中石化集團江漢石油管理局第四機械廠（四機廠）是國內生產大型石油鉆采設備的主要生產廠家之一，產品主要有鉆機、修井機、固壓車、高壓管匯配件等共分為四大類十二個系列，兩百多種型號。出廠設備的用戶是國內各油田，各油田根據各自油藏和地域環境的不同，對設備的要求也呈現多樣型與不確定性，客戶個性化需求的特點，導致了我廠多品種、小批量、按訂單生產的特點。這種典型離散制造的特點也決定了四機廠生產計劃模式的多級多樣性：設備計劃→關鍵件的產品計劃→非關鍵件的產品計劃→毛坯計劃→原材料計劃。各級計劃由各計劃負責單位制定手工錄入自己管控的管理系統，并向下級傳遞，同時各計劃單位對計劃物料的庫存量適時控制。這種計劃模式對投入與產出沒有明晰的追蹤線索，對非庫房的在產品統計是一個虛值，對生產現場的產品計劃狀態是模糊的，屬被迫而粗放的一種計劃方式。
四機廠隨著近幾年來的發展，生產規模每年以30%—50%速度遞增，迫使決策者考慮實施ERP這種全新的系統對工廠流程及資源管理進行梳理與管控。經過3年的管理探索與準備，于2006年4月ERP系統在工廠實施上線。在上線前由于對系統的物料主數據與工作中心作了大規模的收集整理，這種處理方式可以保證系統如期上線，但不能保證上線后運算出來的生產計劃的準確性。對生產計劃模式調整為多級計劃，統一由系統進行分解傳遞，而計劃的管理部門由4級調整為2級：設備計劃為一級管理，其余子件計劃為二級放在一個生產管理部門控制（SOP銷售運作計劃→MRP物料需求計劃）。上線后主要暴露的問題為：一、企業存貨增長較快，占用企業資金逐步抬高；2005年未存貨金額為：4.23億，2006 年未為：6.23億，2007年上半年為：7.92億，2007年6月統計全廠上線以來無動態（一年以上無動態和一個季度以上無動態的）物料達5925項資產2282萬元。二、生產計劃的協調與控制力度不夠；由于時間緊張，設計未完成就投入生產，設計部門不能及時提供完整的產品BOM（Bill Of Material，“物料清單”）占年度生產任務8%－10%，由于技術更改或能力不足，以及關鍵物料的短缺，有30%左右的產品是不能按時交貨的，經常要推遲交貨期。這時先前錄入的銷售訂單導致已下達的生產和采購訂單完成的部分物料會提前入庫，增加庫存。另外廠下屬一加工單位生產訂單約為500項/月，月度完成率70%左右同，準時完成率只有20%-30%的訂單能按時完成，缺件在訂單完成率中影響為2%－6%，庫存積壓卻在一路上漲，說明短缺和積壓兩種矛盾同時存在。三、是基礎數據保證不足；主要表現為BOM與物料主數據準確度不高，目前四機廠有20%-30%的BOM存在問題，形成原因：（1）BOM本身的缺漏項或多余項，（2）BOM導入時，設計過程中存在的錯誤反復被復制到了SAP系統中，以前修改過的錯誤在下次導入時，由于設計BOM并沒有修改，而造成問題的重復出現。（3）BOM缺乏有效地審核和確認，據2007年9月份工程變更的統計，共660份，其中臨時圖紙64份，對訂單的影響為40%－50%。同時據車間統計資料反映，因BOM不需要或不準確造成三個主要生產基層單位在2007年度的負在產為74萬，物料主數據主要表現為產品提前期準確度只有20%－30%，從訂單的準時完成率也可部分體現產品提前期準確度的問題。從以上三個方面的問題也體現出在管理機制與考核體系尚待提高。四、制造BOM是直接從PDM（Product Data Management，“產品數據管理”）中復制過來設計BOM，為了達到訂單BOM的重組，我們在系統通過更改中間物料的特殊采購類型（procurement type）為虛擬件而得到（制造BOM并非僅是成本核算與加工制造的依據），導致訂單BOM不完整的問題。五、SAP系統能夠提供輔佐報表太少或適用性不強，由于系統的變化，造成工作方式改變，造成生管員、物控員工作量加大，需要校驗數據量大，效率低。
