在按定單制造的領(lǐng)域中的供應(yīng)鏈管理精

在按定單制造的領(lǐng)域中的供應(yīng)鏈管理 DANBRIDLEMAN&JEFFHERRMANN從按庫(kù)存制造到按定單制造的轉(zhuǎn)變對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度計(jì)劃有著 重大意義。供應(yīng)鏈管理的一個(gè)調(diào)度驅(qū)動(dòng)方法能為按定單制造環(huán)境中的制造商提供戰(zhàn)術(shù)及策略上的效益。背景:二年前采用三種方法在CASE公司實(shí)施了一個(gè)再設(shè)計(jì)項(xiàng)目:減少了對(duì)用戶的反應(yīng)時(shí)間,縮減了成品的庫(kù)存,并且將供應(yīng)鏈SCM系統(tǒng)完全集成到所有操作中去。大規(guī)模定制的趨勢(shì)正愈演愈烈。越來(lái)越多的市場(chǎng)需耍那些為單個(gè)用戶定單的特殊要求而配臵的產(chǎn)品。對(duì)許多制造商而言,其組合中的基本產(chǎn)品和選項(xiàng)的數(shù)目劇增。許多生產(chǎn)經(jīng)理發(fā)現(xiàn),他們必須為生產(chǎn)上百萬(wàn)不同的產(chǎn)品配臵做準(zhǔn)備。同時(shí),用戶期望在完成其定單方面有更強(qiáng)的反應(yīng)能力。由于長(zhǎng)期 的引導(dǎo),用戶一直習(xí)慣于按庫(kù)存制造的產(chǎn)品能快速地獲得倉(cāng)庫(kù)交貨。日本汽車生產(chǎn)商的“三天汽車”的目標(biāo)不再是幻想,而是能在我們這一生中實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)。并非每一個(gè)市場(chǎng)都已完全轉(zhuǎn)向按定單制造或配臵的高度定制的產(chǎn)品。但制造商正迅速向這一方向調(diào)整,這一趨勢(shì)是明顯的?！断冗M(jìn)制造研究;近來(lái)報(bào)道,其調(diào)查的公司中有73%是根據(jù)實(shí)際定單而不是預(yù)定義的計(jì)劃來(lái)安排生產(chǎn)。不可避兔的結(jié)果是:制造商正在改變其制造產(chǎn)品的方式。與過(guò)去相比,同種產(chǎn)品的長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)作已不再那么普遍了。令日工廠的生產(chǎn)運(yùn)作更有可能包括許多獨(dú)特的模型,尺寸,配臵,顏色和選擇組合。并且每一成品可能會(huì)有不同的工作內(nèi)容,加工或裝配規(guī)范。材料要求,裝運(yùn)限制和規(guī)定的交貨期。這對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈的計(jì)劃,調(diào)度和管理有顯著的影響。按定單制造的影響在一個(gè)傳統(tǒng)的按庫(kù)存生產(chǎn)的供應(yīng)鏈中,制造過(guò)程在接到用戶定單前就已完成。用戶定單由成品庫(kù)存來(lái)供應(yīng),而成品庫(kù)存是通過(guò)一計(jì)劃過(guò)程生咸的生產(chǎn)定單來(lái)提供的。該供應(yīng)鏈的計(jì)劃驅(qū)動(dòng)的,推式方針產(chǎn)生了一套相對(duì)直接的管理過(guò)程和支持系統(tǒng)。但是它對(duì)于特定的配臵要求或市場(chǎng)需求中的突然變化的反應(yīng)能力不是很強(qiáng)。在一個(gè)按定單制造的供應(yīng)鏈的中,制造周期開(kāi)始于接到用戶定單之后。這給了制造商更大的靈活性,以各種各樣的產(chǎn)品和特別配臵的選項(xiàng)來(lái)滿足用戶。然而,該供應(yīng)鏈的用戶驅(qū)動(dòng)的,拉式方針與制造商預(yù)先計(jì)劃的生產(chǎn)力,原料和其它資源的要求相矛盾。這導(dǎo)致了比在按庫(kù)存生產(chǎn)的情況中更為復(fù)雜的管理過(guò)程和系統(tǒng),要求在管理過(guò)程以及支持它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和工具兩方面有所改變。以下是對(duì)管理按定單制造的供應(yīng)鏈中的一些主耍不同點(diǎn)的具體考察。