多品种中小批量企业生产计划控制方法的研究

多品种中小批量企业生产方案控制方法的研究内容摘要自从进入21世纪，全球经济一体化，客户的要求越来越高，个性化需求也显得更为重要。市场需求方向发生了急剧的改变，导致生产模式从原本的单一品种大批量生产转向了多品种中小批量生产，这一改变给生产企业的生产方案与控制上造成了很大的困难，如何在满足市场需求的同时有效地制定生产方案并使其有效的实施，成为一个新的问题。本文将通过生产方案方法和控制两方面入手，针对多品种中小批量企业的特点，提出相关可行模式，并结合实例对该类型企业生产方案与控制中的问题进行讨论。关键词：生产方案与控制、进度控制、本钱控制、JIT。THERESEARCHONCOSTCONTROLOFMULTIPLEVARIETIESOFMIDDLEORSMALLBATCHPRODUCTIONABSTRACTSinceenterinto21stcentury,theinternationaleconomiciscombinedtogether,customrequirementismoreandmorehigher,andtheindividualdemandisalsoveryimportant.thedirectionofmarketdirectionhaschangedradically.Thechangeleadtotheproductionmodefromtheoriginalvarietiesofasinglemassproductiontomorevarietiesofsmallandmedium-sizedproduction,thatmadetheproductionplanandcontrolmoredifficultythanbefore.Howtomeetthemarketdemandwhiledevelopeproductionplananditsimplementationeffectivelyisanewissue.Thispaperwilladoptthemethodofproductionplanningandcontroltwo-prongedapproachtoaddressmultipletypesofsmallandmedium-sizedenterprisesbatchcharacteristics,makerelevantviablemodel,andanexampleofthistypeofproductionplanningandcontrolofthediscussions.KEYWORDS:productioncontrol,productionplan,progresscontrol,costcontrol,JIT.正文目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一章引言1第一节研究背景1第二节研究意义1第二章生产方案与控制3第一节生产方案3一、生产方案主要内容3二、生产方案的分类及相关方案的制定程序3第二节生产控制7一、生产控制系统的任务7二、生产控制的主要活动内容7三、生产进度控制8四、本钱控制12第三章多品种中小批量生产方式的特点及其生产管理重点14第四章适合多品种中小批量生产的生产方案模式与控制模式16第一节适合于多品种、中小批量产品的生产方案模式——集成化生产方案模式16第二节适合于多品种中小批量产品的生产控制模式—JIT生产控制模式17第三节适合于多品种、中小批量产品的生产方案控制集成模式19一、MRP与JIT的集成模式19二、MRPⅡ与OPT的集成模式20第五章多品种中小批量产品生产方案与控制的实证研究21第一节背景介绍21第二节公司简介22第三节针对不同特点产品的生产方案方法22一、重复性生产批量较大的主导产品22二、单台或小批量需求产品22第四节生产方案控制的主体——生产“期量〞制订22一、产品零件分类：23二、生产批量和间隔期确实定23三、生产周期确实定25四、生产提前期确实定25第六章总结26【参考文献】27致谢28第一章引言第一节研究背景随着经济全球化的开展，企业所面临的市场竞争日益加剧。另一方面，随着经济的开展，产品普遍供大于求，市场已由卖方市场转向买方市场，消费者的行为变得更具有选择性和多样性，对各种产品有了更高的要求，因此市场需求开始朝着多样化、个性化的方向开展。制造业所处的环境发生了很大的变化，用两句话概括即:市场需求日趋多变，技术进步突飞猛进。市场需求的多样化使得以往单一品种大批量生产、靠批量降低本钱的生产方式逐渐无法施展其威力，因此，为了更好地满足顾客的需求，也为了求得企业自身的生存和开展，制造业企业的生产应更多地转向多品种、中小批量生产，如何有效的制定并执行多品种中小批量的生产方案将成为另一个新的课题。第二节研究意义二十世纪初，以福特制造模式为代表的大批量生产方式揭开了现代化社会大生产的序幕，该生产方式所创立的生产标准化原理、作业单纯化原理以及移动装配法原理等奠定了现代化社会大生产的根底，至今仍是制造业企业的主要生产方式。但是时代进展到今天，一方面，在市场需求多样化面前这种生产方式逐渐显露出其缺乏柔性，不能灵活适应市场需求变化的弱点；另一方面，飞速开展的电子技术、自动化技术以及计算机技术等，从生产工艺技术以及生产管理方法两方面，都使大量生产方式向多品种中小批量生产方式的转换成为可能。因此大批量生产方式正逐渐失去其优势，而多品种中小批量生产方式将愈来愈成为生产方式的主流。