由于科學(xué)技術(shù)的不斷進步和經(jīng)濟的高速發(fā)展，全球信息化和市場化大大加快了技術(shù)革新的步伐，市場競爭日趨激烈。企業(yè)面臨著不斷提供多樣化品種、縮短交貨期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進服務(wù)及降低成本的壓力。這就使得企業(yè)只有不斷適應(yīng)市場的變化，做出快捷的響應(yīng)，源源不斷地生產(chǎn)出滿足客戶需求的產(chǎn)品才能在市場中立于不敗之地。然而制造企業(yè)怎樣快捷的滿足市場的需求并且最大程度的適應(yīng)客戶需求的變化呢？

    對于離散型制造企業(yè)來說，其生產(chǎn)特點是通過對原材料物理形狀的改變，經(jīng)過一系列并不連續(xù)的工序最終組裝成為產(chǎn)品，使其增值。典型的機械制造業(yè)就屬于離散制造企業(yè)。其業(yè)務(wù)流程由以下幾個主要業(yè)務(wù)組成：生產(chǎn)用料采購、物料儲存、零部件加工、裝配、產(chǎn)品銷售等。

    離散制造企業(yè)有兩種典型的生產(chǎn)模式：1、面向庫存大批量生產(chǎn)模式（簡稱MTS），客戶對最終產(chǎn)品規(guī)格的確定沒有什么建議或要求，一般按照標(biāo)準(zhǔn)化、通用化產(chǎn)品模式進行生產(chǎn)。其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度高、加工及裝配工藝簡單、單件產(chǎn)品成本價值相對較低，適合于大規(guī)模量產(chǎn)。2、面向訂單裝配的生產(chǎn)模式（簡稱ATO），客戶對零部件或產(chǎn)品的某配置給出要求，生產(chǎn)廠商根據(jù)客戶的要求提供定制的產(chǎn)品。其產(chǎn)品的的標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，裝配工藝復(fù)雜，單件產(chǎn)品成本較高，生產(chǎn)周期相對較長。

    在面向訂單裝配的生產(chǎn)模式下，產(chǎn)品加工一旦到了關(guān)鍵的裝配環(huán)節(jié)，企業(yè)往往面臨各種難以避免的問題，比如：客戶需求時間變化、客戶的多樣性需求（對產(chǎn)品設(shè)計的變化）、裝配計劃的可執(zhí)行性較弱（以經(jīng)驗和調(diào)度組織生產(chǎn)）、物料的配送模式粗放（缺少物料的配送計劃）。基于以上的問題，企業(yè)怎樣縮短裝配的周期，使得訂單裝配在一個有計劃的、可控的范圍內(nèi)良性的運轉(zhuǎn)呢？我們參考了多家企業(yè)的裝配模式后提出了“柔性裝配”（Flexible assembly）的概念。

    組織柔性裝配的目的是將多個具備獨立加工能力的生產(chǎn)單元（設(shè)備和人員）聯(lián)合起來，在訂單產(chǎn)品裝配階段，實現(xiàn)單件產(chǎn)品在各個生產(chǎn)單元的按節(jié)奏有序流轉(zhuǎn)。它可以依靠ERP軟件進行輔助管理，根據(jù)實際生產(chǎn)能力靈活調(diào)整裝配任務(wù)的生產(chǎn)計劃，從而能夠有效發(fā)揮裝配的產(chǎn)能，降低生產(chǎn)的成本、縮短裝配的周期、更快捷地適應(yīng)市場的變化。

圖1 柔性裝配模擬示意圖

    上圖1為柔性裝配現(xiàn)場模擬示意圖，在裝配車間，最終產(chǎn)品A出廠之前需要由部件B、C和采購件D經(jīng)過A10、A20、A30三個裝配工位進行組裝，每個工位的加工時間按照固定的時間節(jié)拍（如2天）。以此類推，部件B和C也有自己的裝配工藝，在其相應(yīng)的裝配工位上都按照節(jié)拍進行裝配。這樣，在整個裝配車間，如果每級部件的裝配都可以在各工位上按照特定的節(jié)拍進行的話，A產(chǎn)品的產(chǎn)出就可以保持一定的節(jié)拍。以A產(chǎn)品的產(chǎn)出時間（客戶的需求時間）進行倒推，即可編制出各級子部件在每個工位上的裝配計劃，以及各采購、外協(xié)物資的配送時間。上游機加工車間的零件以及不能確定特定節(jié)拍的裝配部件，可以以預(yù)投生產(chǎn)的方式，設(shè)置一定規(guī)模的庫存保有數(shù)量，以備裝配的需求。從上圖可以看出，每個訂單產(chǎn)品在裝配過程中以“一個流”的生產(chǎn)模式在各工位上以固定的節(jié)拍順序流轉(zhuǎn)。

