中小企业需要怎样的MRP系统,是因为多数 中小企业所面对的内外部经营环境确实比较特殊,这导致了基于APICS理论体系的MRP系统的功能设计在中小企业中不好用。这种不好用并不单纯是UI交互 上的不易用,深入分析下去会发现这种不好用的本质原因是我们对些企业计划体系的理解有些偏差,这些偏差是APICS不能告诉我们的。
我们来看中小企业在编制和执行生产计划过程中面临的问题:
1:供应链不稳定;
供应链不稳定体现在物料的齐套性方面。
物料的齐套性不稳定,表现为供应商的供货准时率差,直接导致企业的可用物料不齐套,进而影响生产计划的执行。
2012年初回访在U9系统中成功运行MRP的某摩托车企业,在和其CIO交流过程中得知,企业目前面临的最大问题是物料的齐套,供应商的供货能力总是不稳定。多数企业并没有能力、或商业环境不允许企业推动供应商改善供货情况。
2:物料品质不稳定;
如数送来的物料,检测后发现有不合格数量,需要补货。
或者送来的物料入库后,生产线使用过程中发现有不合格的物料。
因设备或人工的原因,成品在加工过程中形成的残次品,导致成品无法按计划数量完工,需要补生产任务或返工。这种情况一方面造成原计划无法按时达成,补生产任务或返工也会占用额外的产能。
此种情况皆会造成物料不齐套,影响生产计划的达成。
3:物料标准化程度低与随意替换并存;
物料标准化程度低,导致物料规格很多,造成计划的协调难度加大,管理的工作量加大。
在某些特定的行业,物料的可替换性较强,这些替换通常并不影响产品性能,由生产线根据仓库物料可用情况自主决定。物料的可替换性较强,使得齐套计算工作复杂。
4:劳动密集型企业加工能力不稳定;
劳动密集型的企业中,产能和工人的技巧、熟悉程度有关。甚至某些工人只会做特定规格的产品,或者只有受过特定培训的工人才能做某些规格的产品。
在使用U9的某液晶光电模组加工企业中我们看到,新老工人比例不同的班组产能相差达40%。
与这些企业的生管、调度多次交流后,发现他们对计划工作的认知高度相似,总结如下:
1:按“批”向车间或分厂投放生产计划;
2:关注每个“批”的总的物料数量齐套情况及缺料情况;
3:关注每个“批”的生产进度和完工情况;
分 析这些年不同生产特征的U9客户发现,标准产品备货式生产模式、非标产品按单定制模式、标准产品备货+非标产品按单混和模式的客户,纯流水线装配的客户、 有复杂下料、机加、喷涂、总装的客户,多数是按“批”在投放生产计划。有些客户的生管表述能力强,能清晰地描述出自己对“批”的定义和要求,有些客户的生 管描述不出“批”的概念,事实上其实际工作无形中也是按“批”来组织的。
无论是来自月/周预测的备货需求,还是来自订单的定制产品需求,在生管眼中都是一样的生产任务。为降低管理成本,生管会将要生产的订单、要生产的备货预测按特定的数量打包为“批”,一个“批”中可能只含有1个机型,也可能含有多个机型。按“批”向车间投放生产计划。
下面以几个实列来说明生管眼中的“批”。
例1:洗衣机企业
以 某洗衣机生产企业为例,其生产模式是标准规格的产品按预测备货式生产。其每条线日产量为800台左右。面对不同规格型号的产品,生管每天计划的生产任务总 数不超过800台。为提高生产线效率,很少会混批(指每天的800台是由数量不等的多个机型构成)。计划每周下达一次,详细到日。
车间在生产过程中并不严格受控于生产计划,每天可能多做一点,也可能少做一点,保证周计划总数达成即可。遇到特殊情况时,车间会组织加班以增加产能。
当时该企业使用ERP系统时,是由人工在excl表中对周计划进行均衡(ProductionLevel)后,导入ERP的MPS中,再对MPS跑MRP释放生产订单的物料需求计划订单。