从中国来看，进入九十年代中期，企业环境发生了质的变化。对企业影响最大的是:市场机制正取代方案体制，短缺经济正转向供需平衡或供过于求，中国市场对外开放的格局进一步形成。经济形势的开展，使中国进入了经济体制转轨、经济结构调整、经济增长方式转变并行的时期。对企业来说，最直接的感受就是市场经济的优胜劣汰真的事到临头了。这里既充满了挑战，也有众多的机遇。国有企业普遍面临摆脱对政府依赖，加速结构调整，实现体制转换，自主自立走向市场的考验。企业环境的变化使企业的生产活动也必须做出相应的调整，一切以市场为导向，生产适销对路的产品。过去企业不考虑顾客的需要，那是因为由国家下达指令性方案，大规模地生产同一种产品，虽然消费者不满意产品的品种或花色，但因为是卖方市场，企业的生存没有受到威胁，而如今企业的生产是以满足顾客的需要为目标的，而市场中消费主体的要求又千变万化，尤其中国参加WTO后，企业的对手不仅仅是国内的，而且还包括拥有先进技术的国外企业，所以企业的开展方向只能是生产多品种、中小批量的产品，从而求得生存和开展。企业的生产战略是关于生产系统如何成为使企业立足于市场，并获得竞争优势的战略性方案，从这个角度考虑，制造业企业的竞争主要都是围绕着产品展开的，而产品的竞争又始终是围绕在能否更好地效劳用户这一中心，因此市场需求多样化开展，必然导致多品种、中小批量生产将成为社会主流生产方式。总之，通过多角度的分析我们发现在中国企业中实施多品种中小批量生产方式是必要的，其理论意义主要表达在以下几个方面:〔一〕随着市场需求多样化的开展，能更好地满足顾客的需求。〔二〕可紧握市场脉搏，提高企业竞争优势，增强企业的应变能力。〔三〕产品多样化在一定程度上可降低企业的生产经营风险。〔四〕中小批量生产能有效地降低库存，提高企业流动资金周转率，提高企业的经济效益。〔五〕提高企业市场竞争力和开拓新市场的能力。第二章生产方案与控制第一节生产方案生产方案就是企业为了生产出符合市场需要的产品，所确定的在什么时候生产，在哪个车间生产以及如何生产的总体方案。企业生产方案是根据销售方案制定的，它又是企业制定物资供给方案、设备管理方案和生产作业方案的主要依据。生产方案是管理的重要职能之一。没有生产方案，企业内一切活动都会陷入混乱。在多品种中小批量生产方式中，生产内局部工精细，协作严密，任何一局部活动都不可能离开其它局部而单独进行。尤其是生产运作活动，它需要调配多种资源，在需要的时候，按需要的量，提供所需产品和效劳，因此更离不开周密的方案。所以，生产方案是生产运作管理中的一个重要局部。多品种中小批量生产型企业，假设没有生产方案，如同一个交响乐队没有指挥，是无法进行合奏的。一、生产方案主要内容生产方案工作的主要内容包括：调查和预测社会对产品的需求、核定企业的生产能力、确定目标、制定策略、选择方案方法、正确制定生产方案、库存方案、生产进度方案和方案工作程序、以及方案的实施与控制工作。二、生产方案的分类及相关方案的制定程序生产方案按照生产的进行时间分类按此类可分为：中长期生产方案、年度生产方案、和生产作业方案。〔一〕中长期方案。中长期方案是企业中长期开展方案的重要组成局部，方案期一般是三年、五年，也有十年或者更长的。它是根据企业经营开展战略中有关产品方向、市场范围、生产规模、技术水平和财务本钱方面的开展要求，对企业生产能力的增长水平，企业重大技术改造和设备投资，生产线设置和生产组织形式的调整，环境保护，厂区布局等方面所作的规划。〔二〕年度方案。它是企业年度经营方案的核心，方案期为一年或稍长。它是根据企业的经营目标、利润方案、销售方案的要求和其它的主客观条件，确定企业方案年度观众的生产水平，包括产品品种、质量、产量、产值等生产指标。〔三〕生产作业方案。生产作业方案是企业年度生产方案的继续和具体化，是贯彻实施生产方案，为组织企业日常生产活动而编制的执行性方案。通过生产作业方案将全厂的生产任务分解，分配给各车间、工段，直至每个工人，把全年的任务细化，落实到第一季、每月、每周，直至每天和每个作业班。生产方案按方案实施的过程分类，可以分为：综合方案、主生产方案和物料生产方案。〔一〕综合方案。又称为生产大纲，它是对企业未来较长一段时间内资源和需求之间的平衡所作的概括性设想，是根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业未来较长一段时间内的产出内容、产出量、劳动水平、库存投资等问题所作的决策性描述。例如空调制造企业，空调需求的特点就是季节性非常强。通常采用的生产方式是将秋季和冬季生产出来的产品放置于仓库中，当需求顶峰的春季和夏季至来时候再卖。但是如果这个夏天特别热就会造成缺货，亦或许这个夏天特别凉快，企业就有可能积压产品，背上库存的沉重包袱。天气变化的难以预测使得这种决策很难。而这就是综合方案做出概括性设想。综合方案并不具体制定每一品种的生产数量，生产时间，每一车间、人员具体工作任务，而是按照以下的方式对产品、时间和人员做出安排。〔1〕产品。按照产品的需求特性、加工特性、所需人员和设备上的相似性等。将产品综合为几大系列，以系列为单位来制定综合方案。例如，自行车分为16寸，24寸。〔2〕时间综合方案的方案期通常是年，因此有些企业也把综合方案称为年度生产方案或年度生产大纲，在该方案期内，使用的方案时间单位是月，双月，或季。〔3〕人员综合方案可用几种不同方式来考虑人员安排问题，例如，将人员按照相馆产品系列分成相应的组，分别考虑所需人员水平；或将人员根据产品的工艺特点和人员所需的技能分组，等等。