制造業車間作業計劃與調度研究（二）

董 鵬，王鐵雁，江 佳，陳龍虎，歐海燕

（1.卡萊（梅州）橡膠制品有限公司，廣東 梅州 514759；2.香港大學 工程學院，香港；3.東風柳州汽車有限公司，廣西 柳州 545005；4.解放軍總參謀部第60研究所，江蘇 南京 210016；5.廣東商學院 工商管理學院，廣東 廣州 510320）

制造業車間作業計劃與調度研究（二）

董 鵬1，王鐵雁2，江 佳3，陳龍虎4，歐海燕5

（1.卡萊（梅州）橡膠制品有限公司，廣東 梅州 514759；2.香港大學 工程學院，香港；3.東風柳州汽車有限公司，廣西 柳州 545005；4.解放軍總參謀部第60研究所，江蘇 南京 210016；5.廣東商學院 工商管理學院，廣東 廣州 510320）

車間作業計劃（Production Activity Control，PAC）是企業生產計劃的最終環節，對制造領域的經營管理效率起著支撐作用。針對當前企業存在的諸多問題，在系統分析了作業的特點以及對PAC編制的來源及過程的總結基礎上，科學歸納了制造業PAC與調度流程，并給出了相應的評價標準和調控措施。

制造業信息化；車間作業計劃；車間調度；評價指標；制造業

表2 PAC指標體系

5 PAC的異常處理與調控

5.1 生產過程中的異常處理

在實際生產中很多影響PAC正常執行的不確定性事件(如表3所示)將使確定的調度方案不能正常執行，此時企業需要重新安排調度。在修改PAC時，應著重考慮以下因素：是否影響用戶的服務水平，成本是否增加，PAC的可信度是否嚴重下降，企業環境和市場變化是否頻繁、迅速。車間調度要及時了解這些影響因素，組織有關部門和人員降低這些不平衡因素的影響，保證PAC安全運行和按要求完成。

5.2 PAC實施的進度控制

車間的生產管理主要集中在計劃與控制兩個方面。生產控制是對生產的數量和進度的控制，主要包括車間調度、生產作業核算和在制品管理等內容。作業控制的內容很多，可以歸納成三條：進度控制、在制品控制和能力負荷控制[8]。進度控制和在制品控制主要靠計劃手段實現，能力負荷控制主要靠調度手段實現。生產控制的步驟主要包括確立標準、衡量績效和糾正偏差三個階段。生產計劃調度與控制的目標是通過對制造過程中物料的合理計劃、調度與控制，縮短產品的制造周期，減少在制品，提高生產率，其工作要求具有計劃性、統一性、預見性和及時性等特點。生產進度控制的主要內容包括投入進度控制，出產進度控制和工序進度控制，其中出產進度控制有利于出產進度的順利進行，追蹤投入進度和工序進度，及時掌握出產信息；工序進度控制可以保證生產連續性，適合周期長，工序多的產品。從均衡生產角度出發的基于產出速度的生產思想，可應用于制訂作業計劃 (即投料順序安排)、進行車間調度及應對不確定因素等方面；從動態思想角度考慮作業計劃，解決靜態計劃與動態調度間的矛盾。目前企業常采用的生產進度控制措施主要有：

