生产计划和控制【5】- 投料控制

摘要:生产计划和控制，分为计划和控制两个部分。而生产计划控制，可以细分为“交期承诺和回复”、“投料控制”、“优化排程”三个部分。一、精益生产起源于日本丰田汽车的精益生产由沃麦科教授在《改变世界的机器》提出，并在《精益思想》清晰，其精益生产五原

生产计划和控制，分为 计划和控制两个部分。

而生产计划控制，可以细分为“交期承诺和回复”、“投料控制”、“优化排程”三个部分。

一、精益生产

起源于日本丰田汽车的精益生产由沃麦科教授在《改变世界的机器》提出，并在《精益思想》清晰，其精益生产五原则：“价值”、“价值流”、“流动”、“尽善尽美”成为各类精益大师的圭臬，并经过各类、多类专家的补充，形成了较完善的体系：

图1 精益流动框架示意图

那么精益生产到底是什么呢？《工厂物理学》有最彻底的解释：

经过本章广泛的讨论之后，我们知道了 JIT 不是一个简单的过程或技术。它也不能被说成是一种清晰并且被良好定义的管理战略。而是 JIT 它作为一个集合，是一系列态度，哲学，价值和方法论的总和。真正把它们联系起来的线索是它们最近被一些日本公司运用和实施，并带来了显著的成功。

然而 JIT 也许没能为管理一个制造企业提供易于理解的政策措施，它的在丰田和其它公司的创始者都展示出了对特定问题提出创造性方案的天才。这些解决方案蕴藏着一些关键的观念，这些观念在生产管理的历史上占有举足轻重的地位。

精益生产大咖王聪老师的公众号文章，详细说明了丰田的生产计划和控制体系：

图2 王聪老师丰田计划系统讲解图

从王聪老师的视频解释中，可以识别出丰田的生产计划过程与教科书的阐述的计划过程并没有差异，但是如何开始生产且有明显的差异：品种评审后投产，并采用了拉动。拉动首先根据成品库存的多少拉动，再根据断点的精益超市的库存量多少拉动。

从王聪老师的讲述看，精益生产或丰田生产运作体系，或称之为JIT系统的本质就是 投料控制的方法。 从“投料控制”开始的控制物料流动的一种生产运作控制技术。

二、TOC（约束理论）

TOC理论诞生的标志是《目标》的发行出版。《目标》也成为企业管理小说发行量最大的书籍，影响了众多的生产管理者，是生产运作管理不二的方法。

TOC理论发端于OPT（优化生产计划）的软件，而OPT是一款排程软件。OPT遵循的九条原则是基于物料流动原则。高德拉特博士《站在居然肩膀上》由明确了物料流动的四原则：

图3 TOC关于流动的四原则

TOC约束理论在生产管理中应用，有非常成熟的技术。尤其是SDBR（简化DBR）方法，在普通的一般制造、简单制造中的应用非常有效，我称之为有4个3的改善：

准交率提升30%、交货周期缩短30%、有效产出增加30%、库存降低30%。

三、里特定律

精益生产、TOC约束理论均强调流动，那流动遵循什么规则？用什么样的定律描述和验证？

《工厂物理学》详解了“里特定律”，说明工厂中的在制品WIP、产出率TH和加工周期CT的关系：

里特定律的WIP=TH*CT，可以做如下解读：

第一，WIP是影响TH和CT的核心手段。在WIP就是投料。

第二，TH和CT之间，是互相冲突的两个指标，只能平衡不能同时达到。

第三，要想TH、CT之间都有较高的绩效水平，必然需要牺牲库存（WIP）。必要时，用相对较高的库存量来缓冲TH和CT的绩效。

第四，投放WIP的品种、时间和数量，是确保TH和CT绩效的保障。

五、投料控制的标准程序

结合精益生产、TOC约束理论和里特定律，可以设计出以下的投料控制步骤：

步骤1，控制投料品种

无论是MTO，还是MTS，还是MTO MTS场景，客户需求是最基础的。备库式的场景，可以用最大量/最小量及其他库存理论来确定补货量，并依据库存现存量的多少确定补货的优先顺序。MTO场景，销售订单的交货日是一个关键的时间节点，是销售订单锚点（同步点），而订单需求日与当前日的差可以作为销售订单的优先顺序来控制。