综合方案中对人员还需用考虑到需求变化引起的对所需用人员数量的变动，决定是采取加班，还是扩大聘用等根本方针。综合方案的实施步骤及其制约条件，如图2-1所示：图2-1综合方案的实施步骤及其制约条件其中根本相关条件关系要考虑到：〔1〕在给定时间段内的人员关系式，其式为：本期人员数=上期末人员数+本期初聘用员数-本期初减聘人员数〔2〕库存水平与生产量的关系式为：本期末库存量=上期未库存量+本期生产量-本期需求量其它约束条件可分为物理性约束条件和政策性约束条件。前者是指一个组织的设施限制、生产能力限制等问题，后者是指一个组织经营管理方针上的限制，例如，企业规定订单积压时间最长不能超过多少，一个月的最大加班时数等。综合方案的制定除要考虑以上因素外还需要考虑本钱因素，只有本钱在可接受范围内，一个方案才是可接受的。制定期综合方案时所要考虑的本钱因素有：正式人员的人员本钱、加班本钱、聘用和解聘费用、库存本钱费、订单积压本钱和库存缺货本钱等。〔二〕主生产方案〔MasterProductionSchedule，简称MPS〕。它是确定每一具体的最终产品在第一具体时间段内的生产数量。这里的最终产品，主要指对于企业来说最终完成、要出厂的完成品，它可以是直接用于消费的消费产品，也可以是作为其它企业的部件或配件。这里的具体时间段，通常以周为单位，在有些情况下，也可能是旬、月或日。主生产方案的制定程序如下列图2-2所示：图2-2主生产方案的制定程序而MPS所需满足的制约条件有：〔1〕MPS所生产的总量必须等于综合方案确定的生产总量。〔2〕在决定产品批理和生产时间时必须考虑资源的约束。〔三〕物料需求方案。主生产方案确定以后，生产管理部门下一步要做的事是：保证主生产方案所规定的最终产品所需的全部物料〔原材料、零件、部件等〕以及其它资源能在需要的时候供给得上。这个问题看起来很简单，但做起来并不容易。因为一个最终产品所包括的原材料、零件、部件的种类和数量可能是相当大的，而且对于某些产品来说不同的零部件还有相关的“母子〞关系，从而构成一个多层结构。所谓的物料需求方案，就是要制定这样的原材料、零部件的生产采购方案：外购什么、生产什么、什么物料必须在什么时候订货或开始生产，每次定多少，生产多少，等等。也就是说物料需求方案要解决的是与主生产方案规定的最终产品相关物料的需求问题，而不是对这些引起物料的独立的、随机的需求问题。这种相关需求的方案和管理比独立需求复杂得多，对于一个企业来说也十分重要。因为，只要在物料需求方案中漏掉或延误一个零件，就会导致整个产品的完不成或延误。制定生产方案的一般步骤如图2-3所示：黄宪律刘福广.MBA生产运营管理精华读本[M].合肥.安徽人民出版社.1.129图2-3生产方案的一般步骤一、确定目标通常根据企业的经营方案确定的目标来确定。二、内外部因素分析内外部因素如图2-4所示：图2-4内外部因素分析第二节生产控制一、生产控制系统的任务一个生产控制系统最重要的任务首先是控制根本库存和流量库存，即平衡输入和输出。然后再使用精确控制方法减小控制库存。同时还可以考虑采取一些能力方案和批量方案的措施。生产周期和脱期〔脱期等于任务的实际完成日期减去方案完成日期〕是两个不同的目标参量，对它们分别监控，分别采用不同的措施进行控制。生产周期只是平均库存与生产能力的函数，脱期却受到另外两方面的影响，即：方案生产周期和实际生产周期的偏差，方案与实际任务投放日期的偏差。二、生产控制的主要活动内容生产控制贯穿于生产系统运动的始终。生产系统凭借控制的动能，监督、制约和调整系统各环节的活动，使得生产系统按方案运行，并能不断适应环境的变化，从而到达系统预定的目标。生产系统运行控制的活动内容十分广泛，涉及生产过程中各种生产要素、各个生产环节及各项专业管理。其内容主要有：对制造系统硬件的控制〔设备维修〕、生产进度控制、库存控制、质量控制、本钱控制等等。生产进度控制，是对生产量和生产期限的控制，其主要目的是保证完成生产进度方案所规定的生产量和交货期限。这使生产控制的根本方面。其它方面的控制水平，诸如库存控制、质量控制、维修等都对生产进度产生不同程度的影响。在某种程度上，生产系统运行过程的各个方面问题都会反映到生产作业进度上。因此，在实际运行管理过程中，企业的生产方案与控制部门通过对生产作业进度的控制，协调和沟通各专业管理部门〔如产品设计、工艺设计、人事、维修、质量管理〕和生产部门之间的工作，可以到达整个生产系统运行控制的协调、统一。维修，是对机器设备、生产设施等制造系统硬件的控制。其目的是尽量减少并及时排除物资系统的各种故障，使系统硬件的可靠性保持在一个相当高的水平。如果设备、生产设施不能保持良好的正常运转状态，就会阻碍生产任务的完成，造成停工损失，加大生产本钱。因此，选择恰当的维修方式、加强日常设备维护保养、设计合理的维修程序是十分重要的。库存控制，是使各种生产库存物资的种类、数量、存储时间维持在必要的水平上。其主要功能在于，即要保障企业生产经营活动的正常进行，又要通过规定合理的库存水平，采取可行地有效控制方式，使库存数量、本钱和占用资金维持在最低限度。质量控制，其目的是保证生产出符合质量标准要求的产品。由于产品质量的形成涉及生产的全过程，因此，质量控制是对生产政策、产品研制、物料采购、制造过程以及销售使用等产品形成全过程的控制。本钱控制，同样涉及生产的全过程，包括生产过程前的控制和生产过程中的控制。生产过程前的本钱控制，主要是在产品涉及和研制过程中，对产品的设计、工艺、工艺装备、材料选用等进行技术经济分析和价值分析，以及对各类消耗定额的审核，以求用最低的本钱，生产出符合质量要求的产品。