（工商管理专业论文）飞思卡尔公司供应链环境下的生产计划与控制体系研究.pdf

中文摘要 半导体制造业是一个流程高度复杂、资金高度密集的加工过程，相对于其他 制造业来说，其产品种类繁多，工序复杂，对设备的利用率要求较高，因而如何 将先进的供应链管理理论应用到改善生产计划与控制体系当中，提高设备利用 率、缩短供货提前期，提高客户满意度，就成了半导体制造业的生产计划与控制 必须研究的问题。 本文首先介绍了供应链环境下的生产计划与控制体系发展的历史沿革，并阐 述了生产计划与控制管理对于企业生产的重要作用。以飞思卡尔半导体公司为 例，结合飞思卡尔天津封装测试工厂的实际生产状况和特点，对其生产计划与控 制体系的现状及生产计划工作流程进行了详细的分析。飞思卡尔半导体公司的生 产计划与控制体系基于e r p 原理，采用了s a pr 3 系统。本文结合行业的市场 形势，对影响主生产计划( m p s ) 的因素和产能规划进行了分析研究。 半导体行业的库存管理有其自身特点。本文结合工作实践，具体阐述了供应 链环境下的库存管理方法和特点，分析了飞思卡尔的库存管理模式，结合第三方 物流和联合管理库存理论进行了研究。最后还对联合库存管理( j m i ) 的流程和 应用进行了探讨。 关键词：供应链，生产计划与控制，库存管理 a b s t r a c t t h es e m i c o n d u c t o rm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yo w n sh i g h l yc o m p l e xf l o wo fw o r k a n dc a p i t a lf u n dd e n s i t y m u l t i p l ek i n d so fp r o d u c t s ，c o m p l e xw o r k i n gp r o c e d u r e s ， h i g he q u i p m e n tu t i l i z a t i o n r a t e s ，a l lm a k ei td i f f e r e n tf r o mo t h e rm a n u f a c t u r i n g i n d u s 仃i e s 。h e n c e ，i tb e c o m e st h ec r u c i a lt o p i co nh o w t oa p p l yt h ea d v a n c e ds u p p l y c h a i nm a n a g e m e n tt h e o r yt oi m p r o v et h es y s t e mo f p r o d u c t i o np l a n n i n ga n dc o n t r o l ， i n c r e a s ee q u i p m e n tu t i l i z a t i o nr a t e ；r e d u c el e a dt i m ef o rs u p p l y ；e n h a n c et h ec u s t o m e r s a t i s f a c t i o n a l lt h e s ea r ei nt h es t u d yo fp r o d u c t i o np l a n n i n ga n d c o n t r o lf o r s e m i c o n d u c t o rm a n u f a c t u r i n g f i r s to fa l l ，t h eh i s t o r i c a le v o l u t i o ni si n t r o d u c e do fp r o d u c t i o np l a n n i n ga n d c o n t r o li ns u p p l yc h a i ne n v i r o n m e n t ，w h i c hi si nav i t a lr o l ef o rm a s sp r o d u c t i o n t a k i n gf r e e s c a l es e m i c o n d u c t o rl t d c o m p a n ya sa ne x a m p l e ，t h i sp a p e rg t v e sa n e l a b o r a t ea n a l y s i so fc u r r e n ts i t u a t i o no fp r o d u c t i o np l a n n i n ga n dc o n t r o ls y s t e m c o n s i d e r i n gt h ea c t u a le x e c u t i o no fm a n u f a c t u r i n ga n dc h a r a c t e r i s t i c s o ff r e e s c a l e t i a n j i nb a t - 3f a c t o r y ，t h i sp a p e rs y s t e m a t i c a l l ya n a l y z e s t h ep