大規(guī)模定制的生產(chǎn)管理模式研究

1、大規(guī)模定制的生產(chǎn)管理模式研究         摘要：分析了大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)管理面臨的新問(wèn)題；研究了MRP/JIT集成、模塊化設(shè)計(jì)、延遲區(qū)分戰(zhàn)略等技術(shù)，同時(shí)結(jié)合大規(guī)模定制生產(chǎn)的自身需求，提出了適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)的化生產(chǎn)管理方法。關(guān)鍵詞：大規(guī)模定制；生產(chǎn)模式；MRP；JIT 一、大規(guī)模定制下生產(chǎn)管理的新問(wèn)題 大規(guī)模定制是一種嶄新的生產(chǎn)模式，結(jié)合了大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)這兩種模式的優(yōu)勢(shì)，在不犧牲效益的前提下，以大規(guī)模生產(chǎn)的低成本和短交貨提前期提供定制化的產(chǎn)品，滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求。大規(guī)模定制生產(chǎn)為企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力

2、提供了新的途徑，也不可避免地對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)管理提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致許多新問(wèn)題的出現(xiàn)。概括起來(lái)，大規(guī)模定制生產(chǎn)對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)管理的影響及其產(chǎn)生的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。 1 對(duì)生產(chǎn)管理模式的影響。 傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理理論按照產(chǎn)品需求特性的不同，把生產(chǎn)類(lèi)型分為訂貨型生產(chǎn)(MTO)和備貨型生產(chǎn)(MTS)。在大規(guī)模定制中，生產(chǎn)是按顧客的訂單進(jìn)行的，但它又不能完全按MTO的形式進(jìn)行生產(chǎn)。MTO的生產(chǎn)方式不能解決大規(guī)模定制中的生產(chǎn)顧客化產(chǎn)品與保證高效率這一對(duì)固有的矛盾。要實(shí)現(xiàn)既滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化的需要，又不影響生產(chǎn)效率，必須對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式的業(yè)務(wù)流程和組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組和改造。 2 對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃制定的影響。 傳統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃生

3、成機(jī)制，如MRP、JIT等，有很多地方不適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)。如MRP系統(tǒng)中的物料清單(Bill of Materials, BOM)是基于單個(gè)產(chǎn)品的，在大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下，由于顧客的需求千差萬(wàn)別，最終產(chǎn)品的規(guī)格品種相當(dāng)龐大，并且只有顧客訂單確定后，才能確定其物料清單及其最終產(chǎn)品的項(xiàng)目編碼與屬性，用傳統(tǒng)的BOM，將會(huì)導(dǎo)致至上而下整體安排資源，很難滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求。 3 對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制方法的影響。 傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理認(rèn)為顧客需求與生產(chǎn)過(guò)程是分離的，生產(chǎn)控制的職能是協(xié)調(diào)生產(chǎn)內(nèi)部因素以完成生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)。而在大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下，當(dāng)顧客有訂單要求時(shí)，生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)定制產(chǎn)品的價(jià)格、交貨期、交貨數(shù)量等數(shù)據(jù)快速地

4、反饋給顧客，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的訂單承諾；另外生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)反映訂單產(chǎn)品的生產(chǎn)執(zhí)行狀態(tài)，控制訂單按計(jì)劃有序地完成。所以為了大批量制造定制的產(chǎn)品，企業(yè)必須采用更為有效的生產(chǎn)控制機(jī)制，這是傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制方法所不能滿(mǎn)足的。 4 對(duì)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的影響。 傳統(tǒng)的制造企業(yè)采用基于MRP或JIT思想的管理信息系統(tǒng)，進(jìn)行生產(chǎn)的計(jì)劃和控制。這些系統(tǒng)產(chǎn)生的背景、生產(chǎn)計(jì)劃與控制的實(shí)質(zhì)各不相同。任何一種管理系統(tǒng)的出現(xiàn)都與生產(chǎn)實(shí)踐的需求分不開(kāi)，MRP、JIT等現(xiàn)代化生產(chǎn)管理系統(tǒng)也是如此，均具有特定的應(yīng)用條件。然而，相對(duì)于大規(guī)模定制的生產(chǎn)條件，這些信息系統(tǒng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足生產(chǎn)管理的需要。必須對(duì)大規(guī)模定制下的生產(chǎn)計(jì)劃生成機(jī)制、