生产过程中的本钱控制，主要是对日常生产费用的控制。其中包括：材料费、各类库存品占用费、人工费和各类间接费用等。实际上，本钱控制是从价值量上对其它各项控制活动的综合反映。因此，本钱控制，尤其是对生产过程中的本钱控制，必须与其它各项控制活动结合进行。而在这几项活动内容中，在本人看来以生产进度控制和本钱控制最为重要，以下就是对这两块控制的根本阐述。三、生产进度控制〔一〕生产进度控制的根本概念生产进度控制，又称生产作业控制，是在生产方案的执行过程中，对有关产品生产的数量和期限的控制。其主要目的是保证完成生产作业方案所规定的产品产量和交货期限指标。生产进度控制是生产控制的根本方面，狭义的生产控制就是指生产作业进度控制。生产进度控制贯穿整个生产过程，从生产技术准备开始到产成品入库为止的全部生产活动都与生产进度有关。习惯上人们将生产进度等同于出产进度，这是因为客户关心的是能否按时得到成品，所以企业也就把注意力放在产成品的完工进度上，即出产进度。〔二〕影响生产进度的原因生产控制涉及到企业的方方面面。下面我们比拟详细地分析与进度控制有联系的职能管理，这些管理部门的工作质量会影响到企业的生产进度。分析的范围限定在企业内部，这是因为企业外部的环境因素是不可控制的，而内部因素一般认为是可控的，将生产控制首先应该理解为对企业内部管理活动的控制。1、设备故障现代企业都是大机器生产，设备的完好率对正常生产起着十分重要的作用。设备完好率是指设备能正常运转的时间与制度工作时间的比值，是设备管理的一项重要指标，它根本上决定了设备的生产能力。由于制订生产方案时已考虑了设备的这个指标，如果在生产过程中，故障时间超过指标值，马上会影响出产进度。特别是关键设备出故障，影响重大，有时造成的损失甚至无法挽回。2、停工待料因物料不能及时供给，设备不得不停工。如果缺料时间长，加工方案又不能及时调整，会严重影响加工进度。可以有两种停工待料类型：一种是原材料供给脱节，由于方案不当，或者是由于供给商的原因，都可能造成这种局面；另一种是生产流程中前后道工序衔接不好，后工序被迫停工。造成后一种等待加工的原因又可能有许多，如设备故障、库存控制不力、人为因素造成废品率过高等等。在产品的生产流程上无论何处发生停工，都会影响产品的出产进度。3、质量问题编制出产方案时，一般都事先考虑到每道工序或每个零件生产线的废品率，考虑废品率后的投入方案量就会大于出产量，以保证客户的需求量。一旦废品率超过允许标准，就有可能影响到出产方案。所谓可能是因为企业往往备有适当的保险库存以备急用。而造成质量问题的原因又有许多，如设备加工精度下降，材料问题，工人的人为因素，加工工艺问题等等。4、员工缺勤关键设备操作工、流水线操作工的非方案缺勤也会影响加工进度。当缺勤十分严重时，会导致整条生产线停产。员工缺勤除了本身的素质以外，还有其它许多不可预见的原因，如生病，以及家庭的社会的自然的突发事件等等。以上四方面只是影响进度方案的主要原因，从简单的表达中已经可以看出问题的复杂性。原因之中有原因，一种原因套着另一种原因，形成一条条因果链。顺着因果关系链追寻最终原因，常常会发现这些不仅与生产系统有关而且与其它子系统也有关，这样就给解决问题带来一定的困难。〔三〕生产进度控制的关键内容—生产成套性控制方法的提出在多品种、中小批量产品生产过程中，很多的产品都是由许多零部件组装而成的，只有保证成套生产出各种零部件，才能按方案生产出成品。因此，应掌握及控制零部件的生产进度，分析零部件的成套性。下面我们从合理安排成套性生产介绍成套性控制问题。1．用线性规划方法安排成套性生产用线性规划方法安排成套性生产就是合理地分配机器负荷，使方案期内加工出的零件可以组装出最多的成品。现举例介绍。例：甲乙两种零件可用铣床、六角床和自动机加工。每种机床每个工作日可加工甲种零件或乙种零件如表2-1所示，现有3台铣床，3台六角车床和1台自动机。如果甲乙两种零件各取1个便可组成一套产品，如何安排两种零件的生产，可使一个工作日内加出的成套产品最多。表2-1零件铣床六角车床自动机甲乙152020303055〔1〕计算各机床加工甲乙两种零件的效率比铣床：=六角床：=自动机床：=因为>>，所以铣床上加工零件甲最有利，而在自动机上加工零件乙最有利。〔2〕配套安排计算配套方案宜安排铣床专门生产零件甲，自动机专门生产乙，而六角床那么以平衡配套。设在配套过程中，安排六角车床生产零件甲的件数为Ｘ，安排六角车床生产零件乙的件数为Ｙ，那么为满足配套应同时满足以下两个方程：得到Ｘ＝40，Ｙ＝30于是可求得各机床负荷分配如下：３台铣床和２台六角床生产零件，１台自动机和１台六角机生产零件乙。一个工作日内可出成套产品85。2．用条型图掌握成套性生产信息。成套性条形图是一种零部件生产进度图，它可以清楚地说明各零件生产数以及可组装数以利及早采取措施，改善生产成套性，因其方法简单，所以不加详述。3．零部件配套率的计算对于生产进度控制来说，零件配套率计算是一项十分重要的工作。如果生产的零件不能配套，这些已生产的零件就不能投入装配，产品就出不来。同时又使生产周期变长，大量在制品积压。通过建立一套考核配套性的指标，既可以保证生产进度，又可以防止车间班组盲目追求工时产量，随意增加个别零件的产量，或者随意改变零件加工的进度方案。计算配套率有以下两种方法：〔1〕方法一的计算公式如下：K=K为配套率指标，S为最短缺零件实际配套率，J为方案配套量〔即成品出产方案量〕〔2〕方法二的计算公式如下：K=K为配套率指标，SZ为完成方案的零件品种数，JZ为方案要求的配套零件种数。