基于生產(chǎn)物流瓶頸的生產(chǎn)排程解析

吳廣為

摘 要：生產(chǎn)排程是否合理直接決定著生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行的程度，尤其是在當(dāng)前面臨著生產(chǎn)物流瓶頸問題，加大了排程難度。為實(shí)現(xiàn)精確化生產(chǎn)排程，文章提出了生產(chǎn)計(jì)劃在ERP系統(tǒng)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)，首先分析了某公司的實(shí)際狀況，以及排程方式的缺陷，然后設(shè)計(jì)了一種新的生產(chǎn)排程思路。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)物流瓶頸；生產(chǎn)排程；ERP系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）23-0124-02

生產(chǎn)排程是將生產(chǎn)任務(wù)分配至生產(chǎn)資源的一個(gè)過程，指綜合物料、設(shè)備等因素考慮，合理安排各項(xiàng)任務(wù)的生產(chǎn)順序，制定可行的生產(chǎn)計(jì)劃，以提高生產(chǎn)效率。當(dāng)前市場競爭日益激烈，消費(fèi)者的需求逐漸多樣化，很多企業(yè)相繼轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，進(jìn)行小批量、多品種生產(chǎn)，增加了生產(chǎn)排程的難度。近些年來，物流瓶頸問題備受重視，主導(dǎo)著整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。為解決這一問題，需引進(jìn)企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），該系統(tǒng)以供應(yīng)鏈管理思想為核心，是對(duì)物料需求計(jì)劃的改進(jìn)。如何在該系統(tǒng)中進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃的精確排程是當(dāng)前考慮的重點(diǎn)。

1 實(shí)例分析

1.1 生產(chǎn)方式

某爐臺(tái)生產(chǎn)公司采用離散型生產(chǎn)模式，型料部門設(shè)計(jì)產(chǎn)能很高，但產(chǎn)量明顯跟不上。人員和設(shè)備的閑忙時(shí)間不定，生產(chǎn)成本居高不下；難以準(zhǔn)確預(yù)測未來機(jī)臺(tái)產(chǎn)能負(fù)荷，無法均衡分配產(chǎn)能。在該生產(chǎn)模式下，生產(chǎn)工序冗長，前后要經(jīng)過20多道流程，且具有變動(dòng)性，經(jīng)常會(huì)因異常而切換工序；生產(chǎn)任務(wù)復(fù)雜，包括日常型料訂單生產(chǎn)，以及公司科研試驗(yàn)所需的型料試制、公司型料訂單的打樣、來料加工、協(xié)力廠商型料生產(chǎn)出現(xiàn)異?；蚱焚|(zhì)異常時(shí)的緊急補(bǔ)貨等，而且進(jìn)度急、資源消耗多，會(huì)打亂原來的計(jì)劃；約束條件較多，如原料質(zhì)量、設(shè)備性能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等，往往會(huì)導(dǎo)致訂單在規(guī)定期內(nèi)無法完成。

1.2 訂單狀況

型料訂單整體呈現(xiàn)出批量小、品種多的特點(diǎn)，且急單較多，訂單結(jié)構(gòu)不均衡。訂單每天都有，隨機(jī)性十分明顯，訂單變更頻繁，計(jì)劃總是跟不上變化；常出現(xiàn)插單的情況，使得計(jì)劃調(diào)整難度增加；因交貨周期較短，易出現(xiàn)延期交貨的情況，難以準(zhǔn)確回答客戶的交貨期。

高訂單達(dá)成率可反映出一個(gè)企業(yè)的綜合實(shí)力，而精確排程是高訂單達(dá)成率的必要條件。所以公司需要的就是在可以容忍的時(shí)間內(nèi)排出一個(gè)最優(yōu)化的生產(chǎn)計(jì)劃?？紤]到每天都有新訂單，或有緊急訂單插單的情況，必須制定準(zhǔn)確的排程，并且在1個(gè)工作日內(nèi)回復(fù)客戶納期。

1.3 生產(chǎn)排程的復(fù)雜性。

詳細(xì)生產(chǎn)排程的結(jié)果是“生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃”，是針對(duì)每個(gè)人員每個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)資源的工作計(jì)劃。作業(yè)計(jì)劃必須滿足在生產(chǎn)工藝上不能有半點(diǎn)差錯(cuò)。

①工序之間必須滿足特定的邏輯關(guān)系，以及要求某些工序必須連續(xù)、同時(shí)、或者間隔進(jìn)行等等，這是對(duì)作業(yè)計(jì)劃最基本的要求。

②作業(yè)計(jì)劃必須滿足資源能力限制，一種資源在一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能干一件事情，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃中不能有資源沖突。

③作業(yè)計(jì)劃必須滿足物料供應(yīng)的限制，沒有原材料不能開始生產(chǎn)，也就是說作業(yè)計(jì)劃必須同時(shí)滿足多種復(fù)雜的約束條件。

