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通过上述分析,对现代造船企业生产计划管理中应用精益管理模式的必要性有了一个基本的认识,那么在生产计划管理工作中,应如何加强对其的应用呢?该文认为,主要应做好以下几个方面的工作。
2.1致力于基于精益管理思想的生产计划管理系统的构建
为了更好地在造船企业生产计划管理中加强精益管理模式的应用,离不开生产计划管理系统的支持,尤其是新时期背景下的造船企业,必须以精益管理思想为指导,着力构建基于精益管理思想的生产计划管理系统。在构建生产计划管理系统时,应包含设计管理、物资管理、物流管理、生产计划管理、质量管理和决策支持等子系统,并利用NET技术、C/S、B/S组成三层体系结构,即数据层和中间业务层以及表现层,从而利用其提供数据访问服务、事务服务、目录服务、消息服务、分布式组件服务、日志服务、异常服务、权限管控、报表服务和打印服务等。同时,在此基础上对生产计划管理系统的数据库进行完善,在完善过程中,主要是通过建立物理数据模型,达到完善系统的目的。例如在搭载网络数据结构时,主要是利用网络对生产计划日常进行办成,从而实现生产行为的网络化,并由计划部门对工程管理基础的接点进行管理,而不同节点之间的作业计划由相应的生产部门直接进行管理,这就为生产计划管理工作的开展提供强大的技术支持。而在设计日生产计划与实际绩效管理之间的数据关系时,主要的分解计划编制任务,明确工作单和工作包之间的关系,并利用工作单对工作包的工作状态跟踪实际绩效。
2.2如何利用精益生产计划管理系统开展生产计划管理工作的浅见
在构建生产计划管理系统的基础上,就应结合系统的功能和企业的实际,致力于生产计划管理工作精益化的开展。因而必须做好以下几点工作。
2.2.1建造线表的生产计划管理
在整个生产计划管理中,建造线表是现代造船企业生产经营活动的中长期计划的重要指标。在对其进行生产计划管理时,主要是对已经签约的船舶在作业时间上的安排,并确定经营目标得以实现而进行线标计划,在整个造船企业中为决策提供依据,并将签约船舶交船的日期进行确定。未按时完成签约的船舶,对企业的人力资源和机械设备资源等进行计划,并对船舶的主要生产环节、不同工种之间人力负荷和设备负荷进行确定,从而得出销售情况,最终为企业的决策提供支持,实现符合的平衡。
2.2.2主计划的生产计划管理
所谓主计划,主要是在签订合同之后,将建造线标作为基础,确定所建造船舶的日常计划,在对其进行生产计划管理时,主要是对图纸、物资、生产、进坞、交船等环节进行计划管理。在管理过程中,主要是对基本图、安装图和制作图等图纸以及发电机、主机、锅炉等机电设备和组立、切割、预舾装等生产节点进行针对性的管理,并以年度整体建造计划对单船的综合建造计划进行分解,从而对造船过程中的生产图纸、物资和作业计划通过大日程生产计划将其体现出来。
2.2.3搭载计划管理
开展搭载计划管理工作,主要是对单船在船坞内生产船体而进行计划,因而在整个船舶建造过程中,其是连接先行生产作业与后行生产作业的关键点。因而在实际管理过程中,应结合建造线表对单船的各大接点、总段和分段以及船体区域等划分信息和船舶建造过程中的搭载工艺,及时地将搭载的分段日期、搭载的位置和搭载的分段以及间隔期进行确定,最终对搭载网络的顺序和关键路径进行确定,计算并优化工期,从而制定单船的搭载网络计划,根据制定的计算测算船坞的搭载负荷。搭载网络计划既是大日程计划向中日程计划过渡的中枢,也是船舶壳、舾、涂一体化作业分解的重要纽带,是关系到船坞资源利用率的关键计划要素。
2.2.4工作包和派工单的计划管理