例：某厂四种零件组成的产品，月方案生产105台，零件方案和生产统计表2-2如下面所示：表2-2零件序号每台件数方案产量实际产量方案完成率实际完成台数013315320101．5106．502331531510010503221020095100041105110104．7110由表得03号零件是最短缺零件根据方法一可得：K==95.2%根据方法二可得：K==75%从实例可看出两种配套率的结果不同，其原因是第一种方法考核的是完成的零件数量，而第二种方法考核的是零件的品种。所以在配套率的考核中，两种方法应该同时使用。〔四〕生产控制中的关键内容——生产批量和间隔期的控制方法的提出所谓的批量，是指相同产品〔或零件〕一次投入和出产的数量。而生产间隔期，就是前后两批产品投入和出产的时间间隔。通常控制批量和生产间隔期的方法有两种以量定期法和以期定量法。以量定期法是先根据综合经济效果确定批量，然后推算生产间隔期，对间隔期做适当的修改后，再对批量做调整。这种方法包括：最小批量法、经济批量法。而以期定量法，就是首先确定生产间隔期，然后再据以确定相应的批量。在实际工作中，可以把以上两种方法结合起来运用。首先计算产品的经济批量，然后以计算出来的经济批量为根底，归入同它相接近的标准批类，以便既考虑经济效益，又简化生产控制。四、本钱控制本钱控制的内容非常广泛，但是，这并不意味着事无巨细地平均使用力量，本钱控制应该有方案有重点地区别对待。各行各业不同企业有不同的控制重点。对于生产控制本钱，其控制内容一般可以从本钱形成过程角度加以考虑按本钱形成过程可分为三个局部：产品投产前的控制、制造过程中的控制和流通过程中的控制。〔一〕产品投产前的控制。这局部控制内容主要包括：产品设计本钱，加工工艺本钱，物资采购本钱，生产组织方式，材料定额与劳动定额水平等。这些内容对本钱的影响最大，可以说产品总本钱的60%取决于这个阶段的本钱控制工作的质量。这项控制工作属于事前控制方式，在控制活动实施时真实的本钱还没有发生，但它决定了本钱将会怎样发生，它根本上决定了产品的本钱水平。〔二〕制造过程中的控制。制造过程是本钱实际形成的主要阶段。绝大局部的本钱支出在这里发生，包括原材料、人工、能源动力、各种辅料的消耗、工序间物料运输费用、车间以及其它管理部门的费用支出。投产前控制的种种方案设想、控制措施能否在制造过程中贯彻实施，大局部的控制目标能否实现和这阶段的控制活动紧密相关，它主要属于始终控制方式。由于本钱控制的核算信息很难做到及时，会给事中控制带来很多困难。〔三〕流通过程中的控制。包括产品包装、厂外运输、广告促销、销售机构开支和售后效劳等费用。在目前强调加强企业市场管理职能的时候，很容易不顾本钱地采取种种促销手段，反而抵消了利润增量，所以也要作定量分析。第三章多品种中小批量生产方式的特点及其生产管理重点多品种中、小批量生产概念是相对于大批量生产提出的，它是介于大量生产与单件小批生产之间的生产方式，其产品产量比大量生产少，而产品品种较多，各种产品和零部件在方案期内成批轮番地生产。相对于大批量生产模式，多品种中小批量生产模式在其产品及生产控制上有以下几方面特点：〔一〕外部环境动态多变，需求多样性。品种丰富，甚至可以为客户定制产品。〔二〕产品开发周期短。其产品是适应市场需求不断开发、更新的，所以必须跟上市场需求的速度。〔三〕在生产资源的约束下，寻求最正确经济效益，因此往往优化产品组合。〔四〕合理的生产批量和生产间隔期，科学地组织各产品轮番生产是其在生产上降低本钱的关键。〔五〕为了简化零件进度计钊，改善零件加工过程工序之间的衔接，通常采用成组生产单元、生产线等组织形式〔六〕对于复杂结构的大型产品，首先要安排好关键零部件的生产进度，使生产均衡。〔七〕要确保需求的适量库存。上述的特点决定了其生产批量的主要特点如下〔一〕批量的大小取决于作业更换时间(又称设备调整时间)的长短，作业更换时间越短，批量越小。〔二〕批量的大小影响在制品的库存量。在制品是处于生产过程中运输、停放、等候和缓冲状态的制品，故批量越大，在制品数量越大。〔三〕批量大小影响生产周期，批量越大，生产周期越长。因此，缩短生产周期和减少在制品的关键是减小批量，而减小批量的关键是缩短作业更换时间。由此看出，多品种中小批量生产的管理重点是:〔一〕缩短作业更换时间。〔二〕合理地确定经济批量。〔三〕控制零部件数量与成品安装数量的比例，在确保成品出产进度的同时尽量减少零件和半成品库存〔四〕逐步改变生产过程的组织，实现准流水生产。国内很多学者对此领域的许多问题进行了研究，并取得了辉煌的成就。如(赵文波和牟永善的多品种、中小批量类型企业生产方案控制)。但是我们在深入研究和应用多品种中小批量生产方式时发现一个不可防止的矛盾，即多品种中小批量生产方式提倡按用户订单来制定生产作业方案，组织生产，虽然每一项签过合同的生产任务都是确定的，制定生产方案的依据是真实的、可靠的。但是用户订单是陆续随机到达的，没有规律可言，企业在接受一项订货任务时并不清楚下一项任务是什么，何时到达，因此企业就难以对方案期内的全部任务统一进行全面合理的安排，也就无法根据企业的实际生产能力制定合理的、完善的、经济的生产作业方案，来实现生产过程的均衡性(生产过程的均衡性是指企业的生产任务从投料到最后完工能够按预定方案均衡地完成，所谓“均衡〞就是要求在相等的时间间隔内完成大体相等的生产工作量，防止前松后紧，方案期末突击加班，或者时松时紧使生产经常处于不正常的状态〕。