例2:电动车企业
以某电动车企业为例,其生产模式是对标准规格的产品做预测备货+订单混和式生产。只所以有订单,是因为预测命中率的问题导致经销商提货时缺货,在这种情况下就将经销商的订单做插单生产。
该企业投放计划的原则是,同一车型+颜色的生产批量固定为100辆(之所以固定为100辆是因为外协商塑料烤漆件的生产批量和供货批量是100,为避免不同部位烤漆件出现色差,同一批的电动车使用同一批的烤漆件,不能混批)。
发生插单时,哪怕插单需求为1辆车,计划员也会安排100辆做为一个批次投放车间。该企业生产过程和成品实行条码管理,打印出来的条码随同当前批次的生产计划一同投放车间。
该企业使用U9系统时,客开了《N+3作业计划》,由《N+3作业计划》按日释放ERP系统中的大生产订单。一个大生产订单描述了1天里要生产的各种车型+颜色。大生产订单在这里是“批”的载体。
例3:金属门企业
以 某金属门企业为例,其非标尺寸的定制门占总产量的60-70%,是典型的预测备货+订单混和式生产。企业下设6个分厂(6个大车间),每个分厂日总产量在 900多樘。生产计划每日下达(提前2天下达,N+2),每日的计划生产数量在900樘左右,企业认为这是一个生产“批”,编制有生产批号。
每天分几个“批”不一定,基本原则是,按交期、交货地点、门型、材质、表面处理、颜色来打“包”下达。
这900多樘门再被分配到6个分厂。从生产批号上能看出哪个分厂的什么型号的门,数量是多少。“批”中包含了n个销售订单的产品。“批”的内容在这里是销售订单的集合。
该企业在关键生产工序推行条码管理,可以实现从销售订单追溯到车间中的生产状况。
该企业的应用说明“批”只是一个集合而不是汇总,可以按单追溯生产状态。
例4:小家电生产企业
该企业前端是销售公司,后端是工厂。销售公司有成品仓库,接经销商订单后出现货。计划物流部门监测成品仓库情况后向工厂下订单。
工厂接销售公司订单后,按单下计划,一个订单就是一个批,关注每个批的生产进度和物料齐套情况。
注:海尔也是订单式生产,由商流本向向各产品事业部下订单。
例5:某空压机(专用设备)生产企业
该企业与前几例不同,前几例企业的现场布局是或接近于流水线生产,在成品层面分批投放。该企业非流水线布局,是按设备和工艺布局的典型的离散制造模式。该企业的产品按预测备货生产,要将半成品的生产计划按“批”投放到车间。
该企业在系统中的计划过程:
先跑MPS得出各机型成品的净需求,按每个机型为一个“批”向车间投放生产任务。投放生产任务时,要计算出成品下各级部件的净需求,将部件的净需求数量投向各生产车间,成品的生产任务投向总装车间。
投放的时机由计划员把握,数量一般取自MPS计算出来的净需求数量,Production Level由计划员处理。
例6:板式家具企业
以某标准板式家具业为例,该企业的生产计划处于由粗放到精细的转型过程中。之前该企业向车间投放生产计划是以月为单位,每月投放一次。这造成了库存和车间在制品的大量积压,在库存高企的同时还因生产的不均衡而存在缺货、订单延期交付的现象。
目前该企业每个月下2次计划,未来要做到每周下一次计划。每个计划里面是数量各异不同规格的各种产品。
该些企业的总调度认为每次计划就是一个批,他关注每个批的生产进度和物料齐套情况。不齐套的,有缺口的,由采购部门补齐。每个“批”的用料不相混,各是各的。
例7:沙发生产企业
同例6一样,这家企业向我们明确提出按“批”投放生产计划,不考虑LT按“批”出汇总的物料净需求,采购部门保证当前“批”的物料齐套性。
这家企业有超过70%的沙发属按单定制产品,定制产品的用料清单不同,需要按单追踪。
