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精益思想之于MES的幾點思考

作者:摩爾元數發布時間:2019-03-09 16:19:05瀏覽次數:0

  不管是數字化轉型還是智能制造,精益生產方式都是重要的基礎,也是值得思考的。

  精益思想的核心是: Just In Time(JIT),翻譯為中文是“旨在需要的時候,按需要的量,生產所需的產品”。因此有些管理專家也稱精益生產方式為JIT生產方式、準時制生產方式、適時生產方式或看板生產方式。

  (1)MES語境下,需求拉動的新內涵

  精益其實體現了一種逆向思維,按照需求拉動來規劃生產的運行,比如以用戶需求為起點向前拉動,推動了MTS(庫存)、MTA(裝配)、MTO(訂單或生產)、MTE(設計)等生產組織方式的轉變,比如在具體生產中,按照后序向前序拉動生產的方式,消除浪費和提高準時性。

  對于MES而言,應該分析業務鏈條或網絡中關聯關系,理解彼此的需求-供給關系,從按時、按需的角度,保證業務的順暢銜接。

  從總體角度,生產計劃作為MES運行的指揮中樞,是生產進度執行、物料物流配送、質檢環節介入等有序、協調運行的控制中心。計劃是需求牽引的源頭,庫存部門應該根據計劃進行物資保障準備和及時配送、質檢根據計劃進度按時介入接續,生產進度按照計劃的指令次第執行。

  假如沒有生產計劃,庫存部門就無法知道何時應該向何地提供什么樣的資源,車間里經常出現的“每個工人都有自己的刀庫”現象,很大程度上是庫存部門無法有效的了解生產計劃,而只能被動和盲目的進行物資準備。

  假如沒有生產計劃,質檢部門就不能及時掌握自己的任務節點,更無法統籌考慮質檢資源和人員的分配,下游工序環節,其實一個需求方,就無法有效的實現對質檢工作的拉動。

  需求拉動在MES語境下的含義,在這個偏宏觀的層次,我認為是逆向理解、正向執行。

  上面只是重點說了生產計劃的核心中樞與牽引協調的案例,但從MES業務鏈條或網絡關系中,上下游的關系也都可以理解為供應與需求的關系,大家都可以進行具體的擴展分析,不再贅述。

  具有了這種基本的認識,就可以從有效提升供應業務環節的執行效率、效果的角度,完善和優化MES中的各個業務節點的功能、信息、操作等,從而向著精益業務管控的方向邁進。

  (2)多品種變批量混流生產方式下,精益生產運行保障措施

  前兩天在“機智讀者群”里討論了一個問題,多品種變批量混流生產方式下,如何實現精益拉動的看板生產?

  一般現在資料中關于看板生產的介紹,基本都是講解后序需求如何反饋給前序、看板如何設計、看板如何流動等,但似乎隱含的生產背景或者所見到的舉例中都是面向單一品種生產周轉的。

  這個方面,我有兩個理解

  一是偏表面的理解,即保證看板運行機制,屬于“形似”的范疇

  一般而言,在MES中通過APS生產計劃,下發派工單進行執行,也即規定了每個訂單工序的時間、資源、數量等因素或信息,從計劃的角度也約定了各個作業之間的前后關系,尤其是時間和數量的限制,也可以認為具有供應-需求的關聯關系。

  但想來有人可能會說,這是牽強的解釋。那如果在APS中排產,引入倒排的約束,將精益看板拉動的思想轉化為工序作業的關聯約束,是不是就可以認為是支持精益生產了呢?在這種方式下,看板其實只是一種執行手段而已,其本質上,跟一般企業里面的派工單感覺沒有什么區別。

  二是抓住精益的本質,即保證精益生產的效果,屬于“神似”的范疇

  先說個簡單的。精益生產中經常提快換工裝,減少生產的切換時間。這個在APS中,可以通過小訂單的合并減少生產切換以進行有效的規避,就是說:考慮訂單所用資源夾具的相似性,部分犧牲訂單優先級或精益0庫存,實現更好的資源利用率或達成某種批量生產的效益。

  再說個復雜的。精益生產中經常提到一個流甚至單件流,可以有效的提高生產效率和保證質量一致性(因為所有的生產條件都處于的連續運行且沒有變化的狀態)。這個問題的本質其實是資源配置問題,對APS提出了更高的要求。

  對于多品種變批量混流生產而言,面向精益生產的目標,其實屬于柔性背景下如何提高生產效率的問題。單元化生產是一種大家可以想到的生產方式,考慮交貨期就不會提前生產,單元內流式周轉可以保證精益0庫存。但面向單元化模式的生產任務和資源的動態配置,是一個非常復雜的問題,涉及到任務驅動的單元構建、任務變化下的單元演變等技術與算法,其目的是通過動態邏輯的單元化生產,使得某個訂單或產品具有特定時間段內“短線”/“專線”的小流水生產特點。太技術性的東西就不多講了,筆者對此思考、研究和開發有一定經驗,有需要的可以單獨探討。

  如果產線上只生產一種產品,那整個產線就可以看做一個單元,工件在單元內進行流式生產,既有效率又有質量保證。大部分技術資料上基本都是這么講解的,理解原理還可以,但在目前多品種變批量混流生產的背景下,其實屬于脫離目前的實際或者避重就輕,讓企業操作起來,還是無從下手的。

  精益生產是企業應該追求的生產方式,具有豐富的內涵。筆者只是就精益生產中宏觀理解層面的“需求拉動”,以及運行過程層面的技術保障等方面進行了初步思考,其他還有很多的結合點和應用場景,后續再寫吧。

  同時,可能因為筆者重點從事APS方面的研究,因此思考的側重和所舉的例子也多與排產調度相關,也許有失偏頗之處。

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