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装配型制造业传统生产管理模式的革命

在离散加工装配型制造业企业实施erp系统是对传统生产管理模式的一场革命。传统生产管理模式产生于上个世纪中叶,是一种适应大批量生产类型的管理方式。以美国福特汽车公司的装配流水线为典型代表,大大提高了劳动生产率,使产品的成本大幅度地下降。完成了制造业生产管理模式上的第一次革命。传统生产管理模式的主要特征是"以产品为中心"组织生产,"以调度为中心"控制生产进度的管理方式。这种生产管理模式成为60年代前占统治地位的生产管理模式。从50年代以来,我国传统的离散制造业企业采用的就是这种生产管理方式,很多企业至今还保留着这种管理模式,没有实质性的变化。

erp是对装配型制造业传统生产管理模式的一场革命

到了60年代,随着社会经济和生产力的发展,市场由"供不应求"向"供过于求"转化,客户需求向多样发展,产品结构日趋复杂,制造业的生产方式也由少品质大批量向多品种小批量方式发展。这种传统的生产管理模式已不适应市场竞争的需要,产品的品种、零部件和原材料的种类等数量急剧增长。因此,制造业企业就不能继续采用"以产品为中心"粗放的管理方法进行管理。为了适应这种变化,制造企业开始寻求适应多品种小批量的生产管理方式。在此背景下,新一代的生产管理模式-mrp(物料需求计划)诞生了,mrp系统实现了离散制造业生产管理上的突破,实现了生产组织方式由"以产品为中心"向"以零件为中心"的转变,实现了生产控制方式由"以调度为中心"向"以计划为中心"的转变。完成了离散制造业企业生产管理上的一场革命。

(一)离散加工装配型企业传统生产管理模式的弊病

众所周知,制造业企业如果按生产工艺特征来分可划分为两种不同的类型:即工艺过程连续的流程生产型和工艺过程离散的加工装配型。离散加工装配型企业,是根据客户订单的需求,将从市场上采购来的原材料加工成零部件,再装配成产品提供给客户。

例如,机械设备、电子设备、家用电器、汽车等。加工装配型制造业的特点是:其产品是由许多零部件构成的,各种零部件的加工过程是相互独立的,因此使得整个产品的生产过程是离散的。在多品种小批量的条件下,特别是产品结构十分复杂时,企业生产的零部件种类将非常多。这类生产类型企业生产管理工作的重点是,如何正确编制好零件的进度计划,也就是将生产任务分配到各个生产车间或称工艺阶段(如以机械制造企业为例,整个生产过程可分为毛坯阶段、机械加工阶段、装配阶段等),确定各车间的生产任务,要求各车间之间的生产任务在时间和数量上相互衔接和平衡,也即要使计划期生产的零件品种和数量符合成套性要求,还要在生产进度上保证按时成套,满足装配的进度要求。

在mrp(物料需求计划)产生之前,编制厂级(即车间与车间之间)生产作业计划主要采用以产品为计划单位的台套计划。以产品台份为计划单位,也就是以装配成品所需要的全套零件或毛坯做为一个统一的单位,来规定车间的生产任务。各车间都有其负责生产的各种产品的零件明细表,产品的零件分解(拆零)工作是在各车间进行的。因此,在给各车间下达生产计划任务时,只明确产品名称、型号、生产数量、完成日期即可。这种台套计划方式的特点是不分装配需用的先后,不分零件周期的长短,都规定一个统一的投入/出产期限。在我国传统机械制造企业中最普遍应用的是"累积编号法",此方法也称为提前期法。累计编号法就是根据提前期规定各车间应该比成品生产提前的数量,并用累计号数表示车间出产任务的一种方法。累计号数可以年初或开始生产这种产品起,按生产的先后顺序累计确定。其算法是将预先制定的提前期转化为提前量,来确定各车间在计划月份应该达到的投入和产出累计数,然后减去各车间上月投入和出产的累计数,并计算出各车间当月应完成的投入数和出产数。用公式表示如下:

车间出产(或投入)累计数量=最后车间出产累计号数+[最后车间平均日产量*本车间出产(或投入)提前期]

车间计划期出产(或投入)量=计划期末计划出产(或投入)的累计号数-计划期初已出产(或投入)的累计数

累计编号法计划表举例如下:

由以上计划表可见,当企业生产管理部门每月对各车间下达的生产作业计划是以产品台份为计划单位的台套计划,计划表为各车间规定了每个月应该完成台套数量和相对于本产品累计编号数。这种计划方法对于生产品种较少,批量较大的情况下,也算得上是一种简捷的计划方法。厂级生产管理部门不用下达零件计划,编制计划比较简单,各车间只要完成累计号要求的台套数,就能较好地保证生产的成套性。但是当前制造业已从少品种、大批量生产转化为多品种、小批量生产方式,客户个性化需求越来越多,使得同时上场产品品种很多。在加上产品生命周期越来越短,新产品层出不穷,产品结构也日趋复杂,使得在车间同时加工生产的零件数量激增。在这种情况下,如果仅仅依靠车间管理人员用头脑凭经验去管理零件的生产,必然会造成混乱,无法保证零件的成套。

因此,传统的基于手工管理的"以产品为中心"的生产组织模式已不适应当前制造业企业。这种传统生产管理模式,使得生产管理部门下达的生产作业计划如同虚设,零件加工车间成套情况混乱,造成零件"长的长,短的短",有些零件大量积压,有些零件短缺,严重地影响装配车间的生产进度,无法按时交货。这种"以产品为中心"的计划方法,必然造成在生产控制上的"以调度为中心"。由于零件不齐套,为了保证产品装配进度,只能靠调度人员去"跑缺件",使得调度工作成为"救火队"。这种无序的生产状况,不但影响产品的按时交货,还会造成在制品的大量积压和工人的加班加点,以及大量废品的产生,给企业带来巨大的经济损失。

(二)erp在生产管理模式上的创新

mrp(物料需求计划)出现在20世纪60年代,是一个制造业企业的生产管理系统,在此基础上功能不断扩大和完善,逐步发展为mrpii(制造资源计划)系统,以至发展到今天的erp(企业资源计划)系统。在面向制造业的erp解决方案中mrp仍然是系统的核心。mrp系统的出现,是离散制造业生产管理模式的一场革命。它改变了传统的"以产品(台套)为中心"的生产管理模式,建立了"以零件为中心"的新的生产管理模式。有效地提高了制造企业的生产率,大大地缩短了生产周期,减少了库存和在制品的积压,降低了生产成本,为企业创造了巨大的经济效益。mrp的基本思想是,加强生产的计划管理,打破传统的台套计划,建立按零件提前期组织生产管理模式,改变"以调度为中心"为"以计划为中心"。从而提高企业多品种小批量生产的组织能力,提高企业的应变能力,适应市场多变的需求。

mrp是根据主生产计划确定的最终产品生产任务、零部件和原材料的库存状态、产品的物料清单(bom),模拟未来计划期的库存状况和预计未来缺件情况,按零件提前期和批量标准,编制所需零部件、原材料的生产计划和采购计划,保证主生产计划的完成。mrp的处理逻辑图如图1所示。mrp是企业厂级的生产作业计划,它将主生产计划确定的生产任务进分解成所需要的零部件(包括自制的和外购外协的)和原材料、辅料、包材等。将自制件分别分解到各个相关的生产车间(如毛坯、机加、装配等)。外购外协的物料下达给采购部门进行外购活动,为完成生产任务准备所需求的物料。mrp-物料需求计划表示的"量"是所需零件和原材料的净需求;所显示的"期"则是该零件或原材料的生产提前期或采购提前期。由此可见,mrp打破了传统的台套计划的概念。

mrp的算法如下:

净需求=(毛需求-计划接收量-可用库存)×(1-报废系数)

其中:

毛需求=(父项需求量×父项对子项的需求量+独立需求)

计划接收量=在制品计划入库量或已订购计划入库量

可用库存=现有库存-安全库存-已分配量mrp计划中,对每一项物料除了规定了需求的数量外,还严格地规定了每项物料在其相应的工艺阶段的投入(或产出)的时间。这些时间是根据各物料的提前期计算出来的。提前期可分生产提前期和采购提前期。所谓生产提前期是指产品(毛坯、零部件)在生产过程的工艺阶段投入或产出的日期,比最后出产成品的日期所提前的一段时间。外购零部件或原材料的采购提前期是指,该物料从下达采购订单开始,经洽谈合同、供应商发货、到货、检验、入库一系列采购活动需要的时间。在计算时首先确定相对应产品计划要求的最终完工时间,然后反工艺路线由后向前推,减去相应工艺阶段的提前期,得出每工艺阶段的投入和产出时间。如图2所示。

图2 mrp按零件提前期控制生产作业图示

由以上分析可见,以mrp(物料需求计划)为核心的erp生产管理系统,是一个以"零件为中心"的生产管理模式。它在数量上控制到每个零件的净需求;在作业时间上是以每个零件的生产(或采购)提前期控制物料的投入(或产出)。mrp生产管理模式的出现打破了传统的"以产品为中心"的生产管理模式,这是装配型离散制造业(如机械行业)在生产管理上的一场革命。