5、物料清單的重構(gòu)技術(shù)、信息集成方法等問(wèn)題進(jìn)行研究，以適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)對(duì)管理信息系統(tǒng)的需求。 二、大規(guī)模定制下生產(chǎn)管理的對(duì)策 為解決大規(guī)模定制下生產(chǎn)管理所面臨的新問(wèn)題，需要提出一種新的管理思想。在建立這種管理思想之前，必須借鑒其它先進(jìn)管理思想和方法，深刻理解其內(nèi)涵，以便集各種管理方法的精髓，揚(yáng)長(zhǎng)避短，同時(shí)結(jié)合大規(guī)模定制生產(chǎn)的自身需求進(jìn)行改造提高，形成適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理方法。 1 MRP與JIT相結(jié)合的Pull/Push生產(chǎn)策略。 在信息技術(shù)與管理的不斷與推動(dòng)下，涌現(xiàn)出了許多與信息技術(shù)緊密相連的先進(jìn)管理技術(shù)。其中制造資源計(jì)劃(Manufacturing Resources Plan

6、ning, MRP)和準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(Just In Time, JIT)，是在離散性生產(chǎn)裝配型企業(yè)里獲得廣泛應(yīng)用的兩種生產(chǎn)管理方式。MRP 用物料投入的方式來(lái)推動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，故稱(chēng)為Push控制策略。而JIT則用產(chǎn)成品取出的方式來(lái)拉動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，故稱(chēng)為Pull控制策略。這兩種生產(chǎn)控制方式是在不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中產(chǎn)生的，其出發(fā)點(diǎn)和要素構(gòu)成均有很大的區(qū)別，因此導(dǎo)致了二者在生產(chǎn)控制性能和適用范圍上的差異。 MRP適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)，它的管理范圍相當(dāng)廣，它能用于計(jì)劃工具、維修等活動(dòng)的物料需求及輔助財(cái)務(wù)管理。它既可作為一個(gè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略計(jì)劃系統(tǒng)，也可作為一個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)使用。但MRP的控制功能較弱，系統(tǒng)的生產(chǎn)

7、控制難以達(dá)到比較理想的水平，如存在過(guò)量的在制品、零部件生產(chǎn)提前期誤差較大，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期較長(zhǎng)等。 JIT一般被認(rèn)為適用于大批量、高重復(fù)性的生產(chǎn)。它最大的特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的在線控制功能，通過(guò)看扳管理的方式，能夠有效地調(diào)控各生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、時(shí)間，消除了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過(guò)量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)所謂的無(wú)庫(kù)存生產(chǎn)。而這一點(diǎn)正是MRP所欠缺的。但JIT也存在著計(jì)劃能力不足、難以適應(yīng)多變的市場(chǎng)環(huán)境、庫(kù)存短缺與定貨成本高、實(shí)施困難等問(wèn)題。 MRP、JIT各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，單獨(dú)使用任何一種方式都難以滿(mǎn)足大規(guī)模定制生產(chǎn)的需求。能否結(jié)合MRP與JIT各自?xún)?yōu)勢(shì)，形成推/拉(Push/Pull)混合的生產(chǎn)管理模式呢？ 有人

