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                  管理创新    
                均衡排产管理(2020-03)  
              企业管理杂志 发布时间:20-06-30        
                 

              五年排产规划是生产经营的主导依据,是后期生产平衡性的重要保障。


              文/昌河飞机工业  (集团) 有限责任公司



              关键词:昌飞公司  均衡排产  四级计划  订货转换成熟度  关键瓶颈  断线管控  B流程理念

                   昌河飞机工业 (集团)有限责任公司(以下简称昌飞公司),隶属中国航空工业集团公司,是我国直升机科研生产基地和航空工业骨干企业。昌飞公司通过长线排产规划,分析发掘生产线产能不足风险,提前开展生产线工艺布局调整工作,按精益生产和节拍装配理念,对瓶颈零件生产线和整机部件装配线进行柔性工艺布局调整,实现年度交付计划的均衡排产,并指导原材料及零件的预先采购与投产,实现零件配套的均衡生产。运用B流程改善的理念,努力构建生产计划的事前风险管控和事中现场问题快速排除机制,以此构建以均衡生产为核心的多级计划排产体系,取得了显著成效。
                  
              一、以生产能力平衡为目标,构建均衡生产四级计划管理体系
                   为实现主机制造的整体均衡性,昌飞公司着力打造以能力平衡为基础的生产计划四级管理体系:0级、一级、二级、三级。
              0级计划:指五年排产规划。它是由多部门共同编制的未来五年框架式生产规划。根据未来5年昌飞公司的发展趋势,对昌飞公司的总体任务和可利用资源进行分析,提出整体工业布局规划需求,进行生产线布局调整决策,提前开展各类生产准备活动。五年排产规划是生产经营的主导依据,是后期生产平衡性的重要保障。
              一级计划:指年度生产大纲。它是在五年排产规划基础之上,根据关键成品供应商能力、零件储备情况编制的未来一至二年的一级网络图计划,包括下年度生产网络节拍生产计划(拉式计划)和对五年规划的分解预投产计划(推式计划)。年度生产计划是生产主计划,指导生产活动开展,是生产采购计划提前量的保障,为生产平衡策划提供足够的周期。
              二级计划:指零件制造等生产计划。它是确定全年部装、总装网络节拍后,对各机型架次零件需求的分解计划。生产计划包含配套计划和储备计划,生产计划能力平衡是对各制造车间的能力均衡分布和均衡制造的整体分析,为实现年度任务奠定基础。
              三级计划:指车间作业计划。零件生产车间作业计划是有限能力计划,车间在满足刚性计划节点的前提下按合理投产数量进行合并批量排产,对短周期零件按生产效率指数进行周计划平衡分析;对长周期零件按加工时间对工序完工节点排布到天,对每天设备组占用能力进行平衡分析,在设备组能力出现不足的情况下,采取诸如设备班次调整、工艺优化提效、外协加工或厂内转移工艺路线等措施加以干预,保证计划可执行。
                   各层级计划的平衡关系为:0级计划平衡是从规划层面达到产能与需求的统一,并确保年度计划可执行。一级计划主要是平衡车间能力的分配。如果年度计划无法达到平衡效果,则返回0级计划。二级计划的平衡是在平衡各车间生产能力基础上的调整工作,如果不能达到平衡效果,则返回一级计划或0级计划。三级计划平衡主要是车间内部周期性平衡,主要是通过其内部的措施来满足生产节点的需求。
                  
              二、编制中长期(五年)规划,指导企业生产工艺布局调整

                   五年排产规划是组织企业规划、项目指挥、生产、技术、供应、销售等部门共同编制、评审未来五年的总体排产和规划。在任务输入上,按照任务性质将输入分为批产、科研立项、转包订单、整机部件修理、备件(动部件)等,对任务进行分类识别,不同任务编制不同的输入和审批表单。生产部门按照订单合同、意向合同、市场预测的优先级进行排产。在规划排产过程中,还要考虑市场预测、意向合同向最终合同订货转换的成熟度,给出明确标识,并制定应急预案。根据五年规划排产结果,综合总体任务和生产资金,提前策划未来五年的发展方向,规划工业布局,指导生产组织。调整生产线布局,提前开展各类生产准备活动,保障生产流程中人、机、料、法、环、测满足生产布局的调整需求。昌飞公司在2015〜2016年根据未来五年排产规划,对例装节拍生产线、总装脉动生产线及核心零部件生产线布局进行调整,达到了提升产能的目标。
                  
