3.4 全球采購與生產
3.4.1 物料需求計劃與制造資源計劃
1．物料需求計劃
20世紀40年代初期，西方經濟學家通過對庫存物料隨時間推移而被使用和消耗的規律的研究，提出了訂貨點的方法和理論，并將其運用于企業的庫存計劃管理中。訂貨點法要求物料的消耗相對穩定，物料的供應比較穩定，物料的需求是獨立的以及物料的價格不是很高。訂貨點法在當時的生產環境下起到了一定的作用，但是隨著市場的變化和產品復雜性的增加，訂貨點法已經不能反映物料的實際需求。為了滿足生產需求，企業往往不斷提高訂貨點的數量，從而造成大量庫存積壓，庫存占用資金大量增加，隨之產品成本升高，企業缺乏市場競爭力。為解決這一問題，在獨立需求與相關需求概念基礎上，形成了“在需要的時候提供需要的數量”的重要認識，發展并形成了物料需求計劃（Material Requirement Planning, MRP）理論。它提出物料的訂貨量是根據需求來確定的，這種需求應考慮產品的結構，即產品結構中物料的需求量是相關的。
物料需求計劃是對主生產計劃（MPS）的各個項目所需的全部制造件和全部采購件的網絡支持計劃、時間計劃和進度計劃。MPS的對象是最終產品，但產品的結構是多層次的，而且所有物料的提前期各不相同，各零配件的投產順序也有差別，但加工只有是均衡的才能滿足MPS的需求，這些就是MRP要解決的問題，圖3.5表明了MRP的邏輯流程。
圖3.5 MRP邏輯流程
物料需求計劃主要解決以下5類問題：①要生產什么？生產多少？②要用到什么？③已經有了什么？④還缺什么？⑤何時安排？
物料需求計劃子系統是生產管理的核心，也是生產計劃部分的核心。它將主生產計劃的產品分解成各自制零部件的生產計劃，計劃時間單位明細到小時。
2．閉環MRP
基本MRP是建立在假定有了主生產計劃而且是可行的前提下，同時還假定物料的采購計劃是可行的。但在實際生產中，這些條件并不能保證滿足，因此所制訂出來的生產計劃和采購計劃往往不可行。隨著市場的發展及基本MRP的應用與實踐，20世紀70年代發展形成了閉環MRP理論。
專欄3-3
MRP在Ben &Jerry發票管理中的成功運用
大多數冰淇淋愛好者都熟悉Ben&Jerry的產品。從1978年的一個小店開始，到1998年，Ben&Jerry已經發展到年銷售額兩億美元，其名聲傳遍世界各地。
為了控制快速增長的業務和進一步提高利潤，公司安裝了MRP系統。此系統有3個目標：第一，計算機化不能改變現有工作流程的自由度和靈活性，系統提交的報告必須便于用戶使用，適合用戶讀取信息的需要；第二，系統必須容易使用，使用菜單式界面和數據輸入方式；第三，系統必須是一體化的。在使用MRP以前，每個部門都有自己的數據庫和自己的報表系統，現在，要通過一個全公司范圍的數據庫來實現信息的一體化。
由于業務和管理流程的變化，企業要按一個個不同的經營實體來運營嗎？“不能這樣，”管理信息系統（MIS）主任Keith Williams說，“唯一的差別是，我們不能更靈活地經營我們的業務。我認為這將使我們這里的工作更加有趣。”
詳細材料見網站：http://www.benjerry.com.
