浅述拉式生产的基本规律

浅述拉式生产的基本规律浅述拉式生产的基本规律 2006 年 拉式生产是工业界最时髦的话题 无论是精益生产还是敏捷供应链都以拉式 生产快速反应为核心 我们大多企业都准备转向按单生产 随需而动 难道按单计划生产 就是拉式生产了吗 本文就是想探讨推拉的本质 来阐述拉式生产的基本规律 1 推推 拉的基本概念拉的基本概念 这里有两个概念必须澄清 不能混淆 第一个是 MRP 和看板比较 MRP 是推 看板 是拉 这主要是指执行层 MRP 是按生产订单执行 看板是前工序是按后工序的指令或消 耗执行 第二个是计划的推拉概念 计划可以是推也可以是拉 也可以推拉结合 如 ATO 模式就是前推后拉模式 如按单装配 拉 MTO 一些关键装配件用 MPS 推 MTS 我这里重点讨论的推 拉是指执行层的 推拉的关键区别主要体现在执行层 而不是计 划层 计划强调远瞻性和透明性 根据市场竞争性可以按实际需求计划 也可以按预测需 求计划 那么什么是推式系统呢 它是依赖批量计划来执行 成批送到下游工序或仓库排队 集 中控制 不考虑下一个工序的实际节拍 独立的工序控制 关注资源能力 没有形成连续 流 那么什么是拉式系统呢 它是实时响应实际需求或消耗来执行 一种由下游向上游提出 实际生产需求的生产控制方法 分散控制 灵活和容易的适应性 关注物料的流动 2 二 二 MRP 和看板的本质区别和看板的本质区别 1 为什么 MRP 是推式系统 这里不是指的计划而是指的是执行过程 它是利用客户的订单发货和预测来决定将要 供应和生产的需求 生产车间用生产订单和工序段排程来沟通 在车间没有真正优先级的 方法来执行 2 为什么看板是连续拉式系统 看板是一个卡或传票 是一套执行规则的系统 可视化的连续拉动 通过消耗点移动 物料 是精益生产理想的拉式方法用于车间执行的工具 MRP 计算需求运行要求采购和生产 精益用 MRP 的毛需求严格地作为看板需求的计 算的投入 只有出现需要生产的信号 精益实际才生产 举个例子 假设 MRP 算出今天 需要 500 个 在 MRP 系统里 产生一个生产订单 500 个 而在精益里 每天 500 个将转 成 5 个看板 每个看板数量 100 个 现在我们知道预计需要生产多少 但是 我们只有等 到前道工序的信号才能生产 如果今天只接受 4 个空看板信号 那就只能生产 4 个看板的 数量 400 个 不象 MRP 盲目的生产 500 个 所以 在精益里 我们只能生产需要的 而 不是预计的 3 为什么 APS 或 DBR 是广播式拉动系统 APS 或 DBR 是实时的 基于事件的按单承诺和履约的有限资源系统 可视化的广播 拉动或鼓点拉动 可以快速调整的 模拟计划排程并优化执行的工具 3 三 超市拉动系统和顺序拉动系统的区别三 超市拉动系统和顺序拉动系统的区别 1 库存超市拉动系统 这是最基本 最广泛的类型 有时也称为填补拉动系统 在库存超市拉动系统中 每 个工序都有一个库存超市来存放它制造的产品 每个工序只需要补足从它的库存超市中取 走的产品 一个典型的例子是 当材料被下游工序从库存超市中取走之后 一块看板将会 被送到上游 授权给上游工序 生产已提取数量的产品 由于每个工序都要负责补充自己的库存超市 因此每天工作现场的管理就相对变得简 单起来 而且改进的机会也就更明显了 各个工序间库存超市有一个缺点 那就是每个工 序必须承担它所制造的各种产品的库存 因此当产品类型多的时候 执行起来相当困难 2 顺序拉动系统 产品是按订单制造 将系统的库存减少到了最小 这种方式最适用在零件类型过多 以至于一个库存超市无法容纳各种不同零件的库存的时候 在一个顺序拉动系统中 生产 计划部门必须详细的规划所要生产的数量和混合生产方式 