制造业的柔性生产计划和控制介绍

制造业的柔性生产计划和控制介绍1一、柔性的定义柔性生产计划和控制中的柔性，需要做一个词义的定义，在这个特殊的语境中有特殊的含义。生产计划和生产控制，是两个不同的环节，通常我个人的定义时，投料前是计划阶段，而投料时至投料后，是控制阶段。从这个含义将，计划与控制是有一个严格的界限：投料点。从订单的生产周期分析，可以清楚界定分解点。2从这个维度看，柔性对于生产计划、生产控制有不同的含义：【1】对于生产计划阶段而言的柔性。柔性的含义，更多的是“滚动计划窗口”的含义，当然滚动计划窗口的周期，是根据业务过程来确定的。比如汽车整机厂，一般有按照每个月进行12个月的整车预测计划，至少会有每周发布的月度的填产计划。而电视机等企业一般至少有三个月的滚动需求计划（每月发布）和一个月的主需求计划（按周发布）3【2】对于生产控制阶段而言的柔性柔性的含义有很大的不同：因为需要投料，至少需要连个基础条件的具备（齐套）：其一，是有物料可以投。投料时，需要该工序或工单所需的物料。物料或是采购所得（采购件）、或是委外所得（委外件）、或是自制所得（自制件）。如果是个组装工序，可能三种物料均需要，甚至还有客户指定的物料（客供料）。最负责的需要四种物料均齐备时，才可以生产。第二，是有产能可以用。所有的工序任务的完工，不仅需要投入物料，还需要有产能进行作业才可以的。而产能的构成，或是机台、模具和人员，或是流水线和人员，或是一个自动化设备，均需要生产条件具备时，才可以开工。第三，对于订单需求而言需要适应变动性在VUCA时代，产品的时尚化造成了产品生命周期变短，从而造成了订单的碎片化。订单碎片化，是有两个含义。首先是订单的品种变多，单品种的订单数量变少，其次是订单下达的频率变高、周期变短。对于一个工厂而言，众多客户的下达的需求品种、数量和时间的随机性增加。4所以，从这个交付看，柔性生产控制的柔性的含义时：①订单顺序的可变性增加柔性的第一个，也是最重要的含义是，允许订单需求的快速、零散的变化。能变化，则是柔性，不能变化就是刚性。针对订单的柔性，通俗地说，订单的顺序可变。②资源产能的可用性增加已经占用的投料量需要更加少，更加少地占用设备资源的占用。可以做到订单变化后的生产任务，随时可以到车间开工。③供应物料的可得性增加工序开工需要投料，所以开工的前置条件是物料齐套。而一般一个工厂的物料有客供件、外购件、委外件和自制件四类，特殊工序的物料需要四种全部齐套后才可以开工。物料的可得性不好，齐套性不强，则生产过程一样是刚性。5二、柔性生产计划和控制目标根据《工厂物理学》第一定律里特定律的定义，生产制造系统必须遵循WIP=TH*CT的公式，很容易定义出目标：【1】既要交付好生产运作体系是为外部客户而存在，服务好是生产运作体系的第一要务，实现高的客户服务水平是根本目标。对于订单式客户承诺（MTO）的场景，准交率高、交付周期短是核心。对于备库式客户承诺（MTS）的场景，缺货率低、补货周期短是核心。【2】又要产出高生产运作体系是有预算约束的系统，需要对投资负责，所以需要衡量产出，衡量成本。在保证交付的前置条件下，需要有高的人均产出，有高的投资回报率。【3】还要库存低生产运作体系还是物流与现金流平衡的系统，如果库存周转率较低，不可避免地会占用大量的资金。现金断流是极其危险的。6三、柔性生产计划和控制需要解决那些问题第一，处理变动性生产运作体系是一个不确定度较好的系统，存在着客户端的需求变化、供应商的供应变化和生产过程的产能异常。订单需求、物料供应和产能之间的变动性，是互相影响的：需求端的变化，会对产能和物料供应带来影响；同样，物料的供应，对需求的应对同样有巨大的影响，是一个双端的“牛鞭效应”。7第二，处理复杂性生产过程是一个复杂过程，有“人、机、料、法、环、测”六个管理对象需要处理，而且这6个管理对象是互相耦合的，存在相互的依存关系。订单数量众多、物料编号众多、设备和模具数量众多、工序类型和工艺路线的工序步骤众多，均增加的复杂性，而且还存在工序熟悉、批量约束等维度的增加，更加增加了复杂性。8第三、处理冲突性生产运作体系是一个绩效体系，不仅需要服务好客户，还需要高的产出，还要高的库存周转率。但是，交付好与产出高是个矛盾，交付好是要快速响应客户需求，这就需要有足够的产能缓冲。而保留产能缓冲，则减少了产出。要产出高，需要有足够的库存做保护，而较高的库存做保护，则库存周转率肯定会降低。还比如，产出