生產計劃與控制模塊是ERP系統的核心，它對基礎數據要求嚴格，運算數據量大、算法復雜，是ERP系統實施的重點和難點。在很多制造企業中實施ERP的過程中，與企業的實際需求不符合，發現問題最多的是生產計劃與控制模塊，根據ERP核心計算原理如下：
圖 1
從上面反映的前三個問題是與生產計劃的準確度密切相關的，為了提高生產計劃的準確度，從ERP核心計算原理與暴露出的問題上來分析，提高輸入的銷售數據、物料主數據、物料清單BOM的準確性，其計劃得準確度必然提高。由于我廠設備是既定范圍的特定用戶，必然存在特定用戶的多樣性與不確定的需求，設計BOM提高準確度的空間有限，關于物料主數據是臨時大規模的收集導入系統的，以上兩個數據問題不可能花費大量的人力大規模的對數據進行梳理，而且整理出來的數據準確度也不一定準確可靠，只有在日常發現問題逐步梳理校核才是準確可靠的。對工作中心數據相對系統來說實際是生產能力的平衡，即該計劃在計劃期間的加工能力是否滿足加工任務，相對大眾產品來分析四機廠的加工產品可以對外銷售的形式生產，因此工作中心的能力平衡只是部分關鍵產品的加工能力平衡。另外工藝路線與庫存及物料的訂單對系統運算的影響可以忽略，初步分析來看，只有加大計劃層的干預來提高計劃準確度。
（四機廠上線的功能模塊有銷售與分銷、生產計劃、物料采購與庫存管理、財務會計與成本核算）關于銷售數據的準確度，銷售數據對后端生產計劃的影響主要是銷售設備的交貨期，其交貨期錄入系統是根據用戶需求時間輸入的，其信息的輸入只是考慮了客戶的需求并沒有考慮設備需求時間同期的生產任務及生產資源的平衡（原設備計劃部門輸入信息后，該設備的計劃工作就結束了）按照MRP（Manufacturing Resources Planning，“制造資源計劃”）的時間計算原理計算出生產計劃,根據圖2與右表假定設備X的交貨期為2008年5月30，僅考慮物料清單BOM可以計算出各物料的計劃如下：
表 1
為了提高生產計劃的準確度，我們可以從管理、計劃干預、系統完善等方面研究解決：
一、管理節奏上加強：由負責設備計劃的管理部門采取項目管理模式在系統外全過程監管設備計劃, 應包括對設計、生產發運、銷售等主要節點的掌控。對設計計劃的下達，必須保證90%設備N＋３月后的設計BOM是完整有效的，對不能提供N＋３月后的設計BOM一定保證提供N＋３月后完整有效的MPS（Master Production Scheduling，“主產品計劃”）物料清單，對不能提供完整有效的設備BOM或MPS物料清單或生產資源短缺及生產任務后延的銷售訂單，必須適時調整銷售訂單的交貨時間達到與設備實際生產任務一致的要求。降低銷售數據與設備BOM的錯誤以提高計劃準確性。改二級計劃為三級計劃體系，設備計劃管理部門負責工廠的一級計劃，生產管理部門負責工廠的二級計劃即總裝計劃及總裝的分總成計劃（MPS），協調管理產品外協及工廠內跨分廠及車間的配套計劃，負責工廠外購件的需求計劃。各生產單位負責本單位內的零件制造計劃。過去生產管理部門生管員不僅負責管控單位的計劃平衡還要對物料資源進行協調，由于管的太多太細，精力有限，不能對每項物料計劃的合理性逐一進行正確地評估，過于依賴系統運算結果，見需求就下訂單，缺乏有效地控制，這樣對生產管理部門的生管員調整為物控員職責，對物料進行協調控制，車間生管員確保MPS物料生產任務完成前提條件下，對系統運算的零件生產計劃與生產資源平衡，可以與車間技術人員協同對BOM的校核，避免錯誤反復被復制到了SAP系統，以及利用車間生管員的生產經驗數據，加強對運算出生產計劃的計劃時間與數量進行干預調整（對車間制成品的庫存作一定經濟指標的考核），提高計劃的準確度。