2 手工排程的不足之處

2.1 標(biāo)準(zhǔn)的ERP系統(tǒng)計(jì)劃模型

標(biāo)準(zhǔn)的ERP系統(tǒng)計(jì)劃模型是基于無限產(chǎn)能進(jìn)行計(jì)算的，而企業(yè)資源有限，針對(duì)公司現(xiàn)狀，顯然不能滿足生產(chǎn)要求。所以它不能替代有時(shí)間進(jìn)度的生產(chǎn)排程。另外，ERP系統(tǒng)以生產(chǎn)為核心，其關(guān)鍵不是生產(chǎn)計(jì)劃，而是將計(jì)劃分成若干具體的過程，及生產(chǎn)排程。因此，如何解決生產(chǎn)排程技術(shù)瓶頸的問題顯得尤為重要。

2.2 EXCEL手工排程

先將訂單從ERP系統(tǒng)中導(dǎo)出，然后按照各自屬性復(fù)制到不同的EXCEL表中進(jìn)行預(yù)排程；若客戶同意訂單交期，則將預(yù)排程結(jié)果轉(zhuǎn)化為正式計(jì)劃。若不同意訂單交期，則重新排程回復(fù)訂單交期。

這種手工排程存在很多缺陷，如訂單數(shù)量過多且具有變動(dòng)性，容易漏單；零件不同，消耗資源的程度也不同，會(huì)產(chǎn)生較大的生產(chǎn)效率差異。難以保證排程的精確性，與實(shí)際有誤差；生產(chǎn)排程時(shí)間較長，回復(fù)客戶納期慢，效率低；手工排程對(duì)操作人員依賴性很強(qiáng)。操作人員個(gè)人能力越強(qiáng)，對(duì)生產(chǎn)越熟悉，排程結(jié)果就越精確；對(duì)只能在某一固定爐型上生產(chǎn)的零件，手工排程易排錯(cuò)生產(chǎn)線；與ERP系統(tǒng)是兩個(gè)平臺(tái)，ERP系統(tǒng)不能從兩個(gè)平臺(tái)取數(shù)做成報(bào)表以監(jiān)控計(jì)劃。

3 離散型生產(chǎn)計(jì)劃在ERP中的生產(chǎn)排程設(shè)計(jì)思路

3.1 選擇排程規(guī)則

在排程時(shí)需抓住重點(diǎn)，按照工序的重要程度進(jìn)行排程。一般說來，關(guān)鍵程序只要能夠穩(wěn)定進(jìn)行，就不會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃。首先，排程方向決定著工作排在資源上的位置，以及選取工作的先后順序。通常包括正排、倒排和正倒混合排3中形式；其次，綜合負(fù)荷生產(chǎn)線、訂單量與訂單結(jié)構(gòu)等因素考慮，型料生產(chǎn)選擇以關(guān)鍵工序壓型進(jìn)行正向、倒向混合排程的方式。

3.2 建立生產(chǎn)工藝基本資料

生產(chǎn)工藝信息是計(jì)劃排產(chǎn)依賴的重要依據(jù)，包括生產(chǎn)爐型、單位時(shí)間產(chǎn)量和備料前置期等。該環(huán)節(jié)分為兩步：先在系ERP統(tǒng)中建立一個(gè)表（料號(hào)爐號(hào)產(chǎn)能維護(hù)作業(yè)），內(nèi)容有產(chǎn)品料號(hào)、良品率、備料前置期，排程時(shí)依據(jù)這些信息計(jì)算產(chǎn)能消耗；然后在ERP系統(tǒng)中建立一個(gè)表（特定爐號(hào)維護(hù)作業(yè)），內(nèi)容有產(chǎn)品料號(hào)、特定爐號(hào)等信息。在預(yù)排程平臺(tái)可料號(hào)帶出特定爐號(hào)信息，排程選定生產(chǎn)線須以此為依據(jù)。

3.3 合理設(shè)置工作歷

工作歷連續(xù)地給出了有效的實(shí)際工作日編號(hào)，是計(jì)劃排產(chǎn)過程中一切生成與執(zhí)行的時(shí)間基準(zhǔn)，主要包括工作日、公休日、節(jié)假日以及加班日期等相關(guān)信息。需要在系統(tǒng)中建立一個(gè)表（生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)間設(shè)定維護(hù)作業(yè)），內(nèi)容有各爐臺(tái)每天分配的運(yùn)行時(shí)間，默認(rèn)每天換模時(shí)間為2 h，周一至周六運(yùn)行時(shí)間默認(rèn)為22 h。

3.4 建立預(yù)排程平臺(tái)

命名為爐號(hào)及料號(hào)小時(shí)產(chǎn)能設(shè)定維護(hù)作業(yè)。主要包括以下內(nèi)容。

①計(jì)劃需求的來源。主要來自于訂單，還有一些臨時(shí)性生產(chǎn)任務(wù)如試制、來料加工等。

②料件信息。包括產(chǎn)品名稱、版本號(hào)、規(guī)格等。

③工藝信息。包括料件小產(chǎn)能、備料提前期和特定爐號(hào)等。

④預(yù)排程信息。包括預(yù)計(jì)可用量、爐號(hào)和優(yōu)先順序。

3.5 建立排程平臺(tái)

