離散型制造業(yè)精益生產(chǎn)的典范

離散型制造業(yè)精益生產(chǎn)的典范BANAEPZAM（三口）精益系統(tǒng)高級方案排程〔LSAPS〕工程介紹在離散型制造業(yè)，解決生產(chǎn)現(xiàn)場管理中實時的最優(yōu)化的方案調(diào)度問題是國際上公認的難題，屬于大系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)的優(yōu)化問題，在國內(nèi)外鮮有成功的案例。BANAEPZAM（三n）勇于創(chuàng)新，率先引進北京施達優(yōu)技術(shù)合作開發(fā)和實施高級方案排程——LSAPS系統(tǒng)，歷時一年多的艱辛研發(fā)和實踐，首次實現(xiàn)真正意義上的生產(chǎn)現(xiàn)場的精益管理，為離散型制造業(yè)企業(yè)樹立了光芒的典范。離散型制造業(yè)現(xiàn)狀和生產(chǎn)管理的難題離散型制造業(yè)普遍存在的問題＞原材料漲價、人民幣增值……，一年到頭，產(chǎn)值增加了，但是利潤越來越攤薄了。＞訂單越做越多，但是庫存也快速升高，生產(chǎn)周期越來越長，占用了大量流動資金。＞精心方案排產(chǎn)，認真指揮調(diào)度，但方案趕不上變化，多數(shù)訂單還是延遲交貨，影響客戶滿意度，影響企業(yè)信譽。＞清清楚楚看到車間忙閑不勻，還有很大產(chǎn)能沒有發(fā)揮；明明白白知道存在很多資源的浪費、時間的浪費。但是，就是沒有方法改善，拿到的訂單只能放棄，能賺的錢從手頭溜走。生產(chǎn)現(xiàn)場管理的難題：＞訂單和交貨期一一能否保證合同訂單的交貨期？如何下單？如何拆分訂單？解決這些問題目前都是憑經(jīng)驗。＞方案和調(diào)度一一方案和實際結(jié)果相差很大，生產(chǎn)方案處于不可執(zhí)行；調(diào)度指令無法考慮約束條件，導致工作低效產(chǎn)能浪費，或者加班、或者停工待料。＞物料和庫存一一以大量的庫存保證生產(chǎn)的需要和按時交貨，流動資金被這些物料長期大量積壓。＞生產(chǎn)執(zhí)行與監(jiān)控一一當前的生產(chǎn)進度如何？出現(xiàn)問題如何調(diào)整？生產(chǎn)現(xiàn)場處于“黑箱〃。BANAEPZAM（三口）簡介BANAEPZAM（En）是由美國通用公司與兵器集團某公司合資成立的，專業(yè)生產(chǎn)銷售汽車用等速半軸、驅(qū)動軸及其零件的制造企業(yè)。公司年銷售額近十億元，是國內(nèi)同類產(chǎn)品第二大供給商。公司生產(chǎn)模式為多品種小批量混線離散型生產(chǎn)。公司的主要客戶約包括了一汽群眾、北京奔馳、奇瑞、長安奧拓、哈飛、福建東南、昌河、夏利等國內(nèi)主要汽車制造企業(yè)。公司的產(chǎn)品型號規(guī)格不同有近百個品種。BANAEPZAM(En)作為美國制造商控股并且有中國軍工背景的企業(yè)，從企業(yè)成立就推行了現(xiàn)代企業(yè)管理制度。公司早在十多年前就花巨資引進了美國的QAD品牌的ERP系統(tǒng)，屬于在中國最早實施企業(yè)信息化管理的企業(yè)之一。在企業(yè)管理水平上，BANAEPZAM(Bn)始終走在中國制造業(yè)企業(yè)的前列。BANAE的生產(chǎn)管理問題BANAEPZAM(En)在同類產(chǎn)品市場競爭中取得了很大的成功，但隨著中國經(jīng)濟環(huán)境的改變和市場環(huán)境的變化，公司也將面臨巨大的挑戰(zhàn)。所以公司很有必要通過采取更先進的技術(shù)充分發(fā)揮企業(yè)生產(chǎn)實力，提升企業(yè)市場競爭力。