三級過濾中的“第三級”理解

隨著市場經濟的進一步深化與發展,企業之間的競爭變得越來越激烈,這種競爭不僅表現在產品交付與質量上,還體現在整體的競爭能力上。為了在激烈的市場競爭立足,企業迫切需要找到有效的方法來提高整體競爭力。在類似于我公司這種離散型制造的企業,生產調度管理是企業管理的關鍵與核心,因此,提高企業計劃水平是實現我公司管理能力提升,效率與效益翻番的重要實現途徑。

生產計劃問題是一個滿足的過程約束、任務分配和資源分配的問題,其實質是利用最小的時間代價將各零部件齊套的安置各加工中心加工制造的過程。傳統的生產計劃問題往往是建立在車間所有資源信息已知和機器無故障的情況下,按確定的方案和節奏推動車間生產組織活動,碰到了什么問題再臨時通過應急解決方案(如安燈)來解決。然而,實際上我公司的生產往往是動態多變的環境,離散制造不同于流水線式生產的企業??蛻艚黄谡{整,新訂單的插單,物料回廠時間的差異,機器設備的故障,各種原因造成的返工返修,這些在各線體生產過程中的不可預測的動態事件將導致原調度和實際執行產生很大的偏差,單純的利用臨時應急措施,更大的可能是手忙腳亂,新問題頻繁出,救火大于管理。過多的依賴應急手段,會逐步削弱甚至喪失原調度方案的指導作用。

生產計劃在實際調度過程中產生的問題確實是動態和隨機的性,需要隨時根據實際生產環境的變化來調整計劃?!叭夁^濾原則”中的第三級,實質上是一個動態的校正過程,在有緊急訂單,機器故障等各類動態事件發生時,找到一個更符合我公司實際生產情況的方式來解決該問題或提前預警該問題才是伍董事長所提出三級過濾中第三級過濾原則的核心及精髓。

結合公司實際情況,以及對三級過濾的理解,個人認為以下事務尤為重要:

一、構建針對具體產品的“神經網絡圖”(即工藝流程圖),撐控資源的全局性:

注:以上模型來源于大連理工大學研究生院黃才弘

我們可以通過高度細化的分解工藝流程,結合公司現有人力資源,加工中心資源,以及工廠日歷,計劃倒排原則,計算好各環節的人工工時以及初步的加工中心工時,形成離散制造生產調度過程的最為核心的工藝流程圖。同時基于該工藝流程圖,有助于我們完善五個標準的工作:

1、確定工藝標準

形成最優工藝路線和工藝BOM,對派工、工作中心的劃定、關鍵約束的發現、瓶頸的預警均可以起到非常好的指導作用;

2、確定質量標準

對生產過程的質量的判定,關鍵過程及停止點的撐控,以避免過嚴或過松的質量控制,在事前提出公允的質控指導方案;

3、確定作業指導書

基于工藝路線,分解至工步,對各工步的作業要求與細節進行說明與約定,對容易發生錯誤的地方做出額外的提醒,同時減少工人對圖紙的依賴

4、確定工時標準

結合工廠日歷以及設備臺班,基于生產制造過程中相關資源的統一管理,協助瓶頸的分析,同時通過科學內部結算,提升員工積極性。

5、確定標準成本

結合工藝派工,確定各環節材料的耗用,形成標準成本,對成本分析、以及成本降低管理控制起到核心的指導作用。

在微觀層面上,五個標準的確定對指導生產過程中,按規則推動生產組織活動起到不可替代的作用,減少了過程中的無效溝通,并快速建立適應性規則。

在宏觀層面上,要通過高度細化的分解工藝流程,結合信息化工具,以助于各工作中心的粗排產,粗產能分析的基礎數據的支撐,形成一個粗略的排產統籌。

二、加強每批次產品的關鍵點識別:

任何的生產必須要有一定的計劃性,但針對離散型制造,再好的計劃也無法100%的預測到每一個細節。事后應急措施永遠只能是“事后”,因此,基于工藝流程圖和五個標準,要提前做好關鍵點的識別,這將是從“事后”走向“事前”的關鍵。我公司一般關鍵點控制手段較多,形式也多樣,但主要內容通過多年的經驗磨合總結如下:

1、關鍵約束物料

歷史上,因原材料供應鏈的原因,導致我公司停工待料現象較多。拋開外部因素以及我公司運營資金因素,我們更需要關注或者說運營系統有能力解決的只能是通過計劃提前當量,來控制該種風險的出現,這其間,采購信息、計劃信息、生產信息之間有有效傳遞將是一個重要的因素,多方需要形成固化的分析預警模式,轉變工作方式,從關注具體微觀事項,逐步轉向關注具體工作流,以工作流來指導日常事務。

同時對非關鍵的約束物料(如模型中的數字部分),我們可以通過我公司標準計劃體系里的安全庫存原則以及標準化原則對其進行相應的儲備。以避免非關鍵物料在生產運營組織過程中逐步變成關鍵物料的事項發生。

