裝備制造企業(yè)是典型的離散型制造企業(yè)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)；不同產(chǎn)品制造工藝流程不同，對(duì)制造資源的動(dòng)態(tài)需求和柔性要求高；多產(chǎn)品混流生產(chǎn)、對(duì)瓶頸資源的占用容易造成沖突。因此，生產(chǎn)組織難，最大的問(wèn)題是難以按照客戶要求按時(shí)交付產(chǎn)品。
經(jīng)典的MRP(物料需求計(jì)劃)源于裝備制造企業(yè)的需求，它基于時(shí)間坐標(biāo)軸上的多層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從產(chǎn)品交貨期倒推出各層物料的產(chǎn)出數(shù)量和時(shí)間，并通過(guò)能力平衡確認(rèn)MRP計(jì)劃的可行性。應(yīng)該說(shuō)，MRP方法為裝備制造企業(yè)提供了一套好的管理手段和方法。但是，由于種種原因，在我國(guó)企業(yè)中，用好MRP計(jì)劃方法的企業(yè)卻非常少，造成不少企業(yè)上信息化管理項(xiàng)目時(shí)經(jīng)常饒開生產(chǎn)管理走。這樣做能達(dá)到精益管理的要求和提高企業(yè)效益的目標(biāo)嗎？本文就此提出MRP+MES的解決方案。
裝備制造企業(yè)需要什么樣的ERP
對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，核心業(yè)務(wù)是生產(chǎn)出市場(chǎng)需要的產(chǎn)品，通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生增值效益，這是企業(yè)的主價(jià)值鏈。生產(chǎn)管理是企業(yè)管理的主線，其他業(yè)務(wù)都是圍繞生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行的。物資管理的職能是滿足生產(chǎn)需求的物資保障，生產(chǎn)成本核算是財(cái)務(wù)核算工作量最大的部分。那么，裝備制造企業(yè)需要什么樣的ERP呢？
“以財(cái)務(wù)核算為中心”的提法有局限性
企業(yè)管理者十分關(guān)注財(cái)務(wù)報(bào)表，企業(yè)的效益要通過(guò)財(cái)務(wù)核算結(jié)果來(lái)衡量。但是，從根本上來(lái)說(shuō)，企業(yè)效益不是算出來(lái)的，是管出來(lái)的。雖然，目前一再?gòu)?qiáng)調(diào)要從財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)提高到財(cái)務(wù)管理，但是財(cái)務(wù)部門難以清楚為了滿足生產(chǎn)需求，什么該買、什么時(shí)間買？他們難以控制車間為了滿足生產(chǎn)需求什么該領(lǐng)、什么時(shí)間領(lǐng)？也就是說(shuō)單靠財(cái)務(wù)部門管好前端物流，控制采購(gòu)資金、控制生產(chǎn)消耗是難以做到的。
“跳過(guò)精益生產(chǎn)計(jì)劃，直接上制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）” 有局限性
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）以優(yōu)化車間生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃及提高設(shè)備利用率為目標(biāo)，營(yíng)造數(shù)字化車間。但是如果沒(méi)有全產(chǎn)品的精益生產(chǎn)規(guī)劃 ，車間是搞不清楚應(yīng)該先干什么，后干什么的。只從提高數(shù)控加工設(shè)備的利用率來(lái)考慮如何排產(chǎn)，會(huì)出現(xiàn)下述問(wèn)題：或是急用的零件沒(méi)有加工，影響產(chǎn)品齊套；或是干了許多不急用的零件，造成車間在制品的積壓。此外，車間能否按時(shí)開工也需要毛坯及相關(guān)物料的及時(shí)供應(yīng)，這也需要全局生產(chǎn)規(guī)劃的支持。
MRP計(jì)劃是制造企業(yè)管理的綱
企業(yè)實(shí)實(shí)在在的效益不是算出來(lái)的，是管出來(lái)的。怎么管，從精益生產(chǎn)管起，核心問(wèn)題是啟用MRP計(jì)劃。因?yàn)椋?/P>
·MRP計(jì)劃是離散型制造企業(yè)保證按期交付產(chǎn)品的精益規(guī)劃；
