車間作業(yè)計(jì)劃(Production Activity Control,PAC)是依據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃(MPS)而編制的具體執(zhí)行工作方案,它把車間的生產(chǎn)任務(wù)落實(shí)到每個(gè)人、每臺(tái)設(shè)備上,是車間組織生產(chǎn)的依據(jù),也是企業(yè)管理中最重要的部分。PAC的實(shí)施貫穿于生產(chǎn)系統(tǒng)的各道工序,受很多因素的制約。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜程度的提高,PAC的實(shí)施與調(diào)度也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。本文應(yīng)用車間作業(yè)調(diào)度方法,針對(duì)當(dāng)前PAC與調(diào)度中存在的問(wèn)題進(jìn)行研究,為企業(yè)提供優(yōu)化的生產(chǎn)作業(yè)排序和車間作業(yè)調(diào)度策略,從實(shí)踐與理論方面提升PAC及其調(diào)度水平,以提高制造系統(tǒng)的運(yùn)行效率,增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
PAC與車間調(diào)度的內(nèi)涵與特點(diǎn)
PAC系統(tǒng)是一個(gè)高度復(fù)雜的系統(tǒng),它有效地綜合了機(jī)械、信息、網(wǎng)絡(luò)等資源。制定PAC是為了使生產(chǎn)設(shè)備、物料、人員和信息四者匹配,實(shí)現(xiàn)車間均衡、協(xié)調(diào)、持續(xù)生產(chǎn)。在PAC生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程中,決策部門需要根據(jù)車間的生產(chǎn)能力及其它資源的使用等反饋情況不斷地調(diào)整PAC,而調(diào)整計(jì)劃貫穿于企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的全過(guò)程。因此,要最大限度地發(fā)揮生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性潛力,滿足市場(chǎng)需求。
1.1 PAC與車間調(diào)度的界定與內(nèi)涵
PAC的編制包括確定操作順序、分配資源和制定期量標(biāo)準(zhǔn)等。PAC與車間調(diào)度問(wèn)題是一個(gè)典型的任務(wù)集,包括資源集、約束條件集、性能指標(biāo)集。其中,資源集包括人員、設(shè)備、工具和材料等,而每臺(tái)設(shè)備可以完成一種或多種作業(yè),不同設(shè)備能完成的作業(yè)集可能相同也可能不同;約束條件集用以規(guī)定生產(chǎn)過(guò)程中需要的條件,如任務(wù)的優(yōu)先級(jí)、每個(gè)作業(yè)要求完成的時(shí)間、資源的能力、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等;性能指標(biāo)集用以規(guī)定生產(chǎn)過(guò)程中需要優(yōu)化的目標(biāo),如生產(chǎn)周期、在制品量、訂單交貨期、資源利用率和生產(chǎn)成本等。每一個(gè)任務(wù)都包含一組需要執(zhí)行的作業(yè)序列(工序),而這些作業(yè)序列需要占用系統(tǒng)的機(jī)器、工具等資源,并且必須按照一定的工藝順序執(zhí)行。
調(diào)度的目標(biāo)是為作業(yè)合理分配資源,為每一個(gè)加工對(duì)象合理安排具體的加工順序、路徑、時(shí)間、制造設(shè)備資源和操作等,使內(nèi)部和外部約束條件被滿足,其中內(nèi)部約束主要為企業(yè)的資源約束、能力約束和生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)約束等;外部約束主要為訂單規(guī)定的時(shí)間要求和品質(zhì)要求等,同時(shí)使大部分生產(chǎn)性能指標(biāo)得到優(yōu)化。在有限產(chǎn)能、庫(kù)存容量及資源的約束下,通過(guò)優(yōu)化配置生產(chǎn)資源來(lái)提高PAC的可實(shí)施性以及生產(chǎn)過(guò)程的可計(jì)劃性、可控性。而車間作業(yè)調(diào)度與控制則是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效率、高柔性和高可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1.2 編制PAC的特點(diǎn)
在編制PAC過(guò)程中應(yīng)考慮其如下特點(diǎn):
(1)實(shí)用性。以在制品加工進(jìn)度為基礎(chǔ)編制工序能力計(jì)劃,使PAC緊跟生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),達(dá)到計(jì)劃編制與生產(chǎn)節(jié)拍的和諧統(tǒng)一。PAC計(jì)劃期短、計(jì)劃內(nèi)容具體、計(jì)劃單位小等,具有可操作性強(qiáng)。
(2)合理性。綜合上級(jí)計(jì)劃、在制品進(jìn)展情況、工序周期、工序時(shí)差和剩余工作量等因素,通過(guò)合理地排程方法,達(dá)到滿足交付和有效利用資源的目的。
(3)計(jì)算機(jī)模擬與預(yù)見(jiàn)性。采用“模擬和預(yù)測(cè)”的方式,幫助計(jì)劃員提前預(yù)測(cè)未來(lái)計(jì)劃的執(zhí)行情況,而且通過(guò)模擬可以導(dǎo)出最優(yōu)工序排序方案、瓶頸和薄弱環(huán)節(jié),找準(zhǔn)切入點(diǎn),分析模擬輸出結(jié)果,從中選擇出較滿意的PAC方案,該方法可提高管理質(zhì)量及效率。
(4)平衡性。以零組件交付需求為依據(jù),不斷地平衡和處理任務(wù)與生產(chǎn)能力、計(jì)劃與實(shí)際的關(guān)系和矛盾,特別是設(shè)備負(fù)荷的平衡和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的有效處理,將進(jìn)一步強(qiáng)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)組織、協(xié)調(diào)與控制。
PAC與車間調(diào)度存在的問(wèn)題
PAC處理問(wèn)題的廣域性、動(dòng)態(tài)性和多約束性使PAC的編制容易產(chǎn)生各種問(wèn)題。加之生產(chǎn)環(huán)境具有不可預(yù)測(cè)性、多變性、隨機(jī)性、干擾性和經(jīng)驗(yàn)性等問(wèn)題的存在,PAC的編制成為企業(yè)生產(chǎn)管理中的一個(gè)難點(diǎn),許多問(wèn)題至今尚未得到很好的解決,例如數(shù)據(jù)處理、加工排序、庫(kù)存、批量與加工瓶頸等問(wèn)題,這些問(wèn)題都影響到PAC的適應(yīng)性和效率。當(dāng)前PAC與車間調(diào)度存在的主要問(wèn)題如下:
