庫存是什么?就是現(xiàn)在是閑置,將來要用的,并且是有經(jīng)濟價值的資源。
在經(jīng)濟活動(包括一些社會活動)中,供應(yīng)和需求、生產(chǎn)和銷售始終存在于一個矛盾的統(tǒng)一體內(nèi)。而庫存則是一個必須的非常有效的“蓄水池”,以維持經(jīng)濟活動有效地持續(xù)運行。如何用庫存來平衡供需、產(chǎn)銷矛盾以及優(yōu)化它們之間的關(guān)系,這在系統(tǒng)科學——運籌學的體系中,專門有對庫存的分析研究。但是,評價庫存是高了或低了,是由市場需求決定的,而市場是動態(tài)的。庫存的利弊也在轉(zhuǎn)化。庫存絕對值與其產(chǎn)業(yè)的特征以及整個生產(chǎn)到消費的周期有關(guān)。
“JIT”是真的嗎?
由日本汽車企業(yè)演化出來的JIT(Just In Time)模式以及提出的“零庫存”的概念是一個偽命題。
日本汽車企業(yè)實現(xiàn)的“零庫存”真的沒有庫存嗎?
一個產(chǎn)品的全生命周期應(yīng)該包括從生產(chǎn)到消費的全過程。這是一個系統(tǒng)。觀察這個系統(tǒng)中的現(xiàn)象要從系統(tǒng)的角度。提出并言稱實現(xiàn)JIT的幾個日本大型汽車企業(yè),本質(zhì)上就是幾個汽車裝配線。這是典型的流水線作業(yè)方式。在生產(chǎn)線上,想留下幾個在制品庫存都很難。維持JIT生產(chǎn)方式關(guān)鍵的是,要求在零部件供應(yīng)商支持下,保證在一個準確的時間把準確的零部件放在準確的位置上。如果這個型號汽車市場很好,那么,從零部件進廠到整車出廠,一定是零庫存。
從系統(tǒng)的角度,庫存被我們忽視的是兩個方面,上游零部件的供應(yīng)商以及下游的營銷環(huán)節(jié)。這個汽車裝配線的“零庫存”一定是以上下游的更大的庫存作為代價(可能“替代”這個詞更好)的。汽車零部件企業(yè)絕大多數(shù)是離散型的生產(chǎn)方式,不可能實現(xiàn)JIT(為什么不能實現(xiàn)JIT,后面將有敘述);它們又更強烈受到市場訂單變化的沖擊,為維持和整車廠的合作,不得不在庫存上作出犧牲。而汽車經(jīng)銷商必須以適當?shù)膸齑孀鳛榻?jīng)營方式,否則根本做不了生意。
如果把問題縮小,可能更容易說明這個問題。例如一個機械加工生產(chǎn)企業(yè),我們把總裝車間設(shè)計成流水線,由若干部件生產(chǎn)車間作為“供應(yīng)商”。即使這條流水線是“混線”生產(chǎn)(組裝不同產(chǎn)品),市場需求變動很大,但是我們也很容易把流水線做成JIT和“零庫存”。但是,代價就是,為保證流暢,流水線旁邊要堆滿了各種產(chǎn)品的子部件,同時,原料倉庫預(yù)存了大量備用物資。否則,企業(yè)界的管理者就不會抱怨生產(chǎn)計劃調(diào)度難了。不可否認的是,流水線JIT了,總裝在線庫存為零。
本文開始先講了日本定義的JIT,并指出它的局限性,目的是想說明,觀察一個現(xiàn)象應(yīng)該從全局和系統(tǒng)的角度。
大尺度下的庫存
以宏觀經(jīng)濟學的角度分析,在一個大尺度的范圍,供給和需求一定是平衡的;隨著時間的推移,供給和需求在同步按照指數(shù)式增長;最后收斂于資源的枯竭。資源是否會枯竭以及能否有替代,是一個有中生無、無中生有的哲學命題,我們不能討論,至少在可觀察的范圍,還不至于發(fā)生。但是,就庫存的分析而言,我們分析從第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè)的實際的統(tǒng)計意義的數(shù)據(jù),可以畫出這樣一幅圖表。
圖表1 大尺度的庫存
對這個圖表的說明:
1、縱坐標“庫存”,是在一個“大數(shù)”條件下的庫存量,是統(tǒng)計學意義上的。
