摘要:物料需求计划(MRP)是一个良好的“推”式生产计划系统,准时生产(JIT)是一个良好的“拉”式作业控制系统,两者结合的生产方式一直是研究的热点,也逐渐设一些企业采用。从MRP与JIT的生产管理特点入手,研究两者的优劣势互补性,设计MRP与JIT推拉结合生产模式和执行方案,并结合汽配行业特点,分析这种新模式的有效性。结果表明:两者结合的生产模式给企业生产计划、库存管理和柔性化生产带来了很大改进,取得了不错的成效。
0 引言
物料需求计划(Material Require Planning,MRP)代表一种推动生产方式,是传统的对原材料、零/部件物料的生产及库存进行统一计划的管理方式,能够快速而有效地编制复杂产品结构的多品种产品的生产计划,强调按时、按量地完成。准时生产(Just In Time,JIT)代表一种拉动生产方式,起源于日本丰田公司,旨在消除浪费、准时生产的新型生产方式,强调后道工序拉动前道工序的需求拉动型生产方式,通过看板管理注重生产的实时控制。因此,如何实现MRP与JIT的协调结合,成了工业工程与科学管理领域的一个研究热点。本文结合汽配行业特点,进行MRP与JIT结合的应用分析。
随着汽车行业市场的激烈竞争,价格战频频出现,主机厂不断推出新产品,并不断走向小批量、客户化、交货期短及多样化的柔性生产模式。因此,主机厂对其供应商的要求更加明细,造成了零/部件企业大多数处在多品种、小批量的生产环境。汽配厂商生产需要与主机厂的生产节奏基本保持一致,交货期短,计划配套管理难度大,因此采用MRP、JIT推拉混合生产计划管理,打造柔性化计划管理体系,快速响应市场是汽配厂商满足需求、提高效率的一种有效方式。
1 MRP与JIT推拉结合生产管理的特点
物料需求计划(MRP)是一个典型的“推”式系统,MRP强调计划的推动,按照销售需求推动生产,特点是接单生产,以物料清单(BOM)为核心,根据产品工艺流程、产品交货期以及库存信息计算出各阶段、各种物料的生产采购计划。
推式系统是被外部计划推动,精确地将制品投入到生产流程(工厂或生产线)中,投料时间不会因为工艺流程自身发生问题而调整,因此生产计划要严格控制实施。其存在的问题包括如下几点。1)生产发生较大变化时,或生产设施出现故障时,生产计划的调整变得很困难,这样可能造成库存缺货或高库存现象。2)不便于生产人员对生产过程的实时监控。3)实际生产与计划有很大偏差。
造成以上问题都是由“推”式系统本身的特点决定的。仓库的进货是用集中方式控制的,通常由中央供应部门决定;具有事先计划的特点,提前给出物料的时间要求;根据排产计划发放物料。
准时生产(JIT)是一种典型的“拉”式系统,是用产成品取出的方式来拉动系统运行,采用下达给最后一道生产工序的指令来指挥整个企业的生产过程,每道工序的生产需要向前道工序提出需求,这个过程通过看板控制来实现。JIT生产的核心观念就是:准时生产,消除浪费。因此JIT对产品简单、工序稳定的生产类型比较试用,也就是适用于大量重复生产。对于生产周期长的加工生产和采购,JIT不能只根据近期需求进行生产和采购安排,否则会来不及组织生产和供应,影响整个生产执行。JIT生产过程中通过生产看板、传送看板进行物料的移动及物料的加工。看板使用时应注意以下几个问题。1)传送看板、生产看板在使用时,必须附在装有零件的容器上。2)零件的移动必须按需方的要求传动,没有传动看板不得传送零件。3)要使用标准的容器,并按标准数量存放。4)合理取出一个生产看板时,按标准数量生产。5)次品不交给下道工序,防止造成新的浪费。
JIT正好可以弥补MRP缺乏生产计划实施监控的不足,对于以多品种小批量生产、产品结构复杂的汽配企业来说,采用MRP、JIT推拉混合生产管理模式,既实现了准确的生产采购计划计算体系,又弥补了计划与生产实际的偏差,实行准时制生产,实时监控。因此,MRP、JIT推拉式系统的结合很有必要,能更大限度地满足生产计划事先控制、实时监控的需要。
2 MRP与JIT结合生产计划管理在汽配行业的实施
作为主机厂的配套单位,汽配厂商一般是主机厂供应链的一个环节。主机厂一般通过信息化的处理手段,比如采用EDI数据交换文件或网上供应链发布信息,与供应商联系。为了降低成本压力,主机厂多采用零库存管理方式,这要求配套企业的供应必须与主机厂的生产计划和作业同步。主机厂实际需求要货单一般周期较短,大多要求在一周内满足,有的甚至只有三天,这样就要求配套企业也能建立和主机厂相关的柔性计划体系,尽可能降低库存,提高资金周转率,达到及时交货。