(1)生產(chǎn)實(shí)際情況與PAC的相沖突。在客戶要求訂貨批量愈來(lái)愈少、品種愈來(lái)愈多和交貨期愈來(lái)愈短的情況下,生產(chǎn)線負(fù)荷和能力的調(diào)控越來(lái)越復(fù)雜,不但耗費(fèi)大量人力,還經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)異常情況,使生產(chǎn)和交貨脫節(jié)。另外,由于PAC的制定多考慮按時(shí)交貨,少考慮生產(chǎn)線能力的限制,經(jīng)常造成實(shí)際生產(chǎn)偏離計(jì)劃。實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中存在著大量的隨機(jī)事件,一方面由于產(chǎn)品的品種多,工序復(fù)雜,產(chǎn)品的工藝過(guò)程經(jīng)常變更 ;另一方面又常常會(huì)面對(duì)緊急訂單、訂單變更及訂單取消等異常情況,又很難預(yù)測(cè)訂單在什么時(shí)候到來(lái)。雖然產(chǎn)品訂單是生產(chǎn)制造部門的任務(wù)標(biāo)的,但由于產(chǎn)品訂單簽約日期、簽約產(chǎn)品類型和數(shù)量具有不穩(wěn)定性,如果將其直接作為生產(chǎn)制造部門的任務(wù)來(lái)源,則會(huì)造成生產(chǎn)制造部門生產(chǎn)的波動(dòng),破壞生產(chǎn)過(guò)程的均衡,一旦計(jì)劃與實(shí)際的出入過(guò)大,將難以保證客戶訂單按時(shí)完成,影響企業(yè)的交貨信用。企業(yè)要快速響應(yīng)市場(chǎng)需求必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)PAC同實(shí)際的偏離,并不斷改進(jìn),同時(shí)也需要PAC能適應(yīng)客戶需求和客觀環(huán)境的不斷變化。但如果一味追隨變化,朝令夕改,勢(shì)必造成生產(chǎn)上的混亂。因此控制計(jì)劃變動(dòng)是保證計(jì)劃可執(zhí)行程度的重要內(nèi)容。顯然,期望通過(guò)不斷地調(diào)整企業(yè)本身的生產(chǎn)資源去適應(yīng)和匹配不可預(yù)測(cè)的、動(dòng)態(tài)變化的訂單任務(wù)是不現(xiàn)實(shí)和不可行的。事實(shí)上,需要進(jìn)一步分析產(chǎn)生上述生產(chǎn)系統(tǒng)不平衡和頻繁更改現(xiàn)象的原因,很多情況可能是沒(méi)有系統(tǒng)合理考慮加工資源而造成的。由于企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境不確定因素的影響,雖然智能型生產(chǎn)系統(tǒng)在一定程度上能緩沖靜態(tài)作業(yè)計(jì)劃與動(dòng)態(tài)調(diào)度間的矛盾,但依然無(wú)法從根本上解決計(jì)劃與調(diào)度間的脫節(jié)問(wèn)題。如果將車間內(nèi)所有班組進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度,由于在普通機(jī)床上零件的加工工序不能確保加工時(shí)間以及加工質(zhì)量,加工執(zhí)行情況必須依賴人工錄入的信息,即使按照工藝規(guī)定的輔助工時(shí)和加工工時(shí)進(jìn)行預(yù)先的安排,但普通機(jī)床實(shí)際的加工結(jié)果必須等待人機(jī)交互錄入后才能進(jìn)入計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),因此勢(shì)必影響后續(xù)工序的安排和調(diào)度。
(2)不同生產(chǎn)條件下,PAC編程方式也不同。PAC的編制者可以選擇不同的優(yōu)化目標(biāo),對(duì)不同的優(yōu)化目標(biāo),又可以采用不同的排序方法,不同的排序規(guī)則編排同一作業(yè)計(jì)劃時(shí)也將產(chǎn)生不同的排序結(jié)果;不同的目標(biāo)影響調(diào)度的具體模式;在不同的制造資源、約束條件、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)形式和管理方法下,車間調(diào)度問(wèn)題的調(diào)度策略及其數(shù)學(xué)模型一般不同;不同企業(yè)因生產(chǎn)過(guò)程不同,其生產(chǎn)組織和管理也有所差異,計(jì)劃員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)掌控不同所得出的結(jié)果也將不同;即使同樣的生產(chǎn)計(jì)劃經(jīng)驗(yàn),同樣的設(shè)備和人員,所安排的生產(chǎn)計(jì)劃也略有差異;企業(yè)的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)組織形式不同,采用的有關(guān)生產(chǎn)期限和生產(chǎn)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)即期量標(biāo)準(zhǔn)也將不同;企業(yè)性質(zhì)不同生產(chǎn)結(jié)果和方式也不盡相同;按照約束條件去安排,無(wú)論是拉式生產(chǎn),還是推式或混合式生產(chǎn),其生產(chǎn)方式不一樣,計(jì)劃的安排方式也不一樣,不同的編制方式其結(jié)果往往差異很大;生產(chǎn)計(jì)劃還與所處的環(huán)境有關(guān)系,如果企業(yè)周圍有著良好的工業(yè)環(huán)境,距碼頭近,那計(jì)劃的方式和生產(chǎn)方式也存在著差別;客戶不同安排的結(jié)果又不一樣;生熟手不同,產(chǎn)生的效率也不同。如果作業(yè)分配和排序安排不當(dāng),將出現(xiàn)人員或設(shè)備窩工,生產(chǎn)周期拉長(zhǎng),急件和缺件不斷生產(chǎn)等繁復(fù)雜的問(wèn)題,只按經(jīng)驗(yàn)或隨意安排作業(yè),導(dǎo)致生產(chǎn)的全面被動(dòng)乃至惡性循環(huán)。另外,PAC編制存在兩大問(wèn)題:第一,在當(dāng)月PAC尚未執(zhí)行完畢時(shí),過(guò)早地編制下一個(gè)月的計(jì)劃,結(jié)果造成當(dāng)月生產(chǎn)實(shí)際完成量與計(jì)劃量的偏差及用戶和市場(chǎng)需求情況的變化,造成計(jì)劃與生產(chǎn)脫節(jié);第二,在當(dāng)月PAC全部執(zhí)行完畢時(shí)再編制下一個(gè)月的PAC,結(jié)果造成生產(chǎn)連續(xù)性缺乏必要數(shù)量的在制品儲(chǔ)備和當(dāng)月投料、當(dāng)月加工、加月裝配被動(dòng)的局面。PAC的制訂應(yīng)與企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)狀況相適應(yīng),投料過(guò)早或過(guò)多,各加工中心的在制品數(shù)量增加,等待時(shí)間延長(zhǎng),導(dǎo)致生產(chǎn)周期增加,系統(tǒng)穩(wěn)定性變差;投料過(guò)少或過(guò)晚,系統(tǒng)利用率低,造成產(chǎn)出降低、訂單延誤。