2、橫坐標中各個行業(yè)的名稱和位置肯定有些誤差,數(shù)量也遠遠不夠,但是,總體布局和實際相符。值得特別說明的是,一、二、三產(chǎn)業(yè)的劃分是人為定義的,各國對此定義有所不同,但是三者之間沒有絕對的界限。
3、那一條函數(shù)曲線是主觀猜測的,也可能是一條直線,但是方向以及與縱橫坐標的交點和實際相符。
4、后面一個尾巴是“負庫存”,指供給小于需求的差額,在本文中暫不敘述。
現(xiàn)在,我們對這個圖表進行分析。
一、庫存量分析
第一產(chǎn)業(yè)是通過人類勞動直接從自然界取得產(chǎn)品,這是人類賴以生存和發(fā)展的根本。在第一產(chǎn)業(yè),庫存的原理很簡單,“家里有糧,遇事不慌”。閑置的森林,也許留給下一代開采。如果,當一個國家存糧僅夠三個月吃飯,那一定會兵荒馬亂。
第二產(chǎn)業(yè)指對于從自然界取得的產(chǎn)品再加工的產(chǎn)業(yè),包括采礦業(yè)。這個產(chǎn)業(yè)中各個行業(yè),產(chǎn)品都是第三產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),關(guān)乎國計民生。產(chǎn)品生產(chǎn)周期長不得不保持高庫存,另外有些行業(yè)保持比較大的庫存使企業(yè)更容易取得戰(zhàn)略優(yōu)勢。例如,適當?shù)氖蛶齑娴膽?zhàn)略地位任何一個國家都不容忽視。
第三產(chǎn)業(yè),這是一個直接面對消費者(不一定是最終的)的行業(yè),這個行業(yè)的企業(yè)對庫存又愛又恨。為了維持生產(chǎn)經(jīng)營,不得不保持一定庫存,但是,一不小心就成為包袱。靠庫存發(fā)財?shù)囊灿,但是風險太大了。
有一種說法認為庫存是萬惡之源,事實上,庫存是生產(chǎn)經(jīng)營運作過程必然存在的現(xiàn)象,從第一產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè)對庫存的需求是一個遞減的過度。這是人類從有了生產(chǎn)消費以來逐漸形成的自適應(yīng)的一個庫存系統(tǒng)現(xiàn)象。
二、市場敏感度分析
從上述情況也基本看出,從第一產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè),各個行業(yè)對市場的敏感度是一條上升的曲線。同樣,庫存對于企業(yè)的風險度也是一條上升的曲線。
三、生產(chǎn)周期的分析
第一產(chǎn)業(yè)是以年為單位,第二產(chǎn)業(yè)以月為單位,第三產(chǎn)業(yè)以日為單位甚至以小時為單位。
四、生產(chǎn)過程的離散度和產(chǎn)品多樣性的分析
這個概念是從流程型工業(yè)、離散型工業(yè)延伸過來的。
第一產(chǎn)業(yè)我們可以定義稱之為:超流程型行業(yè),產(chǎn)品生成過程的“流水性”極強,想停都停不下來。但是生產(chǎn)活動是階段性的,例如農(nóng)忙、農(nóng)閑、保育期、采伐期、休漁期。這個產(chǎn)業(yè)的全部生產(chǎn)過程包括了自然界自身的活動。
第二產(chǎn)業(yè)的很多行業(yè)不同程度都體現(xiàn)出相當?shù)牧鞒绦吞卣,例如石油、煤炭、化工、電力、鋼鐵等等;同時,隨著產(chǎn)品的深加工,也出現(xiàn)明顯的離散型特征。
第三產(chǎn)業(yè)各個行業(yè)的生產(chǎn)離散度將不斷加大。第三產(chǎn)業(yè)中,主要分為制造業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)業(yè)生產(chǎn)。越是靠近最終消費(人),生產(chǎn)過程就越是離散。在第三產(chǎn)業(yè)的末端,已經(jīng)呈現(xiàn)產(chǎn)品不能存貯的特征。