生產(chǎn)模式和布局企業(yè)生產(chǎn)模式為按訂單以及最小庫存的拉動型生產(chǎn)，具有多品種、小批量、混線、離散型等特點。產(chǎn)品加工中，一些粗加工環(huán)節(jié)采用外協(xié)方式。所有原材料由公司統(tǒng)一采購。各種零部件進入車間經(jīng)過下料、車工、銃工、磨工、熱處理、檢驗和總裝等10—20道工序加工后組裝成最終產(chǎn)品。每種產(chǎn)品的平均生產(chǎn)周期大約是**天。每筆訂單大致的批量從***套到****套不定。生產(chǎn)車間主工序〔總裝除外〕都安排有三班工人，不間斷進行生產(chǎn)。企業(yè)的精益化生產(chǎn)水平較高，生產(chǎn)車間整潔干凈，有效地貫徹了5S和6西格瑪?shù)墓芾碓敲?。企業(yè)共有大型加工設(shè)備***多臺，小型設(shè)備約有***臺。整個車間的設(shè)備根本上都是數(shù)控機床，每一個工序配備一至多臺機床，并由一臺計算機用來進行生產(chǎn)方案的發(fā)布、反應和跟蹤，這些計算機與企業(yè)配備ERP系統(tǒng)的電腦一起通過局域網(wǎng)進行連接。在某些單元用小型的流水線模式來進行生產(chǎn)。物料在各個生產(chǎn)單元之間的轉(zhuǎn)移主要是用推車來完成，各車間之間的轉(zhuǎn)移主要使用叉車。業(yè)務(wù)流程企業(yè)根據(jù)市場銷售訂單和銷售預測制定主生產(chǎn)方案也即是總裝方案，然后參考在制品庫存和物料清單即可得到相應的物料需求方案，然后根據(jù)物料類別分別制定采購訂單、生產(chǎn)訂單和外協(xié)訂單。BANAE成品庫存采用租賃的第三方庫存，庫存靠近客戶生產(chǎn)車間，由客戶根據(jù)裝車需求進行提貨。由于客戶只給出每月需求量，但并不確定具體的提貨時間和批量，為滿足客戶不確定的提貨需求，需要維持一定的平安庫存。在平安庫存的根底上根據(jù)對客戶每日提貨量的跟蹤和預測確定總裝需求。其中平安庫存量確實定需考慮客戶當月需求總量、運輸周期、客戶每日最大消耗量等因素，由物流方案員統(tǒng)一進行調(diào)整。生產(chǎn)調(diào)度如下圖是企業(yè)生產(chǎn)方案調(diào)度流程圖，首先物流方案員將制定的總裝方案下達給調(diào)度員，調(diào)度員根據(jù)總裝方案制定各個車間班組分解方案，班組班長根據(jù)每日任務(wù)依據(jù)經(jīng)驗下達生產(chǎn)指令組織班組進行生產(chǎn)。由于是按照固定提前期制定班組分解方案，所以提前期確實定就顯得非常關(guān)鍵。當前的提前期主要依據(jù)經(jīng)驗制定，其中機加工班提前期為5天，熱處理班提前期為4天，磨工班提前期為2天。調(diào)度員在分解班組方案的同時進行流動瓶頸工序能力負荷評估，工序能力評估的手段是比照當日的可用工時總數(shù)和當日加工任務(wù)所需總工時數(shù)，其中可用公式等于可用設(shè)備臺數(shù)乘以單臺設(shè)備每日有效工作時間。如果可用工時大于加工負荷那么認為工序能力充裕，相反如果可用工時小于加工負荷那么工序能力缺乏，存在生產(chǎn)瓶頸。主要問題和挑戰(zhàn)BANAEPZAM(En)很好地執(zhí)行了MRP的理念。在利用Excel排程工具完成MRP方案方面，BANAEPZAM(Bn)已經(jīng)到達非常嫻熟的程度，在十幾年的實際工作中，他們也積累了非常豐富的經(jīng)驗。首先根據(jù)銷售方案和預測制定主生產(chǎn)方案，然后依據(jù)固定提前期制定班組分解方案，最后應用工序能力負荷分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸，再根據(jù)生產(chǎn)瓶頸調(diào)整生產(chǎn)方案或制定相應的瓶頸管理方法。