(按庫(kù)存生產(chǎn)—一在該環(huán)境中,生產(chǎn)調(diào)度主要是一個(gè)戰(zhàn)略上的作法,其目標(biāo)是要從生產(chǎn)設(shè)施中擠出最大的效率。與計(jì)劃相比,調(diào)度的重要性有所提高按庫(kù)存生產(chǎn)的制造商在很大程度上依靠擁有適合的存貨以滿足用戶需要。如果不能立即從庫(kù)存中供貨,就可能失去一份用戶定單,所以制造商的主要關(guān)注點(diǎn)在于預(yù)計(jì)需求(預(yù)測(cè),計(jì)劃滿足該需求(制造計(jì)劃,以及管理分銷網(wǎng)絡(luò),以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品放在適當(dāng)?shù)牡胤?后勤學(xué),分配資源計(jì)劃。在該環(huán)境中,生產(chǎn)調(diào)度主要是一個(gè)戰(zhàn)略上的作法,其目標(biāo)是從生產(chǎn)設(shè)施中擠出最大的效率。只要主導(dǎo)模型是拉庫(kù)存生產(chǎn)的。不論我們談及的是超市貨架上存放的面中級(jí),還是工業(yè)制造商的重型機(jī)器,這一點(diǎn)都會(huì)是正確無(wú)誤的。如果有一個(gè)壓倒一切的供應(yīng)鏈優(yōu)化問(wèn)題,它就在于優(yōu)化庫(kù)存安排,最大限度地使貨架儲(chǔ)備與需求相匹配。另一方面,在按定單制造中,重點(diǎn)是放在定單執(zhí)行上。由于每一成品都是根據(jù)特別配臵用戶定單來(lái)生產(chǎn)的,用戶對(duì)以接受定單到交貨的整個(gè)周期能夠全面地觀察;制造商的主要目標(biāo)必定是盡可能迅速且高效的執(zhí)行這一過(guò)程。盡管預(yù)測(cè)需求和建立高效的分配后勤管理仍然是重要的,但主要影響在于確保材料,人力和機(jī)器生產(chǎn)力在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間集中于車間,以適當(dāng)?shù)呐渑Z生產(chǎn)用戶的特殊定單。在這種情況下,生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃成為工廠服務(wù)于用戶以及有效競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵決定因素。這樣,由于其獨(dú)有的特征,按定單制造更趨向于調(diào)度驅(qū)動(dòng)的活動(dòng),而不是計(jì)劃驅(qū)動(dòng)的活動(dòng)。計(jì)劃系統(tǒng)傾向于處理集合體—一集合需求,預(yù)測(cè)產(chǎn)品組,集合生產(chǎn)力,標(biāo)定的選項(xiàng)綱要—一其結(jié)果就是不能給出有關(guān)特定定單和單個(gè)配臵的具體信息。按定單制造要求能對(duì)工廠在可預(yù)測(cè)的時(shí)間內(nèi)由特定的零件生產(chǎn)出特定的定單要求的產(chǎn)品的能力進(jìn)行觀察與控制。這導(dǎo)致了帶有優(yōu)化的,基于約束的生產(chǎn)調(diào)度的供應(yīng)鏈的一個(gè)調(diào)度驅(qū)動(dòng)觀點(diǎn)作為供應(yīng)鏈的管理核心。 預(yù)測(cè),后勤管理和原料 管理并沒(méi)有消失,但在一個(gè)調(diào)度驅(qū)動(dòng)的供應(yīng)鏈中 ,這些功能由調(diào)度過(guò) 程來(lái)驅(qū)動(dòng),調(diào)度成為管理操作的主要重點(diǎn)。優(yōu)秀的,可執(zhí)行調(diào)度的需求如果生產(chǎn)調(diào)度成為驅(qū)動(dòng)整個(gè)供應(yīng)鏈和滿足用戶期望的重點(diǎn),那它最好是個(gè)優(yōu)秀的調(diào)度c不章的是,供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的傳統(tǒng)模型有一個(gè)眾所周知的缺陷。大部分現(xiàn)有MRP系統(tǒng)(包括MRPll沒(méi)有將足夠的生產(chǎn)能力。后勤管理,或其它生產(chǎn)約束考慮進(jìn)去,以便精確地模擬哪一個(gè)特定定單,工廠實(shí)際能在特定時(shí)間中完成。