伴隨著從第一產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè)各行業(yè)離散度的不斷加大,一定會出現(xiàn)品種的多樣化,這是由于最終消費需求的多樣化造成的。也就是說,這一條最大的產(chǎn)業(yè)鏈條,一定是從單一產(chǎn)品大量生產(chǎn),到小批量多品種不斷加大的過程。不能忽視的還有一個現(xiàn)象,就是生產(chǎn)資源從特定的、專用的,到通用的和混線生產(chǎn)的過程。例如,化工生產(chǎn)線用指定原料只能生產(chǎn)單一品種,而一個機加工企業(yè)的車床可以用棒料生產(chǎn)出無數(shù)種產(chǎn)品。這與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的復雜度有關(guān)。本文后面將有敘述。
我們用幾條曲線來描述上面的分析:
圖表2 大尺度庫存分析
各產(chǎn)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)管理特征的分析
從大系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)整體的角度分析生產(chǎn)管理,必須定義研究的范圍。我們把研究生產(chǎn)管理的范圍確定在企業(yè)對增值活動及其直接相關(guān)的生產(chǎn)活動范圍,或者說是對生產(chǎn)現(xiàn)場的管理。企業(yè)生產(chǎn)關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、財務(wù)行政、營銷運作等方面,不在本文研究范圍。
生產(chǎn)管理的特征
生產(chǎn)運行管理的核心是生產(chǎn)系統(tǒng),生產(chǎn)系統(tǒng)是指一個企業(yè)投入了資源(人力、管理、設(shè)備、廠房設(shè)施、原料、能源等),通過一系列生產(chǎn)作業(yè),轉(zhuǎn)化了新的產(chǎn)品。生產(chǎn)運行管理主要過程是計劃、調(diào)度、控制、組織。
既然生產(chǎn)系統(tǒng)是一個系統(tǒng),那么我們必須從系統(tǒng)的角度去研究生產(chǎn)系統(tǒng)的問題。系統(tǒng)可以分為簡單系統(tǒng)和復雜系統(tǒng)兩個基本類型。不同特征的生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)該屬于不同的系統(tǒng)。對于簡單系統(tǒng)和復雜系統(tǒng)的定義很多,我們不需研究這些定義,只需要研究對象在分類中的趨勢,看看不同的生產(chǎn)系統(tǒng)是趨向復雜還是簡單。
簡單系統(tǒng)的元素很少,可以用較少的變數(shù)來描述。復雜系統(tǒng)其特征是元素和變量數(shù)很多。例如,經(jīng)濟系統(tǒng)是一個巨復雜系統(tǒng),每一個人就構(gòu)成了系統(tǒng)的元素,他們根據(jù)自己的決策規(guī)則選擇合適的時機進行買賣經(jīng)濟活動。在工業(yè)生產(chǎn)中,每個訂單、原料、設(shè)備、人員、工序、零部件等都構(gòu)成一個元素。系統(tǒng)的復雜與系統(tǒng)的規(guī)模無關(guān),而是僅僅與能描述其整個生產(chǎn)過程的主要元素的數(shù)量有關(guān)。
例如,一個大型煉油廠,但是就其生產(chǎn)過程而言,主要就是流量、溫度、反應(yīng)時間、壓力幾個主要參數(shù),我們可以比較容易構(gòu)建它的數(shù)學模型;我們可以設(shè)計為自動化流水線,可以把設(shè)備使用到極限,也可以預(yù)測它未來每一時刻的系統(tǒng)的狀態(tài)。相對而言,它就是一個簡單的生產(chǎn)系統(tǒng)。