r o c e d u r e so fp r o d u c t i o n p l a n n i n gi nb a t - 3 t h ep r o d u c t i o np l a n n i n ga n dc o n t r o ls y s t e mo f f r e e s c a l eb a s e do n e r p t h e o r ya n da p p l i e df o rs a p r 3 t h i sp a p e ra l s oa n a l y z e sa n ds t u d i e st h ef a c t o r s o fm a s t e rp r o d u c t i o ns c h e d u l e ( m p s ) a n dc a p a c i t yp l a n n i n g ，w h i c ha r ei n t e g r a t e d w i t ht h em a r k e tt r e n do fs e m i c o n d u c t o ri n d u s t r y s e m i c o n d u c t o ri n d u s t r yh a si t so w nc h a r a c t e r i s t i c s 。t h i sp a p e rs p e c i f i c a l l y e x p a t i a t e so nt h em e t h o d sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fi n v e n t o r ym a n a g e m e n tu n d e rs u p p l y e h a i ne n v i r o n m e n t ，a n a l y z e st h ep a t t e r n so fi n v e n t o r y c o n t r o li nf r e e s c a l e ，a n d i n v e s t i g a t e st h et h i r dp a r t yl o g i s t i c sa n dj o i n tm a n a g e m e n ti n v e n t o r y ( j m i ) t h e o r y f i n a i i y ，t h i sp a p e rd i s c u s s e st h ep r o c e d u r e sa n da p p l i c a t i o n so f j m i k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i n ，p r o d u c t i o np l a n n i n ga n dc o n t r o l ，i n v e n t o r y m a n a g e m e n t 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼太堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学僦文作者躲杆签字隰研年删日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丢洼太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 一魏黔 签字目期：办口7 年，月 e t 导师签名： 签字日期：2 p 绰月；日 天津大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 问题提出 第一章绪论 1 1 1 供应链下生产计划与控制的演进过程 从二十世纪三十年代开始，随着泰勒的科学管理方法得到普遍应用，定量计 划、决策方法的日益成熟，生产计划管理被人们广泛接受，其范围涉及到整个生 产工厂的计划的制定、计划的组织、计划的实施与控制。 进入六十年代以后，计算机被广泛应用于企业管理之中，在此基础上，产生 了m r p ( m a t e r i a lr e q u i r e m e n tp l a n n i n g ，物料需求计划) ，以后又发展成m r p i i ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n i n g ，制造资源计划) ，j i t ( j u s t i n t i m e ，准时生产 制) ，t q m ( t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t ，全员质量管理) ，约束理论( t o c ，t h e o r y o f c o n s t r a i n t ) 等新的生产运营管理和生产计划管理的方式。 历史进入八十年代末期，随着科学技术的进步和生产力的发展，消费者的需 求特征发生了前所未有的变化，整个世界的经济活动也出现了以前未曾有过的全 球经济一体化特征，这些变化对于企业参与竞争的能力提出了更高的要求，原有 的生产计划管理模式已不能完全满足新的竞争形式。