基于精益制造的生產執行系統庫存管理設計

孫力群 宋文文

摘要：面向精益制造理念的生產執行系統mes為生產型企業集約經營創建管理平臺，企業的生產經營流程得到極優化的設計，該文以參與實施的項目為載體，分析說明了在生產執行管理系統中，庫存管理的設計理念與目標，并依據目標，設計了物料和產品庫存管理的自動化和精細化流程，實現了全流程數據追溯。特別是使用了靈活的入庫、出庫匹配策略，響應了可能發生的各類庫存物料和產品需求變化。

關鍵詞：精益制造;生產執行系統;系統設計;質量檢驗;庫存管理;出庫管理

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）33-0295-02

1精益制造庫存管理的總目標

精益制造的目標是在生產及其過程各個節點環節，以效率極限優化、自我感知的方式動態實現“無等待”概念的理想化生產流程。而庫存管理作為各類生產資源供給和產品輸出地，它在時空上與整體流程的流暢銜接，事關精益化生產流程能否實現的關鍵環節。庫存管理流程與其他流程的協作關系見圖1。

在多品種、小批量制造企業的實際生產過程中，產品多種多樣化、產品結構各異，各個生產環節很難精確、及時地完成各自的生產任務，影響后續生產過程。同時，因原料供應、產品需求經常不確定，生產連貫性不能總是實現。實際企業庫存一般不可能為零，只能以成本和效益最優化條件下，維持安全庫存是現實目標。

2入庫檢驗管理設計

1）產成品檢驗。企業在生產過程中產品質量檢驗，簡稱生產檢驗，是指生產企業內部的檢驗，又稱生產方（或第一方）檢驗，它是企業生產活動的重要組成部分。只有檢驗合格的產品才能待裝入庫。入庫前檢驗的記錄格式可為，產品名稱和規格相關信息，送檢和檢驗的時間，送檢和檢驗數量，合格數量，自然和非自然報廢數量。允許未通過檢驗的產品報廢入庫或重新排人工序中返工。

同一個生產任務單，產品可能在時段上分批產出，系統支持同一任務的分批檢驗，可按批次和任務單自動計算統計檢驗結果。檢驗合格產品進入包裝流程，狀態變換為待入庫狀態，按照先后順序自動排隊。

2）采購品檢驗。采購品分行政采購物品和為經常性生產的備庫采購，檢驗合格后允許物品入庫。采購入庫前檢驗的數據格式與生產檢驗大致一致。另外還可包括關聯的采購訂單數據、供貨商數據，檢驗合格情況數據。

系統具有請檢事件主動提醒功能。檢驗合格產品自動進入待采購入庫隊列。檢驗和人庫貨品綁定，杜絕未檢驗產品漏入庫情況。同一采購訂單的物品可按不同批次檢驗，并實時更新采購訂單質量數據和已到貨數據。一個訂單或訂單內每個項目完成所有批次檢驗后，該單元的狀態由待檢驗轉為可人庫。

3）質量管理。分析統計檢驗歷史記錄，為優化生產和供貨質量提供數據依據。統計各類產品歷史期間的生產不合格率，按不合格率排序瀏覽，統計自然報廢和人工報廢不合格率。按產品，工序，操作人員查詢不合格明細情況。查看供應商的供貨質量情況，按供應商供貨不合格率排序瀏覽。

3出入庫管理設計

1）采購入庫。采購訂單的入庫檢驗完成后，合格貨品可接收入庫。系統更新采購訂單的實際接收數量，不足的可選擇生成補單操作。

采購訂單入庫數據主要項目可包括采購訂單數據，貨品及其型號規格，入庫時間，實際入庫數量產品，入庫地點數據。待人庫的采購訂單按檢驗完成順序形成隊列，倉庫端瀏覽選擇確認執行入庫操作。某項貨品庫存記錄的主要內容為貨品編碼，品名和型號規格，現有庫存數量，安全庫存數量下限，安全存庫數量上限。

由于各種限制，同一采購訂單可以采購項目為操作單元，按項目入庫。甚至同一項目也可分多批次人庫。分批次入庫時，實時更新該訂單人庫項目、入庫地點和入庫數量等各種明細及時掌握相關進度。各采購項目有獨立狀態標志，標識本項目是否已人庫完成。一個訂單所有采購項完成入庫后，整個采購訂單處于已完成人庫狀態。采購貨品全部人庫的標志是倉庫的實際接收數量與采購訂單的檢驗合格數量相同。每輪入庫操作會更新該貨品的庫存記錄。