如果是一個汽車零部件企業(yè),有幾個車間,有幾十臺設(shè)備,生產(chǎn)幾種產(chǎn)品,那么就存在成千上萬個元素和變量,在構(gòu)建數(shù)學模型的時候,一定會遇到“維數(shù)災(zāi)”的困擾。就這樣一個簡單的汽車零部件企業(yè)的生產(chǎn)流程控制管理系統(tǒng),就可以稱為21世紀世界公認的難題。
衡量生產(chǎn)現(xiàn)場復雜程度的系數(shù)DC用下列公式表示:
DC=N (單位時間的訂單(品種)數(shù)×產(chǎn)品工序數(shù))
N表示混線的程度,專線生產(chǎn)N=1,半混線生產(chǎn)1<N<2,全部都混線生產(chǎn)N=2。
這個公式可以粗略地評估生產(chǎn)現(xiàn)場的復雜程度,也可以看出來,對于流程型制造業(yè)和離散型制造業(yè)兩者之間有巨大的差別。
在復雜系統(tǒng)中,沒有哪個主體(例如車間、人員)能夠知道其他所有主體的狀態(tài)和行為,每個主體只可以從個體集合的一個相對較小的集合中獲取信息,處理“局部信息”,做出相應(yīng)的決策。系統(tǒng)的整體行為是通過個體之間的相互競爭、協(xié)作等局部相互作用而涌現(xiàn)出來的2。舉例說,對于流程型企業(yè),我們對生產(chǎn)的現(xiàn)狀、未來的趨勢也就是對產(chǎn)能的評估可以比較清晰,但是對于離散型制造業(yè)來說,評估產(chǎn)能將是一個非常困難的事情,甚至一個車間主任都對自己車間不能做出正確回答。
如果從數(shù)學模型和性質(zhì)分類來說,可以分為線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng);連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng);確定性系統(tǒng)、不確定性系統(tǒng);從對象分類,可以分為靜態(tài)系統(tǒng)、動態(tài)系統(tǒng)和有控制系統(tǒng)、無控制系統(tǒng);而描述這種生產(chǎn)活動的數(shù)學工具也大不相同。從科學研究的意義上,現(xiàn)代科學正轉(zhuǎn)向以非線性系統(tǒng)為主要對象,未來的科學本質(zhì)上是非線性科學3。下面圖示是對于從第一產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè)(或者說從流程型到離散型制造業(yè))的一個說明。
圖表3 各個陳燁系統(tǒng)特征
就生產(chǎn)活動來說,越是接近第三產(chǎn)業(yè),活動的描述將變得極其艱難,傳統(tǒng)的運籌學研究成果已經(jīng)顯得非常乏力。盡管現(xiàn)在計算機科學發(fā)展迅速,但從系統(tǒng)科學來說,很多課題目前無能為力,它們將是未來研究的任務(wù)。值得我們重視的一個研究成果和發(fā)展動態(tài)是,美國威斯康星大學終身教授LEYUAN/SHI(剛剛就任北京大學工業(yè)工程與管理系主任)帶領(lǐng)的團隊,經(jīng)20余年的研究和實踐,用現(xiàn)代工業(yè)工程和系統(tǒng)工程的理論,以最新的運籌學優(yōu)化方法(NP方法),通過大量的實際案例,成功研究出一種針對離散型制造業(yè)的實現(xiàn)精益生產(chǎn)管理的理論、方法和工具,并且在美國和中國的一些企業(yè)得到應(yīng)用,讓“精益生產(chǎn)管理”從專家咨詢的層面,穩(wěn)健地“落地”。
生產(chǎn)活動的增值行為和浪費行為