在此基础上，出现了供应链 管理( s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ) 模式，企业资源延伸到了企业以外的其它地方， 借助其他企业的资源达到快速相应市场需求的目的，于是人们提出了一些新的生 产计划管理方法，使生产计划管理的水平上升到一个新的高度。 现代制造业的生产计划与控制技术主要经历了以下几个阶段： 表1 一l 主要的制造企业的生产计划与控制技术的几个阶段 阶段产生背景主要解决的问题主要内容与特征 物料的计2 0 世纪6 0 年代初，多品种小批量的原材料库存和零组以相关需求原则、最少投 划生产模式，生产中存在多余消耗和资 件投产计划、产供 入和关键路径为基础的物 源分配不合理销严重脱节 料需求计划( m r p ) 物料+ 生产 企业竞争环境的恶化，企业对自生产能力不平衡人力和设备等更多资源的计 能力+ 资金身资源管理范围扩大、对制造资生产与其他业务环划与控制( 闭环m r p ) 、制 的计划源计划细化和精确化的需求节脱节特别是资金造范围的资金控制，升级为制 控制问题造资源计划( m r p i i ) 天津大学硕士学位论文第一章绪论 整个企业m r p i i 的概念产生后的1 0 年间，企管理整个供需链、计划和控制的范围从制造 范畴的资业计划与控制的原理、方法和软件都企业整个资源环境延伸到整个企业、资源计 源计划成熟和完善、新的管理方法如j l t ，的整合问题划的原理和方法应用到非 新的管理思想和战略如c i m s 和精益制造业及企业资源计划 生产l p 的出现 ( e r p ) 在当今的整个e r p 系统中，供应链系统是整个企业运行的基础。一般来说， 它包括有销售及分销子系统、采购及外协子系统、物流及库存管理子系统、生产 计划及执行子系统、设备维护子系统和质量管理子系统。供应链管理主要涉及到 四个主要领域：供应( s u p p l y ) 、生产计划( s c h e d u l ep l a n ) 、物流( l o g i s t i c s ) 、 需求( d e m a n d ) 。其中，生产计划及执行系统处于整个供应链的核心，其功能的 强弱，直接影响整个供应链的运行效果。 1 1 2 中国半导体产业发展状况 中国半导体产业经过多年的发展和积累，日益成为全球半导体市场的中心， 高速成长的半导体市场带来了空前激烈的市场竞争。2 0 0 6 年年底，中国国内有 近5 0 家晶圆制造厂，1 1 2 家l c 封测和i c 装配厂，4 5 0 家i c 设计公司。2 0 0 6 年 中国国内半导体业产值为8 0 7 亿元人民币，大约为1 0 0 亿美元，其中封测3 5 0 亿 元，晶圆制造2 4 2 亿元，i c 设计2 1 5 亿元。中国国内半导体市场的规模在2 0 0 6 年超过6 0 0 亿美元。其中前2 0 大厂家就占有3 0 0 亿美元以上。 表l 一22 0 0 6 年中国内地半导体市场前2 0 大供应商 捧名供应商名称排名供应商名称 li n t e l l l n e c 2 s a m s u n ge l e c t r o n i c s 1 2m i c r o nt e c h n o l o g y 3t e x a si n s t r u m e n t s1 3l n f i n e o nt e c h n o l o g i e s 4a m d1 4 q i m o n d a 5 h y n i x 1 5 s o n y 6s t m i c r o e l e c t r o n i c s1 6b r o a d c o m 7n x p1 7a d i 8t o s h i b a1 8 s p a n s i o n 9f r e e s c a l es e m i c o n d u c t o r1 9 s h a r pe l e c t r o n i c s 1 0r e n e s a st e c h n o l o g y2 0p a n a s o n i c 天津大学硕士学位论文第一章绪论 中国政府对半导体产业的驱动力正在逐渐被市场需求拉动而替代。有研究显 示，中国的国内半导体需求在2 0 0 5 2 0 0 9 年间将会以2 1 的年复合增长率发展。 在未来几年中大量的需求仍然在这个行业中存在。一半是火焰，一半是海水。在 中国半导体产业需求日益强劲的同时，要求中国半导体企业迅速适应由推动到拉 动式的生产模式转变。 改进的库存实践、对产能的更好控制及存储器生产的更大灵活性等等因素相 结合，使半导体产业的盛衰周期更为稳健。i s u p p l i 预计全球半导体产业营业收 入的适度增长将会在这一个十年内延续，不会有紧缩的预期。全球芯片销量在 2 0 0 6 年上升7 8 ，2 0 0 7 年将上升1 0 ，2 0 0 8 年、2 0 0 9 年和2 0 1 0 年将分别上 升8 8 、2 6 和8 2 。预计2 0 0 7 年全球半导体销售额达到2 8 5 8 亿美元，比 2 0 0 6 年的2 5 8 5 亿美元增长1 0 6 。，并且在无线和有限网络、移动终端、通信业 务及游戏设备等领域发展强劲。 