多品種小批量電子產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃排產(chǎn)研究

李文明

【摘? 要】伴隨當(dāng)下企業(yè)生產(chǎn)模式及技術(shù)的創(chuàng)新，如何提升多品種小批量電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率備受諸多學(xué)者關(guān)注。論文結(jié)合用戶要求與企業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型方向，針對多品種小批量電子產(chǎn)品生產(chǎn)計劃排產(chǎn)中存在問題弊端提出相關(guān)策略、方法和措施，以期實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的柔性化生產(chǎn)，達(dá)到企業(yè)降本增效的目標(biāo)。

【Abstract】With the innovation of production modes and technologies in today's enterprises， how to improve the production efficiency of multi-variety and small-batch electronic products has attracted many scholars' attention. Combined with the requirements of users and the transformation direction of enterprises' production mode， this paper puts forward relevant strategies， methods and measures in view of the problems and disadvantages existing in the production planning and scheduling of multi-variety and small-batch electronic products， so as to realize the flexible production with rapid response and achieve the goal of cost reduction and benefit increase.

【關(guān)鍵詞】多品種;小批量;生產(chǎn)計劃

【Keywords】multi-variety; small-batch; production planning

【中圖分類號】F273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）01-0138-02

1 引言

新時代，我國企業(yè)正面臨生產(chǎn)模式變革與創(chuàng)新，多品種小批量生產(chǎn)模式逐日盛行。本文從多品種小批量電子產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃面臨的問題入手，結(jié)合用戶要求、產(chǎn)品特點(diǎn)，將生產(chǎn)計劃排產(chǎn)優(yōu)化措施進(jìn)行全面闡述，為下一步多品種小批量產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)化管理提供參考。

2 多品種小批量生產(chǎn)模式概述

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，用戶個性化定制需求逐步流行，原有的大規(guī)模及大批量生產(chǎn)模式逐漸被多品種小批量生產(chǎn)模式所取代。首先，多品種小批量生產(chǎn)主要是指在一定生產(chǎn)周期內(nèi)，生產(chǎn)出數(shù)量較少的產(chǎn)品。但其特點(diǎn)為產(chǎn)品種類頗多，主要包括產(chǎn)品尺寸、顏色、規(guī)格、型號、形狀等。其次，多品種小批量生產(chǎn)模式特征如下：第一，相對于大規(guī)模生產(chǎn)模式，其生產(chǎn)效率偏低且生產(chǎn)成本頗高，自動化生產(chǎn)模式形成較難;第二，生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)組織相對復(fù)雜、多變;第三，具有一定的市場占有率及趨勢性，多品種小批量生產(chǎn)模式可以滿足用戶高級定制需求。

3 電子產(chǎn)品生產(chǎn)計劃排產(chǎn)面臨的主要問題

3.1 生產(chǎn)工藝流程相對復(fù)雜

基于多品種小批量電子產(chǎn)品的特殊性，生產(chǎn)工藝流程相對復(fù)雜，這就導(dǎo)致在生產(chǎn)效率方面受到約束。具體如下：第一，隨著電子產(chǎn)品小型化、網(wǎng)絡(luò)化，其功能越來越多，在產(chǎn)品設(shè)計階段要充分分析試驗，既要滿足產(chǎn)品的性能需求又要符合可制造性要求。而在生產(chǎn)過程中又需從物料采購、工藝生產(chǎn)流程、生產(chǎn)計劃等層面考慮，這些因素?zé)o疑進(jìn)一步增加產(chǎn)品生產(chǎn)與工藝流程的復(fù)雜程度。第二，材料缺乏、設(shè)備生產(chǎn)能力落后也導(dǎo)致多品種小批量產(chǎn)品在生產(chǎn)加工上遇阻。電子產(chǎn)品對精度、質(zhì)量、指標(biāo)性能要求越來越高，企業(yè)自有設(shè)備生產(chǎn)能力難以全部滿足需求，需要借助社會外協(xié)生產(chǎn)資源完成，間接導(dǎo)致原本煩瑣的工藝流程更加復(fù)雜。第三，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代快，技術(shù)變更頻繁，生產(chǎn)工藝流程難以固化，結(jié)合電子產(chǎn)品中經(jīng)常出現(xiàn)的元器件、原材料問題，生產(chǎn)現(xiàn)場異常問題頻繁沖擊生產(chǎn)節(jié)拍，擾動原有的生產(chǎn)計劃。從生產(chǎn)周期及生產(chǎn)效率角度考慮，不利于整體生產(chǎn)效能提升。