我們把生產(chǎn)活動的時間分為三類:增值活動(VA)、非增值活動(NVA)和浪費活動(Waste)。例如,車床切削是VA,換刀具是NVA,等待時間是Waste。詳細地記錄每批零件在制造周期內(nèi)的各類活動,然后利用數(shù)據(jù)分析的方法對生產(chǎn)流程進行診斷,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的問題,提出流程優(yōu)化措施,這是通常流程優(yōu)化的分析方法。
通過在很多企業(yè)做過的流程診斷的大量數(shù)據(jù),結(jié)合本文開頭展示的“大尺度庫存圖”,我們還可以看到如同上面圖示的一個重要現(xiàn)象。從第一產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè),在生產(chǎn)活動中,無效的浪費時間是從零過渡到接近100%,幾乎是一條上升的直線。
圖表4 各產(chǎn)業(yè)的Waste現(xiàn)象
不管是發(fā)達國家的工業(yè),或者是我國的工業(yè),這種現(xiàn)象是同樣存在的。越是趨向連續(xù)性流程性的生產(chǎn)活動,Waste就越少;而在離散型加工工業(yè),Waste達到90%以上是普遍存在的,接近100%也并不奇怪。這是一個客觀存在的現(xiàn)象。
對于我們做企業(yè)管理和企業(yè)管理軟件的人來說,要幫助提高企業(yè)的效率和效益,其任務(wù)就是:流程行業(yè)企業(yè)更要關(guān)注生產(chǎn)活動之外的管理效率,例如營銷、HR、運輸、存儲、財務(wù)等等;對離散型工業(yè)企業(yè),管理的任務(wù)更加艱巨,能把Waste降低百分之幾,將是對企業(yè)的巨大貢獻。
那么,為什么Waste會有這么大呢?我們應(yīng)該分析企業(yè)生產(chǎn)管理中的難題。
企業(yè)的生產(chǎn)存在三大不確定因素:
一、訂單(需求)的不確定。訂單來自市場,今天有,明天沒有;今天三個,明天十個。我們沒有辦法讓訂單確定,但是又必須應(yīng)對這樣的市場需求。
二、采購的不確定。今天漲價少買點,明天預(yù)測缺貨了多買點。今天水災(zāi)路斷了,明天車壞了。今天外協(xié)供應(yīng)商還挺好,明天倒閉了。
三、生產(chǎn)現(xiàn)場的不確定。今天忙死了,明天沒活了;今天這個設(shè)備檢修,明天那個領(lǐng)班請假了;今天突擊生產(chǎn)這個緊急任務(wù),把明天的計劃弄得亂七八糟。
事實上,訂單(市場)、采購的不確定性必將影響了加大了生產(chǎn)現(xiàn)場不確定性的波動,這類似于“牛鞭效應(yīng)”。
通常,企業(yè)應(yīng)對著三大不確定因素的唯一方法就是:加大庫存。訂單不確定,預(yù)先生產(chǎn)一些,隨時應(yīng)對市場需求;采購不確定,我們就多買一點放著;生產(chǎn)現(xiàn)場不確定,我們在一些耗時多的工序,先做出來一些半成品,等來了訂單能迅速交貨。但是,如果我們仔細分析這三大不確定,訂單和采購的不確定我們無能為力,僅僅在生產(chǎn)現(xiàn)場的不確定方面我們可能會有所作為。如果我們能準確把握生產(chǎn)現(xiàn)場,能夠準確評估產(chǎn)能,能夠滿足交貨期,那么,我們沒有理由不消減所有的庫存。
但是,幾乎對所有的離散型制造業(yè),在多約束和動態(tài)的信息條件下,生產(chǎn)現(xiàn)場管理沒有一個有力的決策工具支持,完全憑經(jīng)驗指揮生產(chǎn),安排計劃調(diào)度,不可避免地出現(xiàn)很大的Waste,也不可能不用大的庫存作為代價。
我國提出“科學發(fā)展觀”、“轉(zhuǎn)變增長方式”、“建設(shè)節(jié)約型社會”的發(fā)展模式,那么我們就需要提出一個問題:企業(yè)需要投資固定資產(chǎn)擴大產(chǎn)能嗎?企業(yè)到底有多大的產(chǎn)能挖掘潛力?制約產(chǎn)能的關(guān)鍵在哪里?
