0 引 言

    ERP(企業(yè)資源計劃)是在繼承MRPⅡ的基本思想基礎(chǔ)上，融合JIT、OPT、全面質(zhì)量管理等思想的一種全面企業(yè)管理模式，主要采用先進(jìn)技術(shù)對企業(yè)資源(物流、資金流和信息流)進(jìn)行全面集成，為企業(yè)提供決策、計劃、控制與經(jīng)營業(yè)績評估的系統(tǒng)化管理平臺。

    離散制造業(yè)按照生產(chǎn)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和重復(fù)性程度可以將制造企業(yè)分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)3種生產(chǎn)類型。每一種生產(chǎn)類型有自己的特點(diǎn)，但單件小批生產(chǎn)在設(shè)計與工藝方面：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計工作量大；邊設(shè)計，邊生產(chǎn)，邊修改使生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期長；不同產(chǎn)品其制造工藝流程不同，從而導(dǎo)致其生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造過程復(fù)雜，使其生產(chǎn)計劃不同于其他生產(chǎn)模式，主要體現(xiàn)如下：①以準(zhǔn)時交貨為首要目標(biāo)；②裝配關(guān)系復(fù)雜，部分零部件的加工成為關(guān)鍵路徑；③產(chǎn)品各部件之間的時序約束關(guān)系和成套性要求嚴(yán)格等，從而使以單件小批的生產(chǎn)企業(yè)管理問題增多，其中生產(chǎn)計劃與控制是這些問題中最突出的，因此這種類型的生產(chǎn)計劃不能通過單一的生產(chǎn)計劃管理模式來實(shí)現(xiàn)，需要結(jié)合企業(yè)組織管理結(jié)構(gòu)，采用一種新的管理思路來解決這類企業(yè)的生產(chǎn)計劃問題，即基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖的MRP和JIT相結(jié)合的分級計劃模式。

1 分級計劃的提出

    1.1 分級計劃

    單件小批模式下的生產(chǎn)主要以客戶訂單驅(qū)動其他相關(guān)的業(yè)務(wù)活動，包括產(chǎn)品／工藝設(shè)計、物料供應(yīng)、生產(chǎn)計劃、毛坯生產(chǎn)、零部件生產(chǎn)制造、成本核算等。該類型的企業(yè)生產(chǎn)管理通常采用公司、分公司、車間三級管理模式，結(jié)合單件小批生產(chǎn)模式的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此編制計劃也采用分級計劃進(jìn)行管理，而且需要采用由后向前的精益生產(chǎn)的方式編制生產(chǎn)計劃，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)，稱這種制訂計劃為分級計劃。分級計劃主要包括兩個部分：公司級計劃和分公司級計劃，如圖1所示。圖1中實(shí)線箭頭代表正向業(yè)務(wù)流，虛線箭頭代表反饋業(yè)務(wù)流，實(shí)線和虛線上的文字代表數(shù)據(jù)流(或數(shù)據(jù)項)。

圖1 分級計劃

    分級計劃需要結(jié)合單件小批生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工制造過程長的特點(diǎn)和精益生產(chǎn)思想，改變目前這種“推”式生產(chǎn)計劃的編制和執(zhí)行控制方式，變以“拉”為主、輔助以“推”的方式，以計劃交貨期為產(chǎn)品裝配完成，可交貨的時間點(diǎn)為生產(chǎn)計劃編制的計算起點(diǎn)，按工藝大行程的順序，由產(chǎn)品包裝完成為起點(diǎn)，總裝時間段、部裝時間段、零件生產(chǎn)時間段、毛坯生產(chǎn)時間段、原材料采購時間段、工藝／工裝設(shè)計準(zhǔn)備時間段、產(chǎn)品設(shè)計時間段，到合同簽訂日期，以此為依據(jù)來編制主生產(chǎn)計劃、粗能力平衡計劃、物料需求計劃、采購計劃、庫存管理，工作流驅(qū)動的審批流程管理，按照倒排的最后裝配計劃各裝配點(diǎn)對零部件的需求時間、拉動這些零部件的制造開始和完工時間，當(dāng)在某裝配時間點(diǎn)需要裝配這些零部件時間，正好由內(nèi)部物料配送人員把所需部件送到該裝配工藝點(diǎn)，整個過程就體現(xiàn)了JIT精益生產(chǎn)的思想。

    1.2 公司級計劃

    公司級計劃主要包含了負(fù)責(zé)產(chǎn)品的銷售訂單獲取、產(chǎn)品設(shè)計、工藝／工裝設(shè)計、物資采購，總裝配主生產(chǎn)計劃、關(guān)鍵零件、關(guān)鍵工序能力平衡等技術(shù)準(zhǔn)備計劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備計劃和生產(chǎn)計劃的編制、執(zhí)行和考核，如圖2所示。