二、ERP系統層面完善：增加MPS物料計劃的干預層，啟用ERP系統標準計劃流程（CO/PA利潤分析→SOP銷售運作計劃→MPS主產品計劃→MRP物料需求計劃）中的MPS主計劃，銷售訂單經過設備計劃的管理部門審核下達后，系統首先運算出MPS主產品計劃，生產管理部門的設備生管員校核MPS物料資源能否滿足銷售訂單的需求，對不能滿足的銷售訂單建議延長銷售訂單的交貨期或更改銷售訂單數量，對MPS物料資源滿足的銷售訂單，調整MPS物料的交貨時間到銷售訂單需求時間的范圍內，使計劃的準確性得到提高。增加C類物料的定義與MRP類型VB，此次優化項目我們對物料進行了A、B、C分類，A類物料同MPS物料（定義為增值較高、對整個生產、采購計劃起關鍵影響作用的關鍵產品）C類物料定義為價值較低、用量較大的通用物料（如螺栓、墊片、接頭），此前因BOM不準等原因造成的系統大于實際實時需求的物料，物控員按需求產生計劃后，此類物料導致庫存積壓，以前我們常臨時ND（不參與MRP運算，不會產生該物料的計劃），并注明庫存過多需要暫停，當此物料現場用完后，又會產生緊急短缺物料。當實際實時需求的物料大于BOM數據時，物控員產生計劃后，在運行MRP后，在系統會產生供需不平衡的例外信息，并且每次都是等到適時需求時，才產生計劃，對生產與物質供應部門會帶來不小的麻煩。我們對此類物料定義為C類物料，采用增加MRP類型VB的原則，可控制計劃量，降低C物料對BOM的依存度與生產現場的緊急短缺物料，一般用MRP參數“重訂貨點”觸發、按“固定批量”定義的參數產生計劃訂單，補貨到“最大庫存”的參數。采用重訂貨點管理，減少MRP檢查的工作量，物控員把精力集中放在A，B類物資上，重新調整了自制件生產周期及外購件的采購周期，提高計劃的精準度。縮小計劃的區間與減少MRP的運行頻次，物料需求計劃區間由原先的365天調整為185天，計劃頻次由每晚運行MRP改為每周運行MRP兩次，調整MRP運行的處理代碼，由NETCH調整為NETPL，物料需求計劃區間的縮減可以減少系統未清需求對MRP的影響，也可減少區間外的計劃訂單（減少多余計劃定單對生管員平衡的干擾）。計劃頻次的降低可以減少訂單，物料需求計劃也將是穩定和均衡。例：根據2007年11月份對采購件統計分析，連續2天出現相同物料的訂單約為3%。
三、ERP系統功能層面增強：根據SAP系統供需平衡的原理，系統錄入銷售訂單后運行MRP產生物料需求計劃，系統的運行邏輯是正確無誤的，但四機廠由于用戶特殊及多品種小批量按訂單離散型的生產制造特點與歷史原因等，存在基礎數據不準、工藝路線不全，交貨時間不確定等的問題。如貓頭油缸裝置中的支架Z04200300004AA在2007年度累發量為68件，而庫存就有96件，系統的需求還有81件，還有未完訂單25件，這樣的數據嚴重的干涉了系統計劃，也是導致計劃不準的一個方面。為了使系統物料需求計劃與物料移動經驗數據有機結合，給生管員一個數據平衡的界面，我們在SAP標準的需求轉計劃的界面上增加了該物料的庫存數量、未完訂單數量、季累發數量、年累發數量的經驗數據供生管員平衡參考（ERP計劃應用界面只有系統需求與對應的計劃訂單，根據MRP計算使需求與計劃平衡，沒有歷史數據作參考），這種結合使生管員平衡計劃的時間大大縮短，同時使計劃準確率大大提高。通過以上三個方面的應用，某加工車間于2007年10月底產成品的庫存價值為5120179元，于2007年11月底產成品的庫存價值為5120179元，于2007年12月底產成品的庫存價值為5211066元，于2008年1月產成品的庫存價值為4911906元，下降了299106元，且四機廠整個存貨資金到07年年末下降了22%左右。訂單數量的統計，截止2008年1月23日，元月訂單總計5852張，2007年12月同期訂單總計5896張，2007年11月同期訂單總計7044張。缺件在訂單完成率中影響下降為1%－3％，連續2天出現相同物料的訂單下降為0。
