董 鵬，王鐵雁，江 佳，陳龍虎，歐海燕

（1.卡萊（梅州）橡膠制品有限公司，廣東 梅州 514759；2.香港大學(xué) 工程學(xué)院，香港；3.東風(fēng)柳州汽車有限公司，廣西 柳州 545005；4.解放軍總參謀部第60研究所，江蘇 南京 210016；5.廣東商學(xué)院 工商管理學(xué)院，廣東 廣州 510320）

制造業(yè)車間作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度研究（二）

董 鵬1，王鐵雁2，江 佳3，陳龍虎4，歐海燕5

（1.卡萊（梅州）橡膠制品有限公司，廣東 梅州 514759；2.香港大學(xué) 工程學(xué)院，香港；3.東風(fēng)柳州汽車有限公司，廣西 柳州 545005；4.解放軍總參謀部第60研究所，江蘇 南京 210016；5.廣東商學(xué)院 工商管理學(xué)院，廣東 廣州 510320）

車間作業(yè)計(jì)劃（Production Activity Control，PAC）是企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的最終環(huán)節(jié)，對(duì)制造領(lǐng)域的經(jīng)營(yíng)管理效率起著支撐作用。針對(duì)當(dāng)前企業(yè)存在的諸多問(wèn)題，在系統(tǒng)分析了作業(yè)的特點(diǎn)以及對(duì)PAC編制的來(lái)源及過(guò)程的總結(jié)基礎(chǔ)上，科學(xué)歸納了制造業(yè)PAC與調(diào)度流程，并給出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)控措施。

制造業(yè)信息化；車間作業(yè)計(jì)劃；車間調(diào)度；評(píng)價(jià)指標(biāo)；制造業(yè)

表2 PAC指標(biāo)體系

5 PAC的異常處理與調(diào)控

5.1 生產(chǎn)過(guò)程中的異常處理

在實(shí)際生產(chǎn)中很多影響PAC正常執(zhí)行的不確定性事件(如表3所示)將使確定的調(diào)度方案不能正常執(zhí)行，此時(shí)企業(yè)需要重新安排調(diào)度。在修改PAC時(shí)，應(yīng)著重考慮以下因素：是否影響用戶的服務(wù)水平，成本是否增加，PAC的可信度是否嚴(yán)重下降，企業(yè)環(huán)境和市場(chǎng)變化是否頻繁、迅速。車間調(diào)度要及時(shí)了解這些影響因素，組織有關(guān)部門(mén)和人員降低這些不平衡因素的影響，保證PAC安全運(yùn)行和按要求完成。

5.2 PAC實(shí)施的進(jìn)度控制

車間的生產(chǎn)管理主要集中在計(jì)劃與控制兩個(gè)方面。生產(chǎn)控制是對(duì)生產(chǎn)的數(shù)量和進(jìn)度的控制，主要包括車間調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)核算和在制品管理等內(nèi)容。作業(yè)控制的內(nèi)容很多，可以歸納成三條：進(jìn)度控制、在制品控制和能力負(fù)荷控制[8]。進(jìn)度控制和在制品控制主要靠計(jì)劃手段實(shí)現(xiàn)，能力負(fù)荷控制主要靠調(diào)度手段實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)控制的步驟主要包括確立標(biāo)準(zhǔn)、衡量績(jī)效和糾正偏差三個(gè)階段。生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度與控制的目標(biāo)是通過(guò)對(duì)制造過(guò)程中物料的合理計(jì)劃、調(diào)度與控制，縮短產(chǎn)品的制造周期，減少在制品，提高生產(chǎn)率，其工作要求具有計(jì)劃性、統(tǒng)一性、預(yù)見(jiàn)性和及時(shí)性等特點(diǎn)。生產(chǎn)進(jìn)度控制的主要內(nèi)容包括投入進(jìn)度控制，出產(chǎn)進(jìn)度控制和工序進(jìn)度控制，其中出產(chǎn)進(jìn)度控制有利于出產(chǎn)進(jìn)度的順利進(jìn)行，追蹤投入進(jìn)度和工序進(jìn)度，及時(shí)掌握出產(chǎn)信息；工序進(jìn)度控制可以保證生產(chǎn)連續(xù)性，適合周期長(zhǎng)，工序多的產(chǎn)品。從均衡生產(chǎn)角度出發(fā)的基于產(chǎn)出速度的生產(chǎn)思想，可應(yīng)用于制訂作業(yè)計(jì)劃 (即投料順序安排)、進(jìn)行車間調(diào)度及應(yīng)對(duì)不確定因素等方面；從動(dòng)態(tài)思想角度考慮作業(yè)計(jì)劃，解決靜態(tài)計(jì)劃與動(dòng)態(tài)調(diào)度間的矛盾。目前企業(yè)常采用的生產(chǎn)進(jìn)度控制措施主要有：