8、認(rèn)為，“推動(dòng)式”和“拉動(dòng)式”控制方式不可能協(xié)調(diào)共存，其實(shí)并不是這樣。MRP提出的思想是：怎樣才能在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的地點(diǎn)、按照規(guī)定的數(shù)量得到真正需要的物料。JIT的思想是：僅在需要的時(shí)間，按需要的數(shù)量，生產(chǎn)需要的合格產(chǎn)品。因此，從MRP的出發(fā)點(diǎn)來(lái)看，它同JIT的原則是一致的，都是要求準(zhǔn)時(shí)、按需生產(chǎn)出產(chǎn)品。所以MRP與JIT兩者不應(yīng)該對(duì)立起來(lái)，兩者有機(jī)結(jié)合的發(fā)展能夠推動(dòng)企業(yè)的生產(chǎn)管理不斷優(yōu)化。 通過(guò)分析MRP和JIT的特點(diǎn)可知，MRP的優(yōu)點(diǎn)在于，它集中式的信息管理方法便于實(shí)現(xiàn)信息集成 ，并能夠?qū)?lái)的生產(chǎn)提供“推動(dòng)式”的計(jì)劃。而JIT縮短準(zhǔn)備時(shí)間與制造周期，降低庫(kù)存與廢品率的方法都十分可取，并通

9、過(guò)“拉動(dòng)式”控制對(duì)車(chē)間生產(chǎn)進(jìn)行精確控制。因此，采用JIT對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制也十分必要。由此可見(jiàn)，MRP、JIT各有所長(zhǎng)，有必要將MRP的有效計(jì)劃功能(Push)與JIT的控制、執(zhí)行功能(Pull)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢(shì)。 一方面，MRP在制定計(jì)劃時(shí)需要準(zhǔn)確、及時(shí)、規(guī)范的數(shù)據(jù)，JIT的優(yōu)化機(jī)制運(yùn)用于企業(yè)的全部經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，減少浪費(fèi)，降低成本，縮短計(jì)劃周期，將為滿(mǎn)足MRP的這種需求奠定基礎(chǔ)，為MRP制定出準(zhǔn)確的計(jì)劃提供保障。JIT“拉動(dòng)式”計(jì)劃方法及看板功能應(yīng)用于MRP中，將大大改善MRP自身存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃與控制的同步化，使生產(chǎn)與計(jì)劃相符合。 另一方面，在JIT生產(chǎn)過(guò)程中引入MR

10、P的中、長(zhǎng)期計(jì)劃能力的長(zhǎng)處，解決 了JIT中的生產(chǎn)計(jì)劃的“神經(jīng)質(zhì)”問(wèn)題，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)需求的適應(yīng)能力，消除了JIT只適用于大批量、高重復(fù)性生產(chǎn)的缺點(diǎn)。 MRP和JIT結(jié)合的主要優(yōu)勢(shì)是使生產(chǎn)有計(jì)劃地進(jìn)行的同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的控制，以進(jìn)一步減少庫(kù)存和在制品。但是，它依然沒(méi)有有效解決如何以大批量生產(chǎn)的價(jià)格快速響應(yīng)市場(chǎng)的多樣化需求這一問(wèn)題，因此，有必要研究在MRP/JIT的混合系統(tǒng)下大規(guī)模定制生產(chǎn)的應(yīng)用策略，徹底解決大規(guī)模定制生產(chǎn)所面臨的問(wèn)題。 2 基于模塊化設(shè)計(jì)與延遲區(qū)分的生產(chǎn)管理思想。 大規(guī)模定制生產(chǎn)的基本思想是：將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問(wèn)題通過(guò)產(chǎn)品重組和過(guò)程重組，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)及制造技術(shù)等

11、一系列高新技術(shù)，把產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問(wèn)題全部或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，盡量減少定制零部件數(shù)和定制環(huán)節(jié)。從而以大批量生產(chǎn)的成本和速度，為顧客提供多樣化、個(gè)性化的產(chǎn)品。因此，大規(guī)模定制生產(chǎn)的策略在于：一方面，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中融入模塊化 (Modularization)設(shè)計(jì)思想，采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊、零部件，減少定制模塊和定制零部件的數(shù)量；另一方面，在制造過(guò)程中，充分挖掘產(chǎn)品的共性成分，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少定制環(huán)節(jié)。 模塊化設(shè)計(jì)是指把產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成許多功能相互獨(dú)立的模塊，各模塊可以容易地裝配成不同形式的產(chǎn)品。因此，模塊化設(shè)計(jì)把產(chǎn)品的多變性與零部件的標(biāo)準(zhǔn)化有效地結(jié)合起來(lái)，充分利用了規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)的效應(yīng)。