公司同時根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗采取了很多靈活處理手段，如在一些瓶頸工序設(shè)置平安在制品等。圖4.根據(jù)提前期制定班組分解方案調(diào)度員在分解班組方案的同時進行流動瓶頸工序能力負荷評估，工序能力評估的手段是比照當日的可用工時總數(shù)和當日加工任務(wù)所需總工時數(shù)，其中可用公式等于可用設(shè)備臺數(shù)乘以單臺設(shè)備每日有效工作時間。如果可用工時大于加工負荷那么認為工序能力充裕，相反如果可用工時小于加工負荷那么工序能力缺乏，存在生產(chǎn)瓶頸。主要問題和挑戰(zhàn)BANAEPZAM(En)很好地執(zhí)行了MRP的理念。在利用Excel排程工具完成MRP方案方面，BANAEPZAM(Bn)已經(jīng)到達非常嫻熟的程度，在十幾年的實際工作中，他們也積累了非常豐富的經(jīng)驗。首先根據(jù)銷售方案和預測制定主生產(chǎn)方案，然后依據(jù)固定提前期制定班組分解方案，最后應用工序能力負荷分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸，再根據(jù)生產(chǎn)瓶頸調(diào)整生產(chǎn)方案或制定相應的瓶頸管理方法。公司同時根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗采取了很多靈活處理手段，如在一些瓶頸工序設(shè)置平安在制品等。首先根據(jù)生產(chǎn)訂單制定工序分解方案，然后執(zhí)行工序能力需求方案，依據(jù)工序能力負荷評估調(diào)整生產(chǎn)訂單。在這種模式下如果要消除工序能力負荷分析中的生產(chǎn)瓶頸企業(yè)方案員和調(diào)度員需要對生產(chǎn)訂單進行反復調(diào)整。即使通過反復調(diào)整滿足了工序能力負荷限制，在實際執(zhí)行中一旦發(fā)生設(shè)備能力競爭又會帶來生產(chǎn)瓶頸，造成訂單延遲。如果為了防止訂單延遲進行提前投料，這樣又會加長生產(chǎn)周期，使得生產(chǎn)控制更不穩(wěn)定。所以在以工序能力負荷評估進行的調(diào)度機制下即使?jié)M足了工序能力需求也會有生產(chǎn)瓶頸的發(fā)生。從企業(yè)的實際數(shù)據(jù)中也能找到充分的例如說明。從上圖看出，熱處理每日負荷分布圖可以看出該班組每日負荷都有很大起伏，很不均衡。實際執(zhí)行結(jié)果看每日任務(wù)完成率也很不穩(wěn)定，且大多沒有按實際方案完成，這些足以說明下達的每日生產(chǎn)方案并不符合該工序?qū)嶋H生產(chǎn)能力。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是由于根據(jù)MRP下達的生產(chǎn)方案沒有考慮實際生產(chǎn)過程中各種不確定因素以及由這些因素帶來的互相干擾的作用。綜合以上分析，由于多品種小批量模式下生產(chǎn)調(diào)度問題的復雜性，傳統(tǒng)的按照靜態(tài)工序能力負荷評估進行的調(diào)度機制由于不能解決設(shè)備沖突問題，不能使設(shè)備得到有效利用，從而造成產(chǎn)能損失，有效資源浪費。方案調(diào)度的不準確，同時帶來了物料采購的方案困難和準時補充庫存以保證汽車總裝廠的需求。LSAPS系統(tǒng)生產(chǎn)方案調(diào)度流程LSAPS系統(tǒng)的主要用戶包括物流部和生產(chǎn)部。