表3 生產(chǎn)過(guò)程中的一些基本不確定性事件、產(chǎn)生直接影響及所采取策略

（1）保持足夠庫(kù)存量。這種措施簡(jiǎn)單、有效，但占用大量資金、造成庫(kù)存損耗，還會(huì)掩蓋管理中存在的問(wèn)題。

（2）異常原因分析、追查。針對(duì)異常提出對(duì)策、改善重點(diǎn)，設(shè)定異常表單，召開(kāi)異常管理會(huì)議檢討異?，F(xiàn)象，并通過(guò)部門(mén)協(xié)調(diào)方式獲得較圓滿的處理對(duì)策并確保實(shí)效；定期分析生產(chǎn)異常所費(fèi)成本并探討潛在原因，研訂出永久性處理對(duì)策并通知相關(guān)部門(mén)及人員執(zhí)行。異常處理的最大挑戰(zhàn)是如何適應(yīng)持續(xù)不斷的變化，否則容易出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，造成資源利用不合理，優(yōu)先級(jí)沒(méi)有得到有效控制，生產(chǎn)工藝不夠合理，無(wú)效作業(yè)過(guò)多，提前期過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。要解決實(shí)際生產(chǎn)中因各種影響因素導(dǎo)致訂單延期的問(wèn)題，生產(chǎn)部門(mén)可以采取工序重疊或縮小工序間隔時(shí)間的方法，其中工序重疊(并行加工)不是等到在一個(gè)設(shè)備上加工的所有零件都已經(jīng)完成以后再將它們運(yùn)到下一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行后續(xù)的加工，而是在部分零件的加工以后就將它們運(yùn)送到下一臺(tái)設(shè)備 (有時(shí)事先還需要進(jìn)行檢驗(yàn))，并在那里立即開(kāi)始下一道工序的加工，但采用工序重疊的方法將會(huì)增加額外的運(yùn)輸費(fèi)用，并需要有關(guān)部門(mén)加強(qiáng)生產(chǎn)監(jiān)控。由于車間調(diào)度與管理工作實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行合理的組織，可減少成品、半成品存量，降低浪費(fèi)。同時(shí)，大量的統(tǒng)計(jì)工作和信息傳遞工作由計(jì)算機(jī)完成，可節(jié)省部分管理費(fèi)用，提高了管理的科學(xué)性與有效性。當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)度落后時(shí)，能及時(shí)主動(dòng)地與有關(guān)部門(mén)商量對(duì)策，協(xié)商解決辦法，并采取行動(dòng)加以補(bǔ)救。生產(chǎn)過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜，要使PAC得到貫徹執(zhí)行，達(dá)到預(yù)期目的，還需要生產(chǎn)管理人員不斷進(jìn)行綜合平衡和調(diào)整。

（3）加強(qiáng)工裝管理，制訂預(yù)防性維修計(jì)劃（PM）。企業(yè)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的非正常停工、影響正常生產(chǎn)秩序的環(huán)節(jié)制訂預(yù)防性措施，包括生產(chǎn)流程中工藝路線長(zhǎng)、工序復(fù)雜的零部件；加工精度高、難度大和廢品率高的工序；故障發(fā)生頻繁或負(fù)荷率特別高的設(shè)備等，一方面通過(guò)建立嚴(yán)格的PM制度，做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，需要對(duì)生產(chǎn)流程中的某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)制定預(yù)防措施，把可能發(fā)生的問(wèn)題在產(chǎn)生之前解決。將關(guān)鍵設(shè)備的計(jì)劃與基于設(shè)備狀態(tài)的PM進(jìn)行同步與協(xié)調(diào)，在制定PAC的同時(shí)考慮設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)，達(dá)到整體設(shè)備效能（OEE）最高的目標(biāo)。關(guān)鍵工序的監(jiān)控目的在于創(chuàng)造良好的工作條件，排除干擾因素，保證生產(chǎn)進(jìn)度嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行，非關(guān)鍵工序的監(jiān)控旨在控制作業(yè)開(kāi)始時(shí)間和完成時(shí)間，避免因非關(guān)鍵工序的延期影響關(guān)鍵工序的作業(yè)。另一方面提高搶修技術(shù)，縮短搶修時(shí)間，通過(guò)加班趕工來(lái)彌補(bǔ)因各種原因造成損失，保證PAC如期完成。對(duì)車間內(nèi)設(shè)備位置進(jìn)行研究分析，使其與所生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格相對(duì)應(yīng)，減少物料流動(dòng)的時(shí)間和距離，認(rèn)真進(jìn)行工序研究，實(shí)現(xiàn)各工序間生產(chǎn)能力的相對(duì)平衡。另外，加強(qiáng)工藝技術(shù)管理，加強(qiáng)事前預(yù)防和事中控制，隨時(shí)糾正、消除不規(guī)范操作和工藝缺陷，減少因處理工藝問(wèn)題造成的時(shí)間浪費(fèi)。