在按庫(kù)存生產(chǎn)的企業(yè)中,這一對(duì)生產(chǎn)調(diào)度精確性控制的缺乏通常被認(rèn)為是可接受的,因?yàn)閹?kù)存水平和裝運(yùn)量足夠緩解這一精確性的不足。然而,在按定單制造的企業(yè)中,這是一個(gè)嚴(yán)重得多的問(wèn)題,因?yàn)?A用戶完全能看得見(jiàn)延遲的裝運(yùn),(B在一個(gè)調(diào)度驅(qū)動(dòng)的供應(yīng)鏈中,對(duì)于緊密安排的調(diào)度的擾亂會(huì)造成一個(gè)波動(dòng)的后果,會(huì)把一切都搞錯(cuò)。要的是優(yōu)化的調(diào)度,而不是可行的調(diào)度政治在傳統(tǒng)的 VRP結(jié)構(gòu)仲 MRPID

中加入更多的綜合能力模型和

能力計(jì)劃,這些計(jì)算方法通常只能找出可行的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃,而不是優(yōu)化的調(diào)度計(jì)劃。這對(duì)于按定草制造的環(huán)境仍是不夠的。如果產(chǎn)品之間貨源要求的高度變化性沒(méi)有平衡好,在按定單制造的工廠中生產(chǎn)的產(chǎn)品配臵的多樣性就能夠?qū)е聡?yán)重的效率問(wèn)題。我們已經(jīng)見(jiàn)到一些工廠在一個(gè)工作單元或一條裝配線上連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品之間,在勞動(dòng)力和/或原材料方面有高達(dá)400%的多變性。由于這樣一個(gè)數(shù)量級(jí)的多變性,實(shí)現(xiàn)工廠的高效操作以及上游的供應(yīng)商和下游的后勤管理實(shí)現(xiàn)可靠的協(xié)作的關(guān)鍵在于優(yōu)化總的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃。需要模擬各個(gè)約束之間的明顯區(qū)別由于生產(chǎn)的產(chǎn)品的多變性,按定單制造對(duì)于產(chǎn)生一個(gè)良好調(diào)度計(jì)劃所需的各種約束條件有更多的要求。大多數(shù)生產(chǎn)調(diào)度人員都熟悉機(jī)器生產(chǎn)力約束,結(jié)構(gòu)約束,排序約束(例如,不要將模型Q與是有選項(xiàng)S的模型8一一前一后地送入生產(chǎn)線中等等。然而,按定單制造的工廠考慮了更為廣泛的一些約束而獲利,這些約束包括:〃個(gè)供應(yīng)商約束和成本替換損益〃工作量平衡—一機(jī)器與勞動(dòng)力約束〃營(yíng)銷目標(biāo)—一財(cái)務(wù)及市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)有限僅〃用戶優(yōu)先權(quán)〃用戶約定日期〃裝運(yùn)及后勤管理約束傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)在調(diào)度或計(jì)劃生產(chǎn)中還沒(méi)有考慮到如此廣泛的約束。但在一個(gè)按定單制造的環(huán)境中,為了達(dá)到可能的最佳生產(chǎn)調(diào)度,需要同時(shí)考慮所有這些約束以及更多的約束。計(jì)劃/調(diào)度層面上的縮減國(guó)為在按定單制造中強(qiáng)調(diào)的是用戶定單的快速周轉(zhuǎn),計(jì)劃和調(diào)度兩個(gè)層次都趨向于比在按庫(kù)存生產(chǎn)運(yùn)作中更短些。這對(duì)于供應(yīng)鏈管理施加了甚至更多的壓力,因?yàn)樵谝粋€(gè)較短的計(jì)劃層上,在試圖建立,平衡,或調(diào)整計(jì)劃或進(jìn)度時(shí),給調(diào)度以更小的余地。生產(chǎn)故障和調(diào)度計(jì)劃變化的更大影響按定單制造的供應(yīng)鏈對(duì)生產(chǎn)異常和突發(fā)的調(diào)度計(jì)劃變化更為敏 感c世界上很少有這樣的工廠,其在旱上7,王發(fā)布一項(xiàng)調(diào)度,在早上10點(diǎn)該調(diào)度的是完美的,然后突然發(fā)生機(jī)器中斷,零件缺失,定單取消,優(yōu)先定單插入等突發(fā)事件。