精益实践与信息化
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第7章 ERP与精益制造

5.1 在ERP里如何实现精益生产

5.1.1 设置符合精益环境的物流

要更好地实施精益,就必须对你的生产线的布局进行优化,即流水线化。流水线的设计考虑为U型,以增加布局的灵活性。流水线要尽可能短,以减少运输时间。供应链的连续性是从供应商到经销商、客户。对生产线要考虑混合模式的能力均衡,即节拍与平准化。

5.1.2 设置符合精益的BOM和工艺流程

精益反映在BOM和工艺流程上是用ERP的虚项逻辑来扁平化BOM,消除损耗率和缩短提前期,减少不必要的中间库存。对制造单元的设计是以产品为中心设置装配线,逐渐改变布局,重点解决换装时间、准备时间。ERP提供了强有力的资源清单BOM来处理流水线制造,每个资源都可以反映一个制造单元、一条装配线或一组人员和设备。

5.1.3 管理符合精益的需求

一些企业是BTO的生产环境,ERP提供简单的客户订单录入和发货。你可以配置客户独一无二的订制需求,客户订单驱动生产订单,可以用EDI和Web技术自动处理客户订单。

通过对计划时界、需求时界的设定来处理是按预测拉动需求,还是MPS拉动装配计划,还是预测拉动提前期长的采购,还是实际订单拉动生产订单。生产线排程(Line Scheduling)采用多品种混排的日产出计划,再辅之以RCCP粗能力计划分析。

5.1.4 管理符合精益的采购流程

用ERP的一揽子采购订单结合看板来补充需要的物料,物料可以直接送到车间仓库或主仓库,针对一揽子采购订单产生一个下达的看板,并进行无纸付款。与供应商结合成战略同盟,做出供应商交货计划、外加工计划,并对供应商进行评价。

计划批量参数的目标和精益目标并不矛盾,它是帮助你达到精益目标的可行方法。大部分企业采用简单地改变MRP参数的方法来实施精益,以提高下达订单的频率,由此改变在生产控制和采购中需要的巨大工作量。事实上,对公司几万的物料或提前期长的物料,如进口采购,都进行看板管理是不现实的。

5.1.5 管理符合精益的生产计划流程

无订单生产环境需要有节拍的生产需求和简化的业务流程。ERP自动产生生产计划来满足需求。最终装配计划通常用电子看板来拉动物料。ERP也能产生对分装配线的计划或对实际需求事先建立生产需求。

ERP作为核心的业务系统,记录接受库存的物料或工序间完成的数额。此信息可以用于条形码或其他数据采集系统。ERP可以采用装配拉式倒冲材料,也可以采用工序拉式倒冲材料,倒冲点可以指定库位、装配线、制造单元、车间库位。

5.2 MPS和看板结合应用

5.2.1 主计划MPS和看板的结合比较

对的说明:剩余预测是预测减订单;累计预测精度是累计的订单/累计的预测;未完成库存是上一期的预计完成库存;预计完成库存是未完成库存+主生产计划MPS-预测;MPS实际完成库存是上一期的MPS实际完成库存-订单+主生产计划MPS。Kanban完成库存是上一期的Kanban完成库存-订单+看板。

每周对主计划MPS和看板进行分析,也就是监控预测和实际订单的差异来调整主计划MPS和看板数量。一般来说,每天监控,每周或每月调整一次看板数量。

5.2.2 平衡主计划

一般来说,每天平衡主生产计划,每周调整以适应预测需求的变化。

5.2.3 合并的销售订单

对于按单生产的物料,通过汇总每天的订单来分析供应,做出相应的主生产计划。

5.2.4 维护库存水平

库存水平的分析。

是对库存水平的分析,预计库存是MPS-预测;MPS实际库存是MPS-订单。通过预计库存和MPS实际库存对比分析MPS和预测的合理性。如果预计库存过高,说明预测过高。如果MPS实际库存过高,说明主计划过高。

5.3 MRP和看板结合应用

看板系统和传统的MRP计划系统的主要不同点是看板系统是由实时的事件驱动信号控制的价值流。而传统的MRP系统是由非实时运行计划控制的价值流。MRP的每次计划运行时,将计划订单转成生产订单、采购订单、分销订单的计划下达日期和接收日期来帮助计划员决策,主要基于改变的优先级、供应商的交货延迟、超出的报废、机器故障等来重新排定计划。但是MRP系统的反应却是缓慢的、期间的。

因此看板系统适用于流水线,零件的需求是由看板和生产线平衡参数来决定的。然而,MRP可以用于对长提前期的物料产生计划订单或基于预测的需求。MRP计划可以说是一个准备计划,而执行是通过看板实时信号来控制的。

5.4 传统精益的局限

现在,传统的精益也面临着挑战。当物料预测变化、当BOM变化、当物料移动路径变化、当包装数变化等情况不断发生时,对于纸张的看板很难快速处理。而传统精益的看板还需手工处理,如看板数量的确定和制作、看板张数的确定、看板流转的维护和管理、物料移动路径的维护和管理、人员看板操作的培训等。

车间的内部看板流转时,看板容易丢失,缺乏执行层透明化管理。供应商采购沟通困难,无法有效地进行供应商绩效评估。

纸张看板卡的主要问题是容易丢失或错放、需要更多的空间和库存、工人需要更多的看板操作、受到周转箱大小限制、设置和变更成本较高、需要人工处理相应的ERP事务。特别是当物料种类达到上千、上万种时,依靠纸张看板管理,几乎成为不可能的事情。