(3)影響PAC因素的多樣性而導(dǎo)致其變動(dòng)。影響PAC及其調(diào)度有各方面因素,識(shí)別這些影響和干擾具有一定的困難。車間制造環(huán)境的復(fù)雜性、生產(chǎn)加工任務(wù)和調(diào)度目標(biāo)的多樣性,系統(tǒng)加工任務(wù)的動(dòng)態(tài)性,使得PAC和車間調(diào)度存在一定的復(fù)雜性和困難。由于大量不確定因素的存在,傳統(tǒng)的PAC與控制模式存在作業(yè)計(jì)劃與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度相脫節(jié)的問(wèn)題,目前PAC的研究與制定大部分逐層進(jìn)行,往往是上層計(jì)劃的可行性到下層計(jì)劃編制實(shí)現(xiàn)時(shí)才能驗(yàn)證。這樣既加大了車間調(diào)度的難度,又使作業(yè)計(jì)劃流于形式,生產(chǎn)控制目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。在PAC編制工作完成以后,付諸生產(chǎn)實(shí)施時(shí),由于作業(yè)計(jì)劃考慮的是靜態(tài)情況,而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的,無(wú)論編制PAC時(shí)考慮多么周密,安排如何具體,也無(wú)法預(yù)見(jiàn)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的所有變化。PAC將隨著市場(chǎng)、加工時(shí)間、加工路線等生產(chǎn)影響因素和約束條件的變化而變化,在實(shí)施過(guò)程中也不是一成不變。在生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)能力的變化,前一周期任務(wù)的延期完成、廢品的產(chǎn)生都可能影響PAC的完成。另外,停機(jī)、停工、準(zhǔn)備時(shí)間的變化,可用原材料的減少等也都是影響PAC完成的因素。盡管制定PAC時(shí)已經(jīng)充分考慮了現(xiàn)有的生產(chǎn)能力,但由于其在實(shí)施過(guò)程中受到各種因素的影響造成事實(shí)情況與計(jì)劃要求不符或偏離,這種差異主要表現(xiàn)為生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)數(shù)量的不一致;多品種產(chǎn)品的總需求量及其比例的預(yù)測(cè)與實(shí)際情況的差異 ;特定品種的需求預(yù)測(cè)和實(shí)際情況的差異 ;訂貨計(jì)劃和實(shí)際需求情況的差異;計(jì)劃產(chǎn)量(計(jì)劃時(shí)間)和實(shí)際產(chǎn)量(實(shí)際時(shí)間)的差異;庫(kù)存量的變動(dòng)和產(chǎn)品中斷發(fā)生的差異,此外還有因設(shè)備故障和出勤情況變化而造成的工作效率變動(dòng)。因此,PAC能否得到有效執(zhí)行,不僅僅取決于該計(jì)劃是否完善,還取決于對(duì)一些不可預(yù)見(jiàn)的突發(fā)事件的處理,如原材料供應(yīng)變化、生產(chǎn)任務(wù)變化、工件加工質(zhì)量達(dá)不到要求而被迫返工等。在制定PAC時(shí),有可能面臨著原料供應(yīng)、產(chǎn)品需求量、產(chǎn)品價(jià)格等都是不確定的,無(wú)法提供計(jì)劃所需材料(比如由于供方失約、原材料短缺等原因),不得不減少甚至停止生產(chǎn)。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí),PAC也要進(jìn)行調(diào)整與修改:市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求發(fā)生變化;經(jīng)營(yíng)方針、目標(biāo)發(fā)生變化;企業(yè)微觀經(jīng)濟(jì)效益、宏觀經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生變化和其它宏觀控制條件變化;季節(jié)性變化;人、財(cái)、物等資源供應(yīng)條件發(fā)生變化;專業(yè)化、協(xié)作者關(guān)系及其組織形式發(fā)生變化。
(4)外部動(dòng)態(tài)性和內(nèi)部相對(duì)靜態(tài)的矛盾。在實(shí)際車間調(diào)度中,不僅需要考慮管理人員、制造人員的技術(shù)水平,刀具、央具、量具、檢驗(yàn)用具、物料轉(zhuǎn)序等因素,還需考慮產(chǎn)品的投產(chǎn)期、交貨期、生產(chǎn)能力、加工順序、制造設(shè)備和原材料的可用性、生產(chǎn)批量、加工工藝路徑、成本限制等其他因素,以及生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度和制造資源調(diào)度。盡管影響車間調(diào)度問(wèn)題的因素很多,但有些約束條件必須滿足,如交貨期,生產(chǎn)能力等,而有些只需控制在一定的范圍之內(nèi),即可把相互矛盾的目標(biāo)做到相對(duì)平衡,如生產(chǎn)成本,這些約束在進(jìn)行車間調(diào)度時(shí)可以作為確定性因素處理。實(shí)際車間調(diào)度問(wèn)題的難度遠(yuǎn)超過(guò)經(jīng)典車間調(diào)度中的排序問(wèn)題,其中諸多因素影響調(diào)度決策,如市場(chǎng)、技術(shù)、人員、資金、經(jīng)營(yíng)管理、制造資源。企業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)部要素,即企業(yè)的生產(chǎn)資源和生產(chǎn)能力,相對(duì)來(lái)說(shuō)是確定的、靜態(tài)的。因此,外部動(dòng)態(tài)性和內(nèi)部相對(duì)靜態(tài)性二者之間的不匹配和沖突干擾不可避免地成為單件訂貨型生產(chǎn)系統(tǒng)的固有特性,造成了生產(chǎn)系統(tǒng)的不平衡性,主要表現(xiàn)在兩方面:某些時(shí)段訂單多,任務(wù)量大,企業(yè)出現(xiàn)某些資源緊張,負(fù)荷率大甚至不堪重負(fù),不得不通過(guò)頻繁大量的加班或外協(xié)來(lái)完成生產(chǎn)任務(wù);在另一些時(shí)段,生產(chǎn)負(fù)荷與資源的這種關(guān)系可能倒置過(guò)來(lái)。因此投產(chǎn)批量的設(shè)置必須在一個(gè)可控的范圍內(nèi),既不能批量過(guò)小導(dǎo)致當(dāng)前設(shè)備利用率過(guò)低,也不可以批量過(guò)大而導(dǎo)致在制品庫(kù)存過(guò)大, 影響到其下道工序的投產(chǎn)時(shí)間。在制訂作業(yè)計(jì)劃時(shí)如果沒(méi)有考慮系統(tǒng)瓶頸,當(dāng)出現(xiàn)異常情況,瓶頸發(fā)生漂移時(shí),也沒(méi)有相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)。
(5)PAC和組織管理方式不當(dāng)。生產(chǎn)組織管理方式不恰當(dāng)容易引起生產(chǎn)線能力不平衡,設(shè)備維護(hù)不到位,因此造成各工段的工作進(jìn)度不協(xié)調(diào),出現(xiàn)等工現(xiàn)象或者堆滿了物料等待加工。PAC安排不合理,負(fù)荷分布不均衡,無(wú)法做到均衡生產(chǎn),企業(yè)的PAC執(zhí)行率低下。物料的生產(chǎn)和采購(gòu)期量系統(tǒng)不夠健全,物控跟催采購(gòu)物料進(jìn)廠狀況,在核查時(shí)疏忽或責(zé)任沒(méi)到位造成停工待料。而供應(yīng)商來(lái)料不合格、技術(shù)資料延遲、采購(gòu)計(jì)劃錯(cuò)誤、材料標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤和合同評(píng)審程序失效所引致的PAC的時(shí)常變更,導(dǎo)致采購(gòu)部與供應(yīng)商無(wú)法跟上。生產(chǎn)需求的隨機(jī)性導(dǎo)致生產(chǎn)需求變化和生產(chǎn)瓶頸無(wú)法預(yù)測(cè)時(shí),人工生產(chǎn)排程困難,資源不能充分利用。