然而,在一個(gè)接定單制造的工廠中,這些擾亂的影響則更為嚴(yán)重,因?yàn)檎{(diào)度中的每一個(gè)產(chǎn)品都有其獨(dú)特的配置， 可能不能與當(dāng)日的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃中的任何其它產(chǎn)品相互替 換c由于生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃己經(jīng)經(jīng)過(guò)仔細(xì)地構(gòu)建， 以便平衡和互鎖所有相 關(guān)的約束，對(duì)調(diào)度的任何改變都導(dǎo)致大量的低效性的潛在可能。 生產(chǎn)支線與單元工廠協(xié)調(diào)的更大重要性作為強(qiáng)調(diào)快速周期時(shí)間和調(diào)度計(jì)劃對(duì)約束的嚴(yán)格優(yōu)化的結(jié)果，在按定單制造的工廠中的每一個(gè)用戶定單都將生產(chǎn)一系列事件，貫穿從主生產(chǎn)或由主生產(chǎn)線驅(qū)動(dòng)的提供局部組裝的任何生產(chǎn)支線中。例如，一家拖拉機(jī)工廠的最終配置序列可能會(huì)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)擋泥板生產(chǎn)支線或一個(gè)供應(yīng)商的傳動(dòng)器工廠的裝配序列。由于每一個(gè)局部裝配生產(chǎn)線操作也是由用戶定單驅(qū)動(dòng)的（且是由唯一的用戶定單來(lái)識(shí)別的），通常就很少有緩沖庫(kù)存。這就意味著，對(duì)調(diào)度計(jì)劃的任何改變不僅影響基本生產(chǎn)設(shè)施（主生產(chǎn)線），也影響支線上的生產(chǎn)調(diào)度。在工廠層上更多的用戶可視性和聯(lián)絡(luò)在按庫(kù)存生產(chǎn)中，庫(kù)存使得工廠從用戶處得到緩解。然而，在按定單制造的工廠中，每一生產(chǎn)的成品都與一特殊用戶定單相連，在該定單生產(chǎn)中的每一個(gè)變化都需要通知用戶。反之。由用戶提出的改變也要求與工廠相互協(xié)調(diào)（例如，“修改該定單的配置是否太晚了？”。）因此，前方經(jīng)銷協(xié)調(diào)與工廠人員必須有能力直接處理用戶提出的情況和問(wèn)題。這一點(diǎn)或者是制造商加強(qiáng)其在市場(chǎng)上的策略定位的重大機(jī)會(huì)，或者是一個(gè)潛在的災(zāi)難。CASE公司的應(yīng)用結(jié)果我們已經(jīng)看到一些原因， 為什么按定單制造生產(chǎn)環(huán)境比按庫(kù)存生 產(chǎn)環(huán)境更顯著地將突出的重點(diǎn)放在供應(yīng)鏈上。然而，成功地實(shí)施按定 單制造策略能為今天的制造商們產(chǎn)生出巨大的競(jìng)爭(zhēng)效益。使用正確的工具和系統(tǒng)，一個(gè)管理良好的按定單制造的供應(yīng)鏈能獲得快速的、戲劇性的回報(bào)。CASE公司是一家有54億美元資產(chǎn)的，工農(nóng)業(yè)用的重型設(shè)備的生產(chǎn)商和分銷商，總部設(shè)在Racine，Wis。在過(guò)去的兩年中，CASE已經(jīng)開(kāi)始一項(xiàng)徹底的再設(shè)計(jì)創(chuàng)新，目標(biāo)是要提高其對(duì)用戶的反應(yīng)能力，減少成品庫(kù)存的利于按定單制造的運(yùn)作，并要實(shí)質(zhì)性地改進(jìn)公司的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，以支持新的政策。為使這些改變更加便利，CASE通過(guò)一個(gè)集成的方法來(lái)進(jìn)行供應(yīng)鏈的管理。CASE重新設(shè)計(jì)了其核。C企業(yè)過(guò)程，對(duì)其現(xiàn)有的ERI。系統(tǒng)作了改進(jìn)，并為優(yōu)化的定單驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)調(diào)度部門安裝了新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在用拉式策略代替現(xiàn)有的推式制造策略中，關(guān)鍵的一步是引入新的供應(yīng)政策的概念，其保證在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間框架中完成的用戶定單的交貨。