2）生產入庫。檢驗合格，完成包裝的成品入庫。倉庫端接收（待）入庫記錄執行入庫操作，入庫操作會更新該產品的庫存記錄。

（待）入庫記錄主要內容包括，產品品名及型號規格、銷售訂單號，非訂單生產的按生產計劃編號、人庫數量、人庫時間。入庫數量初始默認等同于檢驗合格數量。

生產入庫可以不是實際產成品入庫操作，對于流轉速度比較高的企業來說，即銷即產即走的狀況下，人庫可以是邏輯入庫，流程形式上有要求，但實物未人倉庫而是直接發貨。

3）生產領料出庫。生產管理部門派送開工領料申請單，倉庫依據申請單備料發料，生成領料記錄。

領料申請數據可各項目可為：生產計劃和生產任務的編碼，開始生產時間，生產產品的相關數據，物料品名和規格，預計領料數量，實際領料數量，領料時間。

領料申請單中的物料種類和數據可自動生成初始值，系統會根據bom清單自動計算。在生產端，領料申請單自動創建，電子記錄派送至倉庫。倉庫端依據一定策略，對領料申請執行出庫操作。

入庫和出庫在一般意義上都有同一個關聯事項，如為某個生產訂單備料入庫，然后生產任務發生時領料出庫。在精益生產模式下，追求全流程可追溯是應有之義。即為誰入庫，就由誰領出庫。但在實際生產條件下，這是理想狀況，因此設計了如下的匹配策略。

領料出庫時按物料按來源可分為：為生產訂單直接準備的物料，如采購入庫;未被任何生產訂單關聯的物料，如經常性生產備料;領用與其他生產訂單關聯的備料，例如交貨期比較緊張或客戶優先級比較高;上一個類型的衍生是領用其他生產訂單專門采購的物料。

這四種領料出庫對應模式由一般到特殊，當領用庫存物料不足時，系統可自動組合這些策略，直到滿足數量要求。用戶可直接接受或調整。這樣既能保證人和出為同一來源，也能適應優先級不同情況下的領料需求。

4）銷售出庫。銷售部按照客戶訂單交期進行產品發貨處理。支持一個訂單的分批發貨。訂單產品中成品外購，生產自制兩類都需先邏輯人庫（可能不進行實際人庫）后才能銷售出庫。

銷售出庫申數據主要內容包括。銷售訂單號，產品及型號規格，交付時間和出庫時間，出庫和銷售數量。銷售出庫申請可由系統根據交期和產品的邏輯庫存量自動創建。銷售部發送銷售出庫申請至倉庫，銷售出庫申請記錄數據由銷售訂單數據自動生成。

和生產領料出庫的物料來源選擇策略一樣。銷售出庫產品按產品來源可分為：為銷售訂單直接準備的產品;未被任何銷售訂單關聯的產品;使用與其他銷售訂單關聯的產品;使用其他銷售訂單關聯的庫存成品或采購成品或生產成品。

5）庫存實時狀況查詢統計。

查詢統計各成品、物料的期初狀況、入庫記錄、出庫記錄、結余情況。

查詢統計銷售訂單各產品的需求情況，庫存情況，已開始生產可入庫情況，已開始采購可入庫情況。

查詢統計生產計劃各產品所需物料的需求情況，庫存情況，已采購可入庫情況。

查詢統計庫存物品的安全庫存情況。

4結束語

面向精益生產的管理模式，追求維持成本盡可能低的安全庫存，庫存物品時空數據清晰，及時響應、反饋和供給生產端和銷售端需求。本系統的庫存管理模塊在功能設計在貫徹了這一理念，將質量管理、檢驗入庫納人整體流程。生產端產生的物料供應需求，自動分解生成物料清單，實現銷售訂單、排產數據、生產數據、物料采購數據、庫存物料數據的綁定與追溯，并能靈活使用入、出庫匹配策略，響應可能在發生的物料需求變化，為精益制造思想的系統實現打下了堅實基礎。