裝備制造企業是典型的離散型制造企業。產品結構復雜、生產周期長；不同產品制造工藝流程不同，對制造資源的動態需求和柔性要求高；多產品混流生產、對瓶頸資源的占用容易造成沖突。因此，生產組織難，最大的問題是難以按照客戶要求按時交付產品。

    經典的MRP(物料需求計劃)源于裝備制造企業的需求，它基于時間坐標軸上的多層產品結構，從產品交貨期倒推出各層物料的產出數量和時間，并通過能力平衡確認MRP計劃的可行性。應該說，MRP方法為裝備制造企業提供了一套好的管理手段和方法。但是，由于種種原因，在我國企業中，用好MRP計劃方法的企業卻非常少，造成不少企業上信息化管理項目時經常饒開生產管理走。這樣做能達到精益管理的要求和提高企業效益的目標嗎？本文就此提出MRP+MES的解決方案。

裝備制造企業需要什么樣的ERP

    對于制造企業來說，核心業務是生產出市場需要的產品，通過生產過程產生增值效益，這是企業的主價值鏈。生產管理是企業管理的主線，其他業務都是圍繞生產活動進行的。物資管理的職能是滿足生產需求的物資保障，生產成本核算是財務核算工作量最大的部分。那么，裝備制造企業需要什么樣的ERP呢？

    “以財務核算為中心”的提法有局限性

    企業管理者十分關注財務報表，企業的效益要通過財務核算結果來衡量。但是，從根本上來說，企業效益不是算出來的，是管出來的。雖然，目前一再強調要從財務會計提高到財務管理，但是財務部門難以清楚為了滿足生產需求，什么該買、什么時間買？他們難以控制車間為了滿足生產需求什么該領、什么時間領？也就是說單靠財務部門管好前端物流，控制采購資金、控制生產消耗是難以做到的。

    “跳過精益生產計劃，直接上制造執行系統（MES）” 有局限性

    制造執行系統（MES）以優化車間生產作業計劃及提高設備利用率為目標，營造數字化車間。但是如果沒有全產品的精益生產規劃 ，車間是搞不清楚應該先干什么，后干什么的。只從提高數控加工設備的利用率來考慮如何排產，會出現下述問題：或是急用的零件沒有加工，影響產品齊套；或是干了許多不急用的零件，造成車間在制品的積壓。此外，車間能否按時開工也需要毛坯及相關物料的及時供應，這也需要全局生產規劃的支持。

    MRP計劃是制造企業管理的綱

    企業實實在在的效益不是算出來的，是管出來的。怎么管，從精益生產管起，核心問題是啟用MRP計劃。因為：

    ·MRP計劃是離散型制造企業保證按期交付產品的精益規劃；
    ·MRP計劃是保障物資供應的指導；
    ·MRP計劃是車間作業計劃優化排產和派工的依據；
    ·跟蹤MRP計劃執行過程控制生產消耗，并提供實際成本精細核算的基礎。

    實施以MRP為核心的ERP系統確實難度很大，但是為了真正幫助企業解決管理難題和提高經濟效益，這道坎無論如何也要邁過去。

MRP＋MES的精益生產解決方案

    MRP系統與MES系統的協同管理

    精益生產管理既要有周密精細的計劃，又要有落實計劃的控制手段。解決方案是：通過MRP做出精密計劃，通過MES控制車間執行計劃。MRP系統與MES系統協同管理的功能部署與流程如圖1描述。

圖1 MRP系統與MES系統協同管理的功能部署與流程

    MRP系統與MES系統功能分工與特點列表描述。

    如何體現MRP和MES的精髓

    在流程行業中實施MES成功案例較多，這是由于化工等流程制造企業的連續型生產流程穩定、生產節拍可控，因此容易成功。近年來在離散型大批量生產的裝配流水線上實施MES也不乏成功案例，實施重點在裝配線上按工位有限能力排產和流水線生產節拍的仿真。但是，對于裝備制造來說，由于工時等基礎數據不準、現場變動因素繁多等原因，不少MES項目躲開工序作業優化排序，做成了一個模擬手工管理的生產作業派工平臺：把工序任務分下去和跟蹤統計。可以說，要想成功實施MRP和MES都有一個靈活應用和具備適應現場擾動的對策問題。