例如，當(dāng)一個(gè)在北美的用戶下定單定購(gòu)一臺(tái)大型拖拉機(jī)，CASE現(xiàn)在在所聲明的服務(wù)目標(biāo)范圍內(nèi)認(rèn)可一個(gè)交貨日期。這個(gè)承諾將涉及整個(gè)供應(yīng)鏈，包括CASE所有的供應(yīng)商，零部件工廠和后勤合伙人。在所限定的周期時(shí)間內(nèi)執(zhí)行該定單。（按定單制造一在該生產(chǎn)環(huán)境下，生產(chǎn)調(diào)度成為工廠服務(wù)滿足于用戶和有效竟?fàn)幠芰Φ年P(guān)鍵決定因素。）為了生成能夠滿足新的服務(wù)目權(quán)的優(yōu)化的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃，CASE從僅于Ca。bicdge，Mass的opti。ax系統(tǒng)公司處選擇了optiflex。optiflex是一個(gè)計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)，其在面對(duì)復(fù)雜的供應(yīng)鏈約束時(shí)，采用遺傳學(xué)算法從收到的定單混和集合中生成優(yōu)化的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃。CASE于1996年4月在其Racine拖拉機(jī)廠中安裝了第一個(gè)optiflex調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)行于微軟WindoosNT工作站上，生成一個(gè)覆蓋整個(gè)接定單制造的時(shí)間區(qū)間的調(diào)度計(jì)劃。它平衡了用戶定單與裝配中出現(xiàn)的各種約束，包括工作內(nèi)容，模型排序，設(shè)備能力，負(fù)我優(yōu)化和營(yíng)銷優(yōu)先權(quán)。該optiflex系統(tǒng)也考慮后勤問(wèn)題，如，集裝箱船何時(shí)離開(kāi)各個(gè)港口，以及它需要多長(zhǎng)時(shí)間能將拖拉機(jī)從工廠運(yùn)抵這些港口等。在安裝后的兩個(gè)月內(nèi)，該工廠已經(jīng)將其滿足承諾交貨期的能力提高到以比的可重住的記錄水平。幾個(gè)月之后，工廠大于99％的時(shí)間保證了交貨期?，F(xiàn)在，調(diào)度計(jì)劃是如此地可靠，以至于C人M甚至邀請(qǐng)用戶到工廠觀看其正在生產(chǎn)的單元。CASE的一次通過(guò)產(chǎn)出量（I'irstPassYield在其離開(kāi)裝配線子準(zhǔn)備裝運(yùn)數(shù)量的百分比）也明顯增加了，因?yàn)閮?yōu)化的調(diào)度幫助消除了零件的短缺。調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)現(xiàn)在是通過(guò)由電子數(shù)據(jù)交換（EDI）傳送給供應(yīng)商的是供應(yīng)商交貨進(jìn)度計(jì)劃，而不是下達(dá)來(lái)自MRP系統(tǒng)的物料需求計(jì)劃。該系統(tǒng)能按供應(yīng)商所希望的那樣詳細(xì)地制定一個(gè)裝運(yùn)調(diào)度計(jì)劃一提出每日、甚至是每小時(shí)的要求。由于調(diào)度系統(tǒng)可靠性己顯著提高。而且該調(diào)度系統(tǒng)是穩(wěn)定的，CASE能夠與其供應(yīng)商更為密切地合作，良好地協(xié)調(diào)庫(kù)存與裝運(yùn)，幫助供應(yīng)商內(nèi)部?jī)?yōu)化并降低其成本：用戶調(diào)度工廠一個(gè)定單驅(qū)動(dòng)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的實(shí)施在按定單制造環(huán)境中能產(chǎn)生巨大影響。單個(gè)定單在按逐個(gè)交易的情況下逐漸增強(qiáng)的調(diào)度功能甚至更加有力c在一個(gè)按定單制造的環(huán)境中，這將允許工廠在滿足用戶需求時(shí)