（4）采用技術(shù)措施。壓縮關(guān)鍵路線工序作業(yè)時(shí)間，節(jié)約成本，如改進(jìn)工藝方案、合理劃分工序組成和改進(jìn)工藝裝備等。在網(wǎng)路計(jì)劃的優(yōu)化方面，著重從時(shí)間優(yōu)化和成本優(yōu)化上下功夫。一方面在人力、材料、設(shè)備和資金等資源有保障的前提下，尋求最短生產(chǎn)周期，改變銜接關(guān)系，組織平行交叉作業(yè)，優(yōu)先保證關(guān)鍵活動(dòng)上的人力和物力；另一方面找出時(shí)間費(fèi)用較少的方案，達(dá)到節(jié)約時(shí)間，降低成本的目的。企業(yè)在調(diào)整工序仍未達(dá)到客戶的交貨期要求時(shí)，需要與客戶協(xié)商延長(zhǎng)交期，然后采取組織措施，在工藝流程允許的條件下，對(duì)關(guān)鍵路線上的各關(guān)鍵工作組織平行作業(yè)或交叉作業(yè)，合理調(diào)配工作人員，利用時(shí)差，從非關(guān)鍵路線上，抽調(diào)部分人力集中于關(guān)鍵路線。實(shí)踐證明，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)建立班組生產(chǎn)秩序和加快生產(chǎn)進(jìn)度有重要作用。

（5）PAC控制方法。生產(chǎn)進(jìn)度控制的方法主要有平衡線法、圖表控制法和準(zhǔn)時(shí)制控制法等，這些方法具有不同的特點(diǎn)和適用對(duì)象。但在制訂作業(yè)計(jì)劃時(shí)以上方法均沒(méi)有考慮系統(tǒng)瓶頸，當(dāng)出現(xiàn)瓶頸發(fā)生漂移等異常情況時(shí)，沒(méi)有相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，因此無(wú)法真正意義上實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)。在車間作業(yè)控制系統(tǒng)中，需要依靠計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算能力，采用一些優(yōu)化規(guī)則來(lái)編排合理有效的PAC，作為生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、任務(wù)及作業(yè)安排工作依據(jù)，使制造企業(yè)的各環(huán)節(jié)有條不紊圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)。在不增加設(shè)備的情況下，通過(guò)快速換模(SMED),發(fā)揮柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的作用，對(duì)所有設(shè)備能生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格做好規(guī)劃，及時(shí)調(diào)整，更換工裝，發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的能力，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間以縮短生產(chǎn)周期。

（6）加強(qiáng)人力資源管理，實(shí)現(xiàn)人員的充分配置，把人員因素的影響降到最低。對(duì)員工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，達(dá)到一人多能，實(shí)現(xiàn)崗位間的互換，以應(yīng)付緊急情況；完善班組間、工序間的績(jī)效考核，結(jié)合績(jī)效對(duì)員工進(jìn)行必要的崗位調(diào)整與補(bǔ)充。

（7）偏差控制。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中還需對(duì)生產(chǎn)偏差進(jìn)行管控，當(dāng)實(shí)際完成情況與計(jì)劃偏差較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效的糾正措施，使生產(chǎn)過(guò)程處于受控狀態(tài)，保證作業(yè)計(jì)劃目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。要解決PAC的實(shí)施過(guò)程中，由于某些不確定事件破壞PAC中原有平衡的問(wèn)題，則需對(duì)PAC進(jìn)行全過(guò)程控制，監(jiān)督檢查取得實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度與計(jì)劃偏離的信息，利用偏離的信息進(jìn)行分析，采取糾正偏差的行動(dòng)，及時(shí)調(diào)整、校正生產(chǎn)進(jìn)度。具體來(lái)說(shuō)，將實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)與計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)價(jià)執(zhí)行的偏差，確定是否對(duì)PAC進(jìn)行滾動(dòng)。具體方法是:設(shè)某一天實(shí)際加工的工序總數(shù)為nR(nR由對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)得到)，其中與計(jì)劃吻合的工序數(shù)量為nS，則執(zhí)行的吻合率可表示為[9]:

設(shè)定一個(gè)偏差率門(mén)檻值，記為[σ]，當(dāng) σ>[σ]，對(duì)PAC進(jìn)行滾動(dòng)，否則仍然維持原來(lái)的計(jì)劃。充分利用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)執(zhí)行的偏差率定量地決定是否進(jìn)行作業(yè)計(jì)劃的滾動(dòng)，相應(yīng)地確定日程作業(yè)計(jì)劃的時(shí)間長(zhǎng)度。由此可見(jiàn)，PAC具有動(dòng)態(tài)性[10][11]，主要表現(xiàn)在兩方面：一方面由于車間生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的如訂單改變和下達(dá)時(shí)間、機(jī)床故障等各種擾動(dòng)和變數(shù)，使PAC必須隨之實(shí)時(shí)地滾動(dòng)才能保證計(jì)劃的準(zhǔn)確性和可行性；另一方面PAC的制定受產(chǎn)品工藝方案的制約，只有充分考慮產(chǎn)品的多工藝方案，才可能保證制定柔性的PAC。當(dāng)需求變動(dòng)時(shí)，要分析變動(dòng)計(jì)劃的限制條件和難易程度，確認(rèn)訂單和下達(dá)訂單系統(tǒng)都不能自動(dòng)修改，保持計(jì)劃的穩(wěn)定性。修訂計(jì)劃應(yīng)該嚴(yán)肅認(rèn)真，并且按照程序進(jìn)行，只有生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)才有權(quán)利對(duì)計(jì)劃進(jìn)行修訂，未接到正式修訂的計(jì)劃之前，各車間部門(mén)無(wú)權(quán)改變?cè)?jì)劃。

6 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)當(dāng)前制造業(yè)PAC與調(diào)度存在的問(wèn)題，主要做了以下工作：①為企業(yè)提供了良好的生產(chǎn)作業(yè)制定思路，使企業(yè)制定出合適的PAC。②提供了準(zhǔn)確、及時(shí)的車間作業(yè)調(diào)度策略，確保企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。③應(yīng)用了先進(jìn)合理的車間作業(yè)調(diào)度方法，合理配置各種資源，通過(guò)優(yōu)化作業(yè)安排與調(diào)度方法的結(jié)合，提高制造系統(tǒng)的運(yùn)行效率，滿足客戶的要求，增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力等。未來(lái)車間管理將更多地涉及管理與科學(xué)技術(shù)和工程問(wèn)題的綜合處置與協(xié)調(diào)等方面，因此，加強(qiáng)PAC優(yōu)化車間管理可以使企業(yè)利用有限的資源和生產(chǎn)能力，靈活地運(yùn)用各種優(yōu)化方法，從而更合理地安排生產(chǎn)，以取得企業(yè)效益的最大化。

（致謝：感謝廈門(mén)理工學(xué)院蔡清毅教授、安徽亳州師范高等?？茖W(xué)校張鵬飛教授、西安交通大學(xué)管理學(xué)院王鐵山博士、南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院周薔博士、河北華北石油工程建設(shè)有限公司陳玉杰工程師和卡萊公司計(jì)劃部團(tuán)隊(duì)對(duì)本論文提出的寶貴意見(jiàn)）

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Manufacturing workshop production activity control and scheduling research

DONG Peng1,WANG Tieyan2,JIANG Jia3,CHEN Longhu4,OU Haiyan5
（1.Carlisle（Meizhou）Rubber Manufacturing Co.,Ltd.,Meizhou 514759,Guangdong China;2.Faculty of Engineering,University of Hong Kong,Hong Kong China；3.Import and Export Department,Dongfeng Liuzhou Motor Co.,Ltd.,Liuzhou 545005,Guangxi China;4.No.60 Research Institute of General Staff Headquarter of Chinese People's Liberation Army,Nanjing 210016,Jiangsu China;5.College of Management,Guangdong University of Business Studies,Guangzhou 510320,Guangdong China)

The Production Activity Control（Production Activity Control,PAC)is the last step in manufacturing plan for the enterprise.In view of the current problems in the enterprise,the characteristics of the operation process have been analyzed.On the basis of summarization of source and process of PAC,the PAC and scheduling process in manufacturing workshop have been summarized scientifically.The corresponding evaluation standards and control measures have been pointed out.

PAC;Workshop scheduling;Evaluation index;Manufacturing industry

P791

A

1672－0121（2012）03－0102－04

2011-11-17

董 鵬（1980-），男，APS研究員，從事生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、供應(yīng)鏈管理等