命名為生產(chǎn)計(jì)劃維護(hù)作業(yè)。經(jīng)過預(yù)排程后，每生產(chǎn)線都按順序安排了加工對(duì)象，由于產(chǎn)品的備料前置期已知，同時(shí)各生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)間已預(yù)先設(shè)置，即可按一定規(guī)則計(jì)算出生產(chǎn)線的累積負(fù)荷，得出產(chǎn)品加工的開始、完工時(shí)間。排程的計(jì)算邏輯為。

①備料前置期。當(dāng)“日歷日期+備料前置期”超過了產(chǎn)能累計(jì)負(fù)荷日時(shí)，生產(chǎn)排程依“日歷日期+備料前置期”往后排程。

②需生產(chǎn)數(shù)。從爐號(hào)及料號(hào)小時(shí)產(chǎn)能設(shè)定維護(hù)作業(yè)帶過來的需生產(chǎn)數(shù)可手動(dòng)修改，以滿足訂單變更需要，若訂單取消，將需生產(chǎn)數(shù)改為0，則此訂單不參與計(jì)算。

③壓制開始日期。取該訂單生產(chǎn)排程的第一天日期，當(dāng)“產(chǎn)能累計(jì)負(fù)荷日”超過“日歷日期+備料前置期”時(shí)，生產(chǎn)排程第一天就是“產(chǎn)能累計(jì)負(fù)荷日”，否則生產(chǎn)排程第一天按““日歷日期+備料前置期”算。

④壓制結(jié)束日期。取該訂單排程的最后一天日期。

⑤完工期。完工期=壓制結(jié)束日期+8（后工程生產(chǎn)平均周期為8 d），可手動(dòng)修改。

⑥生產(chǎn)工時(shí)。生產(chǎn)工時(shí)=需生產(chǎn)數(shù)/小時(shí)產(chǎn)能/壓型良品率

⑦優(yōu)先順序。排程時(shí)依生產(chǎn)線爐號(hào)+優(yōu)先順序號(hào)逐個(gè)往后計(jì)算產(chǎn)能消耗。

⑧排產(chǎn)按鈕。在確定各生產(chǎn)線訂單排程優(yōu)先順序后，點(diǎn)擊排產(chǎn)按鈕系統(tǒng)才開始排程計(jì)算。

⑨修改開始?jí)褐迫掌?。?duì)訂單插單或已排計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，需系統(tǒng)重新排程時(shí)，可在修改開始?jí)褐迫掌诰S護(hù)需插單生產(chǎn)的日期，再點(diǎn)擊插單排產(chǎn)按鈕系統(tǒng)即重新生產(chǎn)排程計(jì)算。

3.6 排程規(guī)則

①各生產(chǎn)線每日產(chǎn)能即計(jì)劃設(shè)置的運(yùn)行時(shí)間，訂單對(duì)產(chǎn)能的消耗可依據(jù)其所需生產(chǎn)工時(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)運(yùn)行時(shí)間的消耗。

②修改開始?jí)褐迫掌诘挠唵卧谂懦虝r(shí)優(yōu)先計(jì)算（即滿足插單要求）。

③產(chǎn)能計(jì)算時(shí)考慮備料前置時(shí)間。如訂單W015數(shù)量7 000件，B爐生產(chǎn)，備料前置期10 d，若日歷日期為9月9日，則訂單W015從9月20日開始?jí)褐啤?/p>

3.6 生產(chǎn)計(jì)劃表打印

系統(tǒng)中的排程結(jié)果需打印配發(fā)各工序予以執(zhí)行，生管人員、營銷人員需查詢生產(chǎn)線排產(chǎn)情況，系統(tǒng)中的排程結(jié)果以單據(jù)的形式一張張的保存在數(shù)據(jù)庫中，查詢結(jié)果是單個(gè)的，不直觀，因此需要開發(fā)專門報(bào)表呈現(xiàn)的查詢。

查詢條件可按爐號(hào)、訂單單號(hào)、客戶編號(hào)、起始日期、截止日期單條件查詢，也可組合查詢。

生產(chǎn)計(jì)劃維護(hù)作業(yè)的排程結(jié)果是按日期橫向排列，這樣便于排程人員掌控生產(chǎn)線整體排產(chǎn)情況。但打印配發(fā)執(zhí)行的計(jì)劃是取2～3 d所有生產(chǎn)線的排程結(jié)果，且型料訂單批量小，同一條生產(chǎn)線往往1 d壓制幾個(gè)訂單，顯然橫向排列不直觀且單張A4紙打印不下。因此查詢打印界面需將生產(chǎn)計(jì)劃維護(hù)作業(yè)的排程結(jié)果轉(zhuǎn)化為以生產(chǎn)日期+爐號(hào)的順序縱向排列。

4 結(jié) 語

離散型生產(chǎn)計(jì)劃在ERP中的生產(chǎn)排程的設(shè)計(jì)可有效解決漏單、急插單、延誤交貨日期等問題?？s短了排程時(shí)間，且排程更加精確，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理；降低了生產(chǎn)排程對(duì)個(gè)人能力的依賴，應(yīng)對(duì)緊急插單的能力增強(qiáng)；而且系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，可見，此次生產(chǎn)排程設(shè)計(jì)合理可行。

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