由于产品品种的多样化，且生产批量都不是很大，因此企业很难实现单一产品的规模经济，再加上订单到达的随机性和不确定性，极易造成生产任务缺乏时机器设备的闲置，订单重时设备反复上线、生产等待时间过长，生产准备本钱过高，生产任务超负荷时，无法及时完成生产任务、延误交货期等方面的问题，严重影响企业的生产效率和效益。尽管近年来生产作业方案问题越来越受到企业界和学术界的关注。在企业界，随着国内外市场产品竞争的日趋剧烈，众多企业先后引进复杂的、资金密集型的制造系统。如柔性制造系统和计算机集成制造系统等。这为生产作业方案注入了新的内容，使得生产作业方案的研究超出了传统的生产管理的研究范畴；在学术界，国内外学者和研究开发机构综合运用生产管理、运筹学、工业工程、控制理论、人工智能、系统仿真、计算机科学等学科理论，在编制生产作业方案的理论方法及其应用软件系统等方面取得了大量的研究成果，并在大量大批生产类型的企业得到了实际应用，取得了明显的成效。但是，对于多品种、中小批量生产的企业，由于产品品种多，结构复杂，现有的生产作业方案标准方法及其计算机软件系统还很难适应复杂多变的客观生产条件和环境。而随着多品种、中小批量生产越来越成为主流，因此研究多品种、中小批量生产型企业的生产作业方案编制就变得很为重要了。多品种中小批量生产类型的企业迫切需要一种科学地编制生产作业方案的方法，加强生产过程的衔接协调，减少生产中各种停顿和等待时间，降低生产本钱，提高设备的利用效率。尽管有些学者己经开始研究这个问题，如〔李怀祖的生产方案和控制，周焕明的提高制造企业敏捷性的方法和途径〕但是他们的研究也都限于理论研究水平，而没有实际应用，此外由于多品种、中小批量生产自身的复杂性，以及每个企业自身的不同特点，所以在现实中要成功实行多品种、中小批量生产还需要进一步的研究。第四章适合多品种中小批量生产的生产方案模式与控制模式第一节适合于多品种、中小批量产品的生产方案模式——集成化生产方案模式传统的递阶生产方案把方案简单分为自上而下的相互独立的各个层次的分问题〔从总部，到车间，再到生产组〕。这样使得生产中复杂的问题变得简单化，但是这样的结果却使本来应该在高层决策之中考虑的问题推迟到下层决策中考虑，而并非完全执行，因而常常是当执行下层方案时上层方案无法或难以满足。特别是对于由市场需求瞬息万变应运而生的多品种、中小批量产品来说。传统的层次方案很难适应该类企业生产的需要，而集成化方案是考虑到生产方案中不同层次上的信息的交互性，当对高层方案进行决策时，能充分考虑到下层执行方案的动态信息。集成化生产方案的根本框架如图4-1所示：图4-1集成化生产方案的根本框架在集成化方案的研究中，人们也试图像递阶方案一样，通过建立数学模型来反映生产方案的制定过程。但是用统一的数学模型求解集成的生产方案问题，即把多级生产方案都纳入一个统一模型来求解并不现实。因为统一的数学模型来求解集成生产方案问题，实际上是把企业活动过程理想化为一个能精确控制的控制问题，也就是“软问题硬求解〞。这样即使模型建立起来也是不可求解的，因为模型的参数中很多都是不可知的成模糊的。所谓的集成的生产方案模型实际上就是在各个生产方案层次之间建立一个共同的消息反响机制，使不同的方案层共享动态的、实时的执行状态信息，使得未来的生产方案制定能够更加真实反映实际的生产状态，从而使生产方案执行可行。第二节适合于多品种中小批量产品的生产控制模式—JIT生产控制模式对JIT生产方式，有这样一种误解，即认为既然是“只在需要的时候，按需要的量生产所需的产品〞，那生产方案就无足轻重了。但实际上恰恰相反，以看板为其主要管理工具的JIT生产方式，从生产管理理论的角度来看，是一种方案主导型的管理方式。但它又在很多方面打破了历来生产管理中被认为是常识的观念。在JIT生产方式中，同样根据企业的经营方针和市场预测制定年度方案、季度方案与月度方案。然后再以此为根底制定出日程方案，并根据日程方案制定投产顺序方案。但是，其最独特的特点是，只向最后一道工序以外的各个工序出示每月大致的生产品种和数量方案，作为其安排作业的一个参考基准，而这点正好符合了多品种中小批量针对市场需求制定生产方案的特点。JIT的生产指令传递方式如图4-2所示：图4-2JIT的生产指令传统生产指令传递方式如图4-3所示：图4-3传统生产指领传递方式在历来的生产方案方式中，生产指令同时下达给各个工序，即使前后工序出现变化或异常，也与本工序无关，仍按原指令不断地生产，其结果会造成工序间生产量的不平衡，这对于多品种中小批量产品在面对多变的市场需求上是不利的。而在JIT生产方式中，由于生产指令只下到达最后一道工序，其余各前工序的生产指令是由看板在需要的时候向前工序传递，这就使得：第一，各工序只生产后工序所需要的产品，防止了生产不必要的产品；第二，因为只在后工序需要时才生产，防止和减少了不急需品的库存量；第三，因为生产指令只是下达给最后一道工序，最后的生产成品数量与生产指令所指示的数量是一致的，而在传统的生产方案下，最后这二者往往是不同的。并且该生产顺序指令是以天为单位，可以做到在生产开始的前一两天才下达，从而能够反映最新的订货和最新市场需求，大大缩短了从订货或市场预测到产品投放市场的距离，这对于产品的市场的剧烈竞争，无疑是大有益处的。总而言之，既然是适时适量生产，那么生产指令发出的时间就变得格外重要。因此，生产指令也应该“只在需要的时候发出〞。这就是JIT生产方式中关于生产方案的根本思想。