离散式制造基于生产计划编制与管控缩短制造周期的方法

离散式制造基于生产计划编制与管控缩短制造周期的方法
炎正杰
我们质量体系审核员在执行审核过重中，在运用我们所掌握的经营管理理念、管理过程的相关术语、目标与结果之间的关系的审核能力时，可以根据审核的场景恰如其分的给客户提出中肯的建议是十分必要的。
比如，企业特别希望提高合同履约率缩短制造周期，我们审核员在审核制造系统生产计划管理时，不仅是审核企业生产计划根据体系文件要求的“有和无”的符合性，也可以适当关注各级生产计划的流程、逻辑、管控等作业细节中存在的问题告知企业实施科学改善。
本文和咱们审核员一起学习下离散式制造基于生产计划编制与管控缩短制造周期的方法，以拓宽一下审核员的审核思路。
缩短制造周期是企业永恒的课题，快速应答市场需求，赢得客户满意，维系市场美誉度，促进企业良性发展都十分有益。
虽说缩短制造周期是企业永恒的话题，但是诸多企业遇到生产经营任务量持续增长的时候，多是或者简单习惯性地采取添人添设备的措施、或者是采取延长劳动时间的措施来应对，这样做企业的生产组织方式并没有深层次的切实改变，只是扩大了一定的生产规模和延长了一定时期的劳动时间，产品实际的制造周期也没有缩短，效率并没有提升。
缩短制造周期的方法是一套“组合拳”，涉及生产运作管理的制造技术和管理技术的多维度多方面，尤其是“离散式制造”更是对企业的运作管理提出了较高的要求。
一、 离散式制造的特征
制造业按其产品制造工艺过程特点总体上可概括为连续式制造和离散式制造。连续式制造以批量或连续的方式进行生产；相对于连续式制造，离散式制造的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工最终装配而成。离散式制造较为明显的特征就是“多品种、小批量”。
由于离散式制造这一“多品种、小批量”特点，带给生产管理诸多的难点。
难点一、生产计划管理波动大：影响计划的因素诸如市场、供应、排程、质量等较多，生产计划的制定较为复杂，计划的稳定性较差呈现紧急而且多变的业态；生产能力难以固化和量化，生产投入提前期波动较大。
难点二、生产计划管控幅度大：生产数据诸如加工时间、质量问题处理时间、提前期等较多，且数据的收集、维护和检索工作量大，仅维护生产数据的及时性、真实性就会投入较多的资源；工艺流程根据产品的不同经过不同的车间加工工序，因各种产品任务对同一车间能力的需求不同，因此作业流程经常不平衡；多品种产品同时投入，生产进度不一，经常会造成关键资源设备前排队等待状态，引起加工时间的延迟和在制品库存的增加的现象；生产计划的管控要投入、协调诸多资源，幅度较大。
二、制造周期的概念
要缩短制造周期，就要知道制造周期的概念。制造周期是指从原材料投入生产起到最后完工为止的整个制造过程所经历的全部日历时间。
制造周期具体的体现在每一次生产任务的输入，也就是各级生产计划的下达点都是制造周期的起始端，因制造流程涉及的工作中心的角色不同，各角色对周期的理解不同：计划编制有编制周期、采购有采购周期、零部件制造有零部件周期、装配试验有装配试验周期等，这一些子周期都包含在产品总制造周期之内。
制造周期总体包括零部件的制造周期和产成品的制造周期，包括：毛坯生产、零件加工、部件装配、产成品总装等生产阶段制造周期的总和，再加上各阶段之间的保险期，也就是提前投产的宽放量。
在生产组织的过程中需要强调的是，零件的制造周期相对于部总装是柔性周期，所谓柔性周期就是其制造周期有一定的可调整性，可以适当波动。但是提前期过长，就会浪费有限的资源和生产出在制品，过短就会有延迟交货引起客户抱怨的风险，这样就要科学控制投产提前期，避免造成风险或者浪费。
部、总装的制造周期是刚性周期，所谓刚性周期就是其制造周期相对固定，其柔性极小，因为齐套性、质量、设备设施、人员技能等原因耽误一天总周期就会延长一天。因此在生产组织中首先要管控零部件的齐套性，确保部总装开工面最大化；如果齐套性较差，就要根据装配网络图控制装配组、部件的投产提前期，保证产能在控制范围内有效释放；同时要解决作业标准化问题，预防制造流程中的质量、设备、人员技能等波动。
二、 制造周期的构成要素：
生产计划下发的同时，产品的制造周期已经开始计时，所涉及流程中的零部件子周期都开始进入总周期所规定的时间段。
制造周期的构成，可以参考以下公式：典型产品制造周期=生产准备时间+加工时间+质量检测时间+搬运时间+等待时间。
在此构成典型产品的制造周期的数据中，从精益生产的角度分析，只有“加工时间”是增值时间，其它的都是非增值时间。缩短制造周期，首先要缩短的就是非增值时间，非增值时间的缩短对制造生产周期的缩短贡献度是较为明显的；第二要缩短的增值时间，就是增值时间也是必要缩短的，增值时间是实际作业时间，随着设备设施刀具、加工等方法的进步从工艺技术的角度科学的缩短。