该些企业认为标准的MRP在他们企业跑不起来。按“批”打包管理在企业中更为现实。逐步缩小“批”的数量和间隔,同样能提升企业的生产效率。
沙发的生产过程属劳动密集型,工人的能力和技艺对产能影响非常大。有些工人能做全部款式的沙发,有些工人只能做部分款式的沙发,同样款式的沙发由熟悉程度不同的工作做耗时不同。按款式合理分“批”能比较合理地利用产能。
例8:床垫生产企业
该企业为国外某家具居连锁巨头代工标准规格的床垫。连锁商每2天在其网站上发布一次全球各门店的订货计划(N+365,N=2),该些企业下载后安排生产(会应连锁商的要求备安全库存),要求在7天内装柜出厂。每次计划可能涉及300多个床垫品种。
总调度认为每隔2天的订货计划就是一个“批”,他关注当前“批”的齐套情况和生产进度,保证当前“批”准时完工。
实际上的情况比较复杂。交货期7天,意味着同一时刻车间中可能有多个批在生产。事实也正是如此。企业从提高生产效率角度出发,希望不同“批”中同材质的产品能安排在一起生产。排产时总是先消耗安全库存,之后再用剩余产能补够安全库存。
这种情况比较复杂,已经不是单纯的“批”的投放了,涉及到“批”内不同品种的中间产品的合批生产。
例9:商品展示货架生产企业
该 企业是个反面例子。该企业为前些年大肆扩张的体育用品连锁店配套生产商品展示货架。体育用品商有开店计划,按开店计划向该企业下订单,之后,向企业发出出 货通知。企业按订单生产。因为没有清晰的“批”计划,客户订单投到车间后就不知状态了,而该企业又非常想知道车间中各产品目前的预计产出情况,各自制部件 的缺口。
最后是按该 企业的要求开发了一张可按BOM做树状展开的部件供需报表,对按BOM展开的每个结点显示出毛需求,在手量,在制量,据此表再安排车间先做哪些部件,做出 来的部件先装配哪些成品。确实比较乱,属于“倒挤”出生产进度。如果在投放车间时能有清晰的“批”的概念,车间的管理就会顺畅很多。
例10:某定制板式家居生产企业
该企业专业生产定制橱柜、定制衣柜。每套家居的尺寸、结构都不尽相同,柜子的颜色也不相同。该企业目前颜色数有4种,未来会增加颜色数。手工排产时,将每天汇到工厂的订单按材质、颜色、交货期分批投放到车间。
在生产过程中,关注每个批次在车间的生产状态(开料、封边、钻孔、装配、包装),在下达前,关注每个批次的辅料及五金件的齐套情况。
甚至,在排产时希望能了解运力情况(某线路线方向的运输车辆不是每天都有)。
企业愿意按“批”投放计划的原因分析有以下几点:
1:便于实现均衡生产(Production Level),掌握产能;
在MTS情况下,每个“批”已经是Level(均衡)后结果。每个车间的产能情况,每个“批”对产能的占用情况,总调很容易掌握。
2:简化了物料的齐套控制;
不需要对单个产品的单张的生产订单用料做齐套及缺口分析,只需要对指定的“批”做齐套分析;实务中要求每个“批”的物料在开工前要齐套可用,物料的LT被弱化,只需要关注本“批”料有没有,采购部门要保证在开工前可用。
3:简化了物料的发放控制
物料可以按“批”汇总发放,按“批”汇总做定额控制。对家具业等存在套裁工序的企业来说(板材开料、皮/布按板型剪切),无法做到按单领料,必须且只能汇总发料。
在以品种法核算生产成本的企业中,按“批”发料能大大简化核算工作量。
4:便于掌握生产进度和车间状况;
一个“批”中包含了n个机型,将“批”投放车间后,只要盯着“批”的生产进度即可,不再需要关注每个具体的机型的生产订单的进度;
在生产周期短,数量多,流水线布局作业的情况下,关注每个订单的进度确实意义不大。
5:通过合理分批能循序渐近地提升企业管理水平
