装备制造精益生产管理（MRP+MES）

    装备制造企业是典型的离散型制造企业。产品结构复杂、生产周期长；不同产品制造工艺流程不同，对制造资源的动态需求和柔性要求高；多产品混流生产、对瓶颈资源的占用容易造成冲突。因此，生产组织难，最大的问题是难以按照客户要求按时交付产品。

    经典的MRP(物料需求计划)源于装备制造企业的需求，它基于时间坐标轴上的多层产品结构，从产品交货期倒推出各层物料的产出数量和时间，并通过能力平衡确认MRP计划的可行性。应该说，MRP方法为装备制造企业提供了一套好的管理手段和方法。但是，由于种种原因，在我国企业中，用好MRP计划方法的企业却非常少，造成不少企业上信息化管理项目时经常饶开生产管理走。这样做能达到精益管理的要求和提高企业效益的目标吗？本文就此提出MRP+MES的解决方案。

装备制造企业需要什么样的ERP

    对于制造企业来说，核心业务是生产出市场需要的产品，通过生产过程产生增值效益，这是企业的主价值链。生产管理是企业管理的主线，其他业务都是围绕生产活动进行的。物资管理的职能是满足生产需求的物资保障，生产成本核算是财务核算工作量最大的部分。那么，装备制造企业需要什么样的ERP呢？

    “以财务核算为中心”的提法有局限性

    企业管理者十分关注财务报表，企业的效益要通过财务核算结果来衡量。但是，从根本上来说，企业效益不是算出来的，是管出来的。虽然，目前一再强调要从财务会计提高到财务管理，但是财务部门难以清楚为了满足生产需求，什么该买、什么时间买？他们难以控制车间为了满足生产需求什么该领、什么时间领？也就是说单靠财务部门管好前端物流，控制采购资金、控制生产消耗是难以做到的。

    “跳过精益生产计划，直接上制造执行系统（MES）” 有局限性

    制造执行系统（MES）以优化车间生产作业计划及提高设备利用率为目标，营造数字化车间。但是如果没有全产品的精益生产规划 ，车间是搞不清楚应该先干什么，后干什么的。只从提高数控加工设备的利用率来考虑如何排产，会出现下述问题：或是急用的零件没有加工，影响产品齐套；或是干了许多不急用的零件，造成车间在制品的积压。此外，车间能否按时开工也需要毛坯及相关物料的及时供应，这也需要全局生产规划的支持。

    MRP计划是制造企业管理的纲

    企业实实在在的效益不是算出来的，是管出来的。怎么管，从精益生产管起，核心问题是启用MRP计划。因为：

    ·MRP计划是离散型制造企业保证按期交付产品的精益规划；
    ·MRP计划是保障物资供应的指导；
    ·MRP计划是车间作业计划优化排产和派工的依据；
    ·跟踪MRP计划执行过程控制生产消耗，并提供实际成本精细核算的基础。

    实施以MRP为核心的ERP系统确实难度很大，但是为了真正帮助企业解决管理难题和提高经济效益，这道坎无论如何也要迈过去。

MRP＋MES的精益生产解决方案

    MRP系统与MES系统的协同管理

    精益生产管理既要有周密精细的计划，又要有落实计划的控制手段。解决方案是：通过MRP做出精密计划，通过MES控制车间执行计划。MRP系统与MES系统协同管理的功能部署与流程如图1描述。

图1 MRP系统与MES系统协同管理的功能部署与流程

    MRP系统与MES系统功能分工与特点列表描述。

    如何体现MRP和MES的精髓

    在流程行业中实施MES成功案例较多，这是由于化工等流程制造企业的连续型生产流程稳定、生产节拍可控，因此容易成功。近年来在离散型大批量生产的装配流水线上实施MES也不乏成功案例，实施重点在装配线上按工位有限能力排产和流水线生产节拍的仿真。但是，对于装备制造来说，由于工时等基础数据不准、现场变动因素繁多等原因，不少MES项目躲开工序作业优化排序，做成了一个模拟手工管理的生产作业派工平台：把工序任务分下去和跟踪统计。可以说，要想成功实施MRP和MES都有一个灵活应用和具备适应现场扰动的对策问题。