3.2 任務(wù)單加急情況比較多

由于多品種小批量電子產(chǎn)品的自身特點(diǎn)，存在任務(wù)單加急等情況。單一流水化的簡單流程不能滿足多品種小批量生產(chǎn)需求，需要更為科學(xué)、合理的生產(chǎn)布局，需要對每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)與節(jié)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格管控。但通過分析發(fā)現(xiàn)，部分企業(yè)在生產(chǎn)過程中存在任務(wù)加急等情況，這種加急情況主要以用戶需求為主，導(dǎo)致生產(chǎn)周期與用戶需求出現(xiàn)差異化。具體如下：第一，生產(chǎn)計劃周期緊，在項目論證、產(chǎn)品設(shè)計階段占用時間較多，留給生產(chǎn)加工時間較短;第二，電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝復(fù)雜，流轉(zhuǎn)工序較多，在物資采購或某一個工序出現(xiàn)計劃超期時，需要從后面工藝流程中追回時間;第三，用戶訂單猛增，而企業(yè)沒能構(gòu)建相應(yīng)的生產(chǎn)應(yīng)對機(jī)制，即生產(chǎn)計劃、管理機(jī)制匱乏，難以科學(xué)制定生產(chǎn)排產(chǎn)計劃。

4 電子產(chǎn)品生產(chǎn)計劃排產(chǎn)的優(yōu)化措施

4.1 構(gòu)建MES高級排產(chǎn)系統(tǒng)

結(jié)合電子產(chǎn)品工藝流程及生產(chǎn)計劃要求，構(gòu)建MES高級排產(chǎn)系統(tǒng)，科學(xué)設(shè)計生產(chǎn)計劃排程。該系統(tǒng)主要包括現(xiàn)有各生產(chǎn)單元的加工能力、產(chǎn)品工時定額數(shù)據(jù)分析計算、任務(wù)單數(shù)據(jù)分析、生產(chǎn)計劃自動排產(chǎn)等功能。電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程包括機(jī)加、電裝、防護(hù)、調(diào)試、試驗等，各工種又分為若干生產(chǎn)單元，例如，機(jī)加分為鈑金單元、銑削單元、車削單元、機(jī)裝單元等。為提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)組織扁平化，生產(chǎn)計劃直接下發(fā)到生產(chǎn)單元。電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程由若干生產(chǎn)單元組成。依據(jù)每個生產(chǎn)單元的設(shè)備及人員能力，計算各生產(chǎn)單元的產(chǎn)能，同時，設(shè)備狀態(tài)、人員到崗情況也要納入考慮范圍，動態(tài)調(diào)整單元生產(chǎn)產(chǎn)能。電子產(chǎn)品在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段計算各工序的工時定額數(shù)據(jù)，這是生產(chǎn)計劃自動排產(chǎn)的計算依據(jù)。

4.2 依據(jù)工藝流程自動排產(chǎn)

在應(yīng)用MES高級排產(chǎn)中要對作業(yè)計劃自動排產(chǎn)設(shè)置進(jìn)行完善，當(dāng)MES接收生產(chǎn)訂單后，從CAPP中調(diào)取產(chǎn)品工時定額數(shù)據(jù)，綜合分析生產(chǎn)計劃完成時間與工藝流程，自動生成排產(chǎn)計劃。該種生產(chǎn)排產(chǎn)方式仍然要面臨一些特殊問題的處理：第一，當(dāng)遇到任務(wù)單加急時，提高任務(wù)的優(yōu)先級，在不影響其他產(chǎn)品完成時間的前提下插單生產(chǎn)。第二，當(dāng)企業(yè)生產(chǎn)能力不足或訂單飽滿的情況下，要生成外協(xié)生產(chǎn)計劃。外協(xié)生產(chǎn)計劃分為工序外協(xié)或整個產(chǎn)品外協(xié)。第三，實(shí)時抓取物資采購信息，確保原材、輔材供給與作業(yè)計劃總體實(shí)施進(jìn)度相符，當(dāng)然也可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。物料已齊套或?qū)R套時，適時啟動生產(chǎn)任務(wù)。第四，遇到產(chǎn)品生產(chǎn)異常無法進(jìn)行時，要快速調(diào)整，使生產(chǎn)不停滯，不影響其他產(chǎn)品生產(chǎn)。

