.2 提前期

    提前期：指某一工作的工作時(shí)間周期，即從工作開始到工作結(jié)束的時(shí)間。在ERP系統(tǒng)中，生產(chǎn)提前期是由制造工藝路線中每道工序傳送、排隊(duì)、準(zhǔn)備、加工和等待時(shí)間構(gòu)成的，生產(chǎn)制造階段的制造提前期由5類時(shí)間(排隊(duì)時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間、加工時(shí)間、等待時(shí)間、傳送時(shí)間)構(gòu)成。總裝、部件采用以工藝路線為中心的物料清單，需要通過分析工序之間的關(guān)系得到粗工序網(wǎng)絡(luò)圖，如圖4所示，然后通過尋找關(guān)鍵路徑，并對(duì)關(guān)鍵路徑中的工序按照工作中心有限能力的計(jì)劃方法得到物料的提前期。

圖4 產(chǎn)品總裝粗工序網(wǎng)絡(luò)圖

3 分級(jí)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)

    3.1 主生產(chǎn)計(jì)劃

    單件小批生產(chǎn)的主生產(chǎn)計(jì)劃由客戶訂單轉(zhuǎn)化而來，它是按最終產(chǎn)品或產(chǎn)品的組件來進(jìn)行描述。單件小批生產(chǎn)的分級(jí)計(jì)劃分為總裝和部件的主生產(chǎn)計(jì)劃。總裝主生產(chǎn)計(jì)劃主要確定總裝產(chǎn)品、完工時(shí)間、總裝產(chǎn)品的數(shù)量。其中總裝產(chǎn)品和需求數(shù)量，通過MPS計(jì)算流程得到，總裝完工時(shí)間從客戶需要時(shí)間倒推到產(chǎn)品能包裝發(fā)運(yùn)時(shí)間，即為產(chǎn)品完工時(shí)間；各分公司主生產(chǎn)計(jì)劃的輸入信息是由總裝的物料需求計(jì)劃分解出的需要部件物料件號(hào)、需求數(shù)量和需求時(shí)間。

    3.2 物料需求計(jì)劃

    總裝的物料需求計(jì)劃是對(duì)總裝主生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分解，確定出每個(gè)部件的在總裝過程中的生產(chǎn)計(jì)劃、采購件需求計(jì)劃。裝配物料需求計(jì)劃主要內(nèi)容是分解產(chǎn)品的總裝MBOM和庫存，得到部件的需求數(shù)量，并在計(jì)算得到的總裝工序網(wǎng)絡(luò)圖關(guān)鍵路徑基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)鍵路徑中的工序按照工作中心有限能力的方法進(jìn)行由后往前倒排，確定出關(guān)鍵路徑中每個(gè)工序的開工／完工時(shí)間，并通過以工序?yàn)橹行牡奈锪锨鍐伟压に嚶肪�的工序號(hào)與相應(yīng)的部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而確定出關(guān)鍵部件的需求時(shí)間，流程如圖5所示，在編制計(jì)劃過程中通過工序關(guān)鍵路徑由后往前，即用后道工序的開工時(shí)間拉動(dòng)前道工序的完工時(shí)間來安排計(jì)劃，其中該工序需要工作中心的能力＝該工序的準(zhǔn)備時(shí)間＋加工時(shí)間×需要該物料的凈需求。

圖5 總裝計(jì)劃關(guān)鍵工序生產(chǎn)作業(yè)編制流程

    對(duì)于分公司計(jì)劃，由于得到每個(gè)部件的在總裝過程中的開工時(shí)間，因此各個(gè)部件在分公司中的完工時(shí)間就得到了，相應(yīng)的部件下的零部件的計(jì)劃時(shí)間就被確定了。

    分公司級(jí)計(jì)劃根據(jù)BOM按照物料需求計(jì)劃的算法進(jìn)行分解，得到組成零部件開始、完工時(shí)間和生產(chǎn)數(shù)量。分公司計(jì)劃與公司計(jì)劃主要差異在分廠級(jí)計(jì)劃能夠把計(jì)劃從裝配延伸到毛坯生產(chǎn)、原材料采購，由關(guān)鍵的工序或原材料采購等關(guān)鍵過程，拉動(dòng)其他活動(dòng)或工。序，這樣有利于生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備計(jì)劃，便于整體控制。但對(duì)總裝過程中是非關(guān)鍵零部件采用MRPⅡ直接編制生產(chǎn)計(jì)劃。

    3.3 自制件計(jì)劃

    關(guān)鍵零件是指生產(chǎn)占用關(guān)鍵資源的零件，通常是生產(chǎn)周期長(zhǎng)控制難度大的零件，其中關(guān)鍵資源可以涉及人力、設(shè)備能力、原材料、生產(chǎn)面積等。如果關(guān)鍵零件的進(jìn)度不符合計(jì)劃要求，那么產(chǎn)品交貨期必然造成拖期：關(guān)鍵零件的計(jì)劃是生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的核心內(nèi)容之一；為保證產(chǎn)品的進(jìn)度，在編制關(guān)鍵零件生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃時(shí)，采用倒排法來制定零件各個(gè)工序的開工日期和完工日期。

    3.4 分級(jí)計(jì)劃的協(xié)調(diào)處理

    (1)關(guān)鍵工作中心的協(xié)調(diào)利用。企業(yè)會(huì)有多個(gè)訂單都需要使用關(guān)鍵工作中心，可能使關(guān)鍵丁作中心的生產(chǎn)能力不能滿足訂單需求，處理這個(gè)問題首先分析關(guān)鍵工作中心的能力剩余多少，是否滿足訂單的要求。如滿足則進(jìn)行安排計(jì)劃，否則調(diào)整和壓縮需要使用關(guān)鍵工作中心的緊前緊后的工序時(shí)間使之滿足生產(chǎn)，其次分析訂單中的重要程度排序，再重新安排計(jì)劃充分利用關(guān)鍵工作中心。

    (2)各級(jí)計(jì)劃之間的協(xié)調(diào)處理。單件小批生產(chǎn)計(jì)劃受眾多因素影響與限制，如人力、設(shè)備(設(shè)備故障、工具工裝等)、物料等，分級(jí)計(jì)劃的完成狀況是逐級(jí)反饋。通常在本級(jí)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，盡量減少計(jì)劃的變動(dòng)。如有變動(dòng)應(yīng)把受變動(dòng)的計(jì)劃納入新的計(jì)劃中。

4 結(jié)束語

    大型單件小批的生產(chǎn)計(jì)劃是該類企業(yè)管理非常關(guān)鍵的一環(huán)，本文根據(jù)單件小批的產(chǎn)品生產(chǎn)特點(diǎn)、組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)，提出分級(jí)計(jì)劃來解決生產(chǎn)計(jì)劃存在的問題。并針對(duì)實(shí)行分級(jí)計(jì)劃的需要從產(chǎn)品物料清單進(jìn)行分析，構(gòu)建基于工序的物料清單，得到相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)粗工序網(wǎng)絡(luò)圖，由該圖計(jì)算關(guān)鍵路線確定動(dòng)態(tài)的提前期，同時(shí)從總裝或關(guān)鍵部件的計(jì)劃時(shí)間限定其他零部件的計(jì)劃時(shí)間，在此基礎(chǔ)上分析了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃的業(yè)務(wù)流程，從而確保單件小批生產(chǎn)計(jì)劃能有效的執(zhí)行，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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本文標(biāo)題：基于ERP單件小批環(huán)境下的生產(chǎn)計(jì)劃研究

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