有一個很好的例子,某上市公司的生產(chǎn)主管向領(lǐng)導提出購買一臺昂貴的關(guān)鍵設(shè)備,說這是瓶頸設(shè)備,否則無法滿足訂單需求。這位領(lǐng)導說,你派一個人就站在這臺設(shè)備前掐秒表做記錄,把設(shè)備的真正干活的時間算出來。結(jié)果是,在全部工作時間內(nèi),僅僅有25%在做有效的工作。最后,他們通過精細化管理,沒有添加任何設(shè)備就滿足了訂單需求。還有一個例子是,前幾年國防科工委提出了“千臺數(shù)控機床增效計劃”,研究如何讓機床加快轉(zhuǎn)速,改進刀具,提高加工效率。但是,軍工企業(yè)的生產(chǎn)效率低下根本不在于機床的快慢,而是體制、機制和生產(chǎn)管理的粗獷。事實上,如果這臺數(shù)控機床不是瓶頸設(shè)備,加工速度快了只能讓Waste的時間更大。
從調(diào)研的幾十家離散型制造業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)表明,盡管訂單飽滿,表面上看忙忙碌碌,但由于生產(chǎn)計劃調(diào)度的問題,多數(shù)企業(yè)產(chǎn)能僅僅發(fā)揮到30%左右,存在著很大的產(chǎn)能浪費和庫存積壓。從這里著手改善才是貫徹科學發(fā)展觀的實踐。
生產(chǎn)管理信息化
企業(yè)信息化管理軟件種類繁多,但是,從生產(chǎn)現(xiàn)場管理的軟件來說,沒有一種比MRP、MRPII更偉大的。在90年代初,人們又提出ERP,并被賦予了更深的內(nèi)涵。它強調(diào)供應(yīng)鏈管理,除了傳統(tǒng)MRPII系統(tǒng)的制造、財務(wù)、銷售等功能外,還增加了分銷管理、人力資源管理、運輸管理、倉庫管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、決策支持等功能,支持集團化、跨地區(qū)、跨國界運行。但是,ERP的核心仍舊是MRP,這表現(xiàn)在ERP的基本構(gòu)架和基本邏輯與MRP并無本質(zhì)上的改變。
但是,人們對ERP的非議,問題就出在這里。
MRP/ERP最初的研發(fā)和應(yīng)用都基于流程型的工業(yè)企業(yè)。但是ERP(企業(yè)資源計劃)如同它的一樣名字,將走一條普適性的道路。對企業(yè)來說,找不到不屬于企業(yè)資源的內(nèi)容。結(jié)果,ERP的框架越做越大,什么都想管。最關(guān)鍵的是,ERP的關(guān)于生產(chǎn)管理模塊的基礎(chǔ)架構(gòu)、理論和數(shù)學工具根本無法支撐離散型制造業(yè)的應(yīng)用,而ERP的供應(yīng)商從來不去做這樣的說明,強行進入離散型制造業(yè)的市場。其結(jié)果就是引出了“上ERP找死,不上ERP等死”的奇談怪論。
就目前而言,在企業(yè)信息化領(lǐng)域,ERP是無可替代的信息化工具,尤其是針對企業(yè)的上層管理者來說非常重要。ERP對于企業(yè)信息的透明和信息的利用提供了強大的平臺,這方面適用于所有的企業(yè)以及其他社會組織。遺憾就是,它對于離散型制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的計劃調(diào)度是十分無力的,尤其是對于企業(yè)產(chǎn)能并不是很富裕的情況下,ERP簡直就是“瞎指揮”。所以,對于一些離散型制造業(yè)企業(yè)(尤其是產(chǎn)能不寬裕的),千萬不要怪罪ERP,它的生產(chǎn)指揮系統(tǒng)本來就不是給你設(shè)計的。
從一些網(wǎng)絡(luò)文章和論壇中,關(guān)于企業(yè)信息化常常有人提出一些問題:ERP與SCM到底有何區(qū)別?MES與APS有什么區(qū)別?CRM與DRP的區(qū)別?對于企業(yè)管理模式和方法,人們也會層出不窮地提出一些新的概念,搞的人們都糊涂了。比如:企業(yè)資源計劃(ERP)、物料需求計劃(MRP)、制造資源計劃(MRPII)、準時生產(chǎn)(JIT)、精益生產(chǎn)(LP)、按類個別生產(chǎn)(OKP)、優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)(OPT)、供應(yīng)鏈管理(SCM)、業(yè)務(wù)流程重組(BKR)、敏捷虛擬企業(yè)(AVE)、敏捷制造(AM)等等。在自動化、OA、信息協(xié)同軟件領(lǐng)域,更是百花齊放百家爭鳴。