这可以通过一个生产均衡柜来 实现 生产指令被送到价值流最上游的工序 以顺序表的方式生产 然后按照顺序加工制 造前一个工序送来的半成品 在整个生产过程中 必须保持产品的先进先出 FIFO 顺序系统可以造成一种压力 以保持较短的交货期 为了让系统更有效的运作 必须 了解不同种类的顾客订单 如果订单很难预测的话 那就要保证产品交付期短于订单要求 的时间 否则必须保存足够的库存才能满足顾客的需求 3 库存超市与顺序拉动混合系统 库存超市与顺序拉动系统可以混合使用 这种混合型系统通常适用于一个公司 它小 部分型号 大约 20 的产量占到公司每天总产量的 80 根据把各种型号的产量分为 A 高 B 中 C 低 和 D 不经常的订单四种类型 D 型所代表的是特殊订单或者维修用零件 要生产这类低产量的产品 就必须制造出一种特殊的 D 型看板 代表一定的数量 这样的 话 调度部门就可以按照顺序拉动系统来安排 D 型产品的生产顺序 这种混合系统有选择的使用库存超市和顺序拉动 使得即便是在需求复杂多变的环境 下 公司也可以使这两种系统共同运转 对于混合系统来说 平衡任务和发现异常情况往 往会比较困难 管理和改善活动也会比较困难 因此 需要有力的管理来保证混合系统有 效的运转 4 四 连续拉动四 连续拉动 Serial Pull 和广播式拉动和广播式拉动 Broadcast Pull 的区别的区别 1 连续拉动 是传统看板 丰田生产系统 零件超市系统 补充系统 订单点系统 JIT 准 时化 这些方法主要是消除各种浪费 最简单的连续拉动意思是直到下游客户需要时 上游的每一步才生产产品或服务 简 单的说是 取代你使用的 JIT 拉动 的魔法是限制了在制品 WIP Cap 连续拉动的主要效益是保证可接收短缺风险的水平 最大化客户服务 实施简单 减少经 营成本 在库存设置上限 最小化拥堵和减少平均库存 减少时间延迟 但是 连续 拉动不是在 每个地方都有效 连续拉动擅长于 大批量物料 相对稳定的需求 当这些条件不适应的时候 限 制 WIP 就失去了控制 2 广播式拉动 广播式拉动 需求 驱动拉动 APS 和 DBR 主要是消除时间的延迟 最简 单的广播拉动意思是直到下游客户最终需要时 上游才生产产品或服务 简单的说取代你知 道你将要使用 支持零延迟 一个系统的所有部分能尽快响应当他们一旦知道变化事件的战 略 工业专家 Stalk 和 Hout 在基于时间的竞争的书论述 系统混乱的最糟糕的是时间 在需求的改变和工厂最终响应着个需求之间的长时间的延迟 1990 著名媒体 Forrester Industrial Dynamics 论述 系统的时间减少 50 延迟 就会减少 80 库存的起伏不定 1961 广播式拉动的好处是所有活动源于客户交货日期 最小化堵塞和库存 集中每一个独立 的客户 最大化客户服务 计划最小化中断生产流 最小化流动时间 3 结合连续拉动和广播式拉动 完美的解决方案是混合系统 精益制造的敌人是浪费 和时间延迟 要实现真正的 精益 我们需要积极的消灭这两个 我们知道连续拉动适合于大批量物料 物料具有相对稳定的需求 广播拉动适合于小批量 物料 配置物料 大批量物料 物料具有相对稳定的需求 然而 广播式拉动需要及时和准确数据 广 播式拉动总是花更多的时间实施 比连续拉动需要更多的资源 连续拉动适合在补充领域 在制品 WIP 可以得到有效的限制 并具有简单的计划和执行 而通过广播式拉动在履行合 同领域计划来实现 JIT 准时化 用 APS 概念或 DBR 概念来准确地时间满足客户需求 混合拉动的好处可以针对客户交期拉动并且限制零件库存的上限 最小化堵塞和库存 减少时间延迟 