工作包和派工单是精益造船业务分解的重要环节,是中小日程计划衔接的纽带。在设计工作包和派工单功能时,首先需要将中日程各作业阶段或作业对象进行进一步分解,通过壳、舾、涂各作业阶段进行代码分类,然后按照各作业阶段进行工序的细分,从而实现工程计划细分到最小的工作单元,达到“派工”的目的。比如在切割加工作业阶段,首先进行钢板预处理,然后按照组立树要求以及船厂切割设备,进行数控切割、板条切割、型钢切割以及内外底板切割,因此划分成不同的工作包和派工单。
在机械制造业当中,随着现代化生产方式以及管理模式的应用,使得整个生产过程有了可靠的保证,为提高企业信誉创造了条件。机械制造生产管理采用自动化系统,实现对各生产环节的监控,并能够在CPC的帮助下对产品进行检验,保证了产品的质量。现阶段,我国对机械制造生产管理自动化系统的应用已经取得了一定的成绩,这为今后的全面推广及实施创造了有利条件。
一、生产管理系统肩负的职能以及运行方式
传统生产管理主要是依据订单的内容,合理地安排施工,从而保证能够在交货日期内完成生产。在整个操作过程中,多是人为地布控,所以,容易出现纰漏,影响企业信誉[1]。现代管理系统,借助计算机与网络化技术,通过对各个生产环节进行实时地监控,可以有效保证够各个环节能够按照计划完成生产任务,为企业能够按时交货打下了良好的基础。现代生产管理与传统生产管理相比,运行方式和职能都发生了明显的变化。现代生产管理系统的运行呈现信息化、网络化的特点,从订单采购到制造的整个过程,可通过计算机系统对数据进行整理和分析,并就相关的生产内容进行记载,实现了有效数据的高度利用[2]。同时,现代生产管理系统能够充分地体现各管理部门的职能作用,加强了职能的集中力度,为保证各系统的控制以及运行的有效进行创造了条件。
二、生产计划管理
现代生产管理要求有详尽的生产计划并对整个生产进度进行控制,从而保证客户能够及时地收到货品,随着计算机网络技术的介入,机械生产管理建立网络操控系统,实现自动化控制,为保证生产管理和生产能力的平稳发展提供了方法。同时,在机械生产过程中,计算机系统可以让管理人员对生产过程实时监控、远程控制等,从局部检查生产进度、设备运行情况以及对生产过程中出现的问题进行及时地处理,从而保证生产的顺利进行。计算机系统当中的内部存储功能可对各制造单元进行系统地监控。一般,多台加工产品、制造单元或FMS单元通过局域网组建一个制造中心,通过中心控制,保证各施工工序的平稳进行[3]。机械制造自动控制系统在接到订单之后,会根据订单的内容及时地安排生产,依据制造工序,列出施工中可用到的施工工具。在CPC的控制下,生产车间人员可随着对生产零件进行检验,达到合格后方可出厂。利用CPC系统对生产过程中产生的数据进行处理,出据生产过程中涉及到的相关数据,将其作为各种生产指令的依据,从而使各生产环节能够有序地进行。
三、生产准备
生产系统的高效、有序进行,需要对各子系统进行控制,从而保证各施工工序能够协同配合,共同完成生产任务。因此,在准备生产和生产过程中,要对各系统的运行功能进行检查,同时还要保证后续工序的顺利进行。但因各种因素的影响,如外购生产所需的货品是否能够到位,机械设备的运行是否完好、设备故障等,使生产环节容易脱轨,进而影响生产进度[4]。为了有效控制各生产环节能够按照进度的要求进行生产,存储一定数量的半成品至关重要。对于半成品的存储数量,要依据生产条件来确定,若存储过多的半成品,就会影响公司的资金回笼速度,对资金流通产生一定的压力,对此,利用自动化管理系统,通过综合分析生产因素,确定半成品库存量。通常,制造周期在三个月的产品生产系统,半成品的库存量为当月生产出的成品数量的1.5-2倍左右,此时,在出现生产的部分零件交货日期向后推迟一定时间内的情况下,可借助库存的半成品赶超交货日期,从而使生产能够顺利进行。传统生产管理系统,对于生产过程中出现的问题需要安排一定的人员耗费相当多的时间对数据和信息进行处理,期间还可以出现错误,但现代管理系统就可以有效避免此类事件的发生,借助计算机技术,通过安装先进的生产管理软件,就可以有效地处理上述问题,因此,具有广泛的应用价值。
四、有效控制生产成本