·MRP計(jì)劃是保障物資供應(yīng)的指導(dǎo)；
·MRP計(jì)劃是車間作業(yè)計(jì)劃優(yōu)化排產(chǎn)和派工的依據(jù)；
·跟蹤MRP計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程控制生產(chǎn)消耗，并提供實(shí)際成本精細(xì)核算的基礎(chǔ)。
實(shí)施以MRP為核心的ERP系統(tǒng)確實(shí)難度很大，但是為了真正幫助企業(yè)解決管理難題和提高經(jīng)濟(jì)效益，這道坎無(wú)論如何也要邁過(guò)去。
MRP＋MES的精益生產(chǎn)解決方案
MRP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的協(xié)同管理
精益生產(chǎn)管理既要有周密精細(xì)的計(jì)劃，又要有落實(shí)計(jì)劃的控制手段。解決方案是：通過(guò)MRP做出精密計(jì)劃，通過(guò)MES控制車間執(zhí)行計(jì)劃。MRP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)協(xié)同管理的功能部署與流程如圖1描述。
圖1 MRP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)協(xié)同管理的功能部署與流程
MRP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)功能分工與特點(diǎn)列表描述。
如何體現(xiàn)MRP和MES的精髓
在流程行業(yè)中實(shí)施MES成功案例較多，這是由于化工等流程制造企業(yè)的連續(xù)型生產(chǎn)流程穩(wěn)定、生產(chǎn)節(jié)拍可控，因此容易成功。近年來(lái)在離散型大批量生產(chǎn)的裝配流水線上實(shí)施MES也不乏成功案例，實(shí)施重點(diǎn)在裝配線上按工位有限能力排產(chǎn)和流水線生產(chǎn)節(jié)拍的仿真。但是，對(duì)于裝備制造來(lái)說(shuō)，由于工時(shí)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)變動(dòng)因素繁多等原因，不少M(fèi)ES項(xiàng)目躲開工序作業(yè)優(yōu)化排序，做成了一個(gè)模擬手工管理的生產(chǎn)作業(yè)派工平臺(tái)：把工序任務(wù)分下去和跟蹤統(tǒng)計(jì)。可以說(shuō)，要想成功實(shí)施MRP和MES都有一個(gè)靈活應(yīng)用和具備適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)的對(duì)策問(wèn)題。
以實(shí)施MRP為例，多年來(lái)并捷公司針對(duì)我國(guó)裝備制造企業(yè)結(jié)構(gòu)大而全、研制產(chǎn)品越來(lái)越多，不可能按照傳統(tǒng)MRP要求同時(shí)準(zhǔn)備完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)情況，對(duì)MRP系統(tǒng)做了大刀闊斧的改進(jìn)，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的航天防務(wù)裝備研制企業(yè)都成功運(yùn)行了MRP改進(jìn)要點(diǎn)舉例如下：
根據(jù)研制產(chǎn)品邊設(shè)計(jì)邊生產(chǎn)的進(jìn)度，按批次準(zhǔn)備產(chǎn)品和工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分批次運(yùn)算MRP計(jì)劃，逐步實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)品的MRP計(jì)劃閉環(huán)管理。
按產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、給定工時(shí)定額過(guò)程準(zhǔn)備批次基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的MRP分步計(jì)劃過(guò)程。
如果按照生產(chǎn)分批次管理后，仍然準(zhǔn)備不出來(lái)齊套的設(shè)計(jì)、工藝、工時(shí)定額數(shù)據(jù)。為了滿足生產(chǎn)物資管理的要求，需要改進(jìn)傳統(tǒng)的MRP計(jì)算方法，以能夠拆分MRP計(jì)劃，分段分步運(yùn)行。
·允許指定MRP計(jì)劃展開的深度和粒度