物流部在制定總裝方案的時候主要考慮兩個因素，一個是市場需求，一個是企業(yè)產(chǎn)能，合理的生產(chǎn)方案應該是既滿足市場需求同時又能很好地和企業(yè)產(chǎn)能相匹配。客戶訂單通過銷售部傳達給物流部，物流部根據(jù)客戶訂單參考當前庫存和銷售預測制定總裝方案，然后物流部將該生產(chǎn)方案輸入到LSAPS系統(tǒng)中，通過LSAPS系統(tǒng)判斷將要下達的總裝方案是否合理，企業(yè)是否有能力完成，根據(jù)LSAPS系統(tǒng)的反應信息調(diào)整總裝方案。物流部最終確定總裝方案并輸入到LSAPS系統(tǒng)中，通知生產(chǎn)部組織生產(chǎn)，同時通知銷售部給客戶準確的交期答復，然后根據(jù)LSAPS反應的物料需求參考原料庫存組織物料采購。生產(chǎn)部調(diào)度員根據(jù)物流部下達的總裝方案通過LSAPS系統(tǒng)確定最優(yōu)的排程方案。調(diào)度員在LSAPS排程中將考慮更多的生產(chǎn)因素，如哪些方案已經(jīng)投料，哪些方案需要凍結(jié)等等。各生產(chǎn)班組通過LSAPS系統(tǒng)查看每日生產(chǎn)排程安排，由班長負責組織生產(chǎn)，并將生產(chǎn)結(jié)果反應到LSAPS系統(tǒng)中。調(diào)度員通過LSAPS系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)排程安排比照生產(chǎn)執(zhí)行情況對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控和總體協(xié)調(diào)。當出現(xiàn)嚴重影響正常生產(chǎn)的干擾因素時，如訂單變化〔插單和撤單〕、工作日歷調(diào)整、關(guān)鍵設(shè)備故障、外協(xié)件延遲等，如果影響因素足夠大需要進行重新排程時，由調(diào)度員將影響因素輸入到LSAPS系統(tǒng)中重新運行優(yōu)化排程即可。LSAPS工程實現(xiàn)的結(jié)果產(chǎn)能最大化實現(xiàn)產(chǎn)能最大化是企業(yè)信息化最重要的指標之一。經(jīng)過上線三個多月的實際考驗，正值公司生產(chǎn)旺季的7、8、9月，在工人兩班倒瓶頸設(shè)備工人三班倒的情況下，企業(yè)的近十臺相對瓶頸設(shè)備使用率連續(xù)保持在95%以上，根本逼近了企業(yè)的生產(chǎn)極限。針對BANAEPZAM(En)這樣的多品種、小批量、混線生產(chǎn)、工藝復雜的離散型汽車零部件制造業(yè)，這一成績創(chuàng)造了精益管理領(lǐng)域的奇跡，為離散型制造業(yè)樹立了典范。上圖：連續(xù)三個月關(guān)鍵設(shè)備的使用率眾所周知，生產(chǎn)方案排程的主要困難是眾多的約束條件、動態(tài)的需求、資源的變化等等。實現(xiàn)產(chǎn)能最大化的排程，付出了極其艱苦的努力。提升設(shè)備使用率從70%到95%是相對容易，假設(shè)從95%提升到99%是非常困難的。能夠滿足準確交貨期和最短的生產(chǎn)周期對于優(yōu)化調(diào)度已經(jīng)很難了，要再滿足眾多的約束同時讓相對瓶頸設(shè)備使用率逼近100%就極其困難了。本工程為滿足全部約束條件，僅僅在排程優(yōu)化算法的研發(fā)就十幾項。例如：工藝要求某兩個子部件在特定工序必須在一臺設(shè)備同時加工，之后，分別走假設(shè)干各自工序，之后又需要合并加工。例如：為了縮短生產(chǎn)周期，某兩工序間必須實現(xiàn)單件流。例如：某些工序必須實現(xiàn)最經(jīng)濟的批量處理。