（資料來源：肖德爾．運營管理新概念與案例[M]．北京：清華大學出版社，2003: 334-335.）
1）閉環MRP模式
閉環MRP考慮能力的約束，對能力提出需求計劃，在滿足能力需求的前提下才能保證物料需求的執行和實現。因此，企業必須對投入和產出進行控制。
企業根據發展需要和市場需求制定企業生產規劃，根據生產規劃制定主生產計劃，同時進行生產能力與負荷分析。該過程主要針對關鍵資源的能力與負荷進行分析，只有這樣達到主生產計劃基本可靠的要求。其次根據主生產計劃、企業的物料庫存信息、產品結構清單等信息來制定物料需求計劃，再次，由物料需求計劃、產品生產工藝路線和車間各加工工序能力數據生成對能力的需求計劃，通過對各工序的能力平衡，調整物料需求計劃，必要時還可以修改主生產計劃。最后采購與車間作業按照平衡能力后的物料需求計劃執行，并進行能力的控制，即輸入輸出控制，并根據作業執行結果反饋到計劃層。閉環MRP較好地解決了計劃與控制問題。
2）能力需求計劃
在閉環MRP中，把關鍵工作中心的負荷平衡稱為資源需求計劃或粗能力計劃，其計劃對象為獨立需求件，面向的是主生產計劃；把全部工作中心的負荷平衡稱為能力需求計劃（CRP）或詳細能力計劃，其計劃對象是相關需求件，面向車間。資源需求計劃與能力需求計劃之間是一脈相承的，后者是在前者的基礎上進行計算的。
能力需求計劃主要解決各個物料經過哪些工作中心加工，各工作中心的可用能力和負荷是多少，工作中心的各個時段的可用能力和負荷是多少這些問題。因此其依據主要來自于工作中心、工作日歷、工藝路線和由MRP輸出的零部件作業計劃。
3．制造資源計劃
雖然閉環MRP較好地解決了計劃與控制問題，但其運行過程主要是物流的過程（有部分信息流）。實際的生產運作過程和產品從原材料投入到成品的產出過程都伴隨著企業資金的流通過程，而且資金的運作會影響到生產的運作。對于這一點，閉環MRP無法反映出來。為了將生產管理中的物流同與之密切相關的資金流結合起來，在20世紀80年代，人們把生產、財務、銷售、采購等各個子系統集成為一個一體化的系統，稱為制造資源計劃（MRPⅡ）。
MRP Ⅱ的基本思想是把企業作為一個有機整體，從整體最優的角度出發，通過運用科學方法對企業各種制造資源和產、供、銷、財各個環節進行有效的計劃、組織和控制，使它們得以協調發展，并充分發揮作用。MRPⅡ的邏輯流程圖如圖3.6所示。流程圖的右側是計劃與控制系統，包括決策層、計劃層和執行控制層，可理解為經營計劃管理的流程。中間是基礎數據，這些數據信息的集成把企業各個部門的業務溝通起來，可理解為計算機數據庫系統。左側主要是財務系統，在此只列出應收賬、總賬和應付賬。各連線表明信息的流向及相互之間的集成關系。
圖3.6 MRPⅡ邏輯流程圖
MRP Ⅱ具有計劃的一貫性和可行性、管理的系統性、數據共享性、動態應變性和模擬預見性以及物流、資金流的統一等特點，每一項特點都含有管理模式的變革、人員素質或行為變革兩方面。MRP Ⅱ是一個比較完整的生產經營管理計劃體系，是實現制造企業整體效益的有效管理模式。
3.4.2 準時生產制
準時生產方式（Just In Time, JIT）的實質是保持物質流和信息流在生產中的同步，實現以恰當數量的物料，在恰當的時候進入恰當的地方，生產出恰當質量的產品。這種方法可以減少庫存，縮短工時，降低成本，提高生產效率。
準時化生產JIT是第二次世界大戰以后最重要的生產方式之一。由于它起源于日本的豐田汽車公司，因而曾被稱為“豐田生產方式”，后來隨著這種生產方式的獨特性和有效性被越來越廣泛地認識、研究和應用，人們才稱為JIT。