              三、建立推拉式结合的年度排产计划,有效平衡年度产能

              1. 查找关键瓶颈,平衡年度产能
                   年度计划排产。优先保证已签订合同交付节点,明确下一年度各机型各阶段部装、总装、试飞的生产交付目标,编制未来一至二年的一级网络图计划。公司年度计划排产涉及面广,需收集分析的数据多,排产既要考虑用户需求的紧迫性,又要考虑到公司的产能。查找出关键项目的能力,如例装能力、总装能力、自产大部件能力、关键产品配套能力、关键原材料供应能力等,最后依据最小(瓶颈)能力(即公司实际交付能力)进行决策。例如,对××型号产能指数进行分析(如表所示),得出最终产能指数为34.5。依据瓶颈能力进行年度计划排产,提请公司根据分析结果进行决策。
                   年度计划平衡。首先按客户要求的交付节点,将各型号的产出数量均衡排产至月。其次根据关键成品供应商能力、零件车间产能、零件储备情况等,平衡装配车间产能,若产能无法满足则再次返回月交付计划排产,直至均衡。经评估确实存在总体产能或者局部月份产能无法满足生产计划交付需求的,则需再次反向平衡五年规划。
              2. 构建全机实物站位和数字化相结合的节拍生产线
                   按整机装配顺序确定站位,如图所示。由技术人员按照新的站位,进行指令的划分以及前置指令的梳理。建立站位结构指令树,将装配所需零部件全部关联,生产计划则根据部装、总装的交付节点倒推每项零组件、成品的交付节点,按一定提前量下达生产计划。根据年度生产任务制定的节点通过昌飞制造系统下达GO生产任务并进行实时管控。为保证生产节拍可以按节点完成,公司制定了严格的考核办法。在关键站位设置刚性节点,如超过刚性节点未完,则对责任者进行严厉考核。为督促车间准时配套,防止因零件不及时交付导致生产节拍的停线,公司建立了一套断线管控考核机制,按装配节点需求将可能影响节拍生产线停线的零件纳入断线系统,并实行严厉考核。
              3. 建立推拉结合的节拍化生产组织方式
                   拉式计划基于有明确的产品交付节点和完整的制造工艺分离面,通过最终的交付节点倒排装配所需零组部件的计划节点。航空产品的特点决定它不能像汽车零件那样完全做到准时化配套,必须留有一定的保证量及一定的提前期,来应对应急产品和现场问题的处置。为此,根据公司科研生产一级网络图中的总装节点及MBOM(制造物料清单),设定指令装配周期,倒排出每个零组件的交付节点,按一定的提前量,下达生产计划。
                   推式计划是根据意向和预测,对通用零件预先投产及提前储备原材料,在缩短交付周期的同时保证生产任务的均衡。通用件提前储备,是为了满足军民机市场需求,提前进行通用零件投产储备,按排产规划,对于同平台不同构型的产品,构建包含民用构型在内的通用构型(一般至少要占整机70%以上才能定义为通用构型),运用数据查询技术,对同平台不同构型的MBOM相同零组件进行识别和提取,生成多构型共用的通用构型包,按一定批次一定生产节拍提前进行储备投产,以缓解配套资源紧张状况,当需求确定时则可快速启动生产,大大缩短交付周期。同时控制通用平台批次节拍,可调节生产任务的均衡,并适当满足外包产品的保有量。
                   昌飞公司实行拉式计划和推式计划结合的排产方式,在五个型号平台上使用,通过推式计划缓解配套资源紧张状况,通过拉式计划拉动生产准时交付。两种计划都遵循节拍的原则,不同点在于拉式计划关注交付需求,推式计划关注自身能力及储备。通过推拉结合的计划排产方式,在没有大规模增加投入的基础上,有效提高了产品任务相对均衡的准时交付率。