此外,原材料短缺對(duì)PAC帶來(lái)很大沖擊,使企業(yè)不能正常安排生產(chǎn),計(jì)劃不能按時(shí)完成,有些企業(yè)為了保證信譽(yù)度,保證訂單的交貨期,不得不以高價(jià)購(gòu)進(jìn)原材料來(lái)維持正常的生產(chǎn),從而造成經(jīng)濟(jì)損失。物料在系統(tǒng)中通過(guò)時(shí)間太長(zhǎng),設(shè)備利用率低,緊急訂單得不到及時(shí)處理。備料導(dǎo)致無(wú)法跟進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃而促使計(jì)劃變動(dòng), 計(jì)劃、生產(chǎn)及物料進(jìn)度不能協(xié)調(diào)同步進(jìn)行。物控工作失控造成生產(chǎn)物料不足或過(guò)多。銷售計(jì)劃淡旺季預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確,造成人員招聘的無(wú)計(jì)劃,影響企業(yè)士氣,還影響生產(chǎn)效率和資源的利用?蛻籼焯齑哓洠(jì)劃部頻繁更改出貨計(jì)劃,生產(chǎn)部門時(shí)而待料,時(shí)而通宵加班等,造成客戶抱怨、取消訂單甚至索賠。這些由于生產(chǎn)計(jì)劃的頻繁變化所致使的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和生產(chǎn)循環(huán)的混亂,嚴(yán)重影響客戶滿意度。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)紊亂引發(fā)質(zhì)量失控造成經(jīng)常性返工或返修,進(jìn)而影響PAC的執(zhí)行。面對(duì)頻繁的計(jì)劃變化,生產(chǎn)計(jì)劃部的工作任務(wù)極其艱巨復(fù)雜,很難保證計(jì)劃與控制的質(zhì)量,生產(chǎn)計(jì)劃員苦不堪言,加上對(duì)實(shí)際生產(chǎn)控制缺乏理解,因此常出現(xiàn)所謂的“車間經(jīng)驗(yàn)”的問(wèn)題,即忽視目標(biāo)與實(shí)際能力之間的相互關(guān)系,導(dǎo)致生產(chǎn)控制惡性循環(huán)。如果需要通過(guò)加急任務(wù)和特別行動(dòng)才能將最重要的任務(wù)按時(shí)完成,企業(yè)往往采取的措施是進(jìn)一步加長(zhǎng)生產(chǎn)周期,這個(gè)循環(huán)將會(huì)變成一個(gè)惡性時(shí)間螺旋,它只有在遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)際所需的生產(chǎn)局期和更大的偏差水平上才能夠穩(wěn)定下來(lái),從而造成更大的浪費(fèi)與等待。
(6)調(diào)度業(yè)務(wù)考評(píng)辦法不合理。以結(jié)果為導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)責(zé)任制考核辦法未體現(xiàn)調(diào)度考核職能,它主要考察該單位部門是否完成PAC的各項(xiàng)任務(wù),而對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)生產(chǎn)指令執(zhí)行情況以及生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題存在不報(bào)或延時(shí)報(bào)告現(xiàn)象沒(méi)有進(jìn)行考核,造成車間調(diào)度指令經(jīng)常得不到落實(shí)或落實(shí)不及時(shí),政令不暢通,影響生產(chǎn)順利進(jìn)行。同時(shí),調(diào)度在日常檢查工作發(fā)現(xiàn)工藝過(guò)程中存在的問(wèn)題很難及時(shí)糾正,下達(dá)的調(diào)度指令缺乏“震懾”力,調(diào)度室對(duì)調(diào)度員尚未建立考核辦法和相應(yīng)的考核機(jī)制來(lái)充分調(diào)動(dòng)調(diào)度員工作積極性。
PAC的編制流程、方法與調(diào)度原則
2.1 PAC的來(lái)源及編制流程
編制PAC要解決兩方面的問(wèn)題:一方面保證交貨期;另一方面保證企業(yè)在生產(chǎn)車間相互銜接。它反映兩個(gè)主要的變量關(guān)系:期與量。期,即計(jì)劃的時(shí)間變量;量,即生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)量。一個(gè)典型的制造車間生產(chǎn)活動(dòng)主要工作流程是:
(1)生產(chǎn)訂單由銷售訂單分解及綜合重組而得,它是銷售訂單與生產(chǎn)之間的中介。計(jì)劃人員根據(jù)原料供應(yīng)情況、車間設(shè)備狀況對(duì)某一時(shí)間段內(nèi)(如一周、三天等)到達(dá)的所有客戶訂單進(jìn)行分析,如產(chǎn)品類型、數(shù)量、客戶重要程度等因素,采用一定的算法,將多個(gè)合同進(jìn)行歸并,并根據(jù)交貨期、設(shè)備能力和生產(chǎn)工藝等限制性要求進(jìn)行最佳組合,使前后工序緊密銜接,減少等待時(shí)間。根據(jù)交期與資源,對(duì)訂單進(jìn)行評(píng)估,當(dāng)出現(xiàn)生產(chǎn)不能滿足訂單要求時(shí),生產(chǎn)部門需要和銷售部門進(jìn)行信息交流和溝通,最后得出生產(chǎn)訂單,即MPS。
(2)PAC依據(jù)MPS完工時(shí)間,物料需求計(jì)劃中各零件計(jì)劃到位時(shí)間以及產(chǎn)品的加工次序進(jìn)行任務(wù)分解,然后根據(jù)一定的規(guī)則,確定各子任務(wù)的加工設(shè)備,而任務(wù)單的開(kāi)工時(shí)間則根據(jù)訂單下達(dá)日期、任務(wù)單計(jì)劃入庫(kù)日期、相關(guān)的工藝信息、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作以及各加工單元的當(dāng)前加工計(jì)劃來(lái)統(tǒng)一決定,實(shí)現(xiàn)PAC有賴于各項(xiàng)工作的落實(shí)。在編制出理論計(jì)劃以后,就形成了各加工單元的負(fù)荷。
(3)平衡各加工設(shè)備的加工能力與工作負(fù)荷,制訂派工計(jì)劃和相關(guān)物料準(zhǔn)備計(jì)劃。初步確定若干種可行方案,在計(jì)算出各方案的總成本后擇優(yōu)選擇,確定加班、轉(zhuǎn)包等生產(chǎn)能力。同時(shí),根據(jù)物料、工裝等條件及各加工單元的反饋信息,制訂出正式可行的作業(yè)計(jì)劃,分配到各工段或班組中,充分利用瓶頸環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力,準(zhǔn)時(shí)提供零部件,同時(shí)盡量使設(shè)備負(fù)荷均衡并使在制品庫(kù)存盡量減少,保證生產(chǎn)中心按期完工。車間計(jì)劃、車間作業(yè)、車間調(diào)度根據(jù)車間生產(chǎn)能力和資源狀況信息,為計(jì)劃資源作優(yōu)化調(diào)度。當(dāng)生產(chǎn)作業(yè)的加工對(duì)象不止一種時(shí),為了加快生產(chǎn)進(jìn)度、縮短加工時(shí)間,需要合理地安排生產(chǎn)作業(yè)順序。
