三级过滤中的“第三级”理解

随着市场经济的进一步深化与发展,企业之间的竞争变得越来越激烈,这种竞争不仅表现在产品交付与质量上,还体现在整体的竞争能力上。为了在激烈的市场竞争立足,企业迫切需要找到有效的方法来提高整体竞争力。在类似于我公司这种离散型制造的企业,生产调度管理是企业管理的关键与核心,因此,提高企业计划水平是实现我公司管理能力提升,效率与效益翻番的重要实现途径。

生产计划问题是一个满足的过程约束、任务分配和资源分配的问题,其实质是利用最小的时间代价将各零部件齐套的安置各加工中心加工制造的过程。传统的生产计划问题往往是建立在车间所有资源信息已知和机器无故障的情况下,按确定的方案和节奏推动车间生产组织活动,碰到了什么问题再临时通过应急解决方案(如安灯)来解决。然而,实际上我公司的生产往往是动态多变的环境,离散制造不同于流水线式生产的企业。客户交期调整,新订单的插单,物料回厂时间的差异,机器设备的故障,各种原因造成的返工返修,这些在各线体生产过程中的不可预测的动态事件将导致原调度和实际执行产生很大的偏差,单纯的利用临时应急措施,更大的可能是手忙脚乱,新问题频繁出,救火大于管理。过多的依赖应急手段,会逐步削弱甚至丧失原调度方案的指导作用。

生产计划在实际调度过程中产生的问题确实是动态和随机的性,需要随时根据实际生产环境的变化来调整计划。“三级过滤原则”中的第三级,实质上是一个动态的校正过程,在有紧急订单,机器故障等各类动态事件发生时,找到一个更符合我公司实际生产情况的方式来解决该问题或提前预警该问题才是伍董事长所提出三级过滤中第三级过滤原则的核心及精髓。

结合公司实际情况,以及对三级过滤的理解,个人认为以下事务尤为重要:

一、构建针对具体产品的“神经网络图”(即工艺流程图),撑控资源的全局性:

注:以上模型来源于大连理工大学研究生院黄才弘

我们可以通过高度细化的分解工艺流程,结合公司现有人力资源,加工中心资源,以及工厂日历,计划倒排原则,计算好各环节的人工工时以及初步的加工中心工时,形成离散制造生产调度过程的最为核心的工艺流程图。同时基于该工艺流程图,有助于我们完善五个标准的工作:

1、确定工艺标准

形成最优工艺路线和工艺BOM,对派工、工作中心的划定、关键约束的发现、瓶颈的预警均可以起到非常好的指导作用;

2、确定质量标准

对生产过程的质量的判定,关键过程及停止点的撑控,以避免过严或过松的质量控制,在事前提出公允的质控指导方案;

3、确定作业指导书

基于工艺路线,分解至工步,对各工步的作业要求与细节进行说明与约定,对容易发生错误的地方做出额外的提醒,同时减少工人对图纸的依赖

4、确定工时标准

结合工厂日历以及设备台班,基于生产制造过程中相关资源的统一管理,协助瓶颈的分析,同时通过科学内部结算,提升员工积极性。

5、确定标准成本

结合工艺派工,确定各环节材料的耗用,形成标准成本,对成本分析、以及成本降低管理控制起到核心的指导作用。

在微观层面上,五个标准的确定对指导生产过程中,按规则推动生产组织活动起到不可替代的作用,减少了过程中的无效沟通,并快速建立适应性规则。

在宏观层面上,要通过高度细化的分解工艺流程,结合信息化工具,以助于各工作中心的粗排产,粗产能分析的基础数据的支撑,形成一个粗略的排产统筹。

二、加强每批次产品的关键点识别:

任何的生产必须要有一定的计划性,但针对离散型制造,再好的计划也无法100%的预测到每一个细节。事后应急措施永远只能是“事后”,因此,基于工艺流程图和五个标准,要提前做好关键点的识别,这将是从“事后”走向“事前”的关键。我公司一般关键点控制手段较多,形式也多样,但主要内容通过多年的经验磨合总结如下:

1、关键约束物料

历史上,因原材料供应链的原因,导致我公司停工待料现象较多。抛开外部因素以及我公司运营资金因素,我们更需要关注或者说运营系统有能力解决的只能是通过计划提前当量,来控制该种风险的出现,这其间,采购信息、计划信息、生产信息之间有有效传递将是一个重要的因素,多方需要形成固化的分析预警模式,转变工作方式,从关注具体微观事项,逐步转向关注具体工作流,以工作流来指导日常事务。