1.JIT的基本理念
專欄3-4
JIT生產方式產生的背景
日本汽車工業從其起步到今天經歷了一個技術設備引進對國產化——建立規模生產體制——高度成長——工業巨大化——強化國際競爭力——出口日增對全球戰略這樣一個過程。但是，從一開始的技術設備引進階段，日本汽車工業就沒有全部照搬美國的汽車生產方式。這其中除了當時的日本國內市場環境、勞動力以及第二次世界大戰之后資金短缺等原因以外，一個很重要的原因是，以豐田汽車公司副總裁大野耐一等人為代表，他們從一開始就意識到了美國汽車工業的生產方式雖然已很先進，但需采取一種更靈活、更能適應市場需求的、能夠提高產品競爭力的生產方式。
在20世紀后半期，整個汽車市場進入了一個市場需求多樣化的新階段，而且對質量的要求也越來越高。隨之給制造業提出的新課題為如何有效地組織多品種小批量生產，否則的話，生產過剩所引起的只是設備、人員、庫存費用等一系列的浪費，從而影響到企業的競爭能力以至于生存。
在這種歷史背景下，1953年日本豐田公司的副總裁大野耐一綜合了單件生產和批量生產的特點和優點，創造了一種在多品種、小批量混合生產條件下高質量、低消耗的生產方式即準時生產（Just In Time, JIT）。
JIT生產方式在推廣應用過程中，經過不斷發展完善，為日本汽車工業的騰飛插上了翅膀，提高了生產效率。這一生產方式亦為世界工業界所注目，被視為當今制造業中最理想且最具有生命力的新型生產系統之一。
（資料來源：MBA智庫百科，http://wiki.mbalib.com/wiki/JIT.）
JIT生產方式的基本思想是“只在需要的時候，按需要的量生產所需的產品”，也就是追求一種無庫存或庫存達到最小的生產系統。JIT的基本思想是生產的計劃和控制及庫存的管理。
JIT生產方式以準時生產為出發點，首先暴露出生產過量和其他方面的浪費，然后對設備、人員等進行淘汰、調整，達到降低成本、簡化計劃和提高控制的目的。在生產現場控制技術方面，JIT的基本原則是在正確的時間生產正確數量的零件或產品，即準時生產。它將傳統生產過程中的前道工序向后道工序送貨，改為后道工序根據“看板”向前道工序取貨，看板系統是JIT生產現場控制技術的核心，但JIT不僅僅是看板管理。
JIT的基礎之一是均衡化生產，即平均制造產品，使物流在各作業之間、生產線之間、工序之間、工廠之間平衡、均衡地流動。為達到均衡化，在JIT中采用月計劃、日計劃，并根據需求變化及時對計劃進行調整。
JIT提倡采用對象專業化布局，用以減少排隊時間、運輸時間和準備時間，在工廠一級采用基于對象專業化布局，以使各批工件能在各操作間和工作間順利流動，減少通過時間；在流水線和工作中心一級采用微觀對象專業化布局和工作中心形布局，可以減少通過時間。
JIT強調全面質量管理，目標是消除不合格品，消除可能引起不合格品的根源，并設法解決問題，JIT中還包含許多有利于提高質量的因素，例如批量小，零件很快移到下工序，質量問題可以及早發現等。
2.JIT的實現方法
JIT生產方式將“獲取最大利潤”作為企業經營的最終目標，將“降低成本”作為基本目標。在福特時代，降低成本主要是依靠單一品種的規模生產來實現的。但是在多品種的小批量生產的情況下，這一方法是行不通的。因此，JIT生產方式力圖通過“徹底消除浪費”來達到這一目標。浪費在JIT生產方式的起源地豐田汽車公司被定義為“只使成本增加的生產因素”，也就是說，不會帶來任何附加價值的因素。任何活動對于產出沒有直接的效益便被視為浪費。這其中，最主要的有生產過剩（即庫存）所引起的浪費。搬運的動作﹑機器準備、存貨、不良品的重新加工等都被看做浪費；同時，在JIT的生產方式下，浪費的產生通常被認為是由不良的管理所造成的，比如大量原物料的存在可能便是由于供應商管理不良所造成的。因此，為了排除這些浪費，就相應地產生了適量生產、彈性配置作業人數以及保證質量這3種手段來實現JIT的目標。圖3.7說明了JIT生產方式的基本目標以及實施這些目標的3個手段和方法，也包括這些目標與各種手段方法之間的相互內在聯系。