企業(yè)信息化技術(shù)和應(yīng)用進展到今天,我們需要把過去受到當時理論和技術(shù)局限而形成的一些觀點、概念和定義做一番梳理。
圖表5是傳統(tǒng)的對生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的一個表述。ERP/MRP/MRPII都是屬于計劃層的軟件。
圖表5 傳統(tǒng)的三層信息化結(jié)構(gòu)表述
在執(zhí)行層,擔負著企業(yè)整個供應(yīng)鏈和生產(chǎn)現(xiàn)場的管理和控制,訂單的計劃下達以及生產(chǎn)計劃調(diào)度都在這個層次完成,MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))擔負著這個重任。
在企業(yè)的操作層面,屬于控制類的軟件。比如刀具的控制,數(shù)控機床的控制以及工藝設(shè)計、輔助制造、數(shù)據(jù)管理、各種自動化控制等等。
這種劃分和定義缺乏完整生產(chǎn)信息系統(tǒng)的表征,存在層次的混亂和交叉。例如,計劃和執(zhí)行都是一種決策行為,僅僅決策內(nèi)容對應(yīng)時間有長短之別;控制本身就是執(zhí)行的活動,無法分為兩個層次;如果MES有計劃調(diào)度的功能,那么計劃層就是多余的。
按照系統(tǒng)科學和信息學,一個系統(tǒng)的分類必須根據(jù)系統(tǒng)的定義。生產(chǎn)管理系統(tǒng)實際上就是針對一組資源,通過控制和執(zhí)行完成一組任務(wù)的系統(tǒng)。如同圖表6,表述了一個普適性的企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),就是說,企業(yè)有這么多資源,需要通過控制和實施,按照一定條件完成一組任務(wù)。廣泛地說,任何一個企業(yè)、團體乃至一個人,每天應(yīng)對的都是如何運用一定的資源去做好某個事情(任務(wù))。
企業(yè)的生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng),就需要針對表6這樣一個基本框架,運用信息獲取技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信息處理技術(shù)和存取技術(shù),以控制理論構(gòu)建一個信息系統(tǒng)。有系統(tǒng)就有信息,有信息就有系統(tǒng)。按照生產(chǎn)管理的實際以及信息的屬性及作用,我們可以構(gòu)建如圖表7這樣一個信息系統(tǒng)架構(gòu)。
圖表6 資源——任務(wù)
圖表7是一個完整的企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理信息化系統(tǒng)。其中:
圖表7 生產(chǎn)現(xiàn)場管理的信息系統(tǒng)
“信息”層是對企業(yè)全部資源和全部任務(wù)的詳盡描述。通常主要包括:訂單企業(yè)資源信息、設(shè)備信息、工藝信息、BOM信息、人員信息、原材料信息、庫存信息、工作日歷、成本信息、質(zhì)量控制信息等等一切必要的信息。由于生產(chǎn)現(xiàn)場是動態(tài)的,那么這些信息也是隨時間動態(tài)變化的。
“決策”層是信息系統(tǒng)的頭腦。生產(chǎn)決策就是面對這么多資源和任務(wù)信息,決定怎么完成,用那些資源做哪些任務(wù),誰(設(shè)備、人)來做,在什么時間做多少,先做什么,后做什么。簡單說,就是為了完成一組任務(wù)去最佳地配備資源。事實上,任何決策系統(tǒng)都不會比人聰明。在決策系統(tǒng)所謂的人工智能就是把人的經(jīng)驗告訴系統(tǒng)并且讓它學會,換句話說,是把人的經(jīng)驗量化,然后加到?jīng)Q策信息系統(tǒng)中。在現(xiàn)代計算機技術(shù)中,做的比較好的信息處理技術(shù)是信息的分類、識別、變換、計算、篩選、整理、排序、制表,而真正用到?jīng)Q策系統(tǒng)的信息分析、綜合、抽象、演繹、證明,特別是復雜系統(tǒng)的優(yōu)化,它做到的程度非常有限。
