2021-4-9 | 機械制造論文
作者:李道隆 單位:洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司
產品生產及計劃管理模式(1)生產管理按生產工藝劃分生產單位,其工藝路線長,專業化程度低,企業規模“大而全”,管理復雜。(2)計劃管理計劃管理包括產品設計、工藝設計、生產準備、物料采購、加工制造及包裝發運等全過程。由于產品的技術準備時間往往占到整個生產周期的一半,因此,計劃管理必須延伸到產品設計和工藝設計階段。由于定單的不確定性,企業不能對計劃期內的生產任務作全面優化和排產,只能被動地按訂單進行計劃安排。而在合同談判初期,沒有產品結構和工藝方面的資料,很難給用戶承諾交貨期,合同交貨期拖延的現象屢見不鮮;能力需求控制困難,導致了能力需求的不確定性,因此生產設備不但數量多,而且往往設備負荷不均。在中、小設備經常出現欠負荷的同時,大型關鍵設備則常常出現超負荷而成為資源能力的“瓶頸”;由于產品裝配周期較長,所以要有專門的裝配場地或車間,對于定制式產品,由于沒有產品成本方面的數據,在訂貨談判時無法提出準確的產品預期價格。
傳統ERP面臨的困惑
ERP的核心就是制造資源計劃(ManufacturingResourcePlanning,MRPII),對于按定單設計生產的重型礦山機器制造企業來說,MRPII主生產計劃和物料需求計劃的基本思想就是分別解決產品的進度管理和需求管理。但是對于單件、小批量按定單設計生產(ETO)的企業來說,影響進度管理和需求管理的原因主要有以下幾方面:(1)計劃方法傳統的MRPII計劃編制強調批量生產,產品進度計劃(即主生產計劃)是根據年度生產大綱或己簽訂貨合同產品及預測合同產品,然后把它們累加在一起,在進度上合理搭配,充分利用企業的生產能力,以實現均衡排產[1]。而按定單設計(ETO)產品的進度計劃管理方法,則要求針對每一份訂單去分別進行安排,因此,要求每份訂單編制一份單項計劃。(2)計劃管理的范圍傳統的MRPII是從毛坯制造到產品裝配發運,但是ETO產品的進度計劃則要求包括產品設計計劃、工藝設計計劃等技術準備階段的計劃管理內容。(3)計劃管理的內容傳統的MRPII雖然可以分合同編制產品進度計劃(即主生產計劃),但其計劃內容主要是控制產品的開工期和完工期。這對于ETO產品進度計劃管理是遠遠不夠的。由于其生產周期長,過程繁多(如設計階段、技術準備階段、工裝制造階段、毛坯準備、機加工、裝配和試驗等),實際上每個定單按項目管理的辦法進行管理。(4)計劃編制的理論基礎不同MRPII是同時安排多種產品的生產進度,由各產品的交貨期為起點,逆工藝順序倒排,不受生產能力和物料采購能力的約束,用無限資源計劃法進行產品進度計劃編制。由于ETO是逐個編制產品進度計劃,因此,在企業剩余能力的基礎上,以現時為起點,接工藝順序順排,因受生產資源能力約束,所以用有限資源計劃法編制計劃[1]240。(5)生產裝配計劃不同傳統主生產計劃系統中的生產制造計劃,是按定單裝配(AssembletoOrder,ATO)生產模式下為縮短合同交貨期而開發的。而ETO產品由于裝配周期較長,要求編制裝配計劃,以控制每個裝配指令等。
主生產計劃解決方案
1系統目標與傳統MRPII/ERP相區別的新系統主生產計劃(MasterProductionSchedule,MPS)的功能目標如下:(1)在定制化產品合同談判中,提供準確的產品交貨期和產品報價功能;(2)為保證合同產品交貨期,編制劃分產品制造階段的進度計劃;(3)產品進度計劃要包括產品設計和技術準備階段計劃和裝配計劃;(4)按合同產品進行項目管理,分別編制產品進度計劃和物料需求計劃,提高合同履約率;(5)提高ERP柔性,允許實行總公司和分公司兩級分步式系統結構;(6)編制重大裝備的裝配物料需求計劃;(7)編制產品鑄鍛件毛坯需求計劃。
