智造专栏·干货篇|按单装配型企业的均衡排产实践

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按单装配型企业均衡排产实践

根据企业响应市场的不同模式,Johan C. Wortmann博士把制造型企业大致分为备库生产(MTS)、按单装配(ATO)、按单生产(MTO)、按单设计(ETO)等几种类型。博士针对这几种不同类型企业在企业管理目标、企业运营不确定性、企业运营的复杂性以及信息化系统核心诉求等方面进行了归纳总结,结果如下表:

对于面向产品型按单装配的企业(例如卡车制造商),在产品推出后就面临着激烈的市场竞争,因而产品创新是这类企业最高层的管理关注点,低创新的产品意味着低市场份额,但漫无边际的创新则又可能意味着高额的成本和可能的质量问题。


在企业运营上,繁杂的产品加大了需求预测的困难性,因此如何平衡好市场需求、物料供应与生产能力,则成了该类企业中层管理关注重点。

01

面向产品按单装配型企业

生产计划的核心

面向产品按单装配类型企业,为应对市场竞争只能选择不断创新提出更多种类的产品,而种类繁杂的产品导致企业难以进行较为准确的需求预测。


因此销售、生产、采购三者间的紧密协同至关重要,这点我们针对典型的面向产品按单装配类型行业——商用车,做过重点论述,在这篇文章中我们不再赘述,而将注意力聚焦于面向产品按单装配类型企业的生产计划,去进一步探索该类型企业生产计划的排产策略。

所以按单装配型企业生产计划最核心的准则或要达成的目标是什么呢?


理论上讲,在按单装配的模式下,车间生产最理想的顺序就是销售订单的顺序。但如果通过销售订单顺序来拉动排产的话,也就意味着市场需求端的波动将延伸波及到生产及资源供应端,这是所有生产企业及下游供应商都不想面对的。


因而,我们认为按单装配型企业生产计划的核心准则是尽可能地消除市场需求端波动的影响,保障车间均衡生产。这里的均衡生产一方面指的是生产总量的均衡,即每天生产产品总数波动相对较小,另一方面指生产产品种类的均衡。


之所以要考虑产品种类的均衡,是因为不同种类的产品加工难度不同,因而产线节拍也有所差异,为了保障整条流水线按照相对稳定的生产节拍运转,必须考虑不同装配难度种类产品的均衡;


二是因为不同种类的产品市场需求也有所不同,为了更好地、更快地满足销售端需求,生产端也需要考虑不同种类产品的均衡。

对于按单装配型企业,生产计划的来源是销售订单,而计划员所做的事情简单概括来讲就是对这些销售订单进行排序并以此指导车间生产。所以总结下来,按单装配型企业生产计划的核心目标即在保障车间均衡生产条件下对生产订单进行合理排序。


要点一是均衡生产,要点二则是订单排序。均衡生产需要重点考虑的两个要素在上文中已经提及,不再赘述。


订单排序则分为两个阶段来实现,第一个阶段是在制订中长期计划时将订单指定到某一天生产;第二个阶段则是在制订短期计划时将订单确定到具体的生产节拍(比如商用车生产企业会将订单拆分成单车,并确定每辆车的生产顺序)。


即使同为面向产品按单装配生产模式,不同行业的企业在进行生产计划排产时,为保障均衡生产、订单合理排序考虑的条件与约束也可能各不相同,所以在下文中以我们最为熟悉的商用车行业进行进一步说明。

02

商用车企业

生产计划(总装计划)说明

上文我们提到面向产品按单装配型企业生产计划的核心目标是在保障车间均衡生产条件下,对生产订单进行合理排序。


为保障均衡生产,商用车企业编制主生产计划时需要考虑众多的约束条件,归纳总结如下:

  • 数量类型约束,比如各工厂、产线的最大产能限制;

  • 比例类型约束,比如载货车和自卸车排产数量的比例要求为3:1;

  • 空间类型约束,比如为保障产线节拍稳定,每3辆载货车后面要排产1辆自卸车;

  • 分组类型约束,比如颜色相同、驱动相同的车尽可能地排在一起生产;

  • 平均分配类型约束,比如同一天的生产计划要尽可能地平均分配到不同生产线上;

  • 互斥类型约束,比如A平台与B平台的车不允许排在一起连续生产。

在订单合理排序方面,商用车企业编制中长期计划时,会在满足均衡生产的条件下依据订单交货期的先后确定每个订单的装配日期;在编制短期计划时,则会将订单拆分成单车维度,并锁定每辆车的生产顺序。


对于可能出现的由车间生产异常、资源供应异常等例外情况,则统一由车间调度进行整车生产顺序的调整。

03

商用车企业部装计划说明

在商用车行业,除了头部一两家企业因为拥有足够大的话语权和市场份额,销售订单基本为选配订单外,绝大部分企业为了更大的市场份额而不得不向市场妥协,为消费者提供更多个性化的服务,进行一些定制化的设计与生产。因而国内商用车企业在生产模式上只有少部分是按ATO模式生产的,大部分则是MTO生产模式。


这两种不同模式对生产计划的影响,最显著的差异点则体现在部装计划的排产上。

对于ATO模式的商用车企业,由于销售订单都是选配的,自制的驾驶室总成、车架总成产品种类是相对固定,因而在进行部装生产计划的排产时,可以考虑将多个销售订单的部装总成需求进行合并生产,甚至可以依据销售预测的数据提前进行驾驶室总成、车架总成的备库生产,以在销售订单下达后更快地完成整车的装配与交付。


对于MTO模式的商用车企业,大量的销售订单还需要单独进行工艺设计,自制的驾驶室总成、车架总成种类过于庞杂,因而在进行部装生产计划的排产时,部装计划不会进行合并而是采取跟随主生产计划的方式,自然也就更无可能按照销售预测数据进行备库式的生产。

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