除此之外，還有中國特有的不確定的假期和企業(yè)靈活的工休調(diào)整；還要計算一些零部件需要屢次的外協(xié)加工以及物料供給的到貨時間，適應有限的工裝夾具的配合等等。精確到每個工序每個設(shè)備的詳細排程，是企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場量化管理的根底。只有在能夠準確量化的前提下,才有可能去進一步實現(xiàn)優(yōu)化，才能真正實現(xiàn)翻開生產(chǎn)現(xiàn)場管理的“黑箱〃。訂單準時交付按照月生產(chǎn)方案組織生產(chǎn)，訂單交付期的預期可以到達以小時計算。合理、準確、靈活并且是可執(zhí)行的生產(chǎn)方案企業(yè)的生產(chǎn)方案就是針對預期的生產(chǎn)訂單進行合理優(yōu)化的資源配置。過去長期以來，生產(chǎn)方案都是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和人工經(jīng)驗來做的。如果生產(chǎn)任務(wù)是靜態(tài)的，那么做生產(chǎn)方案并不是難事。但是，在市場經(jīng)濟環(huán)境下，訂單必須適應市場需求，因此針對動態(tài)的訂單做出合理的方案是非常困難的。尤其是在滿足訂單交貨期上，很多企業(yè)都無法找到一個可執(zhí)行的生產(chǎn)方案模式。在BANAEPZAM(En)，由于LSAPS系統(tǒng)的上線實施，做到了合理的、準確的、可執(zhí)行的生產(chǎn)方案。更為重要的是，它可以根據(jù)不同的決策做出不同的方案，對這些不同結(jié)果比照分析，以便最終提出最接近公司總體目標的生產(chǎn)方案。長期方案：企業(yè)可以根據(jù)市場預期，做出全年的、半年的、季度的生產(chǎn)方案。從這個長期方案中，企業(yè)可以清晰、量化的知道整體的資源配備情況是否合理，哪些資源在哪些時段是相對瓶頸，預測和解決生產(chǎn)瓶頸。由此，企業(yè)可以制定設(shè)備采購方案、設(shè)備維修方案、人員培訓方案。企業(yè)可以知道哪些物料在哪些時候需求量是多少，可以制定準確的物料米購方案。企業(yè)也可以調(diào)用過去一個時期的生產(chǎn)方案執(zhí)行的數(shù)據(jù)，對未來進行規(guī)劃和分析。短期方案：企業(yè)可以準確做出周方案、旬方案、月方案。對于訂單交付期可以預期到以小時計算。對于各個班組、各個設(shè)備、各種供給鏈方面的配置方案，都可以精確設(shè)計。由于企業(yè)生產(chǎn)訂單會隨時發(fā)生變化，經(jīng)常會插單和撤單。短期方案可以靈活處理這些變化，均衡企業(yè)利益和客戶利益。由于方案是可執(zhí)行可預期的，所以，LSAPS系統(tǒng)可以大大增強客戶滿意度，增強企業(yè)的市場競爭力。新產(chǎn)品的試制是企業(yè)經(jīng)常的行為。新產(chǎn)品的試制方案可以通過系統(tǒng)依據(jù)設(shè)備資源的現(xiàn)狀靈活插入到車間班組。

Hf|?HlWE-<KI_4WKmrMilHf|?HlWE-<KI_4WKmrMil統(tǒng)一的信息平臺：企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理的的諸多問題涉及很多部門，例如，銷售、生產(chǎn)、物流、倉儲等部門在作出決策的時候，依據(jù)不同信息，各個部門之間會產(chǎn)生矛盾。尤其是得不到生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，作出決策常常發(fā)生滯后和誤差。LSAPS系統(tǒng)為企業(yè)建立了統(tǒng)一的信息平臺，并且所有的人員都可以看到實時的準確的信息，可以交流各個部門的需求，大大提高了作業(yè)效率。