为了达到这一要求,本文设计采用MRP与JIT结合的生产管理模式,用MRP进行月度、周计划的物料需求计算,以便进行提前采购;对于车间作业管理,采用JIT的管理模式,由产成品取出来拉动需求,向前道工序传送看板。总的MRP、JIT混合推行流程可分为如下三个方面。1)总量计划控制与能力评估。实现企业生产、采购月度总数量计划管理,计划按照大批量进行制定,时间主要通过人工调度进行管理,采用MRP计划进行运算。然后运用能力需求计划进行生产能力评估、供应商能力评估,以备进行生产能力预测和采购供应预测。2)末道工序日产出计划。实现末道工序产成品装配的JIT日产出生产指令管理,同时其他各加工车间可根据本车间情况安排加工计划,但需要严格执行末道工序日产出计划。3)前道工序日产出计划。根据末道装配和最终完工车间日产出计划拉动加工车间、供应商采购的JIT日生产计划和采购供货计划,实现供应物资和在制品的最低库存目标。这样后道工序拉动前道工序,层级拉动,最终实现JIT生产准时交货的目标。
目前企业的生产方式多为三级计划体系,即:月计划、周计划和日计划。但由于手工进行计划管理,计划管理复杂,难度大,计划变更频繁。即使采用MRP进行计划控制,也很难应对计划的变更性和满足日计划的实时控制,因此结合JIT拉动需求的特点,加强计划和实际产能与实时需求的相符性,可以提高计划执行率。
对月计划采用MRP方式,进行月度总量计划,并进行粗能力评估,可以提高计划的预测性与可行性;通过JIT计划实现周计划的拉动生成,能够提高计划的柔性和均衡性;通过JIT看板管理实现日计划的拉动生成,层级拉动物料的生产,并通过将采购看板下达给供应商进行准时采购。
总的计划流程可概括为:销售部根据销售预测或销售订单确定下月的销售计划;生产计划部根据MRP计算下个月生产、采购计划,并评估一下生产能力与供应商供货能力,下达采购订单进行备货;生产部根据产品总量计划以及近几天的需求情况,编制产品日产出计划,用于下达总装生产与投料指令,以及制定总装外的日采购需求计划;制定半成品日计划,根据在制品库存及后道看板需求,通过半成品日计划,制定上道加工环节的生产看板,通过生产看板拉动其他环节的生产物流管理。根据所有的生产看板,通过JIT采购计划,制定供应商的供货看板并下达给供应商,完成日采购计划;整个过程通过生产线日作业排产表,以及看板进行生产控制管理。
3 MRP与JIT推拉结合生产模式应用实例分析
3.1 企业情况简述
某集团企业是汽车零/部件制造商,为主机厂配套加工扬声器、音响等设备,是福特汽车公司的供应商。现有单音路、双音路和三音路等多种规格产品300多种,形成了汽车用扬声器系列、音响用扬声器系列和音箱三大系列产品,年生产能力达1200万只。汽车用扬声器国内市场占有率超过50%,分别与大众桑塔纳、通用别克、夏利、吉普、依维柯、跃进和亚星等汽车配套,并出口美国、意大利、法国、土耳其、智利和泰国等国家。该企业的生产属离散型生产,生产方式为多品种、小批量生产,其产品交货期一般不超过20天,交货期成为市场竞争的一个焦点。企业先后通过了ISO9002、QS9000质量体系的认证。
目前,企业的生产计划是根据客户月度订单通过MRP进行批量计算分解,提前安排生产,平时根据客户的近期计划进行调整变更,这样造成生产极为不均衡,产能利用率低,基本上天天都是应付紧急订单,造成制造成本偏高,提前做好的订单不能及时卖出,而需要的又不能及时生产出来,浪费了制造资源,库存资金大量积压,车间作业按生产计划执行的力度不够等诸多问题。
企业目前采用ERP进行计划并未全面考虑生产能力等因素,没有建立起有效的计划体系来保证计划的合理均衡,只是运用MRP进行批量生产控制,生产变更调整过多,导致企业生产的不均衡,计划与实时生产能力不匹配。基于以上问题,企业通过采用JIT与MRP的推拉结合生产管理模式,建立了有效的生产计划与控制体系,解决了上述问题。
3.2 企业为实施JIT生产做出生产调整
1)以JIT制造单元为特点的“流线化生产”。传统的按设备功能划分车间的“水平式布局”,适合大批量大规模生产,其特点是集中生产,集中搬运。企业为提高生产同步化,注重整体效率,打造JIT生产制造单元,实行垂直布局(流线生产线),将某类产品按生产工艺进行流线化布局,前后各工序紧密相连,搬运距离短,生产周期短,空间小,在制品数量降低,提高了整体生产线的同步化。按照生产节拍生产,提高了整体的生产效率。
2)柔性化生产。多品种小批量的市场需求要求生产细流快速,以提高弹性应对性,这对企业生产的柔性有了很高要求。企业为打造柔性生产采取了以下措施:生产设备U型布局;员工多能化,多工序操作;设备小型化,以便降低生产线设备的故障率,易维护。