半导体制造业是一个流程高度复杂、资金高度密集的加工过程，相对于其他 制造业来说，其产品种类繁多，工序复杂，对设备的利用率要求较高，因而如何 将先进的供应链管理理论应用到改善生产计划与控制当中，提高设备利用率、缩 短供货提前期，提高客户满意度，就成了半导体制造业的生产计划与控制必须研 究的问题。 1 1 3 飞思卡尔半导体公司简介 飞思卡尔的历史可以上溯到1 9 4 9 年，当时摩托罗拉在美国亚利桑纳州凤凰 城设立了一个不大的研发机构，参与了部分固体技术的研究。这是摩托罗拉半导 体业务的发端。此后，半导体业务成为摩托罗拉公司业务的基石。2 0 0 4 年，摩 托罗拉半导体事业部成为飞思卡尔半导体公司。 飞思卡尔半导体( f r e e s c a l e t ms e m i c o n d u c t o r ，原摩托罗拉半导体部) 是全球领 先的半导体公司，为规模庞大、增长迅速的市场提供嵌入式处理产品和连接产品。 自1 9 5 3 年公司原身摩托罗拉半导体部开始运营以来，就一直在半导体技术领域 处于领先地位，并对整个行业产生了深远影响。例如，开发出了许多关键产品类 别，包括通信处理器、微控制器、固态加速度传感器、蜂窝式半导体和模块等。 摩托罗拉半导体部一直引领加工工艺技术的发展，从率先使用2 0 0 毫米硅片、铜 连线技术、绝缘体上的硅芯片( s o d ；w j 硅锗碳，为客户带来了性能更高、性能更 低的产品。 目前，主要为汽车、网络、无线通信、工业控制和消费电子等行业提供产品。 通过嵌入式处理器和辅助产品，为客户提供复杂多样的半导体和软件集成方案， 天津大学硕士学位论文第一章绪论 帮助他们推出先进的手机、管理互联网业务量，为生产更加安全、节能的汽车提 供支持。 飞思卡尔全球现有1 万个终端客户，其中包括由公司自己的销售队伍服务的 1 0 0 多家知名的原始设备生产商，以及通过数千个代理商网络服务的其他终端客 户。飞思卡尔在全球3 0 多个国家拥有2 3 万名全职员工。公司在3 0 多个国家开 展设计、研发( r & d ) 、生产和销售业务。拥有七家全资硅片制造厂、两家组装 测试厂和一条3 0 0 毫米硅片试制生产线，在法国的c r o l l e s 与s tm i c r o e l e c t r o n i c s 和飞利浦公司共同拥有一个研发中心。公司每年研发投入1 0 亿美元，已获4 , 9 0 0 项专利。 飞思卡尔公司2 0 0 4 年营业额5 7 亿美元，是s & p5 0 0 ( 标准普尔5 0 0 ) 及 费城半导体指数成员，是美国第三大、全球第十大芯片制造商。近日，飞思卡尔 宣布以1 7 6 亿美元的价格出售给由黑石集团为主的私人投资集团，这也创了科技 界收购的新高。加入收购的私人公司还有c a r l y l eg r o u p 、p e r m i r af u n d s 和德州太 平洋公司。 飞思卡尔公司是与人们日常生活密切相关的最大企业之一，公司现已供货的 半导体产品达1 6 0 多亿件，广泛应用于日常各大品牌的产品中。 下面是飞思卡尔的组织结构图。 人力资源部 法律事务部 财务部 董事长，c e o 网络与工业ii 无线及移动ii 汽车消费电子 制造部jj研发部li市场部 兰倒i 竺竺! ! 三! ! ! 竺竺竺il 旦三兰竺 公共关系部i 图1 一l 飞思卡尔的组织结构图 从以上简介可以看出，飞思卡尔公司是一个集成了了i c 研发、芯片制造和 封装测试整个流程的大型半导体企业。在2 0 0 4 年i p o 独立后，如何保持其持续 的竞争力，快速反应市场需求赢得客户，成为飞思卡尔所应关注的问题。如何做 天津大学硕士学位论文第一章绪论 好生产计划管理工作，并提高生产过程中的效率、降低运作成本是至关重要的， 也只有这样才能更好、更快地满足市场客户的需求，并在竞争日趋激烈的市场中 立足。 飞思卡尔半导体天津封装测试厂是飞思卡尔半导体公司在全球的一个重要 的生产基地。它拥有从晶粒测试、焊接、化学清洗、封装、切割成形、电镀、印 字、测试、目检至包装的多道工序。作为中国最大的前十位国际一体化半导体制 造厂，飞思卡尔半导体天津厂承担了全公司5 0 的晶粒测试，和3 0 一4 0 的 后段封装测试工作。 1 1 4 飞思卡尔半导体公司生产计划与控制状况 2 0 世纪9 0 年代末，当时的摩托罗拉半导体事业部着眼于经营管理领域的全 面竞争。在全球先后开展了a s s e tl i g h tp l a n ( 资产精简计划) ，以及d i g i t a ls i x s i g m a ( 数字六西格玛管理工具) ，b e n c h m a r k ( 基准管理) 等全方位的管理活动， 同时不断引入了新的生产管理理念。 从2 0 0 2 年开始，公司开始推广在财务、生产计划领域逐步推行s a p 系统， 其中系统主要包括s a pr 3 ，s a pa d v a n c e dp l a n n e r & o p t i m i z e r ( a p o ) 等。目 前，公司的各项生产活动使用不同的操作系统，如p r o m i s ，t r a c k ，几套系统之 间的链接已经建立起来，并正在逐步纳入s a p 系统之中。 1 2 研究意义 高效的生产计划与控制、精确及时的物料平衡、良好的库存管理是半导体制 造业普遍关注的问题。通过更好地将供应链管理思想纳入半导体制造企业的生产 计划与控制体系当中，提高产能利用率，缩短供货提前期，提高订单准时完成率、 减少各个环节的库存水平，从而达到企业的持续发展和为顾客创造更大的价值。 