由于產(chǎn)品工藝流程復(fù)雜，既要考慮前后各單元生產(chǎn)的順序銜接性，又要考慮產(chǎn)品各零件并行生產(chǎn)。這就對排產(chǎn)算法提出更高的要求，全面提升排產(chǎn)優(yōu)化性，可在多種策略下進(jìn)行自動排產(chǎn)。同時，建議結(jié)合手動調(diào)整，起到輔助作用。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效解決任務(wù)單加急等情況。

4.3 構(gòu)建MES系統(tǒng)供應(yīng)體系

電子產(chǎn)品生產(chǎn)階段一般分為自制件、外購件和外協(xié)件，自制件和外協(xié)件均生成加工計劃控制進(jìn)度，外購件由物資采購系統(tǒng)管理進(jìn)度，要在MES中將兩者綜合考慮，構(gòu)建MES系統(tǒng)供應(yīng)體系。具體如下：第一，對用戶需求進(jìn)行預(yù)測分析，該分析主要是對產(chǎn)品要求及原輔物料進(jìn)行明確。主要包括產(chǎn)品基礎(chǔ)信息、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品特別要求等。然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行成本核算，包括人工成本、生產(chǎn)成本、時間節(jié)點(diǎn)、采購內(nèi)容確定。第二，將所需原輔材料物資采購納入生產(chǎn)計劃，以生產(chǎn)計劃為主，逐一延伸到生產(chǎn)單元、加工工序。所以，采購過程中一定要以生產(chǎn)方案為基準(zhǔn)，將采購計劃與排產(chǎn)方案進(jìn)行融合，二者相輔相成。第三，建立物資儲備體系。做好數(shù)據(jù)分析及挖掘工作，針對特殊器材，提前進(jìn)行采購，提升存儲效能可有效避免因物資緊缺導(dǎo)致的生產(chǎn)停滯。

4.4 構(gòu)建MES生產(chǎn)跟蹤及預(yù)警機(jī)制

首先，要建立內(nèi)部生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控計劃，即生產(chǎn)跟蹤、預(yù)警機(jī)制，將計劃排產(chǎn)進(jìn)行規(guī)范，主要包括：產(chǎn)能相關(guān)計劃、生產(chǎn)日志設(shè)置、排產(chǎn)方案控制、供應(yīng)穩(wěn)定設(shè)計、庫存管控、工藝技術(shù)控制、產(chǎn)品完成設(shè)置、調(diào)整方案等。對每項流程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。其次，建立用戶需求應(yīng)變機(jī)制，對可能出現(xiàn)的需求變化進(jìn)行快速反應(yīng)處理，提升需求更改的時效性。最后，建立MES內(nèi)部生產(chǎn)管理機(jī)制，生產(chǎn)計劃也是管理計劃，缺乏有效管理就無法控制多品種小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量等。因此，從提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量角度出發(fā)，建立內(nèi)部生產(chǎn)管理機(jī)制尤為重要。

5 結(jié)論

本文通過對多品種小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃排產(chǎn)進(jìn)行分析研究，提出其中的問題弊端，主要包括：生產(chǎn)周期及訂單結(jié)果不確定、物料變化及需求較大造成采購延遲等。同時，結(jié)合用戶及任務(wù)要求提出對應(yīng)策略，主要包括：構(gòu)建MES高級排產(chǎn)系統(tǒng)、構(gòu)建MES系統(tǒng)供應(yīng)體系、構(gòu)建MES生產(chǎn)跟蹤及預(yù)警機(jī)制等，為企業(yè)電子產(chǎn)品快速響應(yīng)和柔性生產(chǎn)的效率提高提供參考。

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