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精益忠言丨企業(yè)三種排產模式的利與弊 TOC的DBR更實用

 blackhappy 2021-01-17
精益忠言丨企業(yè)三種排產模式的利與弊 TOC的DBR更實用

沒有計劃與物控 訂單交付將無從談起

對于量產而言,制造型企業(yè)有兩個核心的一級流程以保障生產的實現:產品實現的工藝流、訂單交付實現的信息流,它們共同決定了能否準時將滿足客戶數量、品質及交付期需求的產品交付給客戶。這是企業(yè)的競爭力,也是企業(yè)得以持續(xù)生存的基本保障

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而訂單交付的信息流則具體表現為計劃與物料管控,即所謂的PMC。完善的計劃體系應該細分為4個層次,它們雖功能不同,但他們層層分解、層層細分,才能構成嚴謹的體系

4級計劃體系

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計劃體系的4大基本原則

預測計劃要滾動

  • 產能負荷、物料需求規(guī)劃

月次主計劃要明確

  • 物料采購
  • 成品入庫規(guī)劃

周次生產作業(yè)計劃要確定

  • 物料集結

生產日次計劃要執(zhí)行

  • 制造指令
  • 人員配置
  • 產能配置
  • 物料配送

生產日次計劃就是大多數企業(yè)所謂的“排產計劃”,它是最為落地、也需要完全執(zhí)行的指令性計劃。生產部門的生產組織、倉庫部門的物料配送、設備部門的換模等活動正是以排產計劃為基準而生成的

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當然有些企業(yè),特別是小微企業(yè)、或完全的OEM企業(yè),它們可能無法制定跨度為N個月的滾動式預測計劃,甚至連月度的主生產計劃也勉為其難,但它們一定有排產計劃,否則生產組織將無從談起了

三種排產模式

場景假設

產品的生產需要A、B、C三個獨立的工序,A與B的加工產能十分接近,但C的加工能力明顯低下,成為了“產能瓶頸”

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模式一:工序獨立排產

A、B、C工序分別制定獨立的排產計劃,并且一般而言以“天”為基本單位而明確每天生產的種類與數量

模式二:豐田拉動式排產

只制定瓶頸工序C的排產計劃,其余工序A、B的生產數量完全由瓶頸C拉動實現,即:A與B實行補貨式生產,生產數量的上限由設定的在制品庫存量決定,而運用工序間領用看板實現具體的補貨操作

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模式三:TOC的DBR排產

鼓Drum:瓶頸CCR

  • 在生產加工過程的內部,排產計劃的關注對象是CCR(Capacity Constraint Resource,產能制約資源,也就是瓶頸)
  • 排產計劃的基本原則就是保證瓶頸工序CCR可以滿負荷運轉,不能出現負荷不足、計劃停產等影響全流程的產出
  • 所以排產計劃就需要十分明確地給出CCR的日次生產計劃,并且日次負荷率需要接近100%
  • 當然如果能夠通過工藝改進、設備\人員投入方式提升CCR的產出能力,將CCR轉變成為非瓶頸則最為理想,但在未能實現之前只能根據現狀做出最為合理、產出最大化的排產計劃

緩沖Buffer:物理緩沖

  • 在生產一切順利的理想狀況下,由于其余工序的產出能力皆大于CCR,因此完全沒有必要設定在制品庫存(緩沖)
  • 但如果更現實地考慮到生產過程中可能發(fā)生的意外停產或波動,并且為了保證即使出現了突發(fā)的意外也不會影響CCR的負荷,則有必要設定適當的緩沖
  • TOC緩沖有很多類型,如原材料緩沖、瓶頸緩沖、成品緩沖、裝配緩沖、公共資源緩沖,還有時間緩沖。當然了,物料緩沖也可以轉化為時間類的緩沖,如采購周期、沖壓生產周期、裝配周期、成品庫存周期等等
  • 緩沖的大小如何確定呢?很遺憾沒有統一的規(guī)定,憑計劃員和調度員的實際工作經驗,差不多就成。高德拉特博士說過:大概的對勝過精確的錯,這里TOC就是需要大概的對。只要克服惰性、持續(xù)降低、不讓CCR負荷受到影響即可

繩Rope:首工序投料時間點

  • 在制定排產計劃時,首工序A何時開始投料生產十分關鍵,它決定了整個生產流程能否滿足訂單交付的時間要求
  • TOC理論中并沒有制定明確的計算公式確定投料時間點,但推薦企業(yè)采用兩種基本的標準