圖3.7 JIT構造體系
1）適時適量生產
適量生產，即“just in time”一詞本來所要表達的含義為“在需要的時候，按需要的數量生產所需的產品”。對于企業來說，各種產品的產量必須能夠靈活地適應市場需求的變化，否則由于生產過剩會引起人員、設備、庫存、費用等一系列的浪費。而避免這些浪費的手段就是實施適量生產，即只在市場需要的時候生產市場需要的產品。另外，實現適時適量生產的具體手段體現為生產同步化和生產均衡化。
2）作業人數的彈性配置
在勞動費用越來越高的今天，降低勞動費用是降低成本的一個重要方面。達到這一目的的方法是“少人化”。少人化是指根據生產量的變動，彈性地增減各生產線的作業人數以及盡量用較少的人力完成較多的生產。這里的關鍵在于能否在生產量減少的同時使生產線上的作業人員數減下來。因此，為了適應這種變更，作業人員必須是具有多種技能的“多面手”。
3）質量保證方法
在JIT生產方式中，通過將質量管理貫穿于每一道工序之中來實現提高質量與降低成本的一致性，具體方法是自動化。自動化是指融入生產組織中的這樣兩種機制：第一，使設備或生產線能夠自動檢測不良產品；第二，生產第一線的設備操作工人發現產品或設備的問題時有權自行停止生產的管理機制。
3.4.3 精益生產
1．精益生產的基本理念
精益生產（Lean Production, LP）是國內的一種翻譯說法，來源于美國麻省理工學院數位國際汽車計劃組織（IMVP）的專家對日本豐田JIT生產方式的總結。精，即少而精，不投入多余的生產要素，只是在適當的時間生產必要數量的市場急需產品（或下道工序急需的產品）；益，即所有經營活動都要有益有效，具有經濟性。精益生產是當前工業界最佳的一種生產組織體系和方式。
專欄3-5
精益生產方式的出現
1950年春天，豐田汽車公司豐田喜一郞到美國仔細參觀了福特汽車公司在底特律的Rouge工廠。對這個當時世界上最大、最有效的汽車制造廠，豐田喜一郞發現有改進之處。他回到日本之后，經過與生產管理專家大野耐一仔細研究，得出了一條重要結論：大量生產方式不適于日本。原因是當時日本經濟十分困難，不可能花大量的外匯去購買美國的技術與裝備，也不可能花巨額投資去建Rouge那樣的工廠。當時日本國內市場對汽車的需要量小，需要的汽車品種卻相當多，也不可能實行大量生產。受到新勞工法保護，日本老板不能像美國老板那樣把工人當作可互換零件，隨時解雇。日本企業也不像美國企業，在大量生產中雇傭大量的移民。
在汽車生產中需要大量的沖壓件。沖壓件的加工需要在壓力機上配備重達數噸的模具。要壓制不同的零件需要不同的模具。在美國，更換模具是由專家來做的。換一次模具常常需要1～2h。為了提高效率，在西方一些汽車制造廠常常配備數百臺壓力機，以至于數月甚至數年才更換一次模具。這樣大量生產沖壓件，造成在制品庫存相當高。而且，一旦工序失控，會大量生產不合格產品，造成大量報廢，大量返工。在很多大量生產的工廠，大約有20%的生產面積和25%的工作時間是用來返修產品的。