(4)車間分配任務(wù)有兩種的方式 :一種是將零件的所有加工任務(wù)分配到一個(gè)工段或班組 ;另一種是根據(jù)各工段或班組設(shè)備、人員的特點(diǎn)將零件加工的工序分別分配到不同班組。前一種方式需要班組調(diào)度人員同車間調(diào)度人員密切協(xié)作,以便將不能在本班組加工的工序安排到其他班組或外車間進(jìn)行加工,后一種方式需要車間的車間調(diào)度人員及時(shí)了解生產(chǎn)的執(zhí)行情況,隨時(shí)根據(jù)具體情況重新調(diào)度和安排生產(chǎn)。現(xiàn)車間大多數(shù)都采用第一種方式進(jìn)行任務(wù)的安排,以方便對(duì)班組進(jìn)行統(tǒng)一考核和人員、生產(chǎn)質(zhì)量的管理。在復(fù)雜的車間里,調(diào)度人員接到廠區(qū)下達(dá)的PAC以后將這些任務(wù)分解成零件任務(wù)分發(fā)到各個(gè)工段,由工段調(diào)度員根據(jù)本工段的當(dāng)前任務(wù)將零件任務(wù)分派到各個(gè)班組或工人,班組嚴(yán)格遵照生產(chǎn)制造單組織生產(chǎn)。
2.2 PAC日程計(jì)劃的制定要求
如何對(duì)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)先設(shè)定時(shí)間、順序、不同產(chǎn)品和批量銜接等,是日程計(jì)劃要明確的事項(xiàng)。企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)涉及面廣而復(fù)雜的體系,要使該體系順暢運(yùn)作,計(jì)劃部門需要與銷售、研發(fā)、生技和資材等相關(guān)職能部門合作,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的生產(chǎn)日程計(jì)劃和安排,為各部門的生產(chǎn)提供依據(jù),確保全面、有序且高效地運(yùn)作。
(1)生產(chǎn)流程的銜接。同一件產(chǎn)品在生產(chǎn)流程的時(shí)間安排上需要銜接,以保障半成品的順暢流動(dòng),部門與部門之間需保留1/3或半天的緩沖量,以避免出現(xiàn)銜接不上或堆積太多等問(wèn)題。任何PAC總是在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上開(kāi)始執(zhí)行并跨越某個(gè)時(shí)段,它總是在前一個(gè)計(jì)劃的基礎(chǔ)上(初態(tài))進(jìn)行調(diào)整和修訂,故計(jì)劃問(wèn)題實(shí)際上是再計(jì)劃,它必須能夠適應(yīng)和兼容生產(chǎn)系統(tǒng)的初態(tài),它還應(yīng)該為下一個(gè)計(jì)劃留有余地,這就要求計(jì)劃具有繼承性、可擴(kuò)展性和兼容性。
(2)操作順序的安排。在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中,操作順序十分復(fù)雜甚至是動(dòng)態(tài)變化的,因不同的設(shè)備有不同的加工時(shí)間、加工特性(如新設(shè)備與舊設(shè)備、通用設(shè)備與專用設(shè)備等),所以加工操作順序依賴于設(shè)備的選擇。一個(gè)好的作業(yè)計(jì)劃的各種加工操作順序有高度的彈性。
(3)作業(yè)分配的確定。依據(jù)作業(yè)日程計(jì)劃,將作業(yè)分配到每個(gè)作業(yè)者和設(shè)備中,同時(shí)指派有關(guān)部門或人員準(zhǔn)備作業(yè)。作業(yè)分配一般以生指令單形式發(fā)放,操作員要與所分配的工作相適應(yīng),頭道工序需要由判斷能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的人員操作,難度系數(shù)高的工序應(yīng)分配給技能熟練的工作操作者,與主流結(jié)合的工序要安排注意力集中且判斷能力強(qiáng)的人員操作,此外,人際關(guān)系不和諧的作業(yè)人員應(yīng)盡可能分開(kāi)工作,缺勤率高的員工應(yīng)安排做輔助性工作。
(4)短缺和富裕的生產(chǎn)能力調(diào)整。由于生產(chǎn)的一次性、經(jīng)驗(yàn)性及生產(chǎn)系統(tǒng)中諸多意外擾動(dòng)事件,企業(yè)不可能將所接訂單任務(wù)和剩余生產(chǎn)能力匹配到十分精確的程度,加上客戶不愿妥協(xié)于企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀而改變交貨期,那么在訂單確定的交貨期條件下,計(jì)劃期內(nèi)的所需設(shè)備的生產(chǎn)負(fù)荷率不可能恰好等于100%。對(duì)負(fù)荷率超過(guò)100%的設(shè)備,可以通過(guò)對(duì)某些零件進(jìn)行適當(dāng)、可行的工藝更改或組織外協(xié)來(lái)轉(zhuǎn)移部分生產(chǎn)負(fù)荷,還可通過(guò)組織加班來(lái)提高設(shè)備的剩余生產(chǎn)能力,從而達(dá)到降低設(shè)備負(fù)荷率的目的;對(duì)于所有設(shè)備負(fù)荷率均較低的情況,可以通過(guò)將計(jì)劃的終止期適當(dāng)提前和降低計(jì)劃期內(nèi)的剩余生產(chǎn)能力等途徑,達(dá)到提高設(shè)備的負(fù)荷率的目的。
2.3 PAC的編制方法與柔性調(diào)度原則
PAC的編制應(yīng)根據(jù)不同生產(chǎn)類型采用不同的編制方法,企業(yè)應(yīng)建立合理的作業(yè)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn),完成生產(chǎn)任務(wù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的績(jī)效指標(biāo)有重要作用。PAC中的排產(chǎn)方法主要有正排法、倒排法、平行排產(chǎn)法以及偏置法和覆蓋法等。另外企業(yè)還可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,采用固定周期計(jì)劃法和投產(chǎn)計(jì)劃法相結(jié)合的方法編制PAC,既可以保證企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性,又能兼顧計(jì)劃制定的靈活性。多品種中小批量生產(chǎn)企業(yè)的PAC管理受許多方面復(fù)雜因素的影響,要編制出滿意的PAC,不僅要求及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地收集大量的內(nèi)外部信息,采用先進(jìn)的計(jì)劃方法,還需要結(jié)合PAC管理決策人員與專家的知識(shí)。
在敏捷化、全球制造的新形勢(shì)下,車間調(diào)度研究面臨著許多新問(wèn)題,迫切需要科學(xué)的調(diào)度方法和調(diào)度機(jī)制來(lái)解決。雖然企業(yè)最終采取的排序方式取決于決策部門的排序目標(biāo),但完成這些目標(biāo),還取決于設(shè)備、工藝以及人員的柔性,而獲得這種柔性,與作業(yè)方法改善、設(shè)施規(guī)劃、縮短作業(yè)交貨期、制造單元技術(shù)和群組技術(shù)等相關(guān)。因此,柔性車間調(diào)度需要注意以下原則:
(1)創(chuàng)建時(shí)間原則,即按訂單創(chuàng)建時(shí)間來(lái)排序,其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)在于忽視了數(shù)量不同所需的加工時(shí)間也不同,同時(shí)還忽視了生產(chǎn)的均衡性;
(2)處理時(shí)間原則,即優(yōu)先處理加工時(shí)間最短的訂單,優(yōu)點(diǎn)是能有效降低訂單的平均等待時(shí)間,缺點(diǎn)是忽略了交貨時(shí)間和設(shè)備的利用率;
