第10章 車間管理

車間管理處于ERP的計(jì)劃執(zhí)行與控制層，其管理目標(biāo)是按物料需求計(jì)劃的要求，按時(shí)、按質(zhì)、按量與低成本地完成加工制造任務(wù)。車間管理的過程主要是依據(jù)MRP、制造工藝路線與各工序的能力編排工序加工計(jì)劃，下達(dá)車間生產(chǎn)任務(wù)單，并控制計(jì)劃進(jìn)度，最終完工入庫。

10.1 車間管理概述

10.1.1 車間管理工作

車間管理工作的主要內(nèi)容分述如下。

1.按MRP（或FAS）生成車間任務(wù)

MRP提供的是各種物料的計(jì)劃需求日期（也可以有開始投入日期），有的物料可由多條加工路線、多個(gè)車間完成。車間接收的MRP訂單是生產(chǎn)計(jì)劃員根據(jù)理想狀態(tài)的資料制訂的，所以在投放前要仔細(xì)核實(shí)車間的實(shí)際情況，要檢查工作中心、工具、物料及生產(chǎn)提前期等的有效性，解決計(jì)劃與實(shí)際間存在的問題，最后建立和落實(shí)車間任務(wù)，做出各物料加工的車間進(jìn)度計(jì)劃（加工單）。物料短缺報(bào)告說明了物料在任務(wù)單上的短缺量，幫助管理人員及時(shí)掌握有關(guān)情況、采取相應(yīng)措施并及時(shí)加以解決。

2.生成各工作中心的加工任務(wù)與進(jìn)行作業(yè)排序

工作中心的加工任務(wù)也稱為工作中心進(jìn)度表，工作中心進(jìn)度表是根據(jù)工作中心的正在加工情況、已經(jīng)進(jìn)入該工作中心（排隊(duì)等候）的情況、上工序（即將到達(dá)的加工任務(wù)）的加工情況，做出工作中心的任務(wù)計(jì)劃，以控制生產(chǎn)過程中任務(wù)的流動(dòng)和優(yōu)先級(jí)。它說明了在某個(gè)工作中心將要或正在生產(chǎn)什么訂單的物品，已完成的數(shù)量和未完成的數(shù)量，計(jì)劃、生產(chǎn)、準(zhǔn)備和加工時(shí)間，以及訂單的優(yōu)先級(jí)。

3.下達(dá)生產(chǎn)指令，進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)進(jìn)度控制與生產(chǎn)作業(yè)控制

常見的生產(chǎn)指令有生產(chǎn)工票（或稱為生產(chǎn)工單）。每個(gè)任務(wù)可以下達(dá)一張工票，也可以下達(dá)多張工票，可以對(duì)應(yīng)一道工序或多道工序。通常是一個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)一張工票，再流經(jīng)多道工序。

生產(chǎn)進(jìn)度控制貫穿了整個(gè)生產(chǎn)過程，有的企業(yè)的進(jìn)度控制的主要對(duì)象是客戶需求產(chǎn)品的最終完工進(jìn)度，但完整的進(jìn)度控制包括投入進(jìn)度控制、工序在制進(jìn)度控制和產(chǎn)出進(jìn)度控制。

生產(chǎn)控制活動(dòng)在制造業(yè)的生產(chǎn)管理中占據(jù)非常重要的位置。車間生產(chǎn)管理人員的大部分工作都是對(duì)生產(chǎn)的控制活動(dòng)。生產(chǎn)計(jì)劃一旦下達(dá)并實(shí)施，生產(chǎn)制造的控制活動(dòng)就同時(shí)開始運(yùn)作。生產(chǎn)控制的主要內(nèi)容是進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、車間物流控制與成本控制。影響生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的主要因素有人、設(shè)備、物料、計(jì)劃、資金與過程的各種信息流，車間管理子系統(tǒng)的集成為企業(yè)的生產(chǎn)控制提供了良好的管理平臺(tái)與解決方案。