如果從A開始投料生產,到CCR開始生產之間的時間跨度很小,比如N個小時,則將投料時間點確定為CCR排產計劃向前倒推3*N小時

如果從A開始投料生產,到CCR開始生產之間的時間跨度比較長,比如N天,則將投料時間點確定為CCR排產計劃向前倒推N天的一半

投料兩大基本原則

  • 不到時間不投料

如果生產任務不飽滿一定要早投,則必須有規(guī)則,如:最多提前5天

  • 原料不齊套不投料

確定了到貨日期可以按預計齊套期投料

不齊套投產,只會讓物料堆積在生產過程中,造成擁擠排隊,反而所有的訂單都延誤。且讓現場無所適從

確認交付日期

  • 從首工序A開始投料開始,整個生產流程的周期LT可以準確地計算出來
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  • 訂單制造周期則是由瓶頸工序制造周期CT以及制造流程中的在制品數量決定。計算出來了生產周期之后,完成品的交付日期就十分明確了,能否滿足訂單的交期則一目了然

瓶頸工序CT越短,則生產周期就越短

工序間周轉的在制品數量越少,則生產周期就越短

生產準備的時間越短,則完成生產任務的周期就越短

設定必要的物料庫存,可以減少生產準備時間從而縮短訂單交付的前置期LT

  • 如果單個訂單的排產也不能滿足客戶的交付期要求,那么如何加快流動性、縮短訂單交付周期LT則成為了需要改善的當務之急

改善波動,減少異常的發(fā)生和影響

工序的快速切換與生產快速準備的改善

在瓶頸CT不變的情況下,實行連續(xù)流布局,消滅部分中間在制

物流方法的改善

通過工位改善,與其減人,不如縮短生產周期

工序獨立排產精細但呆板

每個工序都獨立排產是最精細的排產方式,它可以對每個工序實行獨立的進度監(jiān)控從而將責任細分到最基本的單元

但工序獨立排產需要十分準確的基礎數據作為支撐,每個工序的產能、每個工序的加工周期LT,這在很多基礎管理薄弱的小微企業(yè)難以實現

其次如果制定了所有工序的排產計劃,實際上就將每個工序設定成了獨立的生產單元,而完全不考慮工序之間的關聯,例如:產能的不平衡、生產周期LT的差異。這樣做則完全忽略了整個生產流程的最優(yōu)產出,必將導致CCR的大量堆積而形成在制品庫存

當然對于某些基礎管理十分完善,特別是基礎數據十分精準的企業(yè)而言,可以將工序獨立排產計劃做到完美,工序間的產能不平衡可以通過適當的人員安排與設備配置得到緩解、工序間LT的差異可以通過排產計劃中的精確時間跨度設定而達到高度的平衡。筆者曾任職的一家日本企業(yè)就是采用獨立排產的模式,效果十分良好

豐田拉動式排產很難實現

市場與訂單模式決定排產方式

豐田雖然也是多品種、小批量、快交付的訂單模式,但它畢竟屬于以自主品牌為絕對核心的制造業(yè),它擁有絕對的訂單排程的決定權,也就是完全面向庫存MTS的制造模式,因此“總量平準”或“均衡化生產”比較容易實現。但有相當多的制造型企業(yè)是完全的OEM訂單模式,也就是面向訂單MTO的制造模式,企業(yè)的自主調整權利幾乎沒有,因此無法實現“平準化”與“均衡化”也就可以理解了

排產的時間跨度

豐田每次排產的時間跨度至少為“月”,甚至“數月”,這樣它才可以一次性整合涵蓋數月的交付需求,而且一旦制定了排產計劃絕不允許再度變更的,即使有插單需求也必須放在下次的排產計劃內,換言之豐田的排產計劃十分確定!只有這樣也才可以制定均衡化的“節(jié)拍”,即以訂單的數量確定生產的節(jié)拍,并因此而產生零部件生產與物料物流計劃則是必須遵守的,換言之、違反節(jié)拍而擅自提前生產或過多地生產都是必須嚴禁的

但眾多的制造型企業(yè),特別是MTO的中小型企業(yè),面臨著多品種、小批量、快速交付的訂單需求,甚至頻繁插單的緊急需求。它們只能以每一筆訂單為單位而實施排產,絕對做不到整合長時間跨度的訂單需求而均衡排產,因此排產計劃跨度小而且變更頻繁。如此這般,節(jié)拍就變得難以實現,最多能夠做到每一筆訂單控制一個節(jié)拍

供應商的把控能力

豐田的排產計劃不僅有“產品生產計劃”,還包括了“生產準備期”、也就是常說的“計劃鎖定時間”。生產準備包含了眾多內容,其中供應商的準時供貨與物料齊套是核心之一,這就構成了“準時供貨與準時物流”