為了解決換模問題，大野耐一花了十多年的時間研究出一種快速換模方法。他利用滾道送進送出模具，采取一種一般操作工人可迅速掌握的調整辦法，使換模時間減為3min。3min換模時間使加工不同零件與加工相同零件幾乎沒有什么差別。于是，可以進行多品種小批量生產，從而使每個零件的制造成本比大量生產的還低。其原因是，小批生產的結果使在制品庫存大大降低，使加工過程的質量問題可以及時發現，避免了大量生產不合格品和大量返修，而且一機多用降低了固定成本。
大量大批生產通過專用機床和專用工藝裝備來提高加工的速度和減少調整準備時間，從而實現高效率加工。精益生產突破了“批量小、效率低、成本高”的邏輯，打破了大量生產“提高質量則成本升高”的慣例，使成本更低，質量更高，能生產的品種更多，是一種可以淘汰大量生產的新的生產方式。
（資料來源：陳榮秋，馬士華．生產與運作管理[M]．北京：高等教育出版社，1999: 439-440.）
精益生產的基本理念體現在以下4個方面。
1）拉動式準時化生產
以最終用戶的需求為生產起點，強調物流平衡，追求零庫存，要求上一道工序加工完的零件立即可以進入下一道工序。
組織生產線依靠看板形式，即由看板傳遞下道向上道需求的信息（看板的形式不限，關鍵在于能夠傳遞信息）。生產中的節拍可由人工干預、控制，但重在保證生產中的物流平衡（對于每一道工序來說，即為保證對后道工序供應的準時化）。由于采用拉動式生產，生產中的計劃與調度實質上是由各個生產單元自己完成的，在形式上不采用集中計劃，但操作過程中生產單元之間的協調則極為必要。
2）全面質量管理
強調質量是生產出來而非檢驗出來的，由生產中的質量管理來保證最終質量。生產過程中對質量的檢驗與控制在每一道工序都進行。重在培養每位員工的質量意識，在每一道工序進行時注意質量的檢測與控制，保證及時發現質量問題。如果在生產過程中發現質量問題，根據情況，可以立即停止生產，直至解決問題，從而保證不出現對不合格品的無效加工。對于出現的質量問題，一般是組織相關的技術與生產人員作為一個小組，一起協作，盡快解決。
3）團隊工作法
團隊工作法（Team Work）指每位員工在工作中不僅是執行上級的命令，更重要的是積極地參與，起到決策與輔助決策的作用。組織團隊的原則并不完全按行政組織來劃分，而主要根據業務的關系來劃分。團隊成員強調一專多能，要求能夠比較熟悉團隊內其他工作人員的工作，保證工作協調地順利進行。團隊人員工作業績的評定受團隊內部的評價的影響（這與日本獨特的人事制度關系較大）。團隊工作的基本氛圍是信任，以一種長期的監督控制為主，而避免對每一步工作的稽核，提高工作效率。團隊的組織是變動的，針對不同的事物建立不同的團隊，同一個人可能屬于不同的團隊。
4）并行工程
并行工程（Concurrent Engineering）在產品的設計開發期間將概念設計、結構設計、工藝設計、最終需求等結合起來，保證以最快的速度按要求的質量完成任務。各項工作由與此相關的項目小組完成。進程中小組成員各自安排自身的工作，但可以定期或隨時反饋信息并對出現的問題協調解決。依據適當的信息系統工具，反饋與協調整個項目的進行。利用現代CIM技術，在產品的研制與開發期間輔助項目進程的并行化。
2．精益生產的實現方法
消滅浪費是精益企業始終不渝的追求。浪費在傳統企業內無處不在：生產過剩、零件不必要的移動、操作工多余的動作、待工、質量不合格返工、庫存、其他各種不能增加價值的活動等。向精益化轉變的基本思想是通過持續改進生產流程消滅一切浪費現象，其重點是消除生產流程中一切不能增加價值的活動。實現精益生產可以采用以下方法和手段。
