基于toc约束的工程机械行业生产计划管理系统研究

1/9基于TOC约束的工程机械行业生产计划管理系统研究摘要本文根据工程机械行业的现状，结合TOC约束理论和工程机械行业的生产特点，分析工程机械行业计划管理的特点和现状，重点对TOC约束下的工程机械行业生产计划、能力平衡、生产排程、配送管理等进行分析和阐述，提出工程机械行业的生产计划管理模式和方案。关键词工程机械；生产计划；TOC约束；能力平衡；生产排程工程机械行业的现状企业面临前所未有的国内外激烈的竞争局面。竞争要求企业产品更新换代快、产品质量高、价格低、交货及时、服务好。而这些市场竞争的特性又与企业管理的模式、管理方法、管理手段、组织结构、业务流程密切相关。如何缩短差距，提升管理水平，进一步提升中国工程机械企业的竞争力，成为摆在中国工程机械行业面前的重要课题。企业研发、生产、供应链、营销、服务和财务管理等活动，构成了一个企业管理活动的价值链。在计划、组织、领导、控制四大管理职能之中，计划职能是管理的首要职能，生产计划则是企业计划管理中的重点，因为生产计划管理可以创造出企业最优的生产力。但是，由于行业不同，2/9生产计划具有明显的行业特性。比如，制药、薄膜、化工企业的生产管理模式与工程机械企业就有巨大差异。工程机械企业的生产模式是典型的离散制造模式，其生产计划具有明显的行业特性。工程机械企业的离散制造模式的特点是产品品种多，仅徐工集团重型有限公司一个企业就有近种产品；生产批量小，每批订单台不等；产品复杂，一个产品的零部件有多件；生产周期长，大型设备单台套生产周期长达半年甚至一年；工艺复杂，包括磨、切、钻、铣、焊接、喷砂、油漆、装配等多道工艺处理；组织生产难度大，既有自己组织生产，又有大量采购，还有很多外协加工。LOCALHOST自己加工生产时，各分公司下设若干个生产分厂，生产流程布局、工位划分、工作中心的合理设置，都是生产计划的关键因素。再加上上千家供应商、几百家外协厂，内外生产节拍的衔接，对于计划管理都是巨大挑战。面对如此复杂的离散制造管理，在纯人工管理条件下，生产计划的管理模式落后，成本企业或组织均可视为一个系统）的产出，必须要打破系统的约束。任何系统可以想象成由一连串的环所构成，环与环相扣，这个系统的强度就取决于其最弱的一环，而不是其最强的一环。同理，也可以将企业或机构视为一条链条，每一个部门是这个链条3/9其中的一环。如果想达成预期的目标，我们必须从最弱的一环，也就是从瓶颈的一环下手，才可得到显著的改善。换句话说，如果这个约束决定一个企业或组织达成目标的速率，则必须从克服该约束着手，这样能在短时间内显著地提高系统的产出。工程机械行业运用，是由于有一套思考的方法和持续改善的程序，称为五大核心步骤。这五大核心步骤是找出系统中存在哪些约束。寻找突破这些约束的办法。使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。具体实施第二步中提出的措施，使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束。回到步骤，别让惰性成为约束，持续不断地改善。工程机械企业运用理论，就是运用的9条生产作业计划制订原则，即不要平衡生产能力，而要平衡物流。认为生产能力的平衡实际是做不到的，必须在市场波动这个前提下追求物流平衡。所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈环节同步，以求生产周期最短、在制品最少。非瓶颈资源的利用水平不是由自身潜力所决定，而是4/9由系统的约束来决定。所谓约束即瓶颈，是指实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。这一类资源限制了整个企业产出的数量，其余的资源则为非瓶颈资源。资源的利用和“活力”不是一码事。“利用”是指资源应该利用的程度，“活力”是指资源能够利用的程度；“利用”注重的是有效性，而“活力”注重的则是可行性。瓶颈损失小时，相当于整个系统损失小时。非瓶颈上节约开小时，无实际意义，只是造成了相关设备的闲置，不能提高产销率。因为瓶颈制约着产销率。瓶颈制约了系统的产销率和库存。产销率是单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过销售活动获取金钱的速度；生产出来而卖不掉的产品，只能是库存。