四、ERP系統技術層面的擴充：針對訂單BOM的不完整的問題，我們對系統提供的錯誤信息進行了分析，假定如下BOM(X)：BOM中顯示了所需的物料及物料的數量（物料旁括號內的數）以及BOM的層次數及同一層次下BOM子件的數量（0/0 表示BOM的0層下0個子件數量）。原來是ERP系統對其訂單級別字段AUFST（即BOM的層次數）與訂單路徑字段AUFWG（即同一層次下BOM子件的數量）的寬度限定為兩位數，由于我廠訂單BOM的重組，是通過更改中間物料的特殊采購類型（procurement type）為虛擬件而得到的，導致訂單路徑字段AUFWG的兩位數寬度（99個訂單路徑）不能滿足工廠生產訂單實際需求，以致訂單BOM的不完整，此次我們通過增加訂單路徑字段AUFWG的寬度解決，從技術層面提高了訂單BOM的完整性（保證需求及計劃的準確得到提高）。
圖 2
五、報表開發：雖說啟用ERP系統標準計劃流程（CO/P利潤分析→SOP銷售運作計劃→MPS主產品計劃→MRP物料需求計劃）中的MPS主計劃，但ERP系統對MPS物料需求與計劃的平衡沒有專門的交易代碼，與MRP物料需求計劃的平衡一致，這對設備生管員分析來說，MPS主計劃對生產計劃沒有什么優點，相反還需增加MPS主計劃的物料類型的維護，如果MPS主計劃不能被設備生管員利用調整的話，就如同當前的創建銷售訂單后直接運行MRP物料需求計劃一樣了。“關鍵難點是如何結合工廠的實際應用好這一級計劃？”我們提出利用生產管理部門編制的大生產計劃（三個月的滾動計劃）為基礎，將銷售訂單的信息及對應的生產訂單導入系統，系統每晚后臺定時運行MPS主計劃，產生三個月的MPS物料需求產生報表，以供設備生管員應用來調整MPS主計劃，使計劃平衡的準確性得到提高。根據2007年11月調研分析，總裝生管員每月編制核對缺件報表需要7天時間，整理核對數據占用大量時間，參與生產現場管理時間減少。ERP系統的缺件報表是考慮設備需求物料的訂單數量及訂單的交貨期的，不考慮該物料的庫存狀況。若需求的一項物料的數量及交貨期有定單，并且計劃時間是在該設備組裝前交貨，哪怕該物料的當前庫存為零，系統的邏輯不把該物料列入缺件報表。下面是通過MRP運算后得出的需求、計劃、庫存的匯總表：
表 2
在表2的第3周有計劃產出量為600，加上前一周庫存100，減去本周需求200，得出的庫存就為500，這樣的系統邏輯是正確無誤的但與我廠實際不符的，由于前段銷售數據與一期上線時收集的基礎數據，再加上生管員的能力及工作量等多種因數的影響，我廠的訂單對交貨時間并沒有嚴格的控制，所以系統的缺件報表對生產控制沒有參看價值。此次優化項目的缺件報表是以訂單的物料需求，物料的庫存數量及未完訂單數量為基礎的，結合該物料的MRP控制者提取的，可以方便的查看每一訂單的缺件及月（季）度總的生產物料缺件狀態，也可根據需求將月（季）度總的生產物料缺件分發給生產單位。上線運行來，只需半個小時就可將原生管員一個星期的工作量完成，并且比原先手工對比的缺件報表提高了準確度。
ERP系統是集物流、資金流、信息流于一體的應用平臺，依靠IT的技術和手段以保證其業務數據的集成性、實時性和統一性。在項目的全過程中，圍繞“降庫提效”的主體目標，從生產計劃的策略與方案調整，計劃體系改進，生產訂單協調與控制力度,提高生產計劃的準確度與達成率，到業務報表開發。最終于2007年12月優化后的業務上線，并且取得了一定的成績。但C類物料的確定是根據當前系統的數據提取分析的，在后續的工作中需適時的調整，以免導致庫存積壓。物料主數據中的自制件生產周期及外購件的采購周期需結合現場實際數據適時進行收集整理，使系統運行物料的計劃時間更準確，數據是ERP系統應用的基礎，管理機制與考核體系提高是ERP系統應用的支撐，今后還要加大這方面的應用與研究，更好的為企業的發展提供應用支持。
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