12、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，模塊化水平越高，定制產(chǎn)品中模塊和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度也越高。延遲策略是指把產(chǎn)品的定制活動(dòng)推遲到供應(yīng)鏈的下游進(jìn)行，生產(chǎn)過(guò)程中定制活動(dòng)開(kāi)始的點(diǎn)即為客戶(hù)訂單分離點(diǎn)(CODP)。CODP是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中由基于預(yù)測(cè)的庫(kù)存生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向響應(yīng)客戶(hù)需求的定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。通過(guò)延遲CODP，可以降低制造過(guò)程的復(fù)雜程度，減少供應(yīng)鏈的不確定性，以及降低成品庫(kù)存，縮短定制時(shí)間。 1         模塊化設(shè)計(jì)是面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，它體現(xiàn)了大規(guī)模定制充分利用規(guī)模的效應(yīng)。延遲策略則是面向過(guò)程的設(shè)計(jì)，是面向大規(guī)模定制的過(guò)程重組思想。模塊化

13、設(shè)計(jì)為延遲策略提供了基礎(chǔ)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的模塊和零部件，定制企業(yè)很難把客戶(hù)的定制要求延遲到供應(yīng)鏈的下游，因此也難以對(duì)客戶(hù)需求做出快速響應(yīng)。模塊化設(shè)計(jì)與延遲策略是大規(guī)模定制生產(chǎn)的兩大策略，而這兩大策略只有相互結(jié)合，才能充分體現(xiàn)出大規(guī)模定制生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。 圖1表示了延遲策略在大規(guī)模定制生產(chǎn)中的應(yīng)用。在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)CODP以前，生產(chǎn)系統(tǒng)按計(jì)劃推動(dòng)生產(chǎn)，主要生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)零部件及其通用零部件，而在CODP以后，由客戶(hù)訂單拉動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程。 由圖1可知，利用延遲區(qū)分策略將大規(guī)模定制生產(chǎn)過(guò)程分成了兩大階段，在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)(CODP)以前，其生產(chǎn)過(guò)程利用計(jì)劃推動(dòng)，按預(yù)測(cè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件及其通用零部件、常見(jiàn)的定制零部件，取得“

14、規(guī)模經(jīng)濟(jì)”的效益，該階段主體是計(jì)劃“推動(dòng)式”(Push)；而在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)(CODP)后，其生產(chǎn)過(guò)程由客戶(hù)訂單驅(qū)動(dòng)，也就是當(dāng)客戶(hù)訂單確定以后，再安排產(chǎn)品的最終裝配，該階段采用JIT的“拉動(dòng)式”(Pull)組織生產(chǎn)。按照延遲策略組織生產(chǎn)，一方面，由于有效的“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”和定制過(guò)程的引入，使產(chǎn)品的成本在接近于大批量生產(chǎn)成本的同時(shí)又滿(mǎn)足了客戶(hù)的多樣化、個(gè)性化需求；另一方面，由于標(biāo)準(zhǔn)零部件和通用零部件已經(jīng)在前一階段加工、裝配完成，只需要在定制階段進(jìn)行最后的裝配（當(dāng)然，有可能還需要設(shè)計(jì)、制造部分定制零部件），從而可以快速響應(yīng)客戶(hù)的需求。這正是大規(guī)模定制生產(chǎn)所追求的目標(biāo)。 三、面向大規(guī)模定制的生產(chǎn)管理模型