如何运用供应链管理的理论知识，结合企业生产实践，对生产计划与控制体 系进行行之有效的分析和改善，达到通过生产线产能的平衡和优化，克服瓶颈资 源来提高综合设备效率，并且改善生产计划的运作，保证高水平的产能利用率， 是制造业的生产计划与控制研究的对象。 供应链环境下的库存管理，不同于传统意义上的库存管理。它更强调从供应 商到客户，整个供应链的整合，这就需要强大的数据交换系统和网络支持。先进 的库存管理方法如何应用于企业管理实践，并能够真正的为企业创造价值，赢得 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 客户，还有很长的路要走。 1 3 研究思路和技术路线 笔者将从飞思卡尔半导体公司天津工厂入手，结合供应链管理理论和工作实 践，对供应链环境下的生产计划与控制体系运行过程给出分析和改善。 首先介绍了供应链环境下的生产计划与控制理论的发展概况，特点和面临的 主要问题。并对飞思卡尔半导体公司的生产计划与控制的实施方式进行了分析。 然后结合实际工作中遇到的问题，从供应链管理角度对生产计划与控制体系 进行分析研究，运用m r p 理论对主生产计划的制定程序和约束条件及其a t p 模 型进行了研究。结合半导体行业特点，对产能规划问题提出了改善手段，对如何 实现生产的柔性化进行了分析。 最后以飞思卡尔的库存管理模式为例，对供应链环境下的库存管理特点，新的库 存管理方式进行了分析。结合飞思卡尔的库存管理模式，研究了第三方物流和联 合库存管理理论，展望了库存管理的前景，提出了库存管理的解决方案，还对联 合库存管理( j m i ) 的流程和应用特点进行了研究。 天津大学硕士学位论文 第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 在当今激烈竞争的市场环境中，要想占领更多的市场份额，就要比业内竞争 对手更有优势。最好的质量、最佳的客户服务、最低的制造成本、快速响应以及 灵活性的特点，这些因素是左右半导体企业发展的关键。一个运作良好的生产计 划与控制系统能够帮助企业更好地实现这些因素。 2 1 供应链环境下的生产计划与控制理论综述 2 1 1 供应链管理的发展概况 供应链( s u p p l yc h m n ) 的概念出现于上世纪8 0 年代末，近年来随着国际经 济全球化步伐的加快，各大跨国公司正以积极的态度实施全球制造战略。受目前 国际市场竞争激烈、世界经济波动频繁、技术革新速度加快以及用户需求差异变 大等市场不确定性因素的影响，对供应链进行重组与改造，并以现代化的方式进 行管理，以适应处于不断变动中的市场状况，开始引起各大公司高级管理层的广 泛关注，供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 系统也随之应运而生。 供应链管理把制造企业的业务流程纳入到一个整体中，从需求预测到采购寻 源，从生产制造，到运输交付形成一个完整的价值链，使企业可以对生产成本、 库存、和订单进行可视化管理，并根据贴近实时的数据做出理性的分析和决定。 供应链管理优越性的实质是用信息成本代替真正的生产成本。 通过需求管理，对市场和客户需求状态和趋势有充分的把握，然后基于比较 精准的预测，与供应链上各方共享需求信息，制定并随时微调供应计划，保证平 滑生产和及时供应，降低库存，缩短交货提前期，提高订单完满交付率。用信息 技术的投资，推动管理的创新，可以有效地代替传统推式生产和黑箱式预测造成 的高昂的供应链成本并减少低效或疲于应付的生产状况。 在设备复杂且投资高昂的行业，例如电子高科技，冶金、石化等，资金密集， 生产技术复杂，设备利用率敏感，产能的优化对于企业的利润贡献率很高；另外， 复杂型制造行业，例如像钢铁行业，上下游工厂众多，工艺复杂，加工层次深， 多条生产线，有多达几万的最终产品，利用供应链管理在这些行业优化订单，提 高设备利用率，收益会非常明显；再有按订单配置生产的行业，如p c 机生产， 厂家对客户的需求必须快速响应，避免丢单；这些行业都比较适合利用供应链管 天津大学硕士学位论文第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 理来提升企业生产和管理。 供应链管理可以给企业管理者一个很完整的画面，并在实际数据基础上和各 种虚拟情况的对比后对生产做更精确的计划，并使产能的利用和产品的供应趋于 合理，从而对客户最后一分钟的改动也能从容应对。 一方面充分利用产能，协调不同地区( 地域) 的多个分厂间的资源分配，以 实现整体采购，技术共用，以及整体产能的优化；另一方面，通过合理的业务准 则和作业计划使订单利润最大化，并且满足不同层级的客户，通过保证战略客户 和合作伙伴的利益，确保使企业可持续增长。 供应链管理对制造业的业务流程进行梳理，使它能够按照提高供应链整体运 营效率这个统一的原则运转。因此企业的各个部门在部门指标、具体流程方面都 会作相应的调整。 借助信息技术，可以避免以往的订单应答时间无法保证，或根据经验估算的 交期与实际情况经常出入。而通过各种情景模拟，在事前就可以知道各种市场情 况发生时对企业的具体影响( 如库存，利润等等) ，以及企业应该如何面对。