3)均衡化生产。企业不要求个别设备产能很高,但要求生产线上设备产能均衡,因为产能最低的设备决定了整条生产线的效率。因此对于生产线来说:实行混流生产,同一类不同规格的产品在一条生产线上生产,满足不同产品和数量需求,提高生产适应性是必要的。需要注意的是混流生产方式并非“水平式布置”的乱流生产。企业针对单个设备采用专用设备通用化和制定标准化作业的方法来实现均衡化生产。
4)JIT采购。企业实行了网上供应链管理系统(SCM),并建立了良好的供应商评估体系。首先,通过供应商信誉、供应商位置,以及质量价格因素初选一批供应商,尽量选取少且近的供应商。其次,企业采购结算采取寄存的方式,建立供应商寄存库,统一用后结算;对供应商较为集中的地区设立中转库,且统一调度车辆,提高送货效率。供应商可以通过SCM平台查询供货需求,并确认交货。企业各事业部(音响事业部、扬声器事业部及汽车电子事业部等)可通过SCM平台实现供货信息发布、交货以及催货查询、结算等。企业定期统计分析评估各供应商的交货及时率和交货批次合格率,以便确定长期合作的供应链,提高供货效率。
3.3 生产计划体系
企业结合MRP与JIT的特点,采用月计划、周计划和日计划三级控制体系。
1)制定月计划。企业月计划要根据福特汽车公司等主要客户的销售订单需求,以及销售部门销售预测来制定,这也是制定主生产计划的依据,月计划量=月需求量(销售订单+预测)+安全库存-当时库存。然后根据主生产计划进行MRP运算,产生批量生产、采购计划,并进行生产粗能力评估。根据月计划的生产计划总量,考虑当前的生产设备及人员情况,进行粗能力评估,以便进行更好的资源人员调配。月批量采购计划制定后,首先通过评审选择供应商,然后通过网上供应链管理系统向供应商发布采购需求,并等待供应商的确认及反馈。
2)制定周计划。主要根据月计划产生的周装配计划拉动生产线需求,在进行能力需求计划评估时,必须考虑到一个月内生产不同型号产品时的细平衡,实现均衡生产。
根据月计划产生的批量订单安排几天往后五天内完工产出指令,同时制定几天往后几天内的采购到货指令,所有的车间作业和采购作业的执行都是依据周计划的指令进行,而且必须严格按照周计划执行和控制,并通过信息看板的方式每天进行监督控制。
3)日计划是车间工序加工的作业指令,是最底层的执行控制层,是实现物料计划与车间作业完美衔接的关键。根据周计划的安排,分解日投产计划,整个过程通过JIT看板管理。
加工车间根据接到的生产看板,安排各加工车间的加工作业任务,指导车间小组人员进行生产备工和加工。
根据企业每日生产指令的材料需求量产生日采购看板,实现JIT准时采购,消除原材料与外购件的库存,通过供应链管理系统进行供应商供应评估,并下达供货需求,要求准时到货。
3.4 实用效果
1)企业采用月计划、周计划和日计划三级计划体系,完善了企业生产计划的控制体系,结合MRP和JIT计划的优点,实现了长期计划的事前控制与短期日作业计划的事中执行控制。
2)提高了企业综合生产能力,JIT的准时生产制结合供应链管理,实现了准时采购与及时交货的目标。流线化生产大大提高了生产的柔性与均衡化,降低了生产中在制品的库存。
3)系统成功实施后,提高了计划管理水平,计划准确率提高,差错率大为减少,产品采购提前期缩短50%,从原来的平均20天减少到10天以内;紧急采购率从8%降至1%以下;压缩库存资金40%,原材料库存减少420万元,大大降低了库存积压。
4)MRP与JIT的结合,使得MRP的计划优势与JIT的作业控制优势得到了充分利用,提高了生产计划与实际生产能力的符合性,加强了应对生产计划变更问题的灵活性,使资源得到及时调配,企业不用天天为应付紧急订单而苦恼,实现了按“实际所需”安排生产,停工待料的现象大大减少。
5)生产管理信息及采购信息的实时性、同步程度大为提高。原先生产成本情况要滞后一个半月才能看到,现在可以随时反映情况。JIT采购的实施,以及SCM系统的管理,使得采购可以按时、按质、按量地完成,信息查询可随时进行,供应商评估体系简单而高效。
4 结语
本文分析了MRP与JIT推、拉系统的优缺点以及互补性,在重视计划的MRP系统中引入注重控制的JIT系统,提高了计划的执行性。
笔者综合分析了某集团企业采用MRP与JIT结合的生产管理模式应做到的生产调整,以便实现生产同步化、均衡化和良好的质量控制。然后利用三级生产计划控制体系具体分析了两者的结合点,以及取得的成果。一个企业要采取何种生产方式,无论是推式的MRP,还是拉式的JIT,都要根据企业自身的生产情况,结合两者的优势,选择合适自己企业的生产管理模式。对于汽配行业,采用MRP与JIT两者结合的生产模式具有一定的普遍性,可以充分利用MRP与JIT的优势,打造精细化生产。
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