基于精益生產(chǎn)的物料與計劃研究

隋永峰 王樹青

（煙臺中集來福士海洋工程有限公司 煙臺264000）

引 言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，國內(nèi)制造業(yè)的管理思想也發(fā)生了巨大的變化，精益生產(chǎn)被廣泛學(xué)習(xí)和采用。精益生產(chǎn)（Lean Production）是源于日本豐田的一種生產(chǎn)管理方式，經(jīng)過眾多知名制造企業(yè)研究、應(yīng)用并發(fā)展，形成了精益生產(chǎn)理論和生產(chǎn)管理體系。精益生產(chǎn)是通過人、機、料、法、環(huán)（人，即制造產(chǎn)品的人員；機，指制造產(chǎn)品所用設(shè)備；料，指制造產(chǎn)品所用原材料；法，指制造產(chǎn)品所用方法；環(huán)，指產(chǎn)品制造過程中所處環(huán)境）等資源的最優(yōu)化組合，達到以最低的資源投入，獲取最大的產(chǎn)出效益。

目前精益生產(chǎn)不但應(yīng)用在汽車及零部件企業(yè)，在其他制造行業(yè)也在廣泛采用，比如對海洋工程裝備制造業(yè)的生產(chǎn)管理也具有較高的指導(dǎo)和參考價值。通過精益生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)進程中存在的問題，消除造船過程中各種無效工時和資源的浪費，提高勞動效率和資源利用率；從而縮短造船周期，減少造船過程中成本的投入，提高造船效益。［1］

1 生產(chǎn)管理現(xiàn)狀及原因分析

1.1 生產(chǎn)管理現(xiàn)狀

陸上資源的減少使石油天然氣勘探開采由陸地轉(zhuǎn)到海洋，海洋工程裝備制造業(yè)得到了迅猛發(fā)展。2008年經(jīng)濟危機后，海洋工程裝備市場經(jīng)過幾年高油價帶來的項目建造高峰后陷入低谷。市場對于單一的系列化海工裝備的需求大幅減少，訂單多以定制化、首制產(chǎn)品為主。

作為勞動、資源和技術(shù)密集型行業(yè)，許多海洋裝備制造企業(yè)逐步采用了現(xiàn)代造船模式，即以“中間產(chǎn)品”為導(dǎo)向，以統(tǒng)籌優(yōu)化理論為指導(dǎo)，應(yīng)用成組技術(shù)原理，按區(qū)域組織生產(chǎn)，殼（船體和上層建筑）、舾（裝）、涂（裝）作業(yè)在空間上分道、時間上有序，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、管理一體化，均衡、連續(xù)地總裝造船［2］。但對于非系列化的產(chǎn)品，企業(yè)生產(chǎn)一般采用邊設(shè)計、邊采購、邊生產(chǎn)的“三邊”模式，這就造成了物料、人力、生產(chǎn)計劃不一致，具體表現(xiàn)為：

（1）項目建造過程中生產(chǎn)需求計劃與材料、設(shè)備到貨時間不符，導(dǎo)致設(shè)備及材料存貨量大且?guī)忑g長，庫存成本占項目總成本比例高，或者出現(xiàn)急需的物料到貨時間無法保證的待工浪費及成本增加；

（2）計劃達成率低。其中殼（鋼板切割、零件預(yù)制、分片組裝、分段合攏）、舾（輪機、管路安裝、電氣安裝、通風(fēng)、內(nèi)部裝修）、涂等各專業(yè)計劃與主計劃匹配度低；

（3）人力工時高。人力計劃工時與實動工時不匹配，工時消耗居高不下，協(xié)調(diào)類異常工時高，造成項目勞務(wù)、管理成本高。

1.2 原因分析

第一，在訂單減少、首制產(chǎn)品為主的市場環(huán)境下，邊設(shè)計邊采購邊生產(chǎn)的模式雖然滿足了客戶的要求，但這種模式造成建造過程中的上下游各專業(yè)單線溝通，專業(yè)間協(xié)調(diào)性不理想，以及信息共享少、傳遞周期長的局面，從而影響生產(chǎn)節(jié)奏，生產(chǎn)效率無法得到保障。

第二，物料是影響生產(chǎn)進度的關(guān)鍵因素，在生產(chǎn)過程中未及時配送或者配送的物料質(zhì)量不合格，工序也無法順利開展。邊設(shè)計邊采購使物料到貨計劃的顆粒度及到貨時間和生產(chǎn)計劃的顆粒度及需求時間不匹配，是造成物料無法按時到貨的主要原因。其中，物料晚到貨致使生產(chǎn)急用物料配送不到生產(chǎn)現(xiàn)場，延誤生產(chǎn)時機；而過早到貨則會出現(xiàn)物料長期占用倉庫的情況，大量的庫存積壓不僅占用場地，也占用大量項目資金，造成巨大的浪費。此處也暴露出對異常變更或修改的應(yīng)變能力不足，以及缺乏預(yù)防措施等問題。