(3)交貨期原則,根據(jù)訂單的截止期限來(lái)排序,即優(yōu)先執(zhí)行到期時(shí)間最早的訂單,此原則表面看可以盡可地滿足交貨期限,但實(shí)質(zhì)上忽視了產(chǎn)品之間加工難易程度及所需加工時(shí)間;
(4)剩余時(shí)間原則,即優(yōu)先選擇剩余處理時(shí)間最短的訂單來(lái)執(zhí)行,該原則雖提高了系統(tǒng)的整體性能,但可能導(dǎo)致單個(gè)訂單的執(zhí)行被延誤。
由此,我們可以得出PAC工序的柔性調(diào)度規(guī)則(見(jiàn)表一)為:
由表1調(diào)度優(yōu)化規(guī)則,綜合某幾個(gè)調(diào)度指標(biāo)加以平衡,現(xiàn)優(yōu)化歸納如下:
(1)剩余能力量最大的瓶頸設(shè)備先安排;
(2)當(dāng)瓶頸設(shè)備正在加工的負(fù)荷量相同時(shí),交貨期早的工件優(yōu)先安排;
(3)當(dāng)瓶頸設(shè)備正在加工的負(fù)荷量、工件交貨期均相同時(shí),優(yōu)先安排剩余加工時(shí)間最長(zhǎng)的工件;
(4)當(dāng)瓶頸設(shè)備正在加工的負(fù)荷量、工件交貨期、工件剩余加工時(shí)間均相同時(shí),優(yōu)先安排剩余工序數(shù)最多的工件;
(5)當(dāng)瓶頸設(shè)備正在加工的負(fù)荷量、工件交貨期、工件剩余加工時(shí)間和工件剩余工序數(shù)均相同時(shí),優(yōu)先安排瓶頸工件;
(6)將等待加工的n個(gè)工件,按交貨期從小到大排列;交貨期相同的工件,按工件剩余加工時(shí)間從大到小排列;剩余加工時(shí)間相同的工件,按工件剩余工序數(shù)從多到少排列;剩余工序數(shù)相同的工件,按將要安排的工序的加工時(shí)間從大到小的次序排列。
表1 調(diào)度優(yōu)先規(guī)則
PAC的評(píng)價(jià)指標(biāo)
制造業(yè)是一個(gè)微觀的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),除了以宏觀經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)作為自己的依存環(huán)境,還需在產(chǎn)、供、銷、儲(chǔ)、運(yùn)等方面搞好內(nèi)部與外部的協(xié)調(diào)和配合,才能保證企業(yè)的生存和發(fā)展,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此,必須用科學(xué)的決策手段來(lái)制定科學(xué)的PAC以保證企業(yè)未來(lái)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)正常、均衡、連續(xù)地進(jìn)行生產(chǎn)。由于生產(chǎn)過(guò)程與生產(chǎn)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性、生產(chǎn)領(lǐng)域知識(shí)的多樣性和車間調(diào)度影響因素的復(fù)雜性,計(jì)劃人員必須將制造人員、制造資源、約束條件、數(shù)學(xué)方法、信息技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模和車間調(diào)度方法綜合考慮,對(duì)車間調(diào)度結(jié)果進(jìn)行定量分析與評(píng)價(jià),然后根據(jù)定量評(píng)價(jià)結(jié)果反過(guò)來(lái)指導(dǎo)車間調(diào)度。
PAC評(píng)價(jià)的目的是為了判斷計(jì)劃的優(yōu)劣。但在評(píng)價(jià)過(guò)程中由于評(píng)價(jià)指標(biāo)不唯一將帶來(lái)一系列問(wèn)題,這些問(wèn)題可以通過(guò)建立“計(jì)劃圍著合同轉(zhuǎn),生產(chǎn)圍著計(jì)劃轉(zhuǎn)”的體系,以及計(jì)劃調(diào)度對(duì)車間領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé),車間調(diào)度對(duì)計(jì)劃調(diào)度負(fù)責(zé),班組長(zhǎng)對(duì)車間調(diào)度負(fù)責(zé),工人對(duì)班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)的生產(chǎn)控制體系,使各種關(guān)系明確,從而為PAC評(píng)價(jià)的執(zhí)行提供有力保障。
PAC和車間調(diào)度性能目標(biāo)大致可以歸結(jié)為3大類:1)最大能力指標(biāo):包括最大生產(chǎn)率、最短生產(chǎn)周期等 ;2)生產(chǎn)成本指標(biāo):包括最大利潤(rùn)、最小化運(yùn)行費(fèi)用、最小投資、庫(kù)存最小、最大收益等;3)客戶滿意度指標(biāo):包括最短延遲時(shí)間,最小提前或者最小拖后時(shí)間等?焖贉(zhǔn)時(shí)的交貨要求已影響了這些目標(biāo)的權(quán)重,更加強(qiáng)調(diào)交貨期、產(chǎn)銷率和低庫(kù)存。PAC指標(biāo)體系如下表:
PAC的異常處理與調(diào)控
3.1 生產(chǎn)過(guò)程中的異常處理
在實(shí)際生產(chǎn)中很多影響PAC正常執(zhí)行的不確定性事件(如表3所示)將使確定的調(diào)度方案不能正常執(zhí)行,此時(shí)企業(yè)需要重新安排調(diào)度。在修改PAC時(shí),應(yīng)著重考慮以下因素:是否影響用戶的服務(wù)水平,成本是否增加,PAC的可信度是否嚴(yán)重下降,企業(yè)環(huán)境和市場(chǎng)變化是否頻繁、迅速。車間調(diào)度要及時(shí)了解這些影響因素,組織有關(guān)部門和人員降低這些不平衡因素的影響,保證PAC安全運(yùn)行和按要求完成。
表2 PAC指標(biāo)體系
3.2 PAC實(shí)施的進(jìn)度控制
車間的生產(chǎn)管理主要集中在計(jì)劃與控制兩個(gè)方面。生產(chǎn)控制是對(duì)生產(chǎn)的數(shù)量和進(jìn)度的控制,主要包括車間調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)核算和在制品管理等內(nèi)容。作業(yè)控制的內(nèi)容很多,可以歸納成三條:進(jìn)度控制、在制品控制和能力負(fù)荷控制。進(jìn)度控制和在制品控制主要靠計(jì)劃手段實(shí)現(xiàn),能力負(fù)荷控制主要靠調(diào)度手段實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)控制的步驟主要包括確立標(biāo)準(zhǔn)、衡量績(jī)效和糾正偏差三個(gè)階段。生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度與控制的目標(biāo)是通過(guò)對(duì)制造過(guò)程中物料的合理計(jì)劃、調(diào)度與控制,縮短產(chǎn)品的制造周期,減少在制品,提高生產(chǎn)率,其工作要求具有計(jì)劃性、統(tǒng)一性、預(yù)見(jiàn)性和及時(shí)性等特點(diǎn)。生產(chǎn)進(jìn)度控制的主要內(nèi)容包括投入進(jìn)度控制,出產(chǎn)進(jìn)度控制和工序進(jìn)度控制,其中出產(chǎn)進(jìn)度控制有利于出產(chǎn)進(jìn)度的順利進(jìn)行,追蹤投入進(jìn)度和工序進(jìn)度,及時(shí)掌握出產(chǎn)信息;工序進(jìn)度控制可以保證生產(chǎn)連續(xù)性,適合周期長(zhǎng),工序多的產(chǎn)品。從均衡生產(chǎn)角度出發(fā)的基于產(chǎn)出速度的生產(chǎn)思想,可應(yīng)用于制訂作業(yè)計(jì)劃 (即投料順序安排)、進(jìn)行車間調(diào)度及應(yīng)對(duì)不確定因素等方面;從動(dòng)態(tài)思想角度考慮作業(yè)計(jì)劃,解決靜態(tài)計(jì)劃與動(dòng)態(tài)調(diào)度間的矛盾。目前企業(yè)常采用的生產(chǎn)進(jìn)度控制措施主要有:
(1)保持足夠庫(kù)存量。這種措施簡(jiǎn)單、有效,但占用大量資金、造成庫(kù)存損耗,還會(huì)掩蓋管理中存在的問(wèn)題。
(2)異常原因分析、追查。針對(duì)要項(xiàng)提出對(duì)策、改善重點(diǎn),設(shè)定異常表單,召開(kāi)異常管理會(huì)議檢討異,F(xiàn)象,并通過(guò)部門協(xié)調(diào)方式獲得較圓滿的處理對(duì)策并確保實(shí)效;定期分析生產(chǎn)異常所費(fèi)成本并探討潛在原因,研訂出永久性處理對(duì)策并通知相關(guān)部門及人員執(zhí)行。異常處理的最大挑戰(zhàn)是如何適應(yīng)持續(xù)不斷的變化,否則容易出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置不當(dāng),造成資源利用不合理,優(yōu)先級(jí)沒(méi)有得到有效控制,生產(chǎn)工藝不夠合理,無(wú)效作業(yè)過(guò)多,提前期過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。要解決實(shí)際生產(chǎn)中因各種影響因素導(dǎo)致訂單延期的問(wèn)題,生產(chǎn)部門可以采取工序重疊或縮小工序間隔時(shí)間的方法,其中工序重疊(并行加工)不是等到在一個(gè)設(shè)備上加工的所有零件都已經(jīng)完成以后再將它們運(yùn)到下一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行后續(xù)的加工,而是在部分零件的加工以后就將它們運(yùn)送到下一臺(tái)設(shè)備(有時(shí)事先還需要進(jìn)行檢驗(yàn)),并在那里立即開(kāi)始下一道工序的加工,但采用工序重疊的方法將會(huì)增加額外的運(yùn)輸費(fèi)用,并需要有關(guān)部門加強(qiáng)生產(chǎn)監(jiān)控。由于車間調(diào)度與管理工作實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理,通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行合理的組織,可減少成品,半成品存量,降低浪費(fèi)。同時(shí),大量的統(tǒng)計(jì)工作和信息傳遞工作由計(jì)算機(jī)完成,可節(jié)省部分管理費(fèi)用,提高了管理的科學(xué)性與有效性。當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)度落后時(shí),能及時(shí)主動(dòng)地與有關(guān)部門商量對(duì)策,協(xié)商解決辦法,并采取行動(dòng)加以補(bǔ)救。生產(chǎn)過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜,要使PAC得到貫徹執(zhí)行,達(dá)到預(yù)期目的,還需要生產(chǎn)管理人員不斷進(jìn)行綜合平衡和調(diào)整。
(3)加強(qiáng)工裝管理,制預(yù)防性維修計(jì)劃(PM)。企業(yè)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的非正常停工、影響正常生產(chǎn)秩序的那些環(huán)節(jié)制定預(yù)防性措施,包括生產(chǎn)流程中工藝路線長(zhǎng)、工序復(fù)雜的零部件;加工精度高、難度大和廢品率高的工序;故障發(fā)生頻繁或負(fù)荷率特別高的設(shè)備等,一方面通過(guò)建立嚴(yán)格的PM制度,做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中,需要對(duì)生產(chǎn)流程中的某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)制定預(yù)防措施,把可能發(fā)生的問(wèn)題在產(chǎn)生之前解決。將關(guān)鍵設(shè)備的計(jì)劃與基于設(shè)備狀態(tài)的PM進(jìn)行同步與協(xié)調(diào),在制定PAC的同時(shí)考慮設(shè)備的預(yù)防性維護(hù),達(dá)到整體設(shè)備效能(OEE)最高的目標(biāo)。關(guān)鍵工序的監(jiān)控目的在于創(chuàng)造良好的工作條件,排除干擾因素,保證生產(chǎn)進(jìn)度嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行,非關(guān)鍵工序的監(jiān)控旨在控制作業(yè)開(kāi)始時(shí)間和完成時(shí)間,避免因非關(guān)鍵工序的延期影響關(guān)鍵工序的作業(yè)。另一方面提高搶修技術(shù),縮短搶修時(shí)間,通過(guò)加班趕工來(lái)彌補(bǔ)因各種原因造成損失,保證PAC如期完成。對(duì)車間內(nèi)設(shè)備位置進(jìn)行研究分析,使其與所生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格相對(duì)應(yīng),減少物料流動(dòng)的時(shí)間和距離,認(rèn)真進(jìn)行工序研究,實(shí)現(xiàn)各工序間生產(chǎn)能力的相對(duì)平衡。另外,加強(qiáng)工藝技術(shù)管理,加強(qiáng)事前預(yù)防和事中控制,隨時(shí)糾正、消除不規(guī)范操作和工藝缺陷,減少因處理工藝問(wèn)題造成的時(shí)間浪費(fèi)。
(4)采用技術(shù)措施。壓縮關(guān)鍵路線工序作業(yè)時(shí)間,節(jié)約成本,如改進(jìn)工藝方案、合理劃分工序組成和改進(jìn)工藝裝備等。在網(wǎng)路計(jì)劃的優(yōu)化方面,著重從時(shí)間優(yōu)化和成本優(yōu)化上下功夫。一方面在人力、材料、設(shè)備和資金等資源有保障的前提下,尋求最短生產(chǎn)周期,改變銜接關(guān)系,組織平行交叉作業(yè),優(yōu)先保證關(guān)鍵活動(dòng)上的人力和物力;另一方面找出時(shí)間費(fèi)用較少的方案,達(dá)到節(jié)約時(shí)間,降低成本的目的。企業(yè)在調(diào)整工序仍未達(dá)到客戶的交貨期要求時(shí),需要與客戶協(xié)商延長(zhǎng)交期,然后采取組織措施,在工藝流程允許的條件下,對(duì)關(guān)鍵路線上的各關(guān)鍵工作組織平行作業(yè)或交叉作業(yè),合理調(diào)配工作人員,利用時(shí)差,從非關(guān)鍵路線上,抽調(diào)部分人力集中于關(guān)鍵路線。實(shí)踐證明,抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)建立班組生產(chǎn)秩序和加快生產(chǎn)進(jìn)度有重要作用。