通 过应用供应链管理系统( a p s ，高级计划系统) 的计划，所得的交货期可以很大 地提升准确性，由于系统把物料限制与产能( 包括异地分厂) 的限制同时考虑进 去，这样给客户的承诺可以保证一言九鼎。对于生产与物料部门，他们拿到基于 准确预测和精确排产后的生产计划与物料采购计划，可以很大程度上避免混乱： 并且，借助供应链管理系统，原先每月一次的生产进度与物料供应计划可以改进 为每周一次甚至每天一次，做到精确供应。 2 1 2 生产计划与控制综述 企业生产计划，是关于生产系统总体方面的计划。它所反映的是企业在计划 期应达到的产品品种、质量、产量和产值等生产方面的指标、生产进度及相应的 布置，它是指导企业计划期生产活动的纲领性方案。生产计划工作，是指生产计 划的具体编制工作。它将通过一系列综合平衡工作，完成生产计划的确定。我们 设计生产计划系统，就是要通过努力，不断提高生产计划工作水平，为工业企业 生产系统的运行提供一个优化的生产计划。 生产控制的对象是生产过程，是经济控制系统中微观层次的一个分支。它的 经济活动要素主要包括人、物资、设备、资金和信息。这些要素一方面分布在企 业的所有部门各个环节，另一方面每时每刻处于变动之中，所以企业的生产计划 与控制体系是企业经营的核心活动。 生产计划与控制是企业管理主要内容之一，供应链管理思想无疑会对此带来 天津大学硕士学位论文第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 很大的影响。与传统的企业生产计划与控制方法相比，在信息来源、信息的集成 方法、计划的决策模式、计划的运行环境、生产的控制手段等许多方面，供应链 管理模式下的生产计划与控制方法都有显著的不同。供应链管理思想要求企业决 策者进行思维方式的转变，即从传统的、封闭的纵向思维方式转为横向的、开放 的思维方式。因此，供应链环境下的生产计划与控制必然不同于传统的生产计划 与控制。在供应链管理环境下，不仅企业的信息共享机制发生了巨大变化，企 业的生产计划与控制也应时而变。企业如何以供应链为基础来协调生产计划与控 制，以实现真正的按需生产是个值得研究的领域。 美国供应链协会( s c c ) 提出的供应链操作基准模型( s c o r ) 很好的说明了供 立链计划管理体系的层次。 o ：o 供应商的供应商 供应商 j 制造商 ； 客户 客户的客户 图2 一l 供应链操作基准模型( s c o r ) 供应链形成的准时交货系统，要求上游企业能准时为下游企业提供必要的零 部件。如果供应链中任何一个不准时交货就会导致供应链不稳定，因此物流控制 就是严格控制供应链各节点的生产节奏。供应链计划管理就是对各节点的生产计 划、采购计划和交货计划进行整合。 在生产计划与控制系统的集成研究中，到目前为止，较完善的理论模型是马 士华教授于1 9 9 5 年提出的一个三级集成计划与控制系统模型，即把生产计划 ( m p s ) 、物料需求计划( m r p ) 和作业计划三级计划与订单控制、生产控制和 作业控制三级控制系统集成于一体。该模型的核心在于提出了制造资源网络和能 力状态集的概念，并对制造资源网络的建立和生产计划提前期的设置提出了相应 天津大学硕士学位论文 第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 模型和算法，并在m r p i i 软件开发中运用了这一模型。在集成化供应链的概念 没有出现之前，这一理论模型是完善的。但是理论总要随实际需求而不断发展， 随着集成供应链管理思想的出现，该模型对资源概念、能力概念的界定都没有体 现出供应链管理思想，没有体现扩展企业模型的特点。因此现在的研究方向是新 的体现集成化供应链管理思想的生产计划与控制理论模型，以适应全球化制造环 境下的全球供应链管理企业生产管理模式的要求。 图2 2 供应链管理环境下生产计划与控制总体模型 该模型体现了将供应链上供应商信息、零售商和分销商信息以及核心企业信 息集成起来，共同作用于企业生产计划与控制。其主要任务如下： 核心企业与供应商、零售商和分销商通过i n t e m e t i n t r a n e t e d 进行信息 共享、集成和数据交换。 天津大学硕士学位论文第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 可自行生产，否则外包给合适的供应商生产。外包企业将其生产计划和 生产进度反馈到供应链的信息共享平台上，传递给核心企业。 当企业决定自行生产时，企业应根据自身的能力状态，生成自己的主生 产计划。再由主生产计划、外协件生产进度和动态的物料清单( b o m ) 制定企 业物料需求计划，再据此生成企业的车间作业计划，并进行成本核算，将得到的 信息返回到成本分析处；自制生产进度的信息将反馈到供应链的共享信息平台， 供上下游企业共享。 外协件的采购计划是由物料需求计划、外协件的库存状态共同制定的， 并反馈到外协件供应商，供应商据此修改外协件的生产进度。 实时的商品库存状态生成动态的产品销售计划，将这些实时的信息集成 到供应链的集成信息平台中，进行生产的监控与调整，并将其最快的反映到企业 的生产计划中去。 该模型将上下游企业的信息深入到计划的每一个环节，将这些信息有效地应 用于企业的生产计划中去，实时监控供应与需求之间的差异，减少两者之间的波 动幅度，从而减少整个供应链上的波动幅度。