    由于在實際過程中每個工位的裝配加工能力是有限的，如果同時有多個訂單的產(chǎn)品先后需要裝配出廠的話，可能在某些工位就會出現(xiàn)“負荷”大于“能力”的現(xiàn)象，其生產(chǎn)計劃就不能按照“理想狀態(tài)”的無限能力執(zhí)行，勢必會導(dǎo)致計劃的可執(zhí)行性差。所以，柔性裝配的生產(chǎn)計劃是按照每個單件產(chǎn)品編制每個工位的有限能力計劃。

    “有限能力”體現(xiàn)在工位上設(shè)備和人員的數(shù)量，換個角度來說，即此工位同時可裝配任務(wù)的數(shù)量。下圖所示工位01的能力不能同時滿足訂單1與訂單2在8月2日到3日兩天的時間段內(nèi)的生產(chǎn)負荷，所以，在編制生產(chǎn)計劃時，自動將訂單2在部裝工位01的生產(chǎn)計劃向前推移2天，移至該工位的空閑時間段。

圖2 裝配工位計劃有限能力編制

    由于客戶需求的變化，訂單產(chǎn)品的需求時間發(fā)生變化時，整個單件產(chǎn)品在各個工位的計劃都得做出相應(yīng)調(diào)整。如圖3所示，產(chǎn)品產(chǎn)出工位的生產(chǎn)計劃進行調(diào)整之后，拉動上游各工位的生產(chǎn)計劃隨之進行調(diào)整，整個訂單的生產(chǎn)計劃進行了重新的編排。

圖3 工位計劃“拉動式”調(diào)整

    在實際生產(chǎn)過程中，如果某個工位出現(xiàn)了“異常”情況，如：物料供應(yīng)不及時、機器故障、人為拖期等，導(dǎo)致該工位生產(chǎn)計劃進行了調(diào)整，那么，整個單件產(chǎn)品在下游各個工位的生產(chǎn)計劃也會相應(yīng)的進行推動式調(diào)整。如圖4所示。

圖4 工位計劃“推動式”調(diào)整

    綜上所述，柔性裝配生產(chǎn)計劃的模式體現(xiàn)了以下幾方面的特點和優(yōu)勢，對于面向訂單裝配的生產(chǎn)模式更具適應(yīng)性和靈活性。

1. 車間資源在裝配計劃的指導(dǎo)下發(fā)揮了最大的利用價值，實現(xiàn)了資源的有限能力排產(chǎn)；
2. 在計劃層面將裝配任務(wù)與機加工零件的生產(chǎn)任務(wù)區(qū)別對待，實現(xiàn)了單獨排產(chǎn)；
3. 按照單機編制柔性裝配計劃，各工位計劃按照訂單產(chǎn)品的最終完工日期進行“拉動”式排產(chǎn)，嚴格按照裝配節(jié)拍，考慮各工位的實際生產(chǎn)能力，使得計劃的執(zhí)行更加準(zhǔn)確。實現(xiàn)“一個流”在部裝線上以固定的節(jié)拍進行裝配。
4. 物料按照產(chǎn)品加工的工藝順序在特定的需求時間配送到車間的指定單元，減少了車間傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下大量的在制品積壓問題；
5. 庫房、上游車間、供應(yīng)商的物料配送機制更加完善，配送時間、地點更加精確；
6. 減少了物料的閑置與停工待料的現(xiàn)象；
7. 裝配計劃、裝配節(jié)拍、裝配資源能力能夠靈活調(diào)整，使生產(chǎn)更具“柔性”。

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本文標(biāo)題：ERP系統(tǒng)中離散制造企業(yè)面向訂單裝配（ATO）模式下柔性裝配生產(chǎn)計劃的研究

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