第三，生產(chǎn)設(shè)計沒有形成滿足該模式的圖紙標(biāo)準(zhǔn)，在實際生產(chǎn)中對生產(chǎn)現(xiàn)場的指導(dǎo)不足。而生產(chǎn)部門又缺少完善的工時標(biāo)準(zhǔn)，日常生產(chǎn)人力計劃制定時未充分基于工時標(biāo)準(zhǔn)，造成人力計劃偏差大。

計劃管理體系是每個企業(yè)正常運行的核心要素之一。生產(chǎn)計劃綜合了生產(chǎn)所需的人、料、設(shè)施等各類資源，用于指導(dǎo)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)任務(wù)。生產(chǎn)、物料、人力計劃的不統(tǒng)一，造成生產(chǎn)計劃不準(zhǔn)確，并引發(fā)各種異常問題。對于生產(chǎn)中的異常問題，需要標(biāo)準(zhǔn)化的再發(fā)防止以及糾錯等工作方法來解決。

基于此，A 公司基于精益生產(chǎn)理論，以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，對流程和作業(yè)進行改善，減少由于物料、人力、生產(chǎn)計劃不統(tǒng)一造成的浪費，實現(xiàn)精益生產(chǎn)，增強企業(yè)競爭力。

2 實行精益生產(chǎn)的必要性及措施

精益生產(chǎn)的核心是消除一切無效勞動和浪費，通過不斷地降低成本、提高質(zhì)量、增強生產(chǎn)靈活性、實現(xiàn)無廢品和零庫存等手段確保企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。在物料供應(yīng)方面，采取與大量生產(chǎn)方式截然不同的方法，與物料供應(yīng)商保持長期穩(wěn)定的全面合作關(guān)系，包括資金合作、技術(shù)合作以及人員合作，形成命運共同體。在產(chǎn)品設(shè)計方面，強調(diào)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、工藝、制造等不同部門之間的信息溝通和并行開發(fā)，這種并行開發(fā)還擴大至物料供應(yīng)商，充分利用它們的開發(fā)能力，以縮短開發(fā)周期降低成本。

精益生產(chǎn)方式是以最大限度地減少企業(yè)生產(chǎn)所占用的資源和降低企業(yè)管理和運營成本為主要目標(biāo)的生產(chǎn)方式，簡稱JIT（Just in time），即在需要時，按需要的量，生產(chǎn)所需的產(chǎn)品。其基本思想是生產(chǎn)計劃、物料計劃和人力計劃控制及庫存的管理，追求無庫存或庫存達到最小的生產(chǎn)系統(tǒng)。JIT 的基本特點其一是均衡化生產(chǎn)，即物流在各作業(yè)之間、生產(chǎn)線之間、工序之間、車間之間均衡地流轉(zhuǎn)。為達到均衡化，采用月計劃、日計劃管理，并根據(jù)需求變化及時對計劃進行調(diào)整。二是合理利用生產(chǎn)資源，包括勞動力資源和物料資源。當(dāng)市場需求波動時，勞動力資源需求也作相應(yīng)調(diào)整，物料資源在產(chǎn)品設(shè)計時就考慮采購納期、制造問題等。

基于精益生產(chǎn)的思想，以生產(chǎn)計劃為主線帶動人力計劃和物料計劃，可以將生產(chǎn)過程中的物料在需要時準(zhǔn)時送達，將加工完成的中間產(chǎn)品直接配送至下一環(huán)節(jié)投入生產(chǎn)，以降低中間產(chǎn)品的存放時間。通過精益生產(chǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃與物流計劃、人力計劃的高度契合，使生產(chǎn)過程整體優(yōu)化，理順物流，消除無效勞動與浪費，有效利用資源，達到用最少的投入實現(xiàn)最大產(chǎn)出的目的。因此，實行精益生產(chǎn)是海工裝備制造企業(yè)發(fā)展的必由之路。

2.1 生產(chǎn)計劃與人力計劃的統(tǒng)一

以定額工時為橋梁，搭建生產(chǎn)計劃和人力計劃統(tǒng)一的紐帶，如圖1 所示。建立人力工時數(shù)據(jù)匯報體系，各專業(yè)按時準(zhǔn)確匯報實際作業(yè)工時。根據(jù)作業(yè)工時數(shù)據(jù)制定各專業(yè)定額工時，并在項目中進行測試、修改、優(yōu)化和定稿，從而形成各專業(yè)定額工時標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 生產(chǎn)計劃與人力計劃的統(tǒng)一

項目開始前，首先根據(jù)定額工時標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)計劃制定人力計劃，再通過人力計劃重新調(diào)整生產(chǎn)計劃，在生產(chǎn)過程中安排適合的項目作業(yè)人力，從而控制項目勞務(wù)成本。

2.2 生產(chǎn)計劃與物料計劃的統(tǒng)一

庫存管理是供應(yīng)鏈的一環(huán)，也是最基本的一環(huán)。就制造業(yè)而言，加強庫存管理，可縮短并逐步消除原材料、半成品、成品的滯留時間，減少無效作業(yè)和等待時間，防止缺貨，提高客戶對“質(zhì)量、成本、交期”三大要素的滿意度［3］。