从案例中可以看出,从1个月一个“批”到每周一个“批”,再到每日一个“批”再到每日多个“批”,这将对企业的现场管理、物料供应提出越来越高的要求,相应地,库存及在制品的数量也会随之下降。
当“批”的数量=1时,就是柔性生产线了,就是典型的“单件流”了。
猛列的运营调整往往会影响企业的运营,企业容易更接收渐进的变革。对管理基础较差的企业,按“批”投放计划、按“批”跟催物料、按“批”管理生产进度,更容易实现。
通过对这些案例的分析,我们可以总结出适合按“批”投放计划的情形和特点。
1:产品结构及工艺高度相似,产能稳定
产品结构和工艺高度相似,只有规格或个别部件不同,这种产品在在生产过程中的产能(日产出)相对稳定,总调度可很容易地掌握产能。
象前例中的电动车、洗衣机、金属门、板式家具就属于这类情形。同一条产线生产各种机型的产能基本相同,相差无几。
以板式家居为例,开料、钻孔(数控5轴排钻)、封边等工艺处理大小不同的板子花的时间所差无几,在调度人员的眼中,产能是“车间每天能处理XX块板子”。
在这种环境中,调度人员重点关注订单的紧急程度、补库的均衡(时间维、数量维)即可。
2:产品结构及工艺高度相似,产能不稳定
产能不稳定通常是受产品种类和设备机台、班组、工人的产出和技能影响。
合理分“批”,按“批”投放计划,一是能比较好地利用产能,二是能增加计划的灵活性。
但是要注意分寸。过分追求设备利用率,可能导致较多的处于等待状态的中间产品,等待就是浪费,等待对生产周期和资金占用有负面影响。
3:离散生产的企业
重复生产模式下,投放“批”计划指定总的完工时间即可。在有大量半成品的离散制造模式下,也是指定一个总的完工时间,缺乏半成品间的LT关联,可能会形成车间有一部分处于等待状态的物料。
ERP系统中的“批”应具备如下特性:
1:“批”是需求的容器,是需求的集合,可理解为中间变量;
“批”里有明细的需求来源记录,来自于销售订单,来自于备货预测。
在特定环境下,经过均衡后的MPS的每个时格中所有产品的净需求即可视为一个“批”。
一个订单行可以构成一个“批”;
n个订单行可以构成一个“批”;
一个订单行可构成n个“批”;
2:按“批”做齐套分析,找出物料缺口;
这本身是对“批”这个容器中的产品跑多级MRP,展算出净需求。
同规格物料的净需求应汇总。不同“批”的物料需求计划订单不合并。
齐套分析包含了对采购的跟催,可用下图简述之:
生产批 |
XXXX-XX-XX |
||||
毛需求数量 |
净需求数量 |
转采购数量 |
收货数量 |
||
采购物料1 |
|||||
采购物料2 |
|||||
采购物料n |
这种齐套分析或MRP要求对新的“批”在原计算环境上做增量计算(类同U8中的SRP或u9中的LRP的思路)
净需求释放采购时,再细分为两种特性:
2.1:采购需求按“批”隔离(计划订单不合并);
企业追求清清爽爽,不喜欢混,要求每批的采购和库存各是各的。
如案例6、案例7。
2.2:采购需求不按“批”隔离(计划订单合并);
采购按安全库存备库,按齐套分析的缺口补库。
从中小企业的实际情况来看,绝大部分企业都不关心LT。国内目前的制造环境中LT仍不准,没办法准,关心LT的实际意义不大。
3:按“批”做生产进度追踪;
在产品工艺相似的情况下,尽管1个“批”中有多个规格的产品,总调度也只关注整个批的生产进度。以下表简述之:
生产批 |
计划数量 |
完工数量 |
工序1 完成数量 |
工序2 完成数量 |
工序n 完成数量 |
生产批1 |
|||||
生产批2 |
|||||
生产批n |
在特定环境下(比如案例3、案例7)中,此表可以将“批”这个容器展开,显示出容器中每个具体的销售订单的生产状态。