15、 通過(guò)前面的分析知道，大規(guī)模定制生產(chǎn)管理模式要求在客戶(hù)訂單到達(dá)之前，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)零部件和原材料進(jìn)行有比例的預(yù)測(cè)性生產(chǎn)和采購(gòu)，在訂單到達(dá)后根據(jù)客戶(hù)的實(shí)際需求，選擇零部件和原材料，產(chǎn)生針對(duì)該訂單的物料清單和工藝路線，并生成跟蹤訂單的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行有效地組織生產(chǎn)。同時(shí)利用機(jī)信息技術(shù)，將企業(yè)設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售等全部信息進(jìn)行集成。 MRP/JIT的集成應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模定制生產(chǎn)條件下Push/Pull混合模式的要求，同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)與延遲區(qū)分的思想對(duì)于大規(guī)模定制生產(chǎn)具有很大的指導(dǎo)作用。因此本文在這些研究成果基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用這些技術(shù)與系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)大規(guī)模定制生產(chǎn)的需求，提出了適用于大規(guī)模定制生產(chǎn)的管理模型，其模

16、型如圖2所示。這種生產(chǎn)管理模式的基本思想是：以模塊化設(shè)計(jì)與延遲區(qū)分戰(zhàn)略的思想為基礎(chǔ)，將定制活動(dòng)后延；將MRP“拉動(dòng)式”與JIT“拉動(dòng)式”的機(jī)制集成應(yīng)用，使計(jì)劃推動(dòng)與拉動(dòng)控制有機(jī)結(jié)合。 在模型中，計(jì)劃推動(dòng)階段是通過(guò)主生產(chǎn)計(jì)劃(MPS)和物料需求計(jì)劃(MRP)來(lái)完成的。通過(guò)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，已有訂單以及企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃，基于預(yù)測(cè)對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)零部件、通用零部件以及常見(jiàn)的定制零部件進(jìn)行有庫(kù)存的生產(chǎn)。和傳統(tǒng)的MRP系統(tǒng)不同，在這個(gè)階段，主生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)劃對(duì)象是產(chǎn)品族，而不是規(guī)格品種繁多的最終產(chǎn)品，通過(guò)模塊化計(jì)劃BOM預(yù)測(cè)產(chǎn)品族中各標(biāo)準(zhǔn)零部件、通用零部件及常見(jiàn)定制零部件的百分比。由于這些零部件的種類(lèi)比最終產(chǎn)品的種類(lèi)要少得多

17、，從而使得預(yù)測(cè)比較準(zhǔn)確，可以有效地降低庫(kù)存。在計(jì)劃推動(dòng)階段，由于提取了各產(chǎn)品的共性成分，加工對(duì)象的批量較大，因此，便于組織批量生產(chǎn)，可獲得大批量生產(chǎn)的制造成本和效益。 在訂單拉動(dòng)階段，當(dāng)客戶(hù)訂單到達(dá)以后，由系統(tǒng)提供的產(chǎn)品配置系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品配置，生成定制產(chǎn)品的定制BOM，最后，由訂單裝配計(jì)劃對(duì)訂單進(jìn)行分解，下達(dá)裝配任務(wù)和生產(chǎn)任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，在這個(gè)階段，只需要將由計(jì)劃階段生產(chǎn)的相關(guān)零部件進(jìn)行最后裝配，即可形成最終的定制產(chǎn)品。如果在計(jì)劃階段個(gè)別零部件沒(méi)有生產(chǎn)出來(lái)，或者有特殊的定制零部件，則按JIT的拉動(dòng)方式組織訂單生產(chǎn)，從而既縮短了產(chǎn)品的交貨期，又降低了庫(kù)存和在制品，使生產(chǎn)過(guò)程與市場(chǎng)需求緊密地結(jié)合，有效地提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 四、小結(jié) 本文討論了大規(guī)模定制生產(chǎn)對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理的影響及其產(chǎn)生的主要問(wèn)題，指出了傳統(tǒng)的MRP、JIT不能滿(mǎn)足大規(guī)模定制生產(chǎn)的需求，提出了基于模塊化設(shè)計(jì)與延遲技術(shù)的Push/Pull生產(chǎn)管理模型。該模型將MRP、JIT以及延遲區(qū)分等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，利用延遲策略在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)以前對(duì)通用零部件、常用可選件按計(jì)劃“推動(dòng)”進(jìn)行有庫(kù)存的生產(chǎn)，在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)以后按訂