圖2 公司級計劃業(yè)務(wù)流程

    編制完公司級裝配主生產(chǎn)計劃后，各分公司繼續(xù)編制分公司的部件主生產(chǎn)計劃，各分公司在制訂自己的部件主生產(chǎn)計劃時。把公司級的物料需求計劃當(dāng)成自己的訂單輸入，進(jìn)行分公司物料需求計劃、細(xì)能力需求計劃與平衡、在制品出入庫管理、車間作業(yè)計劃編制，按公司級裝配物料需求計劃中對各分公司零部件加工最后完成時間點(diǎn)，倒排車間作業(yè)計劃，都是由后一道工序的開工時間來拉動前一道工序的完工時間，依此類推就可完成所有零部件的加工制造計劃和外購件、原輔材料的達(dá)到時間。公司、分公司計劃之間主要以訂單的形式確定出需要部件件號、需求時間、需求數(shù)量、配送計劃表等信息。

    1.3 分公司級計劃

    各分公司接到公司級的部件需求信息(部件件號、需求數(shù)量、時間、配送計劃等)后，編制該分公司計劃和物料需求計劃、并做工作中心的細(xì)能力平衡。車間在分公司分解的計劃基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際產(chǎn)能和負(fù)荷情況、已完工、未完工情況完成車間作業(yè)計劃調(diào)度、車間在制品管理、工序外協(xié)、質(zhì)量信息采集、合格率數(shù)據(jù)采集和反饋等工作，如圖3所示。

圖3 分公司計劃業(yè)務(wù)流程

2 分級計劃實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵參數(shù)

    適合單件小批生產(chǎn)模式的分級計劃的實(shí)現(xiàn)參數(shù)主要有物料清單(BOM)、工作中心、工藝路線、提前期等，其中工作中心和工藝路線按照常用ERP的要求進(jìn)行設(shè)置，但要實(shí)現(xiàn)分級計劃在物料清單和提前期的設(shè)置不同于其他生產(chǎn)模式，具體如下：

    2.1 建立適合分級計劃的物料清單(BOM)

    對單件小批生產(chǎn)中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的建模，是進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)計劃分解的依據(jù)，復(fù)雜產(chǎn)品的通用結(jié)構(gòu)包括3個部分：總裝部分、部件或組件部分、自制零件部分。其中在單件小批生產(chǎn)模式下產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減少層數(shù)，因產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)本身很復(fù)雜，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層數(shù)增多，對生產(chǎn)計劃與控制難度和工作量急劇增加，不利于計劃和執(zhí)行。

    單件小批生產(chǎn)的BOM進(jìn)行分級處理，有利于實(shí)現(xiàn)分級計劃，公司級計劃只處理總裝和關(guān)鍵件，而分廠或車間分別處理裝配部件或自制零件，因此需要對所有物料清單(BOM)按照產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行分級處理即確定總裝、部件、自制零件；利用兩種不同的MBOM定義方式的優(yōu)點(diǎn)，針對不同級別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(BOM)采用不同的方式，總裝、部件采用以工藝為中心的物料清單，把裝配組件或零件與相應(yīng)的工藝路線中工序號進(jìn)行對應(yīng)，為在執(zhí)行過程便于按照J(rèn)IT的思想進(jìn)行控制和物料配送，如圖4所示，對自制零件采用以物料為中心的物料清單。

    2.2 提前期

    提前期：指某一工作的工作時間周期，即從工作開始到工作結(jié)束的時間。在ERP系統(tǒng)中，生產(chǎn)提前期是由制造工藝路線中每道工序傳送、排隊、準(zhǔn)備、加工和等待時間構(gòu)成的，生產(chǎn)制造階段的制造提前期由5類時間(排隊時間、準(zhǔn)備時間、加工時間、等待時間、傳送時間)構(gòu)成�？傃b、部件采用以工藝路線為中心的物料清單，需要通過分析工序之間的關(guān)系得到粗工序網(wǎng)絡(luò)圖，如圖4所示，然后通過尋找關(guān)鍵路徑，并對關(guān)鍵路徑中的工序按照工作中心有限能力的計劃方法得到物料的提前期。

圖4 產(chǎn)品總裝粗工序網(wǎng)絡(luò)圖

3 分級計劃的實(shí)現(xiàn)

    3.1 主生產(chǎn)計劃

    單件小批生產(chǎn)的主生產(chǎn)計劃由客戶訂單轉(zhuǎn)化而來，它是按最終產(chǎn)品或產(chǎn)品的組件來進(jìn)行描述。單件小批生產(chǎn)的分級計劃分為總裝和部件的主生產(chǎn)計劃�？傃b主生產(chǎn)計劃主要確定總裝產(chǎn)品、完工時間、總裝產(chǎn)品的數(shù)量。其中總裝產(chǎn)品和需求數(shù)量，通過MPS計算流程得到，總裝完工時間從客戶需要時間倒推到產(chǎn)品能包裝發(fā)運(yùn)時間，即為產(chǎn)品完工時間；各分公司主生產(chǎn)計劃的輸入信息是由總裝的物料需求計劃分解出的需要部件物料件號、需求數(shù)量和需求時間。