生产准备时间，包括生产计划编制和实物的流转时间。其中计划编制时间，包括与市场平衡时间、产能平衡时间、采购外协平衡时间等；实物的流转时间，物料采购和外协准备时间、工艺资料准备时间、设备换产时间、设备稳定时间等；质量检测时间，包括操作者检测时间、专业质检人员工序检验和完工检验时间以及检验判定时间等；搬运时间，包括工序间的搬运传递时间和工作中心之间的搬运时间等；等待时间，包括等待指令、等待处理、排队等待、协调等待、信息等待等；加工时间，加工时间虽然是增值时间，其时间也要绝对的适当，随着制造技术的进步也要再改善，实现加工工艺最佳、加工质量最佳等。
麻省理工大学斯隆商学院利特尔教授1961年所提出交货提前期=在制品数量×节拍时间。
这一公式是一个有关交货提前期与在制品关系的简单数学公式，看似简单的公式其背后囊括了制造业组织所有的运作管理，这一公式所反映的法则也为精益生产的改善方向指明了道路。也就是说，交货提前期的长短与在制品数量和生产节拍的乘积有直接的关系。要想缩短交货提前期，一个是可以通过减少在制品数量来减少交货提前期，二个是通过减少节拍时间来减少交货提前期。 
但是，生产节拍是客户需求的节拍，是必须满足的，是刚性的，不可变。那么，要缩短交货提前期就要减少在制品数量，减少在制品数量，就要做准生产计划和控制生产进度，把有限的资源用于制造真正需求的产品，同时保证生产计划需求数量不虚增，在需求的时间生产需求的数量。
三、缩短制造周期的措施。基于以上离散式制造特征分析，缩短生产周期可以从一下几方面着手：
1、科学策划生产计划和计划执行管控。生产计划的层级是通常所指的“三层五级” ，包括：“三层”主要是企业的的行政层级，包括：市场部门、生产采购部门、生产制造部门分厂；“五级”指生产计划级别，包括销售计划、主生产计划（主要是制造系统）、物料计划（主要是采购供应系统）、作业计划（主要是分厂级）、工序级计划（主要是工段级）。
（1）生产计划制订编制的综合平衡。制定一个切实可行的生产计划对于缩短制造周期是十分必要的，避免因计划的不准确造成不必要的浪费，从而拖延制造周期。
生产计划的制订编制，依据各种计划信息资源融汇决策，需要企业不同部门协调平衡才能完成。因此计划的制订会涉及到不同资源的矛盾、部门利益冲突，需要进行综合的权重平衡。生产计划综合平衡包括如下几个方面：
a.与市场需求平衡。生产计划制订首先要与市场需求平衡，与市场需求的平衡是生产计划中的一个核心问题，保证信息输入的准确性。平衡的结果具体体现在主生产计划编制的年度、季度计划上，年度计划平衡到每季度市场需求，为物料需求提供依据；季度计划已经要转变为投料计划了，就要求计划精度要准确，就要设定“冷冻”期将计划固化下来，以便于组织生产。
b.与生产能力的平衡。生产计划必须建立在已有的生产能力的基础上，生产计划才是有效的，超出生产能力外的计划就是不可行的计划，因此制订生产计划时必须考虑与生产能力进行平衡。需求大于能力的，在年度计划或者季度计划中分解为外协计划，外协计划按照内部生产计划管控方式去管控协作单位。为此必须对企业的生产能力进行科学的测算，并作为生产计划编制的数据依据输入。加强生产能力的管理，保证有足够的生产能力完成企业的生产计划。
c.与物料供应（含安全库存）平衡。生产计划要得以完成，需要物资供应的保证。必要进行生产计划与物资供应的平衡，就是做好生产准备中的物料准备工作，尤其是季度计划的确认一定要实施，保证不缺项，季度计划是三个月计划，实施一个月的“生产作业计划”落实投产，实施两个月的生产准备计划，提前做好生产准备，在管理实践中通俗地称为“1+2”计划。
（2）生产计划执行进度管控。离散企业的生产作业计划管控,需要根据月度计划交付优先级结合工作中心能力、设备能力安排班次合理排产，尤其是周计划排产这个动作是必须的，是非常必要固化到生产制造单位的计划管控流程中。
生产排产,是基于有限能力资源，综合开工时间、完工时间、准备时间、排队时间以及物流传递时间综合考量准确地测算安排出的、良好的作业顺序,这样有助于生产周期的缩短和生产效率提高。
生产作业计划按周计划的频率下发至生产主制单位，周计划生产排产应遵循的原则：先到先加工、最短加工周期、最短交付日期、最小临界比等原则。根据这些排产原则有序地安排生产，有利于合理地安排班次和充分利用瓶颈资源。
瓶颈资源主要指一个制造系统中约束产出量的、生产能力最低的环节就是瓶颈，瓶颈资源在一个系统中只有一个。瓶颈资源的优化排程，前工序向后推分配，将后工序前推分配，形成前拉后推的计划管控方式，缩短制造提前期。
周计划排产最佳的排产策略是冻结三日计划，这样一个稳定的计划便于组织与完工管理。如果三日计划冻结有问题最基本也要冻结两日计划，否则生产组织波动较大，反而造成生产任务堵塞，延长制造周期。每日准时清理生产尾数，日生产计划准时完成并准时销账，确保准时完成并反馈，有利于作业计划的准确性。周计划的下发最佳时间点是在计划周的第四天对下周计划下发，这样便于周计划的微调和生产准备，有效率地组织生产。
四、结语
管理学家 哈罗德·孔茨讲到：“计划工作是一座桥梁，它把我们所处的这岸和我们要去的对岸连接起来，以克服这一天堑。” 一本流程正确、逻辑清晰、管控颗粒度精准的生产计划，对企业履约率提升的贡献度的较大的，我们审核员适时拓展自己的知识维度，审核时深入企业管理细节建言献策，努力成为企业好的教练式审核员。