    以實施MRP為例，多年來并捷公司針對我國裝備制造企業結構大而全、研制產品越來越多，不可能按照傳統MRP要求同時準備完整的基礎數據的現實情況，對MRP系統做了大刀闊斧的改進，使產品結構極為復雜的航天防務裝備研制企業都成功運行了MRP改進要點舉例如下：

    根據研制產品邊設計邊生產的進度，按批次準備產品和工藝基礎數據，分批次運算MRP計劃，逐步實現全產品的MRP計劃閉環管理。

    按產品設計、工藝設計、給定工時定額過程準備批次基礎數據的MRP分步計劃過程。

    如果按照生產分批次管理后，仍然準備不出來齊套的設計、工藝、工時定額數據。為了滿足生產物資管理的要求，需要改進傳統的MRP計算方法，以能夠拆分MRP計劃，分段分步運行。

    ·允許指定MRP計劃展開的深度和粒度

    可以靈活設置計劃展開的層次到哪一級，也可定義關重件，關鍵工序等，以滿足企業對不同階段、不同產品或不同零件的控制粒度不同的需求。

    ·按照各部門數據準備情況，多次運行MRP計劃，使MRP計劃逐步細化

    在物料提前期沒有確定前，先把沒有明確進度要求的MRP計劃任務下達，有關單位可以先做工裝等生產技術準備；物料提前期確定，但是具體工藝設計尚未完成，可以下達有明確進度要求的MRP車間任務計劃, 做到對車間任務的投入/產出管理；零件加工工藝設計完成后， 將明確工序的開工/完工時間的工序作業計劃直接插到車間作業計劃中，可以做到對工序級的投入/產出管理。

    總之，通過計劃逐步細化，使MRP計劃逐步達到精細的數量與進度管理。

典型成功案例——北一大隈

    北一大隈是一家日方控股的中日合資企業，所有的加工設備都聯網，由MES管理的數字化車間生產管理流程如圖2所示。

圖2 MES管理的數字化車間

    企業級的管理依靠并捷ERP，從投產第一天就沒有任何手工帳本。基于精益生產管理實現了基于網絡協同平臺的物流/資金流集成管理。企業內部管理基本上無紙化，取消了一般企業常用的領料單、工藝進程單等憑證，管理效率與效益顯著。

    MRP系統與MES的協同

    基于北一大隈先進的大規模定制生產模式，主生產計劃降到可配置的組件級，可選組件根據市場預測比例預投產，按照組件BOM展開MRP計劃。每臺機床按照用戶要求定制，接到客戶訂單后，建立客戶產品結構（CBOM）產生裝配工作令、消耗前期投產組件、補充專用組件。這樣的計劃方式使交貨周期縮短到20天到2個月。

    MRP指令性計劃與MES執行計劃的信息傳遞關系如圖3。

圖3 MRP指令性計劃與MES執行計劃的信息傳遞關系

    MRP工序計劃完工時間是最晚完工時間，即計劃中包含了緩沖時間，而車間MES優化排產要盡可能做到上下工序銜接、充分利用設備產能。

    以MRP計劃為依據的成本管理

    ·以客戶訂單CBOM為依據，進行計劃成本計算（事前預算）；
    ·以計劃成本為依據，控制采購、控制車間用料消耗（事中控制）；
    ·跟蹤MRP計劃執行過程，完成訂單產品實際成本核算（事后核算）。

    由于MRP計劃細到每批零件加工都有工作令號，因此，跟蹤MRP計劃執行過程，實際成本核算對象可以設到零件級。在北一大隈，實際成本和計劃成本差異，哪怕差一千塊錢，都能說得清清楚楚差在哪里。

    按照MRP計劃控制物流，不僅控制了成本，也做到了在滿足生產需求前提下盡可能減少資金占用，加快企業資金流轉。北一大隈的存貨周轉期已從建廠初期的9個月縮短到目前的2.5個月。

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本文標題：裝備制造精益生產管理（MRP+MES）

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