转运批量可以不等于，而且在大多数情况下不应该等于加工批量。把在制品库存分为两种不同的批量形式，即转运批量和加工批量。加工批量不是固定的，应该是随时间而变化。优先权只能根据系统的约束来设定，提前期是作业计划的结果。运用到工程机械企业生产计划时运算逻辑如图4所示。5/9从图4可以看出工程机械企业必须先进行能力配套，再进行物料配套，这样才能真正提高存货周转率。瓶颈计划是控制供应链生产节奏的关键，就像是企业生产工艺的逻辑关系要求；其次，他会观察这个计划中对每个资源的安排是否合理，有没有一个时间内同时干两件事冲突的情况发生；最后，他还要看在计划时间内物料能否及时供应。只有当他确认没有这些问题之后，他才会认可这个计划已经是一个“可行”的计划了，也就是说，照此计划一定可以完成生产任务。但是，还有一个关键的事情，老调度员根据自己习惯的做法，手工制订了一个作业计划，他把这两个计划一对比，发现问题了。手工的计划可以个小时完成全部工作，而计算机的计划需要个小时。或者手工计划可以在完成而计算机的计划要在点完成。原因在于计算机对某几个工序的顺序安排虽然可行但是不合理，而老调度员根据长期经验早已清楚此时安排工序应该哪个先、哪个后、哪些并行比较好，结果可以得到更短时间完成的计划。这是一种优化安排，而计算机没有找到这种安排方法，所以计算机给出的是一个“可行”的，但是“不是最佳”的计划。理想中计算机应自动计算出一个比手工计划更好更优化的排产方6/9案结果，指导人如何工作。这样的软件才能体现出“企业资源计划”的威力。否则，不能满足最优化排程的生产计划，在企业生产中还是无法代替手工。这个例子凸现出了一个世界性的关键技术瓶颈一个生产过程可能有无穷多种“可行”的安排方式，但是必须从中找出一个“最优”的计划，即使不能达到最优，起码要比人的手工计划更优，这才是一套车间或工段可用的生产计划，否则企业还是用不起来。找出“可行”计划的难度已经很大，找出“优化”计划的难度更大。不仅要处理错综复杂的约束条件，还要从几乎无穷多种满足约束的可行方案中找到优化排程方案。怎样才能找到这种优化的计划这是系统共同面对的真正瓶颈问题，没有系统可以完全解决，企业自己只能开发出适合自己的生产排产模型，这需要根据企业的产品特点、生产节拍、交货期、工艺路线、资源情况等条件，进行排产，下达生产指令，使用哪些资源、加工时间及加工的先后顺序，以获得产品制造时间或成本的最优化。实际生产环境是变化的。加工路径在实际生产中，作业的加工路径可能需要动态改变；随机事件和扰动比如设备损坏、加工操作失败、原料短缺、加工时间到达时间交货期的改变等；每个产品的生产批次的经济批量7/9是不一样的，新产品与老产品生产方式和时间都差距很大，把这些变化的约束因素也要考虑到生产排程模型中，这样开发出的生产排程插件才能更加灵活实用。配送管理制订了科学的生产计划和排产计划，但是，所有的单据靠人工输入，数据输入滞后天的时间，导致信息不能。许多的信息要人工记录，未能及时准确地进入系统，没有按照节拍来送货，这个问题不解决，会极大地影响“生产计划和制造管理”，其结果是系统和实际作业两张皮，反过来会完全影响到运算，计划再科学，考虑再周全，也是无法指导整个生产体系的。因此，人工数据采集成为生产计划的“瓶颈”。装配车间调度提前一天发布计划，配送方可以了解配送计划。根据，在配送前，配送方生成本次配送的明细，按配送指令明细内容，把货送到指定的总装工位。总装车间根据配送，确认实际收货数量，进行收货，提高收货处理速度。财务部门根据总装确认的收货明细，和供应商结算。有了配送的管理，在生产执行层面，大大简化了仓库管理人员、供应商和车间接收货物人员在系统中的操作；在生产管理层面，建立了装机顺序、装机顺序下达、配送8/9指令、配送指令收货的一整套体系，优化了总装车间和内部配送方及外部配送方的信息沟通，同时降低了装机顺序不可执行的风险，从而彻底解决最后的“瓶颈”，提高了车间作业效率，降低了供应链存货，有效保证了生产计划在执行层面的操作性、准确性和及时性。综上所述，对于工程机械行业的生产计划管理，目前很难有成熟的系统完全满足这种多品种小批量、产品工艺复杂、生产计划灵活多变、典型离散制造的特点，解决工程机械行业的生产计划管理这些难题，必须根据约束理论，结合企业自身实际和所选软件，开发必要的增强插件，逐一解决各环节的“瓶颈”，弥补