1）改進生產流程
精益生產利用傳統的工業工程技術來消除浪費，著眼于整個生產流程而不只是個別或幾個工序。
（1）消除質量檢測環節和返工現象。如果從產品的設計方案開始一直到整個產品從流水線上制造出來，其中每一個環節的質量都能做到百分百的保證，那么質量檢測和返工的現象自然而然就成了多余之舉。因此，必須把質量問題貫徹始終，從產品的設計開始就保證每一種產品只能嚴格地按照正確的方式加工和安裝，從而避免生產流程中可能發生的錯誤。
（2）消除零件不必要的移動。生產布局不合理是造成零件往返搬動的根源。在按工藝專業化形式組織的車間里，零件往往需要在幾個車間中搬來搬去，使得生產線路長，生產周期長，并且占用很多在制品庫存，導致生產成本很高。通過改變這種不合理的布局，把生產產品所要求的設備按照加工順序安排，并且做到盡可能的緊湊，這樣有利于縮短運輸路線，消除零件不必要的搬動，節約生產時間。
（3）消滅庫存。在精益企業里，庫存被認為是最大的浪費，必須消滅。減少庫存的有力措施是變“批量生產、排隊供應”為單件生產流程（l-piece -flow）。在單件生產流程中，基本上只有一個生產件在各道工序之間流動，整個生產過程隨單件生產流程的進行而永遠保持流動。理想的情況是指在相鄰工序之間沒有在制品庫存。
2）改進生產活動
僅僅對生產流程予以持續的改善還不足以實現精益化生產，還要進一步改善生產流程中的個別活動，以更好地配合改進過的生產流程。要保證生產的連續性，必須通過減少生產準備時間，機器檢修、待料的停工時間和減少廢品的產生。
（1）減少生產準備時間。認真細致地做好開機前的一切準備活動，消除生產過程中可能發生的各種隱患，列舉生產準備程序的每一項要素或步驟。利用工業工程方法來改進技術，精簡所有影響生產準備的內在的、外在的因素，使效率提高。
（2）消除停機時間。全面生產維修（Total Productive Maintenance, TPM）是消除停機時間最有力的措施，包括例行維修、預測性維修、預防性維修和立即維修4種基本維修方式。
（3）減少廢品產生。嚴密注視產生廢品的各種現象（比如設備、工作人員、物料和操作方法等），找出根源，然后徹底解決。此外，那些消除返工的措施也同樣有利于減少廢品的產生。
3）提高勞動利用率
提高勞動利用率有兩個方面：一是提高直接勞動利用率；二是提高間接勞動利用率。
提高直接勞動利用率的關鍵在于一人負責多臺機器。實現一人多機的前提是建立工作標準化制度。工作標準化通過對大量工作方法和動作進行研究以決定最有效和可重復的方法。另外，在生產設備上安裝自動檢測的裝置同樣可以提高直接勞動利用率。生產過程自始至終處在自動檢測裝置的嚴密監視下，一旦檢測到生產過程中有任何異常情況發生，自動檢測裝置便發出警報或自動停機。這些自動檢測的裝置在一定程度上取代了質量檢測工人的活動，排除了產生質量問題的原因，返工現象也大大減少，勞動利用率自然得到提高。
間接勞動利用率隨生產流程的改進和庫存、檢驗、返工等現象的消除而提高。那些有利于提高直接勞動利用率的措施同樣也能提高間接勞動率。庫存、檢驗、返工等環節所消耗的人力和物力并不能增加產品的價值，因而這些勞動通常被認為是間接勞動。若消除了產品價值鏈中不能增值的間接活動，那么由這些間接活動引發的間接成本便會顯著降低，勞動利用率也相應得以提高。
總而言之，精益生產是一個永無止境的精益求精的過程，它致力于改進生產流程和流程中的每一道工序，盡最大可能消除價值鏈中一切不能增加價值的活動，提高勞動利用率，消滅浪費，按照顧客訂單生產的同時也最大限度地降低庫存。