表3 生產過程中的一些基本不確定性事件、產生直接影響及所采取策略

（1）保持足夠庫存量。這種措施簡單、有效，但占用大量資金、造成庫存損耗，還會掩蓋管理中存在的問題。

（2）異常原因分析、追查。針對異常提出對策、改善重點，設定異常表單，召開異常管理會議檢討異常現象，并通過部門協調方式獲得較圓滿的處理對策并確保實效；定期分析生產異常所費成本并探討潛在原因，研訂出永久性處理對策并通知相關部門及人員執行。異常處理的最大挑戰是如何適應持續不斷的變化，否則容易出現參數設置不當，造成資源利用不合理，優先級沒有得到有效控制，生產工藝不夠合理，無效作業過多，提前期過長等問題。要解決實際生產中因各種影響因素導致訂單延期的問題，生產部門可以采取工序重疊或縮小工序間隔時間的方法，其中工序重疊(并行加工)不是等到在一個設備上加工的所有零件都已經完成以后再將它們運到下一臺設備進行后續的加工，而是在部分零件的加工以后就將它們運送到下一臺設備 (有時事先還需要進行檢驗)，并在那里立即開始下一道工序的加工，但采用工序重疊的方法將會增加額外的運輸費用，并需要有關部門加強生產監控。由于車間調度與管理工作實現了計算機管理，通過對生產過程進行合理的組織，可減少成品、半成品存量，降低浪費。同時，大量的統計工作和信息傳遞工作由計算機完成，可節省部分管理費用，提高了管理的科學性與有效性。當生產進度落后時，能及時主動地與有關部門商量對策，協商解決辦法，并采取行動加以補救。生產過程錯綜復雜，要使PAC得到貫徹執行，達到預期目的，還需要生產管理人員不斷進行綜合平衡和調整。

（3）加強工裝管理，制訂預防性維修計劃（PM）。企業應對生產中容易出現的非正常停工、影響正常生產秩序的環節制訂預防性措施，包括生產流程中工藝路線長、工序復雜的零部件；加工精度高、難度大和廢品率高的工序；故障發生頻繁或負荷率特別高的設備等，一方面通過建立嚴格的PM制度，做好設備維護保養。在企業生產實踐過程中，需要對生產流程中的某些關鍵環節制定預防措施，把可能發生的問題在產生之前解決。將關鍵設備的計劃與基于設備狀態的PM進行同步與協調，在制定PAC的同時考慮設備的預防性維護，達到整體設備效能（OEE）最高的目標。關鍵工序的監控目的在于創造良好的工作條件，排除干擾因素，保證生產進度嚴格按照計劃進度進行，非關鍵工序的監控旨在控制作業開始時間和完成時間，避免因非關鍵工序的延期影響關鍵工序的作業。另一方面提高搶修技術，縮短搶修時間，通過加班趕工來彌補因各種原因造成損失，保證PAC如期完成。對車間內設備位置進行研究分析，使其與所生產的產品規格相對應，減少物料流動的時間和距離，認真進行工序研究，實現各工序間生產能力的相對平衡。另外，加強工藝技術管理，加強事前預防和事中控制，隨時糾正、消除不規范操作和工藝缺陷，減少因處理工藝問題造成的時間浪費。

（4）采用技術措施。壓縮關鍵路線工序作業時間，節約成本，如改進工藝方案、合理劃分工序組成和改進工藝裝備等。在網路計劃的優化方面，著重從時間優化和成本優化上下功夫。一方面在人力、材料、設備和資金等資源有保障的前提下，尋求最短生產周期，改變銜接關系，組織平行交叉作業，優先保證關鍵活動上的人力和物力；另一方面找出時間費用較少的方案，達到節約時間，降低成本的目的。企業在調整工序仍未達到客戶的交貨期要求時，需要與客戶協商延長交期，然后采取組織措施，在工藝流程允許的條件下，對關鍵路線上的各關鍵工作組織平行作業或交叉作業，合理調配工作人員，利用時差，從非關鍵路線上，抽調部分人力集中于關鍵路線。實踐證明，抓住關鍵環節對建立班組生產秩序和加快生產進度有重要作用。

（5）PAC控制方法。生產進度控制的方法主要有平衡線法、圖表控制法和準時制控制法等，這些方法具有不同的特點和適用對象。但在制訂作業計劃時以上方法均沒有考慮系統瓶頸，當出現瓶頸發生漂移等異常情況時，沒有相應的應對措施，因此無法真正意義上實現均衡生產。在車間作業控制系統中，需要依靠計算機的快速計算能力，采用一些優化規則來編排合理有效的PAC，作為生產技術準備、任務及作業安排工作依據，使制造企業的各環節有條不紊圍繞其運轉。在不增加設備的情況下，通過快速換模(SMED),發揮柔性生產系統的作用，對所有設備能生產的產品規格做好規劃，及時調整，更換工裝，發揮現有設備的能力，減少生產準備時間以縮短生產周期。

（6）加強人力資源管理，實現人員的充分配置，把人員因素的影響降到最低。對員工進行技術培訓，達到一人多能，實現崗位間的互換，以應付緊急情況；完善班組間、工序間的績效考核，結合績效對員工進行必要的崗位調整與補充。