4.進(jìn)行能力的投入產(chǎn)出控制

調(diào)度與控制投入、產(chǎn)出的工作量，平衡與充分發(fā)揮各工序能力，同時(shí)控制投入、產(chǎn)出的物品流動(dòng)，控制在制品（Work in Product，WIP）庫存量，保持物流平衡、有序。

5.登記加工信息

根據(jù)加工任務(wù)、工票記錄的加工信息，一般加工工票記錄與說明了任務(wù)單在工藝路線中每道工序的情況：發(fā)放到工序上的數(shù)量，在工序上加工的數(shù)量，已經(jīng)加工完成的數(shù)量，已轉(zhuǎn)下道工序的數(shù)量，在工序中報(bào)廢的數(shù)量，工序計(jì)劃開始與結(jié)束的時(shí)間，實(shí)際加工的開始與結(jié)束時(shí)間，物料的計(jì)劃和實(shí)際發(fā)放量，以及加工工作中心、加工人員或班組、加工工時(shí)、臺(tái)時(shí)、完工數(shù)量、完工時(shí)間、廢品數(shù)量和費(fèi)用等。收集車間數(shù)據(jù)有助于計(jì)劃和控制生產(chǎn)活動(dòng)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，記錄實(shí)際生產(chǎn)成本。車間數(shù)據(jù)包括人工數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制數(shù)據(jù)和物料移動(dòng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集的頻率取決于企業(yè)的具體生產(chǎn)方法。

6.管理在制品

在制品管理也是車間管理的一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容。由于物料占用了企業(yè)的大量資金，是生產(chǎn)成本的主要構(gòu)成部分，車間必須對(duì)車間原材料、半成品及成品加以嚴(yán)格管理，要有科學(xué)合理的管理方法。對(duì)車間物料要定期組織盤點(diǎn)，對(duì)盤盈或盤虧的物料和在制品要在得到有關(guān)部門確認(rèn)后及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并要總結(jié)分析以便加以預(yù)防、控制。

7.統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)車間生產(chǎn)過程的各種信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，以改進(jìn)車間管理工作。統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)有進(jìn)度分析、在制物流分析、投入產(chǎn)出分析、工作效率分析、車間成本分析及車間人員考勤分析等。

車間作業(yè)管理子系統(tǒng)幫助車間管理人員監(jiān)督和控制車間生產(chǎn)活動(dòng)，同時(shí)幫助企業(yè)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少車間在制品，提高產(chǎn)品質(zhì)量。車間管理類型大致有兩類：單件小批生產(chǎn)和大批量流水生產(chǎn)。單件小批生產(chǎn)指產(chǎn)品品種規(guī)格較多，生產(chǎn)數(shù)量較少，生產(chǎn)作業(yè)按照任務(wù)單所下達(dá)的批量在不同的生產(chǎn)車間和工作中心移動(dòng)，即采用離散型生產(chǎn)管理。大批量流水生產(chǎn)也叫連續(xù)式生產(chǎn)，指產(chǎn)品品種較少，產(chǎn)品系列的生產(chǎn)數(shù)量較多，生產(chǎn)作業(yè)按照某一生產(chǎn)節(jié)拍以固定的順序流動(dòng)，企業(yè)中的設(shè)備常是按加工順序（或生產(chǎn)線）組織的。本章所敘述的車間作業(yè)管理采用離散型生產(chǎn)方式，連續(xù)式生產(chǎn)方式（JIT生產(chǎn)管理）將在下一章討論。

10.1.2 車間管理子系統(tǒng)

車間管理子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖10.1所示。

車間管理子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)的關(guān)系如圖10.2所示。

10.2 車間工作任務(wù)

MRP生成并確認(rèn)后，就進(jìn)入了計(jì)劃控制層。建立車間任務(wù)就是要把MRP中的物料制造任務(wù)下達(dá)給車間。一般來說，由于企業(yè)的不同車間有時(shí)可以完成相同的加工任務(wù)，而且不同的車間可能有不同的加工工藝路線，因而必須把物料需求計(jì)劃明確下達(dá)給某個(gè)車間，當(dāng)然也允許把同一個(gè)物料需求計(jì)劃分配給不同的車間。因此，車間任務(wù)可以由MRP自動(dòng)生成，也可以由手工建立，或進(jìn)行MRP任務(wù)分配（建立、分割等）。有時(shí)車間還會(huì)涉及一些臨時(shí)任務(wù)，如返工、翻修和改裝等。一般的報(bào)表形式見表10.1。