4:“批”的拆包、重新打包;
在有紧急插单或计划因其它原因有调整时,对在制的或未下达的“批”应支持拆包+重新打包生成新的“批”。
5:支持树状展开“批”中部件/半成品的工作台;
怎么说呢,适合于V字型的产品结构。可以理解为按“批”中各机型的BOM做merge(合并)后形成当前“批”的BOM,按当前“批”的BOM将各阶半成品毛需求、净需求汇总显示。
也可理解为按“批”中各机型各自BOM展出半成品净需求后,将这些净需求做select distinct sum操作(合并同类项)并显示。
可用下表简述:
生产批 |
部件/半成品 |
||||
生产批 |
计划数量 |
完工数量 |
半成品 |
计划数量 |
完工数量 |
生产批1 |
半成品1 |
||||
半成品2 |
|||||
部件1 |
|||||
部件2 |
|||||
生产批n |
参见案例5中的企业原型。
6:基于分类的替换;
主要是考虑某些情况下的子件的可替换性。
在某些行业中,某些物料的可替换性极强。如电缆生产过程中的一些化工料、沙发生产过程中的一些五金件、工程车辆总装过程中的一些辅料配件等。
这些替换行为的特点:
价值差异较小或者没有价值差异,对成本不构成影响;
理化特性一样,对产品的质量、性能、规格不构成任何影响;
可替换范围很广;
替换行为往往发生在装配线、发料环节;
以沙发生产过程中用到的水晶钉为例,水晶钉是一个泛称,具体明细的料号有200多种规格,而实际上多数有啥有用,客户并不敏感。如果严格基于料号判断缺料就不合适,基于目前做的替换或设计变更又太重了。
比较理想的方式是,对某些料的数量按分类进行汇总后,判断分类数量的缺口。
一些ERP产品中的LRP(Lot Resource Planning)已经有了本文所述的“批”计划的部分特征(以增量的方式对新增需求进行MRP计算,),还存在如下的不足:
1:Lot来源被固化为SO了;
Lot来源被固化为SO了,Lot是个容器,应有多种需求来源。如:销售订单、销售预测/预测订单、调拨申请、MO备料等
2:缺乏基于Lot的一系列数据组织
如,缺基于Lot的齐套及缺料分析、基于Lot的生产模拟,基于Lot的生产进度统计、基于Lot的自制半成品生产计划的多级下达等。
3:走向两个极端
现有ERP产品中要么是经典MRP的按时格合并思路,要么是基于SO的纯按单计算,缺乏基于Lot的需求数据的组织。
4:LOT的工作台
从客户体验角度出发,应有Lot的工作台。在Lot的工作台上可以对Lot本身进行增删改,可以对每个Lot的构成内容进行维护,可以对Lot进行生产模拟、缺料分析,可以查看每个Lot目前在车间处于什么状态。
在生产环节,可以按Lot汇总发料,因应生产过程中的意外,可以对Lot内容进行重新组合。
5:更高层面的溯源
完成组“批”后,要在SO上记录生产批次信息,要让user知道当前SO行物料被安排到哪个“批”中了,这个“批”的进度和状态就是这个SO行物料的进度和状态。
PO等供应单据上也可以选择是否有生产批次信息,要让user知道当前PO行物料是为哪个生产批次采购的。
APICS 中的MRP算法对中小企业要求太高,中小企业的内外部商业环境达不到LT的要求。按“批”编制和下达生产计划,以一定程度的“粗放”为代价,换来了简化了 调度、物管、生管的工作、车间状态的可视度和可控性大大提高的价值,逐渐缩小“批”的下达间隔和“批”中的数量,能渐进式地改善企业的运营能力,是比较适 合现阶段中小企业应用的一种模型。
批次计划还会涉及到MPS主计划的持久化、MPS主计划层面的ATP及预留等应用,限于篇幅就不仔细讨论了。