同时对非关键的约束物料(如模型中的数字部分),我们可以通过我公司标准计划体系里的安全库存原则以及标准化原则对其进行相应的储备。以避免非关键物料在生产运营组织过程中逐步变成关键物料的事项发生。

当然,由关键约束物料再进一步延伸就理应涉及到关键约束供应商(含外协商),这涉及到公司采购战略以及资金战略层面等各方综合影响,暂不在三级过滤第三级的考量范围。

2、关键设备及人员

我公司在已有的设备故障应急响应机制的基础上,要能够在发生故障时能够迅速、准确、有效的组织抢修,最大限度的减少停机损失,降低维修成本。一方面要借助日常基层的维护保养的有序进行,另外一方面要充分做好易损易耗备件的库存工作和备件的品质保障,同时还要有完善的应急抢修汇报机制和应对策略。

目前我公司在关键设备的停工损失方面对整体产出影响较小,但瓶颈设备中瓶颈工序则对生产交期影响频次较多,在三级过滤中,我公司还要进一步完善细产能分析,借助信息化工具,提前的规划和找到替代解决方案。各项产能分析,按木桶原理,所有的产能必须紧密依靠瓶颈设备、瓶颈人员进行充分分析。

细产能分析因涉及到的参数较多,且与我公司工艺完善程度、数据链的完备性、工厂日历的推进等工作息息相关,现阶段,该工作的推进尚有难度,更多的还只能依靠基层人员的所见所闻以及历史经验,基于理性与逻辑的精准数据推测与判断较少。

3、关键工艺工序及停止点

关键的工艺工序在一般情况为了保证相应的质量,强化对应的管理,使各关键工艺工序处于良好的控制状态,一般需要设计人为的停止检查点,通过一定的测量手段来评价、校正产品生产制造过程中的各种偏差,同时也是为了保证后续生产延续、保证产品品质的一个重要生产组织活动。该活动对新产品、产品工艺、重点产品犹为重要。通过质量与工艺策划,结合自身生产情况将该部分经验及时融入作业指导书和工艺标准,可以在底层帮助生产部门提前预警和规避很多可能重复发生或者较为低级的错误。

总之,以上关键点的识别仅为我公司日常频率较高的一个局部体现,因篇幅原因不做过多的扩展,更多的只需从“人机料法五测”5M1E展开及可找到很多日常生产过程可能、可以、绝对能够避免的三级过滤中的第三级问题(即齐套问题)。

三、关键链的再调度

高端的离散制造企业很多采用 MRPII/ERP 来制定预调度方案,但是我公司现阶段想通过MRPII实现生产计划的预调整以及更为复杂的再调度,无论从技术上还是从能力上,基本短期内无法实现。同时编制计划的时候并没有考虑到微观层面的机器资源和人力资源,导致计划执行性较差。

所谓关键链,是指在满足资源约束和工序约束条件下制约项目工期的最长任务链,关键链不仅考虑工序的加工时间和工艺约束关系,还考虑了不同工序之间存在的资源冲突问题。

在计划编排执行过程中,我们遵循了计划倒排原则,以最后一个节点作为调整安排的起始点,并按照机器分配规划为该工序分配了合适的加工中心,同时推算好了计划开始时间和结算时间。这时我们将可以确定的关键链从生产“神经网络图”中暂时剔除,在绝对保障关键链资源不被其他资源侵占时(执行计划锁定原则),及时更新现有资源占用信息,重新求解剩余网络图的的关键链,同时优先安排不能按期完工的工序和工件,再以终为始计算交期,不断循环往复。从整个的核心思想来看与28原则极其相似,用最好的资源,解决最难,最长的关键链,逐层外剥,同时实现资源的再规划和再重算,个人认为,这就是三级过滤中第三级的核心思想。

当然以上观点的实现,一方面依赖于现有的关键链算法模型的成熟以,另外一方面对工艺流程,加工中心的撑握程度以及各线体完工信息的准确性和及时性也要求的非常高,数据计算量非常大。短期内如无法实现MRPII/ERP 来做优化和改善时,可以做小范围的尝试。

离散型制造企业生产环境是一个动态多变的过程,其各种动态事件均会随机发生,各平台需要根据变化的实际情形进行动态调度,真正的实现董事长所提出的三级过滤要求,使计划跟得上变化,从而通过改进生产计划调度工作,提高企业管理水平,使公司提升整体竞争能力。

参考文献

[1] 黄才弘.离散形制造车间动态调度方法研究.大连理工大学硕士学位论文.2017

[2] 徐 炜,曾九孙,蔡晋辉.离散制造业计划执行和控制方法.中国计量大学计量测试工程学院.组合机床与自动化加工技术期刊.2018

[3] 李怀祖.生产计划与控制(修订版).中国科学技术出版社.2010