(5)PAC控制方法。生產(chǎn)進(jìn)度控制的方法主要有平衡線法,圖表控制法和準(zhǔn)時(shí)制控制法等,這些方法具有不同的特點(diǎn)和適用對(duì)象。但在制訂作業(yè)計(jì)劃時(shí)以上方法均沒(méi)有考慮系統(tǒng)瓶頸,當(dāng)出現(xiàn)瓶頸發(fā)生漂移等異常情況時(shí),沒(méi)有相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,因此無(wú)法真正意義上實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)。在車間作業(yè)控制系統(tǒng)中,需要依靠計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算能力,采用一些優(yōu)化規(guī)則來(lái)編排合理有效的PAC,作為生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、任務(wù)及作業(yè)安排工作依據(jù),使制造企業(yè)的各環(huán)節(jié)有條不紊圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)。在不增加設(shè)備的情況下,通過(guò)快速換模(SMED),發(fā)揮柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的作用,對(duì)所有設(shè)備能生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格做好規(guī)劃,及時(shí)調(diào)整,更換工裝,發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的能力,減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間以縮短生產(chǎn)周期。
(6)加強(qiáng)人力資源管理,實(shí)現(xiàn)人員的充分配置,把人員因素的影響降到最低。對(duì)員工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),達(dá)到一人多能,實(shí)現(xiàn)崗位間的互換,以應(yīng)付緊急情況;完善班組間、工序間的績(jī)效考核,結(jié)合績(jī)效對(duì)員工進(jìn)行必要的崗位調(diào)整與補(bǔ)充。
(7)偏差控制。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中還需對(duì)生產(chǎn)偏差進(jìn)行管控,當(dāng)實(shí)際完成情況與計(jì)劃偏差較大時(shí),應(yīng)及時(shí)采取有效的糾正措施,使生產(chǎn)過(guò)程處于受控狀態(tài),保證作業(yè)計(jì)劃目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。要解決PAC的實(shí)施過(guò)程中,由于某些不確定事件破壞PAC中原有平衡的問(wèn)題,則需對(duì)PAC進(jìn)行全過(guò)程控制,監(jiān)督檢查取得實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度與計(jì)劃偏離的信息,利用偏離的信息進(jìn)行分析,采取糾正偏差的行動(dòng),及時(shí)調(diào)整、校正生產(chǎn)進(jìn)度。具體來(lái)說(shuō),將實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)與計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,評(píng)價(jià)執(zhí)行的偏差,確定是否對(duì)PAC進(jìn)行滾動(dòng)。具體方法是:設(shè)某一天實(shí)際加工的工序總數(shù)為nR(nR由對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)得到),其中與計(jì)劃吻合的工序數(shù)量為nS,則執(zhí)行的吻合率可表示為:
執(zhí)行的偏差率表示為:
設(shè)定一個(gè)偏差率門檻值,記為[σ],當(dāng)σ>[σ],對(duì)PAC進(jìn)行滾動(dòng),否則仍然維持原來(lái)的計(jì)劃。充分利用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),根據(jù)執(zhí)行的偏差率定量地決定是否進(jìn)行作業(yè)計(jì)劃的滾動(dòng),相應(yīng)地確定日程作業(yè)計(jì)劃的時(shí)間長(zhǎng)度。由此可見(jiàn),PAC具有動(dòng)態(tài)性,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面由于車間生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的如訂單改變和下達(dá)時(shí)間、機(jī)床故障等各種擾動(dòng)和變數(shù),使PAC必須隨之實(shí)時(shí)地滾動(dòng)才能保證計(jì)劃的準(zhǔn)確性和可行性;另一方面PAC的制定受產(chǎn)品工藝方案的制約,只有充分考慮產(chǎn)品的多工藝方案,才可能保證制定柔性的PAC。當(dāng)需求變動(dòng)時(shí),要分析變動(dòng)計(jì)劃的限制條件和難易程度,確認(rèn)訂單和下達(dá)訂單系統(tǒng)都不能自動(dòng)修改,保持計(jì)劃的穩(wěn)定性。修訂計(jì)劃應(yīng)該嚴(yán)肅認(rèn)真,并且按照程序進(jìn)行,只有生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)才有權(quán)利對(duì)計(jì)劃進(jìn)行修訂,未接到正式修訂的計(jì)劃之前,各車間部門無(wú)權(quán)改變?cè)?jì)劃。
結(jié)束語(yǔ)
本文針對(duì)當(dāng)前制造業(yè)PAC與調(diào)度存在的問(wèn)題,我們主要做了以下工作:第一,為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)作業(yè)制定思路,使企業(yè)制定出合適的PAC。第二,提供了準(zhǔn)確、及時(shí)的車間作業(yè)調(diào)度策略,確保企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。第三,應(yīng)用了先進(jìn)合理的車間作業(yè)調(diào)度方法,合理配置各種資源,通過(guò)優(yōu)化作業(yè)安排與調(diào)度方法的結(jié)合,提高制造系統(tǒng)的運(yùn)行效率,滿足客戶的要求,增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力等。由此觀之,因?yàn)槲磥?lái)車間管理將更多地涉及管理與科學(xué)技術(shù)和工程問(wèn)題的綜合處置與協(xié)調(diào)等方面,因此,加強(qiáng)PAC優(yōu)化車間管理可以使企業(yè)利用有限的資源和生產(chǎn)能力,靈活地運(yùn)用各優(yōu)化方法,從而更合理地安排生產(chǎn),以取得企業(yè)效益的最大化。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題:制造業(yè)ERP系統(tǒng)車間作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度研究
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