建立、確認(rèn)車間任務(wù)后，要對(duì)任務(wù)的物料再次進(jìn)行落實(shí)，也就是對(duì)車間任務(wù)進(jìn)行物料分配，完成物料分配后就可以下達(dá)任務(wù)，確保任務(wù)的執(zhí)行。物料分配后會(huì)影響庫存物料的可分配量（已分配量），當(dāng)然各種軟件的處理流程與方式會(huì)有些差別。車間任務(wù)下達(dá)流程如圖10.3所示。

10.3 加工單

在建立車間工作任務(wù)后，系統(tǒng)生成該任務(wù)的工序作業(yè)計(jì)劃，即面向物料的加工說明文件或稱為加工單。它會(huì)說明某任務(wù)（如加工某物料）的加工工序、工作中心、工作進(jìn)度及相關(guān)工裝設(shè)備等。由于加工單是針對(duì)物料的加工計(jì)劃，因此，各個(gè)物料的加工計(jì)劃有時(shí)也稱為物料加工單，也相當(dāng)于手工管理中的加工傳票。而此后的加工信息則對(duì)應(yīng)各個(gè)加工單。進(jìn)行維護(hù)與登錄加工信息，習(xí)慣上也叫登錄工票信息。一般來說，在工序作業(yè)計(jì)劃中還要說明工序的物料完工傳遞方式，如平行作業(yè)、交叉作業(yè)等。加工單生成的流程如圖10.4所示。

其報(bào)表形式如表10.2所示。

10.4 派工單與作業(yè)排序

生成物料的加工單后，根據(jù)各個(gè)工作中心的當(dāng)前加工任務(wù)與排隊(duì)任務(wù)等生產(chǎn)情況，進(jìn)行各個(gè)工序的作業(yè)安排，即下達(dá)派工單。派工單是面向工序（或工作中心）的任務(wù)說明文件。計(jì)劃員進(jìn)行派工時(shí)，充分考慮各個(gè)任務(wù)物料的優(yōu)先級(jí)、工序能力（或工作中心能力）、任務(wù)物料的用料分配等情況，進(jìn)行作業(yè)排序與派工。

10.4.1 派工單

派工單（Dispatch List）是說明某時(shí)段（如周、月）內(nèi)工作中心的加工任務(wù)與各任務(wù)優(yōu)先級(jí)別的文件。它的作用是安排加工任務(wù)，使任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)為“開工”。它的形式也是多種多樣的，現(xiàn)舉一種形式，如表10.3所示。

說明

●剩余天數(shù)：如果最早開工日期＞系統(tǒng)日期，則剩余天數(shù)=最早開工日期-系統(tǒng)日期。

●拖后天數(shù)：如果最遲開工日期＜系統(tǒng)日期，則拖后天數(shù)=系統(tǒng)日期-最遲開工日期。

●優(yōu)先級(jí)別是說明物料的加工先后順序，數(shù)字越小一般說明加工級(jí)別越高。計(jì)算方法也較多，一般考慮優(yōu)先級(jí)別時(shí)主要考慮訂單完成日期、至完成日期剩余的時(shí)間、剩余的工序數(shù)等。示例如下：

①優(yōu)先級(jí)=最遲完工日期-系統(tǒng)日期；

②優(yōu)先級(jí)=（最遲完工日期-系統(tǒng)日期）/（最遲完工日期-最遲開工日期）；

③優(yōu)先級(jí)=交貨剩余時(shí)間（天數(shù)）-完工剩余時(shí)間（天數(shù)）。

10.4.2 作業(yè)排序

作業(yè)排序的目的：

（1）將作業(yè)任務(wù)按優(yōu)先級(jí)編排；

（2）按能力（如設(shè)備能力、人力）分配任務(wù)；

（3）保證任務(wù)如期完成；

（4）完成任務(wù)時(shí)間最短。

各種任務(wù)的組合編排是比較復(fù)雜的，企業(yè)一般要設(shè)置自己的排序方案，企業(yè)可根據(jù)需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩伍_發(fā)。作業(yè)排序方案的評(píng)價(jià)一般有以下一些常見標(biāo)準(zhǔn)。