    3.2 物料需求計劃

    總裝的物料需求計劃是對總裝主生產(chǎn)計劃進(jìn)行分解，確定出每個部件的在總裝過程中的生產(chǎn)計劃、采購件需求計劃。裝配物料需求計劃主要內(nèi)容是分解產(chǎn)品的總裝MBOM和庫存，得到部件的需求數(shù)量，并在計算得到的總裝工序網(wǎng)絡(luò)圖關(guān)鍵路徑基礎(chǔ)上，對關(guān)鍵路徑中的工序按照工作中心有限能力的方法進(jìn)行由后往前倒排，確定出關(guān)鍵路徑中每個工序的開工／完工時間，并通過以工序?yàn)橹行牡奈锪锨鍐伟压に嚶肪�的工序號與相應(yīng)的部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而確定出關(guān)鍵部件的需求時間，流程如圖5所示，在編制計劃過程中通過工序關(guān)鍵路徑由后往前，即用后道工序的開工時間拉動前道工序的完工時間來安排計劃，其中該工序需要工作中心的能力＝該工序的準(zhǔn)備時間＋加工時間×需要該物料的凈需求。

圖5 總裝計劃關(guān)鍵工序生產(chǎn)作業(yè)編制流程

    對于分公司計劃，由于得到每個部件的在總裝過程中的開工時間，因此各個部件在分公司中的完工時間就得到了，相應(yīng)的部件下的零部件的計劃時間就被確定了。

    分公司級計劃根據(jù)BOM按照物料需求計劃的算法進(jìn)行分解，得到組成零部件開始、完工時間和生產(chǎn)數(shù)量。分公司計劃與公司計劃主要差異在分廠級計劃能夠把計劃從裝配延伸到毛坯生產(chǎn)、原材料采購，由關(guān)鍵的工序或原材料采購等關(guān)鍵過程，拉動其他活動或工。序，這樣有利于生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備計劃，便于整體控制。但對總裝過程中是非關(guān)鍵零部件采用MRPⅡ直接編制生產(chǎn)計劃。

    3.3 自制件計劃

    關(guān)鍵零件是指生產(chǎn)占用關(guān)鍵資源的零件，通常是生產(chǎn)周期長控制難度大的零件，其中關(guān)鍵資源可以涉及人力、設(shè)備能力、原材料、生產(chǎn)面積等。如果關(guān)鍵零件的進(jìn)度不符合計劃要求，那么產(chǎn)品交貨期必然造成拖期：關(guān)鍵零件的計劃是生產(chǎn)作業(yè)計劃的核心內(nèi)容之一；為保證產(chǎn)品的進(jìn)度，在編制關(guān)鍵零件生產(chǎn)作業(yè)計劃時，采用倒排法來制定零件各個工序的開工日期和完工日期。

    3.4 分級計劃的協(xié)調(diào)處理

    (1)關(guān)鍵工作中心的協(xié)調(diào)利用。企業(yè)會有多個訂單都需要使用關(guān)鍵工作中心，可能使關(guān)鍵丁作中心的生產(chǎn)能力不能滿足訂單需求，處理這個問題首先分析關(guān)鍵工作中心的能力剩余多少，是否滿足訂單的要求。如滿足則進(jìn)行安排計劃，否則調(diào)整和壓縮需要使用關(guān)鍵工作中心的緊前緊后的工序時間使之滿足生產(chǎn)，其次分析訂單中的重要程度排序，再重新安排計劃充分利用關(guān)鍵工作中心。

    (2)各級計劃之間的協(xié)調(diào)處理。單件小批生產(chǎn)計劃受眾多因素影響與限制，如人力、設(shè)備(設(shè)備故障、工具工裝等)、物料等，分級計劃的完成狀況是逐級反饋。通常在本級進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，盡量減少計劃的變動。如有變動應(yīng)把受變動的計劃納入新的計劃中。

4 結(jié)束語

    大型單件小批的生產(chǎn)計劃是該類企業(yè)管理非常關(guān)鍵的一環(huán)，本文根據(jù)單件小批的產(chǎn)品生產(chǎn)特點(diǎn)、組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)，提出分級計劃來解決生產(chǎn)計劃存在的問題。并針對實(shí)行分級計劃的需要從產(chǎn)品物料清單進(jìn)行分析，構(gòu)建基于工序的物料清單，得到相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)粗工序網(wǎng)絡(luò)圖，由該圖計算關(guān)鍵路線確定動態(tài)的提前期，同時從總裝或關(guān)鍵部件的計劃時間限定其他零部件的計劃時間，在此基礎(chǔ)上分析了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計劃的業(yè)務(wù)流程，從而確保單件小批生產(chǎn)計劃能有效的執(zhí)行，提高企業(yè)市場競爭力。

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本文標(biāo)題：基于ERP單件小批環(huán)境下的生產(chǎn)計劃研究

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