企业的供应商的供货能力对企业生 产计划的制定有影响，企业需要根据供应商的生产能力制定自己的生产计划，而 当企业的客户需求变动时，企业需要及时做出响应，减少需求变动带来的波动扩 大化，并且需要马上反映给上游的供应商，在这种情况下，实时的监控与调整是 不能少的。在信息化的基础上，这种实时的监控和调整能够实现，使生产计划与 控制系统更能适应以客户为导向的复杂多变的市场需要。生产计划与控制更加灵 活、有效地适应供应链管理环境下的生产。 2 1 3 供应链环境下生产计划与控制的特点 + 供应链环境下的企业生产控制和传统的企业生产控制模式不同。前者需要更 多的协调机制( 企业内部和企业之间的协调) ，体现了供应链的战略伙伴关系原 则。供应链环境下的生产协调控制包括如下几个方面的内容。 一、生产进度控制。 生产进度控制的目的在于依据生产作业计划，检查零部件的投入和出产数 量、出产时间和配套性，保证产品能准时装配出厂。供应链环境下的进度控制与 传统生产模式的进度控制不同，因为许多产品是协作生产的和转包的业务，和传 统的企业内部的进度控制比较来说，其控制的难度更大，必须建立一种有效的跟 踪机制进行生产进度信息的跟踪和反馈。生产进度控制在供应链管理中有重要作 用，因此必须研究解决供应链企业之间的信息跟踪机制和快速反应机制。 天津大学硕士学位论文第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 二、供应链的生产节奏控制。 供应链的同步化计划需要解决供应链企业之间的生产同步化问题，只有各供 应链企业之间以及企业内部各部门之间保持步调一致时，供应链的同步化才能实 现。供应链形成的准时生产系统，要求上游企业准时为下游企业提供必需的零部 件。如果供应链中任何一个企业不能准时交货，都会导致供应链不稳定或中断， 导致供应链对用户的响应性下降，因此严格控制供应链的生产节奏对供应链的敏 捷性是十分重要的。 三、提前期管理。 基于时间的竞争是9 0 年代一种新的竞争策略，具体到企业的运作层，主要 体现为提前期的管理。供应链环境下的生产控制中，提前期管理是实现快速响应 用户需求的有效途径。缩小提前期，提高交货期的准时性是保证供应链获得柔性 和敏捷性的关键。缺乏对供应商不确定性有效控制是供应链提前期管理中一大难 点，因此，建立有效的供应提前期的管理模式和交货期的设置系统是供应链提前 期管理中的一个难点。 四、库存控制和在制品管理。 库存在应付需求不确定性时有其积极的作用，但是库存又是一种资源浪费。 在供应链管理模式下，实施多级、多点、多方管理库存的策略，对提高供应链环 境下的库存管理水平、降低制造成本有着重要意义。这种库存管理模式涉及的部 门不仅仅是企业内部。基于j i t 的供应与采购、供应商管理库存( v e n d o rm a n a g e d i n v e n t o r y , v m i ) 、联合库存( j m i ) 管理等是供应链库存管理的新方法，对降低 库存都有重要作用。因此，建立供应链管理环境下的库存控制体系和运作模式对 提高供应链的库存管理水平有重要作用，是供应链企业生产控制的重要手段。 2 1 4 供应链环境下生产计划与控制面临的主要问题 供应链管理环境下的生产计划与传统生产计划有显著不同，是因为在供应链 管理下，与企业具有战略伙伴关系的企业的资源通过物资流、信息流和资金流的 紧密合作而成为企业制造资源的拓展。在制定生产计划的过程中，主要面临以下 三方面的问题。 一、柔性约束 柔性实际上是对承诺的一种完善。承诺是企业对合作伙伴的保证，只有在这 个基础上企业间才能具有基本的信任，合作伙伴也因此获得了相对稳定的需求信 息。然而，由于承诺的下达在时间上超前于承诺本身付诸实施的时间，因此，尽 管承诺方一般来讲都尽力使承诺与未来的实际情况接近，误差却是难以避免。柔 天漳大学硕士学位论文 第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 性的提出为承诺方缓解了这一矛盾，使承诺方有可能修正原有的承诺。可见，承 诺与柔性是供应合同签订的关键要素。 对生产计划而言，柔性具有多重含义： 1 、显而易见，如果仅仅根据承诺的数量来制定计划是容易的。但是，柔性 的存在使这一过程变得复杂了。柔性是双方共同制定的一个合同要素，对于需方 而言，它代表着对未来变化的预期；而对供方而言，它是对自身所能承受的需求 波动的估计。本质上供应合同使用有限的可预知的需求波动代替了可以预测但不 可控制的需求波动。 2 、下游企业的柔性对企业的计划产量造成的影响在于：企业必须选择一个 在已知的需求波动下最为合理的产量。企业的产量不可能覆盖整个需求的变化区 域，否则会造成不可避免的库存费用。在库存费用与缺货费用之间取得一个均衡 点是确定产量的一个标准。 3 、供应链是首尾相通的，企业在确定生产计划时还必须考虑上游企业的利 益。在与上游企业的供应合同之中，上游企业表达的含义除了对自身所能承受的 需求波动的估计外，还表达了对自身生产能力的权衡。可以认为，上游企业合同 中反映的是相对于该下游企业的最优产量。之所以提出是相对于该下游企业，是 因为上游企业可能同时为多家企业提供产品。因此，下游企业在制定生产计划时 应该尽量使需求与合同的承诺量接近，帮助供应企业达到最优产量。 二、生产进度 生产进度信息是企业检查生产计划执行状况的重要依据，也是滚动制定生产 计划过程中用于修正原有计划和制定新计划的重要信息。