（1）工件流程時(shí)間：從工件可以開始加工至完工的時(shí)間。

（2）全部完工時(shí)間。

（3）延遲：用比預(yù)定完工時(shí)間延遲了的時(shí)間部分來表示，也可以用未按預(yù)定時(shí)間完工的工件數(shù)占總工件數(shù)的百分比來表示。

（4）在制品（WIP）庫存。

（5）總庫存：總庫存是計(jì)劃入庫量與現(xiàn)有庫存量的總和。

（6）有效工作效率：機(jī)器或工人的有效生產(chǎn)時(shí)間占總工作時(shí)間的百分比。

在作業(yè)排序中，常用到甘特圖。甘特圖是由Henry L. Gantt于1917年提出的。圖10.5是某車間的幾種物品加工進(jìn)度的甘特圖。

10.5 投入產(chǎn)出控制

投入產(chǎn)出控制（或稱為輸入/輸出控制，Input/Output Control）是衡量能力執(zhí)行情況的一種方法。投入產(chǎn)出報(bào)告，是一個(gè)計(jì)劃與實(shí)際投入以及計(jì)劃與實(shí)際產(chǎn)出的控制報(bào)告。投入產(chǎn)出計(jì)算主要生成某一時(shí)間段內(nèi)各工作中心的計(jì)劃投入工時(shí)（臺(tái)時(shí)、能力標(biāo)準(zhǔn)）、計(jì)劃產(chǎn)出工時(shí)（臺(tái)時(shí)、能力標(biāo)準(zhǔn)）和其他信息（如初始隊(duì)列等），用戶可在每期初用本程序進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際輸入工時(shí)（臺(tái)時(shí)、能力標(biāo)準(zhǔn)）和實(shí)際輸出工時(shí)（臺(tái)時(shí)、能力標(biāo)準(zhǔn)）的數(shù)據(jù)由車間按實(shí)際進(jìn)行錄入維護(hù)。投入產(chǎn)出報(bào)告的數(shù)據(jù)一般有計(jì)劃投入、實(shí)際投入、計(jì)劃產(chǎn)出、實(shí)際產(chǎn)出、計(jì)劃排隊(duì)時(shí)間、實(shí)際排隊(duì)時(shí)間和偏差等。比較計(jì)劃投入與實(shí)際投入可以分析出輸入到工作中心的訂單流動(dòng)情況。比較實(shí)際投入與實(shí)際產(chǎn)出可以看出工作中心是否正在加工所有到達(dá)的負(fù)荷，它可以指出工作中心的實(shí)際拖欠及排隊(duì)情況。比較計(jì)劃產(chǎn)出和實(shí)際產(chǎn)出可以得到工作中心執(zhí)行計(jì)劃的情況如何。表10.4是一種常見的投入產(chǎn)出報(bào)表形式。