“實施”層是生產(chǎn)系統(tǒng)實施部分的信息處理。在離散型制造業(yè),這部分信息是傳遞到作業(yè)人員,大部分是由人來控制實施的,除非生產(chǎn)現(xiàn)場擁有大量的自動化設(shè)備和控制軟件,例如數(shù)控機床、加工中心、自動化下料等設(shè)備和軟件。
“反饋”層是生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中不可或缺的部分。前面一章已經(jīng)說過企業(yè)生產(chǎn)管理的三大不確定因素,即訂單、采購和生產(chǎn)現(xiàn)場都是動態(tài)變化的,如果不能實時地反饋到“信息”源頭,那么就會發(fā)生信息的紊亂、不對稱,當然,在這種情形,信息系統(tǒng)處理的結(jié)果一定與實際大相徑庭。生產(chǎn)反饋系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟了,不論軟件和硬件都基本可以做到實時反饋,并用這些反饋數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的運行。系統(tǒng)的效益、成本、和產(chǎn)品的質(zhì)量都與反饋有關(guān)。
從表7,我們看出這是一個完整的企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理信息化系統(tǒng)應(yīng)當也必須是一個完整的信息閉環(huán)系統(tǒng)。但是,遺憾的是,大部分企業(yè)的生產(chǎn)過程的控制如同圖表8那樣,是一個順饋系統(tǒng)。這是造成企業(yè)效率低下的主要原因。
圖表8 生產(chǎn)過程的順饋系統(tǒng)
在圖表7中,四個層次都無法準確與現(xiàn)有的商業(yè)化軟件直接一一對應(yīng)。實際上,也跟本沒有必要做這樣的對應(yīng)。因為二十多年前信息技術(shù)的發(fā)展遠遠沒有達到目前的水平,不可能去想到用信息技術(shù)去解決生產(chǎn)現(xiàn)場管理這樣的復雜系統(tǒng)。ERP基本包括了“信息”層中的很多內(nèi)容,但是,沒有能夠涵蓋“資源”和“任務(wù)”的詳細描述。PDM、CAPP等軟件僅僅包括了一些要素的一部分,也沒有能夠詳細描述。MES具備了生產(chǎn)反饋的功能,但是又有很多屬于其他方面的。就現(xiàn)有的成熟軟件而言,基本沒有能準確描述生產(chǎn)現(xiàn)場的。例如,工藝流程軟件中沒有包括運輸、等待、檢驗,而生產(chǎn)實際這些事件是必須發(fā)生的。最不能容忍的是,唯一的具有決策功能的軟件APS(高級計劃排程),卻被說成MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的一個模塊,而大部分MES提供商又不能提供這個模塊。
回顧我們現(xiàn)有的各種生產(chǎn)信息化管理軟件,我們有理由感到不盡人意或者不滿足。一些軟件的發(fā)展(例如ERP)將向包羅萬象的方向走遠,顯示出“萬能”的特征,但是又恰恰忽略了自身天然的不足,某種程度“忽悠”了離散型制造業(yè)的用戶。從另一方面,生產(chǎn)現(xiàn)場管理的決策軟件出現(xiàn)了斷層。整體看起來就相當于,我們擁有靈敏的五官,有健全的手腳,優(yōu)良的設(shè)備資源,就缺乏一個聰明的大腦,指揮我們在生產(chǎn)活動中干什么、怎么干、做多少、誰先做、何時做,從而才能提高效率,降低成本,保證質(zhì)量。這是我們生產(chǎn)管理和信息化領(lǐng)域中的科學研究與實踐者共同努力才能實現(xiàn)的一個目標。
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本文標題:庫存宏觀研究:庫存是什么?
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