物料是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，物料管理也應(yīng)有完善的流程確保物料的正常供應(yīng)，保障生產(chǎn)的順利進行。采購部門建立了標(biāo)準(zhǔn)物資納期，實現(xiàn)物資到貨計劃的有效指導(dǎo)。同時建立“供應(yīng)商協(xié)同平臺”，與物料到貨管控系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，縮短信息流轉(zhuǎn)周期。

圖2 生產(chǎn)計劃與物料計劃的統(tǒng)一

以“物料到貨管控系統(tǒng)”為生產(chǎn)計劃和物料計劃間的橋梁將二者統(tǒng)一，如圖2 所示。技術(shù)、生產(chǎn)、采購共同維護“物料到貨管控系統(tǒng)”，三方無縫連接，保證物料計劃的時效性和準(zhǔn)確性。根據(jù)物料計劃提前調(diào)整生產(chǎn)計劃，保證現(xiàn)場生產(chǎn)的有序進行。將生產(chǎn)計劃與物料托盤相關(guān)聯(lián)，確定各階段的物料需求時間，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃與需求計劃的同步，保證按需到貨。

2.3 精益設(shè)計

精益設(shè)計是在設(shè)計階段基于精益生產(chǎn)的思想，以減少浪費和合理利用資源為原則，基于現(xiàn)代造船模式進行設(shè)計。精益設(shè)計是精益生產(chǎn)的重要組成部分，在邊設(shè)計邊生產(chǎn)的情況下，精益設(shè)計尤其重要。實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)計和生產(chǎn)需求順序的同步是保證生產(chǎn)計劃順利進行的前提。

現(xiàn)階段為實現(xiàn)同步在精益設(shè)計方面開始實行技術(shù)圖紙標(biāo)準(zhǔn)化（托盤化），參見圖3。規(guī)范技術(shù)圖紙中的信息，建立托盤化生產(chǎn)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，保證生產(chǎn)和設(shè)計單位（托盤）統(tǒng)一，生產(chǎn)計劃關(guān)聯(lián)至托盤，技術(shù)按生產(chǎn)需求順序下發(fā)基礎(chǔ)設(shè)計信息，實現(xiàn)生產(chǎn)和設(shè)計的同步化和生產(chǎn)均衡化。同時運用成組技術(shù)原理，合理設(shè)計單件流水生產(chǎn)作業(yè)量，便于計算出生產(chǎn)節(jié)拍。

圖3 技術(shù)圖紙托盤化示例

2.4 人力計劃與物料計劃的統(tǒng)一

依托于標(biāo)準(zhǔn)化托盤，根據(jù)核算的定額工時和生產(chǎn)計劃下發(fā)給各班組進行派工，實現(xiàn)人力計劃與物料計劃的統(tǒng)一（參見圖4）。

圖4 生產(chǎn)計劃與物料計劃的統(tǒng)一

邊設(shè)計、邊采購、邊生產(chǎn)的“三邊”模式下，通過生產(chǎn)計劃、人力、物料計劃的梳理，找出建造中最長周期的路線作為基準(zhǔn)計劃。在基準(zhǔn)計劃中列出影響計劃的關(guān)鍵點，實施關(guān)鍵路徑管理。每周對三大計劃進行點檢，對關(guān)鍵路徑和物料作重點關(guān)注。對于無法避免的晚到貨情況，在基準(zhǔn)計劃基礎(chǔ)上根據(jù)實際情況對三大計劃進行修正，保證計劃的正常運行。此外，通過對供應(yīng)商存貨產(chǎn)生的成本進行適當(dāng)補償或讓步、FAT（工廠驗收）改為到現(xiàn)場驗收從而縮短供貨時間等措施來保證生產(chǎn)前準(zhǔn)備。

以計劃管理為導(dǎo)向，建立如圖5 所示生產(chǎn)、物料、人力計劃統(tǒng)一管理體系，有效提升了專業(yè)間信息的協(xié)調(diào)性，貫通了生產(chǎn)、圖紙、物料計劃，保證均衡、節(jié)拍生產(chǎn)，實現(xiàn)效率最大化。

圖5 物料、生產(chǎn)、人力計劃統(tǒng)一體系

3 結(jié) 語

本文對某海洋工程裝備制造公司目前生產(chǎn)方式中物料計劃、人力計劃及生產(chǎn)計劃不統(tǒng)一、庫存高等問題進行分析，制定出基于精益生產(chǎn)理論的改進方案，完善精益設(shè)計，搭建海洋工程裝備制造企業(yè)計劃物流體系，實現(xiàn)了生產(chǎn)計劃、人力計劃、物料計劃的統(tǒng)一，達成了企業(yè)精益生產(chǎn)供應(yīng)鏈，實現(xiàn)了低存貨運營和高效生產(chǎn)。

以計劃管理為基礎(chǔ)，以精益生產(chǎn)思想為導(dǎo)向建立物料、人力、生產(chǎn)統(tǒng)一的計劃管理體系，在當(dāng)今產(chǎn)品定制化、首制產(chǎn)品常態(tài)化的市場環(huán)境下對于海洋裝備制造企業(yè)提升核心競爭力具有重要意義。