                  
              四、自主开发生产计划管理信息系统,建立生产任务平衡法则
              1. 依托 CPS,实现多层级精准计划下达
                   昌飞公司构建了技术状态控制、指令编制、生产信息收集子系统,逐一规范生产计划下达所需信息输入来源,并构建生产计划下达的信息化平台,在计划管理过程中提高计划下达的科学性、准确性及可执行性。按五年排产规划组织确认通用平台,预先投产同一平台多构型通用零件,按一定批次一定生产节拍提前进行储备,作为通用生产计划投产。根据一级网络图计划中的部装、总装、试飞交付计划,由技术部门组织构建MBOM,生产部门依据MBOM倒排零组件生产计划,并给出一定的提前量,剔除通用部分后,作为专用件生产计划投产。通用件和专用件构成了整机完整生产计划体系。
              2. 创建适合车间特性的多种平衡法则
                   平衡法则的应用根据不同车间类型和产品分类评估,确定最优评估方法,或多种方法互相印证,得出最佳评估结果。
                   第一,指数平衡法。将下达零件生产计划转化为定量的生产效率指数。生产效率指数=当期车间任务数/车间总人数/(车间对应的基数)。将剩余的生产任务按一定规则转换为任务指数,得出全年剩余任务量,按节点的分布得出每月任务量;根据单位日能力指数(车间历史周能力数据积累,取相对饱和任务且产能集中释放周期,如每年的10〜12月的日平均值)及公司年历的月工作天数,得出每月的产能(月产能=日能力指数×月工作天数),将每月的任务量与月产能对比分析,需考虑未下预估指数、预留能力等最终得出最优评估结果。
                   第二,项数平衡法。主要针对批量生产的产品,单件生产与批产时间差别不大的评估方式。对历史项数进行综合分析,确定项数交付能力,对产品而言需按合批的项数进行汇总,用总体的合批任务数与交付能力对比进行可行性评估与预测,主要适用于钣金类车间。
                   第三,工时平衡法。主要是对车间专业性较强、工序单一的车间,按照工序总体工时和历史完成工时的评估,对生产任务进行平衡的方式。与指数平衡法不同的是,工时更专注于对工序的能力核算,需抛去辅助工序工时,针对机加车间评估设备的有效工作时间,按设备分组对任务完成的可行性进行评估与预测,主要适用于机加车间和瓶颈工序车间。
                   车间将年度生产计划任务对应的生产效率指数按月均衡分布排产,削峰填谷,对于无法均衡排布满足交付节点的生产任务,可由车间提出外协申请或技术提效等措施。若仍无法平衡,则返回上级计划平衡。
                  
              五、构建作业计划均衡排产及管控模式,确保生产线快速流动
              1. 开展四周滚动生产准备核查
                   为了保证生产准备的及时性,建立了零件加工周期数据库、零件经济批量数据库,昌飞制造系统自动根据零件的交付节点和加工周期推算出最晚生产准备核查节点。车间计划员需在最晚核查节点前启动生产准备核查,系统自动按零件经济批量核查工艺状态、工装工具、原材料库存及下级配套零件的条件。不具备条件的则自动将问题反馈到现场问题系统,系统会提醒相应部门进行问题处理,以实现事前管控;具备条件的由车间计划员启动零件投产程序。
              2. 提升物流周转效率
                   通过对一线工人的工作时间分布研究,发现一些不必要的浪费,如生产准备不充分、多余动作等。
                   为让生产实施效果最大化,必须提升物流周转效率,减少零件由于周转或生产准备不足等导致的交付节点超期。推行基于配送的6S管理,在原有的6S定置管理基础上,针对单位现场,以配送为中心,围绕物流规划生产现场布局。设计功能区,应用可视化标识,实现“物流、人流、信息流相统一”,提高周转效率的同时拉动背后“看不见”的管理。
              3. 推进车间均衡排产
                   车间对平衡后的生产计划组织生产,要根据各车间现有生产能力进行测算,依据生产任务总量及车间生产能力制定周生产任务量。通过对班组或工序生产能力进行量化评估,将不具备生产条件的任务剔除后,按班组或工序生产能力等平衡模型编排周生产作业计划,并下发各班组(含下料计划、配送计划和生产计划等),对局部超出生产能力的计划需制订工序外协计划。通过不断对年度、月度任务的平衡来控制周作业计划,将目标任务波动幅度控制在20%以内,保证车间能够进行均衡生产。
              4. 建立现场问题处理机制
                   车间将周生产作业计划下发到相应班组并进行考核;班组长按该计划组织生产,车间调度员按该计划跟踪进度,对加工中发生的现场问题,依靠SQCDP看板快速暴露问题,通过规范的分层例会制度及现场问题管控平台,拉动相关部门解决现场问题,减少生产停滞,让生产线快速流动。昌飞公司按生产各环节的特性建立多套问题信息化管控系统,并建立相关标准,以明确相关单位工作职责,规范现场问题处理流程。如《遗留工序管理规定》《公司现场问题处理及归零考核管理规定》《遗留计划管理规定》等执行过程中的问题处理机制。
                  