而这点正好符合了多品种、中小批量产品生产特点的需求。现在很多企业都采用JIT生产方式，这些企业在实施JIT生产方式的过程中，对生产方案的制定和控制方式当然不可能完全一样，但其根本思想是相同的。为了便于阐述，下面以丰田汽车公司的生产方案方法为例来加以说明。丰田汽车公司的生产方案由公司总部的生产管理部门来制定。生产管理部下设生产规划科，以及生产方案一科、二科和三科。生产规划科的主要任务是制定长期生产方案。这里长期生产方案是指年度生产方案以及明、后两年的生产方案。这样的方案一年制定两次，主要是规划大致准备生产的车型和数量，不把它具体化。真正准备实行的是即将到来的三个月的月度生产方案。在第N-1月制定第N月、第N+1月以及第N+2月的生产方案。这样制定出来的第N月生产方案为确定了的方案，第N+1月以及第N+2月的方案也只作为“内定〞方案，等第N+1变为第N月时，再进行确定。关于生产品种和生产数量的具体方案，按照面向日本国内市场的产品和出口产品来分别确定。出口车的生产方案主要是依据订货来制定。订货情况由当地的负责部门汇总并提出方案，然后将情报全部汇总到设置在东京的海外规划部，由海外规划部进行调整后，送交生产管理部。各国的负责部门与海外规划部通过计算机网络连结，情报可以得到迅速地传递。销车的生产方案同时根据订货和市场预测分别进行。第N月的生产方案在第N-1月的中旬开始时确定，到第N-1月的中旬结束时再根据订货进行数量调整。在第N-1月的下旬，进行所需零部件数量的计算，并决定各种产品每天的生产量，生产工序的组织以及作业节拍等。这些计算都使用计算机来进行。以上的工作完成后，开始制定真正作为日生产指令的投产顺序方案，即决定混合装配线上各种车型的投入顺序。顺序方案每天制定，然后只下达给装配线以及几个主要的部件组装线和主要协作厂家，其它绝大多数的工序都通过看板来进行产量和品种的日生产管理。在丰田，从车体加工到整车完成的生产周期大约为一天，投产顺序方案每天制定，每天下达，下达时间最早在生产开始前两天，最晚不少于一天半。因此顺序方案可以准确地反映市场的最新情况和顾客的实际订货，再根据顾客的实际订货及其变更来安排实际生产。这样的生产方案的制定方法，是实现适时适量生产的第一步。通过这种方式，能够迅速捕捉市场动向，把握市场最新情况，做到只在必要的时候对必要的产品进行必要的方案。现在丰田公司能够做到，对国外的订货，在顾客订货之后的4个月内将产品交到顾客手里；国内的话，那么只需5天到半个月。第三节适合于多品种、中小批量产品的生产方案控制集成模式对于任何企业来讲，方案与控制是两个紧密相连的问题，控制的目的是要保证方案与方案的执行相衔接，保证方案的执行结果与方案的预期相一致。从生产方案的内部集成过程人们自然想到方案与控制的集成，因为没有方案与控制的集成就不可能实现各个方案的集成。而针对多品种中小批量产品的生产特点，本人借鉴了各种生产模式，提出以下两种集成模式：一、MRP与JIT的集成模式MRP是比拟全面的方案工具，有利于对企业资源进行一体化方案，以共享式数据管理代替分布式数据管理，实现大范畴的数据共享。而JIT那么是一个比拟好的方案执行和控制工具，它的优点在于车间作业管理，有利于对顾客需求做出快速反响，这符合多品种中小批量产品生产的特点。因此把两者结合起来是一个比拟好的生产方案与控制集成模式。MRP/JIT集成，需要企业内外提供一个准时化根底环境〔准时生产单元、准时化供给、质量保证等〕。但是，当各零部件生产比拟分散，特别是分散于全球各地时，如果企业之间没有很好的协作关系，很难保证这样一个准时化要求。所以在日本，JIT生产一般是在纵向一体化的企业中实施，离开了这样的关系，MRP与JIT的集成，很难实施。二、MRPⅡ与OPT的集成模式除了上述这种模式外，MRPⅡ/OPT集成模式是另一个研究得比拟多的集成模式。该模型利用MRP完成生产方案功能，利用OPT进行瓶颈工序的识别，根据瓶颈工序的位置，对原生产方案按照前拉后推的原那么进行优化调整，从而得出一个可行的自制件的生产方案。第五章多品种中小批量产品生产方案与控制的实证研究第一节背景介绍近十年来，我国针织企业的工业总产值、销售收入增长超过一倍多。2001年出口针织物及针织服装达132.98亿美元。我国针织工业的开展带动和促进了我国针织机械工业的开展。目前，所有针织机械大类产品包括圆纬机、经编机、横机、袜机及钩编机五大系列产品，在我国均有生产，并形成了一定规模。由于统计渠道关系，全国实际生产销售各类针织机械数量将大大超过中国机械器材工业协会对局部企业的不完全统计，即年产主要针织机械近15000台左右的数字。中国针织机械工业的变化，首先表现在针织机械企业数量和质量上发生了较大的变化。目前中国生产针织机械的企业，已从过去方案经济时代的纺织系统内的国有企业为主体，开展成为跨不同部门、不同地区和不同所有制的企业，包括国有企业、集体企业、股份合作制企业、民〔私〕营企业、中外合资企业及独资企业等，形成了群起争先的局面。于是出现了针织机械生产企业厂家剧增的现象。改革开放前，主要有以国有企业为主的10几家针织机械制造企业。随着改革开放的深入，非国有企业纷纷参加针织机械生产行列，德国、中国港台、韩国、新加坡等国家和地区也纷纷投资到中国开办针织机械企业，其中尤以圆纬机制造企业开展较快较多，特别是港台地区在福建省投资的厦门、泉州地区最为突出，这类企业已多达30家左右，其中南星工业机械及凹凸精密机械等已具有相当生产圆纬机的规模和实力，如南星工业机械可生产圆纬机、横机、全自动手套机等产品，圆纬机年产量可达1000台左右。