可以靈活設(shè)置計(jì)劃展開的層次到哪一級(jí)，也可定義關(guān)重件，關(guān)鍵工序等，以滿足企業(yè)對(duì)不同階段、不同產(chǎn)品或不同零件的控制粒度不同的需求。
·按照各部門數(shù)據(jù)準(zhǔn)備情況，多次運(yùn)行MRP計(jì)劃，使MRP計(jì)劃逐步細(xì)化
在物料提前期沒(méi)有確定前，先把沒(méi)有明確進(jìn)度要求的MRP計(jì)劃任務(wù)下達(dá)，有關(guān)單位可以先做工裝等生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備；物料提前期確定，但是具體工藝設(shè)計(jì)尚未完成，可以下達(dá)有明確進(jìn)度要求的MRP車間任務(wù)計(jì)劃, 做到對(duì)車間任務(wù)的投入/產(chǎn)出管理；零件加工工藝設(shè)計(jì)完成后， 將明確工序的開工/完工時(shí)間的工序作業(yè)計(jì)劃直接插到車間作業(yè)計(jì)劃中，可以做到對(duì)工序級(jí)的投入/產(chǎn)出管理。
總之，通過(guò)計(jì)劃逐步細(xì)化，使MRP計(jì)劃逐步達(dá)到精細(xì)的數(shù)量與進(jìn)度管理。
典型成功案例——北一大隈
北一大隈是一家日方控股的中日合資企業(yè)，所有的加工設(shè)備都聯(lián)網(wǎng)，由MES管理的數(shù)字化車間生產(chǎn)管理流程如圖2所示。
圖2 MES管理的數(shù)字化車間
企業(yè)級(jí)的管理依靠并捷ERP，從投產(chǎn)第一天就沒(méi)有任何手工帳本。基于精益生產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺(tái)的物流/資金流集成管理。企業(yè)內(nèi)部管理基本上無(wú)紙化，取消了一般企業(yè)常用的領(lǐng)料單、工藝進(jìn)程單等憑證，管理效率與效益顯著。
MRP系統(tǒng)與MES的協(xié)同
基于北一大隈先進(jìn)的大規(guī)模定制生產(chǎn)模式，主生產(chǎn)計(jì)劃降到可配置的組件級(jí)，可選組件根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)比例預(yù)投產(chǎn)，按照組件BOM展開MRP計(jì)劃。每臺(tái)機(jī)床按照用戶要求定制，接到客戶訂單后，建立客戶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（CBOM）產(chǎn)生裝配工作令、消耗前期投產(chǎn)組件、補(bǔ)充專用組件。這樣的計(jì)劃方式使交貨周期縮短到20天到2個(gè)月。
MRP指令性計(jì)劃與MES執(zhí)行計(jì)劃的信息傳遞關(guān)系如圖3。
圖3 MRP指令性計(jì)劃與MES執(zhí)行計(jì)劃的信息傳遞關(guān)系
MRP工序計(jì)劃完工時(shí)間是最晚完工時(shí)間，即計(jì)劃中包含了緩沖時(shí)間，而車間MES優(yōu)化排產(chǎn)要盡可能做到上下工序銜接、充分利用設(shè)備產(chǎn)能。
以MRP計(jì)劃為依據(jù)的成本管理
·以客戶訂單CBOM為依據(jù)，進(jìn)行計(jì)劃成本計(jì)算（事前預(yù)算）；
·以計(jì)劃成本為依據(jù)，控制采購(gòu)、控制車間用料消耗（事中控制）；
·跟蹤MRP計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程，完成訂單產(chǎn)品實(shí)際成本核算（事后核算）。
由于MRP計(jì)劃細(xì)到每批零件加工都有工作令號(hào)，因此，跟蹤MRP計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程，實(shí)際成本核算對(duì)象可以設(shè)到零件級(jí)。在北一大隈，實(shí)際成本和計(jì)劃成本差異，哪怕差一千塊錢，都能說(shuō)得清清楚楚差在哪里。
按照MRP計(jì)劃控制物流，不僅控制了成本，也做到了在滿足生產(chǎn)需求前提下盡可能減少資金占用，加快企業(yè)資金流轉(zhuǎn)。北一大隈的存貨周轉(zhuǎn)期已從建廠初期的9個(gè)月縮短到目前的2.5個(gè)月。
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本文標(biāo)題：裝備制造精益生產(chǎn)管理（MRP+MES）
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