2計劃編制過程由于產品生產周期長,必須將生產過程分成多個階段進行計劃和控制,主生產進度計劃編制過程經過以下幾個階段[2]。(1)合同談判階段對重大的產品合同,應在合同簽訂前編制報價主進度計劃,這是提供訂貨參考的進度計劃,計算機可以隨時提供企業內己有合同的負荷狀態,供訂貨談判參考。(2)合同管理階段接到合同后進入合同管理階段,進行合同登記、匯總,提供訂貨合同狀態。根據合同下達工作命令,包括準備命令和生產命令。(3)主進度計劃編制階段合同簽訂后進行主生產進度計劃編制的準備工作,把工時分配模式和產品標準周期等有關資料輸入計算機,由于計算機有隨時插入功能,根據資料輸入情況,可以隨時編制和輸出計劃,包括年、半年、季、月計劃,或其他任何區間的計劃。(4)主進度計劃執行階段在主進度計劃執行過程中,可能發生以下幾種情況:①技術準備結束后,定額工時與計劃工時(預估計工時)不符,出入較大時影響負荷平衡,需進行調整;②計劃執行中遇到不可抗拒的因素,不能按原計劃執行,需要調整計劃;③計劃執行中間階段,計劃分配模式執行一部分,這時如果需要重新編制計劃,就要根據反饋的實際完成工時求剩余工時,按剩余分配模式原理編制計劃。上述3種情況都反映出需調整原來的進度計劃,原進度計劃調整時,可以調整個別產品的進度計劃,也可以重新運行程序,對全部計劃進行調整。(5)進度計劃系統反饋階段計劃系統反饋與生產統計系統密切銜接,比如噸工時、分配模式、實際生產周期和各階段完成情況等,需要根據統計原始資料進行匯總和整理。以上5個階段結束后,就完成了一個主進度計劃系統的循環,這個循環不斷運行,達到指揮和控制生產過程的目的。
3期量標準解決方案使用的期量標準有噸工時、工時結構、生產周期、網絡計劃圖及工時分配模式。這些期量標準主要是根據企業運行積累的數據制定,是企業重要的信息資源,是新系統運行的關鍵[3]。(1)噸工時每噸產品的平均加工工時,只有同類產品才有可比性。根據合同產品的估算重量,利用同類產品的噸工時標準,即可估算出新合同產品的加工工時。(2)工時結構產品加工工時中各加工大組工時的構成比例。為了計算生產負荷,進行負荷及能力平衡,需要計算各加工大組的工時分配量。工時結構可以通過計算和實際統計得到。(3)生產周期從產品投產到完工所經歷的日歷時間即為產品生產周期。但由于它經常受到企業資源變化的影響,所以要根據統計資料分析整理進行調整,把它作為典型產品的期量標準。因為生產周期通常是產品加工工時的函數,當新的合同產品談判時,以同類產品的典型生產周期為基準,乘以新老產品加工工時的比例系數,即可估算出合同產品的報價生產周期。(4)網絡計劃圖在按定單設計生產方式中,產品成本的80%是由設計階段決定,而且設計費用雖然不大于產品成本的20%,但設計時間卻能占到生產周期的50%。因此,為了縮短生產周期必須應用并行工程(CE),即不僅在產品設計和工藝設計時采用并行設計,而且在產品設計和生產的各個階段都要采用平行交叉作業,此時采用網絡計劃圖對各階段進行科學安排最為有效。根據產品的網絡計劃圖,可以計算各個階段的提前期。因此,每個產品都要保留一個典型計劃網絡圖,當作重要期量標準,作為將來其他新的訂貨產品編制生產進度計劃的重要參考依據。(5)工時分配模式即各設備大組總的產品加工工時在生產周期內各時段的分布規律。有了生產負荷在時間上的分布,就為在編制生產進度計劃時計算和編制負荷能力計劃提供依據。通過計算可得,工時在各時段上的分布,如果缺乏資料,也可作為正態曲線分布。