而對于中小企業(yè)而言,由于自身的排產計劃變更頻繁,加之對于供應商的管控能力十分有限,因此物料供貨的準時性極難保證,更談不上準時物流了

計件工作制成為拉動的阻礙

豐田拉動式生產模式以看板管理為手段,實現了杜絕提前或過多生產。換言之、當一個工段停產后,其他所有的工段也必須隨之停產。但在計件工作制的企業(yè),顯然這種做法得不到一線員工及基層管理人員的認可

心理認知成為拉動的阻礙

許多管理者評價精益制造系統是“脆弱”的,尤其是豐田的拉動式生產:一個工段停產,全流程全部停產,這不僅浪費了流程的產出效率,更讓問題點頻頻爆發(fā)

  • 沒有“松弛”,所以不夠“安全與保險”
  • 問題點暴露迅速,容易引發(fā)“失落感”

更多人認為傳統的制造模式是“保險”的

  • 巨大的“緩沖區(qū)”以緩減、甚至掩蓋問題
  • 從業(yè)人員無需高度緊張,更無需多能化、全能化

其實拉動式體現了豐田主張的“問題點顯在化”,是快速發(fā)現問題、快速改善的一種策略

DBR只是執(zhí)行性計劃 缺乏預測與前瞻

TOC理論的DBR方法正是針對MTS及MTO訂單模式的最為靈活,對大多數企業(yè)而言最為有效的排產方法,它克服了傳統ERP系統中MRP模型“無限產能”的致命缺陷,也不像豐田拉動式排產所需要的嚴格的節(jié)拍TT、產能均衡化以及看板管理所帶來的精細管理,因此對于中小企業(yè)更具實用性!

DBR計劃就是需要明確地制定出訂單主計劃,并因此而分解出周次主計劃、生產日計劃,從而為物料采購、物料集結、生產準備提供精準的基準

但DBR計劃主要是針對確切的訂單而且時間跨度一般在一個月之內,并沒有太多地涉及跨度N個月的滾動式的預測計劃,也就不太涉及訂單負荷分析與生產構造規(guī)劃、物料采購規(guī)劃,因此DBR缺乏頂層的格局,無法提供前瞻性的指導基準

這對于中小企業(yè)而言(特別是完全MTO模式)并不會帶來問題,但對于大型企業(yè)、特別是MTS模式而言,將會影響到跨度為若干月的采購規(guī)劃、產能規(guī)劃與生產構造的規(guī)劃。滾動式預測計劃,在業(yè)界被稱為產供銷聯動的PSI計劃

PSI計劃5大核心

PSI計劃具有滾動性(Rolling),每一次的滾動都反映出最新的市場預測與客戶訂單。太慢的滾動顯然不能迅速反應,但過快的滾動難以精確。在自主品牌占優(yōu)的企業(yè)月度滾動比較正常,以客戶訂單為主的企業(yè)及OEM、ODM企業(yè)則2周滾動一次為佳

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PSI計劃是以月度或周次為基本時間單元,注明所有產品所需要制造的數量而形成的表格

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由于市場及客戶訂單變化的可能性越來越頻繁與劇烈,因此在PSI表格中其實只有N+2(月或周)的數據要求十分準確,一般為90%以上,否則不準確的數據將使得PSI失去了指導意義,甚至會導致錯誤的決策與行動

以PSI計劃的數據為基準,采購部門將研討物料的采購與供給能否滿足需要?生產部門將研討產能是否滿足、人員數量是否滿足?工藝工程部門將研討設備、工裝夾具、物流器具是否滿足要求、、、、這些研討被稱為“生產構造檢討”

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制造板塊與供應系統將各類檢討的結果與市場營銷板塊通過“PSI計劃商討會”的形式,也就是“訂單評審”,充分溝通、交流與協商,從而形成PSI計劃的執(zhí)行綱要。有些時候,調整PSI計劃也十分必要

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(商討會綱要記錄)

事業(yè)計劃基準

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結束語

中國的制造型的企業(yè)有幾千萬家,它們的規(guī)模、訂單模式千差萬別,而且管理能力與水平也不可同日而語

因此究竟使用何種排產模式難以統一標準,“沒有最好的管理、只有最合適的管理”。企業(yè)應該根據自身的管理能力而選擇最合適的排產模式

豐田拉動式排產對于中國的絕大多數企業(yè)而言可望而不可及;工序獨立排產需要極為精準的基礎數據作為支撐,難度也頗為不小;對于大多數中小微企業(yè)而言,選擇略顯粗糙但關注瓶頸工序以最大化全流程產出能力的DBR模式應該更為實用


匠心宣言

專注、專研、專耕精益制造與精益管理二十余載,深知中國制造業(yè)過去的成長與崛起,更深感未來全球競爭之艱巨!實業(yè)興邦之使命感一直深埋于心,每日催促我努力前行

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