在现代生产管理系统当中,利用计算机和互联网系统可有效控制生产成本,提高企业经济收益。在传统生产系统当中,系统的生产成本是各子系统计算之和,存在着一定的滞后性,且计算的结果有可能与实际成本有偏差,现代生产管理系统可以利用计算机建立的中央控制系统对各环节产生的费用进行实时地统计,有效地提高了成本控制的准确度[5]。在产品成型后,通过计算机技术,生产部门可第一时间计算出产品的制作成本,并将其与标准制作成本进行比较分析,找出成本可控因素,从而实现企业资金的高效利用,保证企业的长远发展。随着计算机与网络技术在制造业中的应用,机械制造的管理水平得到了明显的提升,自动化程度更加明显。在更多的面向现代化生产管理系统机软件的开发和利用,将进一步提升机械制造企业自动化管理能力,为提高企业生产运行效率,保证交货日期,降低生产成本,提高经济效益等创造了有利条件,具有广阔的发展空间。
作者:张伟 单位:邵阳学院机械与能源工程系
参考文献:
[1]詹欣博.面向机械制造自动化的现代生产管理系统[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(17).
[2]张丹.企业信息编码及其管理系统的研究与开发[D].南京航空航天大学,2007.
(一)优化的范围广,精益化生产管理与传统的大批量生产不同,它的着眼点是产品的生产工序,采取相关的有效措施加强密切的供应链产品的供应和配置,从而大大地降低企业协作中的交易成本,保证产品市场的稳定需求和供给,从而实现整个大生产系统的最优化目标。
(二)质量观更优。在传统的生产管理方式中一定量的次品被看作是必然,100%的最优被认为是不可能。而在精益化生产管理中认为生产者可以很好的保证产品的质量是绝对可行的,并且具有不牺牲生产的连续性特点,因此在实际的生产过程中通过消除产生质量问题的生产环节来消除一切的次品带来的浪费是完全可行的。
(三)对员工的态度更人性化。在精益化生产管理理念中,个人对于生产的过程具有着重大的干预作用,可以充分的发挥人的主观能动性,大大的提高员工的参与意识;同时在这种管理理念中非常的重视协调,对于员工的评价都是基于长期的表现而言,具有巨大的公平公正性。
二、精益化生产管理理念在机械制造企业中的存在的问题
自日本丰田企业在上世纪提出了精益化概念之后,这一管理理念就被快速的应用到现实的管理生活之中,为企业的生产带来了巨大的推进作用,大大的提高了企业的生产效率,成为了现代机械制造企业管理发展的重要方向,但是由于理念认识不足及现实条件限制等原因,现实中的精益化生产管理模式还存在着很多的不足,主要表现在以下几个方面:
(一)生产现场凌乱杂乱。在现在的机械生产车间中,由于管理人员的水平及管理的理念都存在一定的差异,很多的管理者没有充分的认识到干净整洁的工作环境对于生产的重要作用,因此在实际的操作过程中往往会遇到一些问题,比如生产材料乱放、生产产品不能放置在规定的范围内,这些问题的存在都严重的影响生产的效率,同时也不符合精益化生产管理的需要。
(二)员工专业技术能力有限,生产效率不足。在现代的机械生产车间中,大多数的员工都不是专门的技术人员,而是从社会上招聘的劳动职工,他们对于专业性的技术没有充分的了解,也不能及时的应对生产过程中出现的问题,这就使大部分的员工在生产的过程中都是被动的工作,没有主动创造的意识,也不能对于生产中出现的专业化问题及时的进行解决。
(三)资金得不到及时的回笼,给企业的正常运转带来压力。机械制造企业是一个前期投入浩大的大型制造企业,在企业的生产过程中,由于不恰当采买材料、不合理的商品生产导致库存积压繁重,资金在一定的时间内不能及时的得到回笼,这就会给企业的正常运行带来一定的问题,同时也不符合精益化管理细致规划的原则。
三、如何做好机械制造企业中的精益化生产管理工作