生產(chǎn)周期控制在制品庫存為零的情況下，LSAPS提供了優(yōu)化的方案調(diào)度，使訂單的平均生產(chǎn)周期縮短了七分之一。準確的物料需求管理在LSAPS提供了精準的生產(chǎn)方案，BANAEPZAM（mn）實現(xiàn)了準確有效的物料需求管理。1、企業(yè)對眾多的外協(xié)供給商可以提出準確的需求時間和數(shù)量。另一方面，當外協(xié)零部件不能準時準量到位時，LSAPS可以快速響應，實施科學有效的調(diào)整并給出新的預期供決策參考。2、LSAPS系統(tǒng)可以給出準確的交貨預期，并縮短了生產(chǎn)周期，因此杜絕了在制品庫存。3、 準確的生產(chǎn)方案，公司將可以將成品庫存設(shè)計為最小化。4、 具備準確的生產(chǎn)方案，企業(yè)大大提高原材料儲藏的精準，減少不必要的原材料庫存。5、 保證了生產(chǎn)過程中準確的物料流轉(zhuǎn)，讓下料、領(lǐng)料、工序之間的流轉(zhuǎn)有序進行。實現(xiàn)了持續(xù)改良的精益生產(chǎn)管理BANAEPZAM(En)實施LSAPS工程最大的意義在于，企業(yè)擁有了一個能持續(xù)改良，實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率和效益、降低本錢、減少庫存、提高質(zhì)量的管理最有效的工具。LSAPS適應了企業(yè)精益管理的各個階段的需求。LSAPS可以在各個關(guān)鍵節(jié)點上把握生產(chǎn)現(xiàn)場的節(jié)奏，逐步理順流程，幫助企業(yè)找到影響整個系統(tǒng)的關(guān)鍵問題，并分析解決問題，形成一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題；再發(fā)現(xiàn)問題，再解決問題的良性循環(huán)的管理機制和環(huán)境。LSAPS工程成功的原因LSAPS工程在BANAEPZAM(Bn)的實施成功，有很多珍貴的經(jīng)驗。這些經(jīng)驗的總結(jié)有助于分析工業(yè)企業(yè)實施信息化工程的因果關(guān)系。BANAEPZAM(En)主要領(lǐng)導勇于改革創(chuàng)新的理念、激情和決心生產(chǎn)現(xiàn)場管理直接關(guān)系到企業(yè)的命脈，在這個領(lǐng)域?qū)嵤└母镄枰挟斁薮蟮娘L險。尤其是LSAPS從企業(yè)實踐角度還處在一個非常美好的概念和軟件原型狀態(tài)，過去僅僅在工序簡單、單層BOM的生產(chǎn)管理中有少數(shù)案例，在復雜的離散型制造業(yè)幾乎沒有先例。更大的風險還在于，軟件供給商一一北京施達優(yōu)技術(shù)是一個三年前才進入中國的美資公司，海外的案例在中國沒有說服力。BANAE實施LSAPS等于在中國第一個“吃螃蟹〃的人。但是，BANAEPZAM(En)**總經(jīng)理、***副總經(jīng)理看到企業(yè)存在的問題，勇于改革，敢于創(chuàng)新，要更上一層樓，要做世界上管理第一流的企業(yè)。就是這種巨大的改革激情和決心以及敢于承當失敗的責任意識，是本工程成功的最主要原因。BANAEPZAM(En)具備很好的企業(yè)管理根底企業(yè)實施精益管理是一個漸進的過程，不可能一步登天。之所以本工程能夠到達同類企業(yè)從未有的高度，與企業(yè)原有管理根底直接相關(guān)。作為有美國企業(yè)管理和軍工企業(yè)管理雙重背景的公司，非常重視企業(yè)的管理現(xiàn)代化，具有改革創(chuàng)新的榮耀傳統(tǒng)。早在十多年前，企業(yè)就率先花費巨資引進了ER