在供应链管理环境下， 生产进度计划属于可共享的信息。这一信息的作用在于： 1 、供应链上游企业通过了解对方的生产进度情况实现准时供应。企业的生 产计划是在对未来需求做出的预测的基础上制定的，它与生产过程的实际进度一 般是不同的，生产计划信息不可能实时反映物流的运动状态。供应链企业可以借 助现代网络技术，使实时的生产进度信息能为合作方所共享。上游企业可以通过 网络和双方通用的软件了解下游企业真实需求信息，并准时提供物资。这种情况 下，下游企业可以避免不必要的库存，而上游企业可以灵活主动地安排生产和调 拨物资。 2 、原材料和零部件的供应是企业进行生产的首要条件之一，供应链上游企 业修正原有计划时应该考虑到下游企业的生产状况。在供应链管理下，企业可以 了解到上游企业的生产进度，然后适当调节生产计划，使供应链上的各个环节紧 密地衔接在一起。其意义在于可以避免企业与企业之间出现供需脱节的现象，从 而保证了供应链上的整体利益。 天津大学硕士学位论文第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 三、生产能力 企业完成一份订单不能脱离上游企业的支持，因此，在编制生产计划时要尽 可能借助外部资源，有必要考虑如何利用上游企业的生产能力。任何企业在现有 的技术水平和组织条件下都具有一个最大的生产能力，但最大的生产能力并不等 于最优生产负荷。在上下游企业间稳定的供应关系形成后，上游企业从自身利益 出发，更希望所有与之相关的下游企业在同一时期的总需求与自身的生产能力相 匹配。上游企业的这种对生产负荷量的期望可以通过合同、协议等等形式反映出 来，即上游企业提供给每一个相关下游企业一定的生产能力，并允许一定程度上 的浮动。这样，在下游企业编制生产计划时就必须考虑到上游企业的这一能力上 的约束。 2 2 飞思卡尔公司生产计划和控制的实施方式 2 2 1 飞思卡尔公司基于供应链的计划管理部门组织结构及分工 飞思卡尔的供应链计划体系的三个层级构成了一个形如金字塔的结构。 图2 3 飞思卡尔的供应链计划体系示意图 天津大学硕士学位论文 第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 战略分析层处于供应链计划体系的最高层，它的计划数据来自市场和销售部 门，还包括决定产品的性能特征，新技术的选择和应用，服务以及库存的目标。 它是企业的战略规则，包括企业的产品研发、市场占有率、销售收入、利润等， 特别是要在财务和经济效益方面作出规划。它是以后各个层次计划的指导。 计划与决策支持层处于整个计划体系金字塔的中间位置。它包括了主生产计 划，各工厂的计划与控制，需求预测和供需匹配，还包括了供应商的计划。它是 体现企业经营规划的产品规划大纲，是它通过主生产计划调节将要生产、采购的 物料量和在制品量。它的目标包括平衡生产率和控制库存量和未结定单量。 最后是运营及具体事务执行层，正如它的名称一样，指工厂对计划的执行， 分销，整个生产过程，原材料的获得，都是这个层级所要关注的问题。 飞思卡尔公司设立了供应链管理部门，该部门属于总公司的制造事业部。它 就是上面的中间层级：计划与决策支持层。它负责对公司内部工厂、晶园代工厂 ( f o u n d r y ) 和封装测试代工厂( s u b c o n t r a c t o r ) 的全球生产计划与控制进行管理。 以下是供应链管理部门的组织结构图。 图2 4 供应链管理部门组织结构图 该部门体现了计划与决策支持层的具体分工和组织结构。它在整个体系中起 着承上启下的作用，达成了从需求预测到具体生产计划与控制的转换。 2 2 2 飞思卡尔公司总生产计划与控制流程 公司的战略计划部门负责确定能够扩展的制造能力来决定资本投入，以适应 战略需要。它间接地影响订单履行。销售计划部门确定何时何地减少剩余产能或 天津大学硕士学位论文 第二章生产计划与控制在飞思卡尔公司的实施 应用富余资本投入扩大再生产。主生产计划部门根据当前产能来决定当前产品种 类和数量并决定交货期。主生产计划也驱动产成品的自动转移，并影响物料需求。 制造计划过程负责监控工厂的输入输出，对生产的具体过程给予平衡，并根据供 应链管理部门提供的信息，设置生产顺序的优先级。销售订单管理部门根据库存 及在制品状态，最大限度满足客户需求并为客户提供交货状态。物流部门控制原 材料、在产品和产成品输送的及时准确，以期内部保证生产状态的连续，外部满 足客户需求，达到客户满意。 下图较为全面地对飞思卡尔公司总计划流程进行了说明。它展示出计划过程 的执行顺序。 图2 5 飞思卡尔公司总生产计划与控制流程 从2 0 0 2 年开始，公司开始推广在财务、生产计划领域逐步推行s a p 系统， 其中系统主要包括s a pr 3 ，s a pa d v a n c e dp l a n n e r & o p t i m i z e r ( a p o ) 等。目 前，公司的不同部门仍存在使用不同的操作系统的情况，如p r o m i s ，t r a c k 等等。 这几套系统之间的链接已经建立起来，生产管理、财务、销售、工程技术、采购 正在逐步纳入s a p 系统之中。 下面简单地介绍一下飞思卡尔公司目前应用的s a pr 3 系统，来具体的了解 天津大学硕士学位论文第二章生产计划与