當然,由關鍵約束物料再進一步延伸就理應涉及到關鍵約束供應商(含外協商),這涉及到公司采購戰略以及資金戰略層面等各方綜合影響,暫不在三級過濾第三級的考量范圍。

2、關鍵設備及人員

我公司在已有的設備故障應急響應機制的基礎上,要能夠在發生故障時能夠迅速、準確、有效的組織搶修,最大限度的減少停機損失,降低維修成本。一方面要借助日?;鶎拥木S護保養的有序進行,另外一方面要充分做好易損易耗備件的庫存工作和備件的品質保障,同時還要有完善的應急搶修匯報機制和應對策略。

目前我公司在關鍵設備的停工損失方面對整體產出影響較小,但瓶頸設備中瓶頸工序則對生產交期影響頻次較多,在三級過濾中,我公司還要進一步完善細產能分析,借助信息化工具,提前的規劃和找到替代解決方案。各項產能分析,按木桶原理,所有的產能必須緊密依靠瓶頸設備、瓶頸人員進行充分分析。

細產能分析因涉及到的參數較多,且與我公司工藝完善程度、數據鏈的完備性、工廠日歷的推進等工作息息相關,現階段,該工作的推進尚有難度,更多的還只能依靠基層人員的所見所聞以及歷史經驗,基于理性與邏輯的精準數據推測與判斷較少。

3、關鍵工藝工序及停止點

關鍵的工藝工序在一般情況為了保證相應的質量,強化對應的管理,使各關鍵工藝工序處于良好的控制狀態,一般需要設計人為的停止檢查點,通過一定的測量手段來評價、校正產品生產制造過程中的各種偏差,同時也是為了保證后續生產延續、保證產品品質的一個重要生產組織活動。該活動對新產品、產品工藝、重點產品猶為重要。通過質量與工藝策劃,結合自身生產情況將該部分經驗及時融入作業指導書和工藝標準,可以在底層幫助生產部門提前預警和規避很多可能重復發生或者較為低級的錯誤。

總之,以上關鍵點的識別僅為我公司日常頻率較高的一個局部體現,因篇幅原因不做過多的擴展,更多的只需從“人機料法五測”5M1E展開及可找到很多日常生產過程可能、可以、絕對能夠避免的三級過濾中的第三級問題(即齊套問題)。

三、關鍵鏈的再調度

高端的離散制造企業很多采用 MRPII/ERP 來制定預調度方案,但是我公司現階段想通過MRPII實現生產計劃的預調整以及更為復雜的再調度,無論從技術上還是從能力上,基本短期內無法實現。同時編制計劃的時候并沒有考慮到微觀層面的機器資源和人力資源,導致計劃執行性較差。

所謂關鍵鏈,是指在滿足資源約束和工序約束條件下制約項目工期的最長任務鏈,關鍵鏈不僅考慮工序的加工時間和工藝約束關系,還考慮了不同工序之間存在的資源沖突問題。

在計劃編排執行過程中,我們遵循了計劃倒排原則,以最后一個節點作為調整安排的起始點,并按照機器分配規劃為該工序分配了合適的加工中心,同時推算好了計劃開始時間和結算時間。這時我們將可以確定的關鍵鏈從生產“神經網絡圖”中暫時剔除,在絕對保障關鍵鏈資源不被其他資源侵占時(執行計劃鎖定原則),及時更新現有資源占用信息,重新求解剩余網絡圖的的關鍵鏈,同時優先安排不能按期完工的工序和工件,再以終為始計算交期,不斷循環往復。從整個的核心思想來看與28原則極其相似,用最好的資源,解決最難,最長的關鍵鏈,逐層外剝,同時實現資源的再規劃和再重算,個人認為,這就是三級過濾中第三級的核心思想。

當然以上觀點的實現,一方面依賴于現有的關鍵鏈算法模型的成熟以,另外一方面對工藝流程,加工中心的撐握程度以及各線體完工信息的準確性和及時性也要求的非常高,數據計算量非常大。短期內如無法實現MRPII/ERP 來做優化和改善時,可以做小范圍的嘗試。

離散型制造企業生產環境是一個動態多變的過程,其各種動態事件均會隨機發生,各平臺需要根據變化的實際情形進行動態調度,真正的實現董事長所提出的三級過濾要求,使計劃跟得上變化,從而通過改進生產計劃調度工作,提高企業管理水平,使公司提升整體競爭能力。

參考文獻

[1] 黃才弘.離散形制造車間動態調度方法研究.大連理工大學碩士學位論文.2017

[2] 徐 煒,曾九孫,蔡晉輝.離散制造業計劃執行和控制方法.中國計量大學計量測試工程學院.組合機床與自動化加工技術期刊.2018

[3] 李懷祖.生產計劃與控制(修訂版).中國科學技術出版社.2010