以下是對(duì)表中項(xiàng)目的解釋。

●計(jì)劃投入：工作中心的計(jì)劃訂單與已下達(dá)訂單所需的工時(shí)（臺(tái)時(shí)）。

●計(jì)劃產(chǎn)出：計(jì)劃要求完成的任務(wù)的工時(shí)（臺(tái)時(shí)）。

●實(shí)際投入：工作中心實(shí)際接收任務(wù)的工時(shí)（臺(tái)時(shí)）。

●實(shí)際產(chǎn)出：實(shí)際完成任務(wù)的工時(shí)（臺(tái)時(shí)）。

●累計(jì)投入偏差：等于實(shí)際投入減計(jì)劃投入的累計(jì)。

●累計(jì)產(chǎn)出偏差：等于實(shí)際產(chǎn)出減計(jì)劃產(chǎn)出的累計(jì)。

●計(jì)劃排隊(duì)：工作中心的任務(wù)的計(jì)劃排隊(duì)工時(shí)（臺(tái)時(shí)）。

●實(shí)際排隊(duì)：工作中心的任務(wù)的實(shí)際排隊(duì)工時(shí)（臺(tái)時(shí)）。

由于負(fù)荷是由加工物料所引起的，負(fù)荷與物料的對(duì)應(yīng)關(guān)系也可轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的定額工作量（工時(shí)、臺(tái)時(shí)），因此投入產(chǎn)出的統(tǒng)計(jì)報(bào)表也可以對(duì)在制品的流動(dòng)進(jìn)行分析。分析方法參考表10.5。并根據(jù)結(jié)果控制物料的排隊(duì)。排隊(duì)時(shí)間計(jì)算如下：

時(shí)段末的排隊(duì)時(shí)間=時(shí)段初的排隊(duì)時(shí)間+投入量-產(chǎn)出量

因此，控制投入產(chǎn)出量可以控制車間物流的排隊(duì)時(shí)間，避免物料積壓、排隊(duì)時(shí)間過長。可是，當(dāng)能力需求增加時(shí)，則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧M(jìn)行補(bǔ)救、調(diào)節(jié)，如圖10.6所示。

10.6 成組技術(shù)

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，批量小于50件的機(jī)械產(chǎn)品，其成本要比大批量生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品高出10～30倍。各個(gè)行業(yè)都會(huì)存在這樣一個(gè)事實(shí)：小批量的產(chǎn)品制造成本比大批量的制造成本要高出許多。如何降低小批量產(chǎn)品的制造成本，一直是小批量生產(chǎn)企業(yè)的研究課題。成組制造技術(shù)吸收了大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，為小批量生產(chǎn)企業(yè)提供了一個(gè)解決方案。

成組技術(shù)的原理是識(shí)別加工產(chǎn)品的相似性，根據(jù)這些相似特性，按照一定的工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類與分組，生產(chǎn)時(shí)將這樣相似的一組加工件安排加工，以達(dá)到高效生產(chǎn)的目的。據(jù)分析統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械制造業(yè)經(jīng)常會(huì)有相似的加工件，相似件的比例會(huì)達(dá)到70%～75%，這些相似件所采用的設(shè)備、工裝夾具有很多的相似點(diǎn)，加工工藝路線也較為相似。因此，利用成組技術(shù)，可以加快工藝設(shè)計(jì)的速度，并可以提高工藝設(shè)計(jì)水平。在組織生產(chǎn)時(shí)組成成組制造單元，加大了制造批量，減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、傳送時(shí)間甚至加工時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率，圖10.7所示是其中一種類型的示例。

成組技術(shù)的基本工作是對(duì)物品分類編碼，分類編碼系統(tǒng)以完成物品分類編碼為目的。各種分類編碼系統(tǒng)的分類方法會(huì)有所不同，例如，按工藝特點(diǎn)分類、按物品結(jié)構(gòu)分類（外形、BOM結(jié)構(gòu)等）。ERP系統(tǒng)一般在物品編碼資料中或在工藝路線中可以設(shè)置成組技術(shù)碼，這樣就可以按成組技術(shù)安排生產(chǎn)計(jì)劃。現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織按加工件分組原則選擇設(shè)備、工裝夾具與場(chǎng)地，這樣就組成成組加工單元，詳細(xì)的內(nèi)容可參考有關(guān)資料。

思考題

1. 概述車間管理的工作內(nèi)容。

2. 車間管理處于ERP的什么層次？

3. 繪制車間管理子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程。

4. 理解系統(tǒng)中的生產(chǎn)任務(wù)狀態(tài)（如計(jì)劃、確認(rèn)、下達(dá)與完工）嗎？

5. 如何生成派工單？

6. 加工單與派工單有何不同？

7. 什么是任務(wù)優(yōu)先級(jí)？企業(yè)車間任務(wù)如何編排？

8. 車間的投入與產(chǎn)出有什么作用？如何控制？

9. 你能解釋能力的投入產(chǎn)出與車間物流的關(guān)系嗎？