精益化生产管理方式是现代企业生产的重要形式,对于提高产品的质量,加快生产速度,提升企业品质具有着重要的促进作用,已经日渐的发展成为了现代企业生产管理的重要方式,从目前来看,我们主要可以从以下几个方面加强管理:
(一)建立“精益”企业文化内涵,发动全员进行参与。在现代的机械制造企业中,精益化生产管理方式已经成为了企业管理发展的重要方向,这种方式的实行并不是简单的依靠管理者就能够轻松的实现的,而必须要把这种理念渗透到每一个工作人员的思想认识之中,才能使这种管理理念在日常的工作中发挥重要的作用,要实现这一目标就必须要加强企业文化建设,将精益化生产规定写入企业的文化要求之中,使广大的员工充分的认识到企业文化的内涵。
(二)建立统一的信息化管理平台,提高精益化生产管理水平。在机械制造企业中实施精益化管理,就必须要全面的建立健全机械制造的生产管理体系,层层分工、职责明确,把每一项责任落实到生产的个人或班组之中。将每一个个人及班组运用现代的科学技术建立在一个统一的网络信息管理平台之上,这样就可以对各方面的工作进行实时的监控,从而大大的提高管理的效率,保证精益化生产管理方式在机械制造企业中的有效运用,如在企业中推行物联网、ERP、OA协同办公、PDM、条形码、供应链管理系统等。
(三)建立高柔性的生产系统,加强对员工的技能培训。在机械制造企业中建立一个高柔性的生产系统,就必须保证企业的组成形式是灵活多样的,从而使其能够完美的适应多变的市场需求,及时的组织多样的产品生产,以有效的提高企业的市场竞争力。
(四)通过5S方式改善现场管理水平,排除无效劳动,提高生产效率。所谓的5S就是整理、整顿、清扫、清洁、素养。通过5S的管理方式可以很好的避免很多的质量问题,优化生产流程和工序,使生产过程达到最优化组合,从而达到规定的生产目标。同时在标准化的作业过程中,生产的程序被合理的规定,这样就可以大大的减少某些不必要的无效劳动,从而大大的提高企业的生产效率。
柔性自动化生产技术简称柔性制造技术,它以工艺设计为先导,以数控技术为核心,是自动化地完成企业多品种、多批量的加工、制造、装配、检测等过程的先进生产技术。它涉及到计算机、网络、控制、信息、监测、生产系统仿真、质量控制与生产管理等技术。其主要研究范围一般可分为:
1.适用于柔性自动化生产的设备
包括数控机床、辅机、传输装置、机器人、存储装置、柔性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等。
2.自动化控制和管理技术
包括分布式数字控制技术、质量统计和管理信息集成技术、生产规则和动态调度控制技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、生产系统仿真技术等。
3.联线技术
根据工艺设计,将各种设备联线,形成一个自动化生产的有机整体,既具有一定范围的适用性,又具有较好的可变性。包括FMC、FMS、FML、FA等。
二、选择依据
柔性自动化生产技术的高效性、灵活性和缩短投产准备时间等特性使其成为实施灵捷制造、并行工程、精益生产和智能制造等先进制造系统的基础。
柔性自动化生产技术起源于切削加工,至今已遍及到机械制造业的各个领域,包括:电火花加工、激光加工、板材剪切和折弯、冲压加工、水喷射加工、焊接及自动化装配等,甚至还应用到测量、热处理和喷漆涂覆等领域。
柔性自动化生产技术是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段,是先进制造技术的基础技术。实践证明,应用由不同柔性自动化水平构成的制造系统可提高生产率1-4倍,新产品试制周期和费用减少1/3-1/2。从而可缩短制造周期和交货期,加快产品更新换代,大幅度降低成本,提高企业对市场变化的应变能力和竞争能力,给企业带来明显的经济效益。