（7）偏差控制。在實際生產過程中還需對生產偏差進行管控，當實際完成情況與計劃偏差較大時，應及時采取有效的糾正措施，使生產過程處于受控狀態，保證作業計劃目標的順利實現。要解決PAC的實施過程中，由于某些不確定事件破壞PAC中原有平衡的問題，則需對PAC進行全過程控制，監督檢查取得實際生產進度與計劃偏離的信息，利用偏離的信息進行分析，采取糾正偏差的行動，及時調整、校正生產進度。具體來說，將實時監控的數據與計劃數據進行對比，評價執行的偏差，確定是否對PAC進行滾動。具體方法是:設某一天實際加工的工序總數為nR(nR由對監控數據的統計得到)，其中與計劃吻合的工序數量為nS，則執行的吻合率可表示為[9]:

設定一個偏差率門檻值，記為[σ]，當 σ>[σ]，對PAC進行滾動，否則仍然維持原來的計劃。充分利用監控數據，根據執行的偏差率定量地決定是否進行作業計劃的滾動，相應地確定日程作業計劃的時間長度。由此可見，PAC具有動態性[10][11]，主要表現在兩方面：一方面由于車間生產過程中出現的如訂單改變和下達時間、機床故障等各種擾動和變數，使PAC必須隨之實時地滾動才能保證計劃的準確性和可行性；另一方面PAC的制定受產品工藝方案的制約，只有充分考慮產品的多工藝方案，才可能保證制定柔性的PAC。當需求變動時，要分析變動計劃的限制條件和難易程度，確認訂單和下達訂單系統都不能自動修改，保持計劃的穩定性。修訂計劃應該嚴肅認真，并且按照程序進行，只有生產計劃系統才有權利對計劃進行修訂，未接到正式修訂的計劃之前，各車間部門無權改變原計劃。

6 結語

本文針對當前制造業PAC與調度存在的問題，主要做了以下工作：①為企業提供了良好的生產作業制定思路，使企業制定出合適的PAC。②提供了準確、及時的車間作業調度策略，確保企業生產系統的高效運行。③應用了先進合理的車間作業調度方法，合理配置各種資源，通過優化作業安排與調度方法的結合，提高制造系統的運行效率，滿足客戶的要求，增強企業在市場上的競爭力等。未來車間管理將更多地涉及管理與科學技術和工程問題的綜合處置與協調等方面，因此，加強PAC優化車間管理可以使企業利用有限的資源和生產能力，靈活地運用各種優化方法，從而更合理地安排生產，以取得企業效益的最大化。

（致謝：感謝廈門理工學院蔡清毅教授、安徽亳州師范高等專科學校張鵬飛教授、西安交通大學管理學院王鐵山博士、南京航空航天大學民航學院周薔博士、河北華北石油工程建設有限公司陳玉杰工程師和卡萊公司計劃部團隊對本論文提出的寶貴意見）

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Manufacturing workshop production activity control and scheduling research

DONG Peng1,WANG Tieyan2,JIANG Jia3,CHEN Longhu4,OU Haiyan5
（1.Carlisle（Meizhou）Rubber Manufacturing Co.,Ltd.,Meizhou 514759,Guangdong China;2.Faculty of Engineering,University of Hong Kong,Hong Kong China；3.Import and Export Department,Dongfeng Liuzhou Motor Co.,Ltd.,Liuzhou 545005,Guangxi China;4.No.60 Research Institute of General Staff Headquarter of Chinese People's Liberation Army,Nanjing 210016,Jiangsu China;5.College of Management,Guangdong University of Business Studies,Guangzhou 510320,Guangdong China)

The Production Activity Control（Production Activity Control,PAC)is the last step in manufacturing plan for the enterprise.In view of the current problems in the enterprise,the characteristics of the operation process have been analyzed.On the basis of summarization of source and process of PAC,the PAC and scheduling process in manufacturing workshop have been summarized scientifically.The corresponding evaluation standards and control measures have been pointed out.

PAC;Workshop scheduling;Evaluation index;Manufacturing industry

P791

A

1672－0121（2012）03－0102－04

2011-11-17

董 鵬（1980-），男，APS研究員，從事生產計劃與調度、供應鏈管理等