其它在横机、袜机、经编机等方面均有多家国内民营企业和国外及港台地区投资设厂。境外在中国的独资企业已有卡尔迈耶袜机械、新加坡泛马机械和利达机械、意大利胜歌机械等。德国格罗茨-贝克特制针、瑞士美名格-艾罗公司等针织机械配套器材及装置的一些著名国外企业，也在中国办了合资或独资企业。据不完全统计，目前国内比拟知名的针织机械企业至少在50家上下。针织机械企业开展贴近市场。新开展的企业大多集中在针织工业比拟兴旺的地区和市场附近，如圆纬机生产企业比拟集中在福建和广东地区，横机、袜机和经编机生产企业比拟集中在江苏和浙江地区，尤其是无锡、张家港和杭州、绍兴地区。第二节公司简介浙江禾诚机器制造系浙江诚盛实业集团下属企业〔绍兴县工业企业50强〕，毗邻亚洲最大的轻纺集散地——中国轻纺城，旁临104国道和沪杭甬高速公路，距离杭州萧山国际机场仅30公里，交通极其兴旺，地理位置十分优越。公司创立于2005年3月，注册资本3000万元人民币，总资产1.5亿元人民币，拥有先进的加工中心、数控磨床、数控铣床、数控车床、钻床等设备180余台〔套〕，主要经营袜机械设备的研制和开发。目前在册员工350名，其中中、高级技术人员49名。公司系绍兴市高新技术企业，2006年公司生产的双针筒电脑提花袜机荣获“浙江省新产品〞称号，该产品销售已拓展到浙江、江苏、上海等国内9为了适应当前消费者对袜类纺织品不同的需求，袜机的构造上也有了相对很多不同的要求，而该袜机厂是一家多品种、中小批量生产的专业制造厂，2005年产品达100多个品种。该产品的相似性和零、部件的通用性、借用性较好，有条件组织成批轮番、有节奏、成套的生产。但由于市场竞争剧烈和各种定货时间的不确定性，又为组织有秩序的生产带来很多阻碍，给企业的生产方案与控制带来了困难。为了改善袜机的生产组织水平，降低生产本钱，缩短生产周期，提高企业经济交益，按照科学管理的要求，从制定正确的期量标准入手，改良工厂生产方案控制水平，在实践中收到了良好的管理效果。第三节针对不同特点产品的生产方案方法一、重复性生产批量较大的主导产品对于该类产品该厂根据类别分别使用了最小批量法和应变性能较好的以期定量法组织生产。当标准间隔期到期时，由中心库存量决定是否要进行排产。而各生产环节的作业方案和储藏方案必须保证中心仓库的零、部件入库方案和直转件配送方案。而中心库存本身必须实现产品零部件品种、数量、金额月滚动调整控制，还必须保证关键件一定的配套量。确保了以上几个条件，就可以确定生产周期和提前期制订方法，也就可以制定标准单件和批量生产周期、生产提前期以及变动生产周期、提前期。另外还需由生产调度处安排月度装配排产方案，并对关键件、关键工序进行能力平衡，并用紧迫系数法确定不同产品关键件的投产优先级，实施重点控制，而对临时性生产变动就用库存调节。二、单台或小批量需求产品对该类产品的通用件、借用件采用常规管理，而专用件按制定的单件生产周期和生产提前期实施个案方案控制。第四节生产方案控制的主体——生产“期量〞制订袜机及其变型产品结构复杂，每台产品零件有1500多种，共计21180多件，各种零件生产的难易程度、工时、价值量和数量相差很大，生产组织形式为混合式多种布局，而由于各零部件之间的特点，所以不可能采用同一种生产方法制定生产期量。为此厂内进行了如下工作的安排：一、产品零件分类：该厂根据零件单件本钱、工时，把零件分为三类七组，并将所有自制件，并将所有自制件填入“零件分类表〞如下表5-1：表5-1产品类别组别ABC1234567零件单件本钱/元>=500400-500300-400100-300100-5050-10<10零件单件工时/小时>=2020-1515-1010-55-22-1<1品种比重(%)1025.6764.33本钱比重(%)79.1211.3810工时比重(%)69.922.347.76以上用的是模拟数据产品分组的原那么如下：〔1〕如果按两种不同标准分在同一组那么就编入该组。〔2〕如果按两种不同标准分相隔一组，那么编入序号较小的一组。〔3〕如果相隔一组以上，那么用两组的平均数。假设有小数，就照〔2〕原那么执行。二、生产批量和间隔期确实定既要加强成批轮番生产的成套性以及组织有秩序的生产，提高设备利用率，缩短生产周期，减少在产资金占用，并尽量简化管理，又要提高组织生产的应变能力，禾诚生产部门根据产品零部件各类组别的特点和生产组织形式的不同，采用了不同确实定生产批量和生产间隔期的方法A类1组零件采用最小批量法，以充分利用关键设备对A类2组和3组，及B类零件采用以期定量法主要是考虑便于组织有秩序的成套生产，以及生产任务发生变化后期量易于调整，对于C类零件只确定合理的储藏量作为订货点，按“订货点法〞组织生产〔1〕最小批量法最小批量=如果选择A类1组代表件，它的机加工共计27道工序，总计共1898MIN，其中包含各道工序设备的调整时间945MIN，根据生产类型和零件特点取设备调整时间损失系数为0.05，那么最小批量==19.83(件)但由于其它主要配套件批量有应符合6的倍数要求，所以将最小批量调整为18，假设该厂连续几个方案期平均每日需用量〔nd〕在3件左右，余缺数由库存调节，那么生产间隔期为6天。〔2〕以期定量法该厂选择的生产间隔期及对应批量如表5-2，为了简化计算和保证各类零件生产的成套性，该厂设计了标准生产间隔期与标准批量对应表见表5-3，如上例A类1组零件在计算出最小批量后，可在表中取接近标准批量及对应的标准间隔期，当任务量发生变化时，固定生产间隔期调整生产批量见表5-4。