为了提高我国在国际市场上的竞争能力和振兴机械制造业,采用先进制造技术势在必行,但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技产品,依靠进口则费用高昂,而且制造系统包含着技术、管理和人文意识,故必须我国自行研制,才能结合国情,达到先进而适用,且能节约大量外汇,取得巨大的经济效益。
三、现状及国内外发展趋势
美、日、德三国分别于68年、70年和71年开发了首套FMS。到90年代全世界拥有1200套左右FMS,其中日本拥有400套,美国150套,德国100套。自85年到90年FMS的年平均增长率为28.7%。而同期FMC的年平均增长率为72.8%,即FMC的增长率是FMS的2.54倍。
这是由于FMS是根据加工的零件族的工艺选用合适数控机床的品种和数量组成的制造系统,因而系统较复杂,虽然生产效率高,但投资较大,资金回收期长,也就承担较大的风险。而FMC由于是采用模块化设计,数控机床品种单一,系统结构比较稳定,可靠性高,且可根据需要扩展组成FMS,有更好的柔性,较少的投资,调整周期短,见较快,经济效益高些,故自80年代中期以来FMC已成为柔性制造系统中主要发展的工程产品。
1990年全球FMS的销售额超过了20亿美元,FMC销售额逾40亿美元,两者约占当年世界机床总销售额的15%,约占数控机床销售额的30%以上。包括各类数控机床在内的柔性制造机床和系统的产值约占90年世界机床总产值465亿美元的55%,其中日本和联邦德国分别高达75%和70%,并呈逐年增加的趋势。因而适用于柔性自动化生产的机床和系统已成为机床工业的主导产品。
1958年清华大学与北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床,虽与日本研制数控车床和数控铣床的时间接近,但由于数控系统和相关的电、液元件未得到相应的发展,所以并没有能形成数控机床产业。直到“六五”期间由北京机床研究所引进日本FANUC数控和伺服系统技术,并经“七五”、“八五”在引进数控技术的基础上消化吸收,才从80年代起逐步形成了我国完整的数控机床产业;同时开发了在CNC单机基础上配置工件自动输送和托盘交换装置的FMC,自主研制了以国产设备为主组成的箱体加工FMS和板材冲压成型FMS等,并为国内汽车行业和摩托车行业研制了柔性自动化生产线,发展了基于DNC的独立制造岛和车间集成信息管理系统等。
但总体而言,无论在柔性自动化生产设备的应用广泛性方面,还是满足国内市场需要方面,与工业发达国家相比有明显不足,至于作为工程系统的FMC、FMS和FML等更还处于初步发展阶段。国内机械制造业使用的为数不多的FMC、FMS和FML也大多自国外引进。
从目前来看,国外柔性自动化生产技术总的发展趋势可归为3F和3S。
所谓3F为:柔性化(Flexibility)、联盟化(Federalization)、新颖化(Fashion)。
所谓3S为:系统化(System)、软件化(Software)、特效化(Speciality)。
具体来说,大致有下列四个方面:
1)创制新一代数控机床,根据应用场合,既有适合自动化的简约型高速数控机床,又有用于模具加工的超高速精密加工中心,复杂零件加工的多功能复合机床以及新颖的并联机构机床(虚拟轴机床)等。
2)发展适用于大批量、短节拍的由数控机床组成的自动生产线,达到具有年产量超过30万件、多品种分批生产的经济性。
3)进一步提高制造系统的生产规划和控制软件的面向对象的特性,以增强其柔性和信息集成性,适应构建CIMS等更高层次柔性自动化生产系统的需要。
4)研制灵捷制造单元,使其具有高度的自律性和良好的重组性,成为分布式网络集成的智能体,作为实现动态联盟企业实施异地远程协调制造的基础。
国内柔性自动化生产技术的发展总趋势仍是遵循着3F和3S的方向,但又有其特点:
1)发展适用、可靠和有价格竞争力的数控机床,开发市场急需的高效、精密和缺门产品,不断地提高其功能、性能,更好地适应柔性自动化生产的需求。