另外,在减少浪费方面也存在局限性,如内部、外部沟通成本较高,供应商考核不及时、不真实;由于纸张看板缺乏灵活性,使库存浪费不能保持在最低水平;看板本身的定义、投放、管理、维护也存在浪费。

纸张看板数据进入ERP存在壁垒,对于物料/BOM/库位的数据不得不维护两次。此外,必须手工维护ERP中的订单信息,包括采购订单、生产订单、销售订单。根据看板流转/消耗,需手工维护库存。

5.5 转向精益柔性

信息化企业结合了三层技术,如在计划层运用MRPII、APS等;在执行层运用精益执行和MES系统,在底层的控制层运用运作设备、操作等。

ERP并非万能,它目前支持的MRP推式生产计划缺乏实时性,一般以周或日为单位制定计划,缺乏对生产情况的控制和对物流作业任务的执行,无法适应需求的快速变化。

一般企业在计划层与控制层容易产生断层,而断层的影响使企业上层计划缺乏有效的实时信息支持,使企业下层控制环节缺乏优化的调度与协调。结论是:ERP加上精益模式是一个较好的结合。

MRP计划和精益计划的结合实现了混合制造模式下的生产计划的协同。按需求拉动的方式,使MRP计划能很好配合精益系统流水线生产和装配计划需求,尽量减少库存积压,体现精益生产的思想。

建立动态有限能力模型来提高计划的精确性和可执行性。能力模型将与生产线日计划、领送料计划紧密结合在一起,相互协同。

转向精益柔性的企业使用动态电子看板的主要优势体现在支持拉式生产、在计划与生产之间传递信息、真正实现实时反应、管理者触角更加接近一线、得到的数据更加精准。

精益柔性化必须融入ERP中。原因是:在现实中,市场需求波动大、产品订制化和混合程度高、工程技术变化频繁、资源瓶颈多、提前期长、供应链复杂;全球化和资源共享的需要、巩固和深化精益生产管理成果的需要。

精益动态引擎就是精益生产结合IT技术,它支持拉式物流系统,支持整个供应链的看板系统,支持动态看板或补给信号,通过自动发信功能实现供应链需求响应,支持供应链计划与排产,并与ERP/Internet/商务系统集成。

精益动态引擎就是在精益之路开始时就采用精益柔性技术,因为ERP系统不能适用于精益环境下的拉式管理体系,应与精益技术软件公司及相信技术的精益顾问公司合作,采用能与ERP系统集成的精益软件保护现有的ERP投资。

电子看板和纸张看板、带条形码的纸张看板的比较。

5.6 精益信息化

精益历程的下一步是将精益理论的应用从工厂延伸至整个公司,使之成为一个精益企业。信息化能够将有效的技术融入精益管理方法中,充分利用现有的各种机会,帮助精益企业持续改善流程。可推动精益企业在以下三个主要领域创造价值:精益工厂、供应链、ERP系统。

5.6.1 精益工厂

传统的精益工厂强调生产流程从批量生产向流水线生产的转变。可视化需求拉动看板也已成为精益工厂的重要特征。

精益信息化能有效地利用图形技术来改善可视看板流程,精益信息化可支持各种看板,如电子看板和动态看板(自动优化看板数量)在内的一系列看板,提供自动(倒冲法)、可视化(条形码)和人工图形交互等不同物料补充触发手段,以此改善传统的拉动型制造环境。在进一步降低库存量的同时尽可能缓解需求波动的影响,精益信息化可消除人工看板卡的数量调整、现有库存优化及物料短缺补救等非增值活动;精益信息化可通过技术的有效利用,使流水线、工作单元、供应商和其他工厂及供应链连续通信,从而提高整个精益企业的透明度。

5.6.2 精益供应链

实践证明,拉式法是成本效益最高、最及时的物料补充方法。然而,需要特别指出的是,人工拉动型系统应用于自动化供应链模型时,会由于以下原因而暴露出一些弊病:整个供应链缺乏透明度;缺乏有标准可循的协作媒介;人工系统本身较慢且易出错;人工方法难以应对需求变化或需求猛增现象;人工系统为了保证ERP系统的准确性和实时性,需要投入非增值性的间接费用。精益信息化作为技术解决方案,可通过对整个供应链实施同步化,将各种运营流程贯通为一体。它融合了基于需求拉动型和精益方法的供应链运行功能及供应链透明度和事件管理功能,提供了各种改善运营效率和供应链效率的手段。复杂的供应链需要透明化,需要有一种方法来实现物流优化,使物料能够在整个网络中高速流动。通过技术手段改进精益拉动方法,使精益企业能够实现供应链网络的通信与协作。

5.6.3 ERP与精益共存系统

ERP可与精益共存。ERP系统可提供必要的信息构架,以支持精益企业的管理和运营活动。为了成功实施精益技术,必须将精益方法作为ERP系统的运行基础。

ERP系统可为企业提供信息基础。各种精益技术需要与业务信息软件融合在一起,使整个组织获得真正的运营效益。ERP系统诞生之初属于计划和控制系统,ERP系统的控制方面体现为事务强度。精益生产所创造的效益是提前期的缩短和库存量的降低,精益信息化具备的自动化功能既能提供ERP系统所需要的规范和控制手段,同时又可简化或消除人工事务。