    以实施MRP为例，多年来并捷公司针对我国装备制造企业结构大而全、研制产品越来越多，不可能按照传统MRP要求同时准备完整的基础数据的现实情况，对MRP系统做了大刀阔斧的改进，使产品结构极为复杂的航天防务装备研制企业都成功运行了MRP改进要点举例如下：

    根据研制产品边设计边生产的进度，按批次准备产品和工艺基础数据，分批次运算MRP计划，逐步实现全产品的MRP计划闭环管理。

    按产品设计、工艺设计、给定工时定额过程准备批次基础数据的MRP分步计划过程。

    如果按照生产分批次管理后，仍然准备不出来齐套的设计、工艺、工时定额数据。为了满足生产物资管理的要求，需要改进传统的MRP计算方法，以能够拆分MRP计划，分段分步运行。

    ·允许指定MRP计划展开的深度和粒度

    可以灵活设置计划展开的层次到哪一级，也可定义关重件，关键工序等，以满足企业对不同阶段、不同产品或不同零件的控制粒度不同的需求。

    ·按照各部门数据准备情况，多次运行MRP计划，使MRP计划逐步细化

    在物料提前期没有确定前，先把没有明确进度要求的MRP计划任务下达，有关单位可以先做工装等生产技术准备；物料提前期确定，但是具体工艺设计尚未完成，可以下达有明确进度要求的MRP车间任务计划, 做到对车间任务的投入/产出管理；零件加工工艺设计完成后， 将明确工序的开工/完工时间的工序作业计划直接插到车间作业计划中，可以做到对工序级的投入/产出管理。

    总之，通过计划逐步细化，使MRP计划逐步达到精细的数量与进度管理。

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资企业，所有的加工设备都联网，由MES管理的数字化车间生产管理流程如图2所示。

图2 MES管理的数字化车间

    企业级的管理依靠并捷ERP，从投产第一天就没有任何手工帐本。基于精益生产管理实现了基于网络协同平台的物流/资金流集成管理。企业内部管理基本上无纸化，取消了一般企业常用的领料单、工艺进程单等凭证，管理效率与效益显著。

    MRP系统与MES的协同

    基于北一大隈先进的大规模定制生产模式，主生产计划降到可配置的组件级，可选组件根据市场预测比例预投产，按照组件BOM展开MRP计划。每台机床按照用户要求定制，接到客户订单后，建立客户产品结构（CBOM）产生装配工作令、消耗前期投产组件、补充专用组件。这样的计划方式使交货周期缩短到20天到2个月。

    MRP指令性计划与MES执行计划的信息传递关系如图3。

图3 MRP指令性计划与MES执行计划的信息传递关系

    MRP工序计划完工时间是最晚完工时间，即计划中包含了缓冲时间，而车间MES优化排产要尽可能做到上下工序衔接、充分利用设备产能。

    以MRP计划为依据的成本管理

    ·以客户订单CBOM为依据，进行计划成本计算（事前预算）；
    ·以计划成本为依据，控制采购、控制车间用料消耗（事中控制）；
    ·跟踪MRP计划执行过程，完成订单产品实际成本核算（事后核算）。

    由于MRP计划细到每批零件加工都有工作令号，因此，跟踪MRP计划执行过程，实际成本核算对象可以设到零件级。在北一大隈，实际成本和计划成本差异，哪怕差一千块钱，都能说得清清楚楚差在哪里。

    按照MRP计划控制物流，不仅控制了成本，也做到了在满足生产需求前提下尽可能减少资金占用，加快企业资金流转。北一大隈的存货周转期已从建厂初期的9个月缩短到目前的2.5个月。

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