可以集中在每一个单独的客户和保证可接收的零件短缺风险水平 最大化 客户服务 用最小化不间断来计划生产流 最小化流动时间 减少经营成本 总之 精益 不仅是一种 拉 的形式 为了最大化你的效益 精益的混合方法是需 要的 连续拉动 是对面向库存生产 大批量物料 广播拉动 是对 MTO 面向订单生产 ATO 面向订单装配 实际上 在你的生产管理系统中需要支持这两种方式 精益实施必须有 完整的计划 这样 你就可以对所有的制造零件平稳的进化到精益流程 这种结合是最佳的精 益世界 5 五 推和拉的本质区别五 推和拉的本质区别 推式和拉式的主要不同点是一个是用实时事件驱动信号来控制价值流 一个是用非实时 的计划运行来控制价值流 MRP 的每一次计划运行后 将计划一个订单的下达日期和一个收货日期的订单包括 生产 采购 分销 来帮助计划员根据改变的优先级 供应商的交货延迟 超出的损耗 机器故障等来重排订单 但是 MRP 系统反应较慢的 定期的 如果 企业是车间任务型的生产 MRP 系统很难适应按单生产的柔性变化 只有使用 可视化的 APS 系统基于事件驱动的优化模拟排程技术来控制 模拟价值流 快速承诺客户 和监控履约 如果 实施了精益的单元生产 MRP 在一个流得系统受到限制 流动系统的用看板和 线平衡较为合适 然而 MRP 在计划上 尤其是应对长提前期的物料和响应式策略 但是 在多个单元生产线的选择和多层的子单元之间排程需要通过能力的优化和瓶颈 的约束技术 结合 APS 和 DBR 就比较合适了 在传统的环境下 一个车间任务的布局是相似的机器成为一组 所有库存点都分布在 不同的工作中心 通过 MRP 计划产生相应的生产订单 这些生产订单穿过重重工作中心 和成批排队 调度员将用最有效的方法 如最小化换装时间决定每一个工作中心能用的生 产能力 在推式制度中 供应者和顾客之间并未对供给数量和时间制定明确协议 供给者以自 己的速度 根据自己的工作日程来完成工作 双方没有明确规定专门的放置地点 即无明 确的 协议 没有制定的项目又无法了解控制什么或由谁控制 推式生产常源于按计划表生产 而计划表只是预计下道工序需要什么 不幸的是 生 产过程中有各种不同的变化 而且生产很少能与计划精密地吻合 因此 当每道工序专注 于自己的计划表时 它们就像一个个 孤岛 与下游工序分割开来 每道工序都根据自身 的特点 制定自己的批量 按自己觉得合理的节拍生产 而不是从整个价值流的角度去制 定生产计划 这种情况下 就会堆积库存 这种 批量和推动 使得连续流动几乎无法实 现 精益生产环境是指流水线生产环境 其思想概念是通过按产品来优化生产过程 由于 采取了流水线生产 就可以小批量甚至单件流 因此 无中间库存或缓冲且所有不必要的 移动都消灭了 这种产品通过生产过程的流动的方法可以被优化 其优化的结果是库存被 消灭了 在生产环境中典型的高成本因素物料成本可以被减少 拉式生产主要是按 TAKT 需求节拍时间生产 尽可能开发连续流程 在连续流程无法 向上游扩展时 使用超市控制生产 将客户订单指下达到一个定拍工序 在定拍工序均衡分 配多品种产品的生产时间 调整最小包装量 在定拍工序下达一定的工作量来拉动均衡生产 拉动式制度是把支持拉动式流程的几种工具结合起来 看板是拉动式制度中的一种工 具 看板分为补充看板 一次性看板和临时看板 补充看板应用于重复生产环境 一次看 板用于 MTO 按单生产环境 临时看板用于应急情况 看板回路 loop 是指看板类型和拉动 路径 生产看板是在客户和生产线之间信号 其状态为 空 下达 在制 完成 补货看板 是生产线的线边库和仓库之间的信号 采购看板是仓库和供应商之间或生产线的线边库和供 应商之间的信号 其状态为 空 下达 在制