对所需要的生产任务，进行基于库存消耗量、基于销售订单需求日的优先顺序，其实是决定投料的品种：即工厂就投产优先顺序高的品种。

这个投料原则，决定工厂的资源占用原则：

产能、物料和管理者的关注度，投放给优先等级高的客户需求，实现“谁急谁用”！

步骤2，控制投料时间

何时允许在制品WIP的投入，是一个非常难的问题。精益生产和TOC约束理论提供了不同的方法。

精益生产的方法是拉动，最常见的方式是看板拉动。看板拉动是有前置条件，第一个条件是均衡化。丰田的均衡化是一个十分庞大的计划运作体系。丰田的生产计划过程就是一个控制过程，控制了需求的平准性：总量平衡和品种平衡。中小企业根本不具备这样的知识，人才，经验和系统，这也是中小企业中精益生产落地失败的根本原因。

相反，TOC约束理论的SDBR，提供了一种非常便捷的控制投料的方法：

第一，将对客户的承诺交期砍半，作为投料的起始点：

投料日=销售订单交货日-承诺交期*50%

第二，只有到这个日期后或以后才允许投料。否则不允许投料。一般情况下，该投料日以前的工单设置为白色或兰色。这日期后至销售订单交货日之间的工单颜色分为绿、黄、红三色。即兰（或白）、绿交叉点就是投料点。

这种方式，是非常智慧的做法：容易计算，而红、黄、绿三色与交通标志一致，现场非常容易标识和执行。

当然，销售订单承诺交期减半是一个经验值（实际上是非常好的一个比例），也可以根据实际的业务场景调整，甚至不做减半处理同样可以。

步骤3，控制投料数量

里特定律WIP=TH*CT明示，过多的WIP，只会劣化产出率TH、加工周期CT两个绩效指标，更何况工厂、车间和产线内过多的在制品WIP，不仅造成现场的混乱，更允许了员工的不良多工、集批等不好习惯，造成质量不良、延长加工周期等问题，破坏优先顺序。

所以，需要控制工厂、车间的在制品WIP量。日常的工厂中，一般是以车间为单位进行在制品控制，则需要对车间的在制品投放进行控制。

投放的数量，一般有两个条件决定：

其一，是车间现有的在制品量

根据WIP=TH*CT可知，车间的在制品肯定是越少越好。但是过少的在制品WIP量，在缩短加工周期CT的同时，也会影响产出率TH。

车间的在制品量，最佳情形是，保持一定的产出率，保持一定的加工周期。由于车间加工过程的复杂性，尤其是在工艺布局的环境下，计算最佳的在制品量是一个复杂运算过程，Excel是无法实现。可以用经验的方式来实现：

在制品量WIP首先可以多投一些，从多的在制品WIP逐步降低，降低到每个操作用有任务做，但是现场在制品少而精，忙而不乱时即可。

用数据来表达时，可以用在制品数量、标准工时或计件工价。

一般，装配线的在制品量，最多是一天。

其二，是前一日的产出量

保持车间的在制品WIP稳定需要考虑的另外一个因素是上一日的产出。

原则上，做好第一条的基础上，第二天的投入量=上一日的产出量即可，保持车间在制品WIP的均衡。

当然，在上一日产出的基础上的上下浮动均衡，不需要做十分精准的控制。总量平衡即可。

图4 控制投料品种

图5 控制投料时间

图6 控制投料数量

六、控制投料软件工具

1、PlanetTogether APS高级计划和排程

2、众章数据VPS可视化工厂排程系统

（略）

注1：

1）人员招聘：

PMC计划员：小家电类10亿以上企业，发展空间大

MES售前实施顾问、平台类企业，企业类型众多

APS实施顾问，快速发展型企业，知识、经验和待遇多增长企业

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4）需要资料的，请添加章老师微信

(责任编辑：环球精益网)

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