              六、健全检查与考核机制,实现全方位生产计划管控
              1. 建立生产准时化内审机制
                   运用质量体系审核理念和方法,建立了一套针对管理的自我控制与持续改进机制,即准时化内审机制。内审机制按照内部制度编制的规范程度、执行效果、改进效果等分为达标、铜牌、银牌和金牌四种评价等级。每年一次的内审,主要检查车间的体系制度和流程是否存在问题,车间是否执行文件制度、执行体系出了什么问题。通过几轮的检查与考核,使车间生产机制得到了不断改进和完善。
              2. 设立车间综合效率指数 KPI
                   通过设立“综合效率指数”来反映人均工时(效率)增长水平。通过对各车间历史效率曲线及未来任务量的分析,按一定的增长率确定各车间生产效率评价标准。综合效率指数是基于生产制造过程实施条码计奖,每个零组件被赋予与工作量匹配的奖金数,人均计奖额的增长幅度可以等同于人均工时增长幅度。单位时间内人均完成的工作量越高,则综合效率越高。
              3. 设定车间刚性计划完成率 KPI
                   通过对各车间历史完成率曲线及未来任务量的分析,按一定的增长率确定各车间的评价标准,保证了零组件的准时配套。刚性计划准时完成率=当期准时完成数/当期应完项数。通过综合效率指数、刚性计划完成率等 KPI主要生产考核指标(约占总量的50%),来多维度监督与考核车间计划执行情况,促使车间既要保证生产任务量,又要保证生产任务准时完成。
              4. 开展个人效率与组织效率的综合评价工作
                   一是推行计件制的个人效率评价体系。公司将工时细化到每个零件的每道工序或者装配站位上,一线工人所加工的零件按条码工序实行实时进程计奖,提高了工作积极性。通过信息系统实时统计个人天、周、月或年生产效率,就能对车间的整体生产效率进行评价与考核,这种评价与考核能促使车间充分发挥产能水平。
                   二是通过断线计划管控提升配套水平,保证组织效率。为防止车间因零件不及时交付导致生产节拍的停线,昌飞公司建立了一套断线管控考核机制。即按装配实际需求节点,将可能影响节拍生产线停线的零件纳入断线系统跟踪管控,若超期未完则对车间进行严厉的经济处罚,该机制使得装配车间的准时配套率从97%左右提升到100%。
                  
              七、树立A、B流程的理念,推进生产计划体系持续改进
                   昌飞公司用准时化理念来设计科研生产流程,把执行流程归类为“A流程”;把持续改善、实现价值最大化的优化流程归类称为“B流程”。A流程是被动解决问题,属于拉式,A流程主要是科研生产单位(技术人员)做的。B流程是主动发现、提出问题(差距),并改善,是自主式的,属于持续改善流程,是实现价值最大化的流程,主要是职能部门做的。通过 A、B流程的理念导入,推行全员持续改进改善,以减少和降低任何环节的浪费。
                   昌飞公司统一数据源的信息化系统,提供全面的生产及辅助信息,构建信息分析平台,制定详细的分析策略对生产运营情况进行“诊治”。在某个区域出现问题,不能只看指标本身,还需使用数据分析查找问题根源,给出对应的解决策略,以达到处理问题、解决问题、持续改进的效果。四级计划体系的构建是运用B流程理念的持续改进过程。通过各级之间的能力平衡,对计划执行结果进行预测性分析,并制定相应解决措施,由事后解决转化为事前预警。通过对车间综合能力的分析,确定瓶颈,制定技术攻关方案,满足生产需求。
                   计划执行过程中出现的现场问题,通过数据的收集、汇总、分析,发现问题背后的问题,组织团队运用SWOT等分析工具,查找业务短板,通过职代会KPI、自主KP1,持续对均衡排产与管控体系进行优化。营造B流程改善氛围,进一步提高工作效率,从而提升生产效率,实现均衡生产、准时交付。如近几年持续改进优化了“生产车间的交付层级及指挥调控方式”“均衡年度生产计划的滚动模式”“结合综合内审完善车间计划检查体系”等。■


              本文系第25届全国企业管理现代化创新成果
               

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                封面文章
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                方法
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              ·企业如何加强诚信建设(2020-03)
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              ·中小企业自主创新可行性分析(2020-02)
              ·阳明心学打造当代心力(2020-02)
              ·闲置专利的唤醒与使用(2020-02)
               
               
               
               
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