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模具企业的生产计划管理

对于模具生产这一典汽油机型的离散制造企业来说，模具的生产计划管理一直是行业内不断探索的课题。北汽福田潍坊模具厂结合MES制造执行系统的应用，尝试将工厂生产计划和车间作业计划分层管理，采用计算机辅助手段，逐步实现了对计划和进度的有效控制与协调。

在模具的制造过程中，随着企业规模的扩大和生产管理的细化，企业的各个阶层对生产计划和进度的及时了解越来越迫切，如高层领导想知道：企业当前剩余的生产能力是多少？能不能透明地看到制造现场？能不能及时地看到生产进度？能不能预测订单的交货时间？管理部门需要了解：制定的生产计划是否能够完成？生产现场的变动会给后续订单带来哪些变化？生产一线部门需要了解：如何组织几百套模具的生产？如何安排数以千、万计的工序加工？应该把这个任务分配给那个班组？各个班组的负荷情况如何？如何最优化地分配任务，以便于在客户交货期内完长度用直尺丈量工？如何及时地得到目前的完工情况？

以上问题涉及到生产计划的编制，也涉及到计划执行进度。企业要面对繁杂的生产信息，制定出一个合理的生产计划，需要了解设备使用情况、工件加工情况、员工工作情况、物料使用情况等等。这些信息量非常大，单纯依赖人力来实现几乎不可想象，潍坊模具厂采用ERP和MES系统实现了厂级生产计划和车间作业计划的合理分工、层层细化。

本文结合潍坊模具厂MES系统对车间作业计划的分层管理，将探讨离散型制造企业的生产计划管理。

生产计划的分层实现

对模具行业来说，生产计划根据实际需求分成了很多种，如：模具制造节点计划——即工厂生产计划、模具设计计划、模具生产准备计划、模具物料需求计划、车间调度计划等。潍坊模具厂通过应用PDM、ERP、MES系统，逐步将生产校准证书给出的只是校准结果计划实现了合理的分工。

1、需求引入

2003年，潍坊模具厂成功实施了PDM、CAPP和ERP系统，模具的设计全部实现了PDM平台上的三维实体设计，经营管理推进ERP，企业的整个运作过程全面实现了信息化管理。

由于模具的典型特点，即产品生产周期长，需求/技术/设备/人员各方面不确定因素多，为模具生产计划的编制带来很大的困难。ERP根据工厂节点计划编制出来的长周期的计划，综合考虑了能力、优先级等客观因素，结合项目管理的思想基本实现了宏观计划的调控，但由于不能及时掌握车间生产实际情况，厂级生产计划下发到制造车间执行时，多数订单的实际生产进度与ERP计算出要求的进度之间产生较大的不一致，导致车间很难按照ERP所定的厂级生产计划对生产任务进行安排。

PDM、CAPP、ERP系统在生产管理方面存在的问题：

□ 车间详细排产计划所需的基础数据不准确，生产成本难以控制，工时定额、工具、设备状态以及生产现场状态等进行车间作业计划所需的基础数据不准确；

□ 车间无法实现实时的动态跟踪和控制在制品的进度信息，不能及时向厂级计划部门及其他相关部门反馈相应的信息以支持其决策；

□ 对机床的使用情况不能进行气缸有效地监控，如机床占用情况、机床停机情况、机床实际负荷、机床累计负荷；

□ 派工单发放及上缴统计不及时，工时的信息反馈也是通过人工录入，造成工时信息带有随意性，不准确且录入时间滞后，厂级部门不能及时了解实际生产情况；

□ 车间详细排产计划编制采用手工填计划表的形式，编制效率较低；

□ 主生产计划编制是根据工作中心计算出来的一个能力当量的概念，而不是真正的制造天数，只能进行宏观调控计划，不能用来指导车间的实际生产。

为了解决工厂生产计划、生产调度、进度控制、进度反馈、质量反馈等问题，潍坊模具厂开始实施MES制造执行系统，同时对ERP系统生产计划管理模块进行了必要的调整，以实现生产计划分层控制的思想。

2、生产计划的分层实现思路

□ 生产计划管理分级，ERP负责厂级生产计划以及MRP运算并给出展望期内工作中心的能力需求，MES负责在主计划的基础上做车间详细计划的排产；

□ 通过PLC控制器等监测，读取机床启停、运转电子辞典、报警，以及机床主轴的转速，获得机床的运行状态，通过简单的按钮操作实现关键工序的实际开工、完工时间录入。

MES业务流程图如图1所示。

图1 MES业务流程

3、ERP对工厂生产计划的管理

在没有实施福田模具MES之前，潍坊模具厂ERP系统对生产计划的管理采用了从上到下一起管的思路，即在接到订单以后就开始编制生产计划，设计完成以后根据情况调整生产计划，进行物料需求计划运算，生产车间按照调整后的计划组织生产。

此模式存在的最大问题是，由于计划部门直接编制了车间层的生产计划，造成了两个部门之间的计划差异，而且由于计划部门并没有及时了解车间进度，生产部门并不认同计划部门的计划，造成了两个部门的对立。

鉴于此，我们以模具行业通用的模具节点计划作为工厂生产计划，将其纳入ERP管理，物料需求计划的运算以此计划为标准，设计、生产准备、车间调度计划全部按照节点计划展开。

4、MES对车间调度计划的管理

福田模具MES系统的主要出发点就是细化车间调度再卸掉液压系统的压力计划，实现快速编制出符合车间实际情况的车间级调度计划为目的，系统采用计划模板与经验相结合的方式来实现。

（1）车间排产模板

车间计划人员根据模具的种类选择合适的模板，系统可以自动生成较粗的车间调度计划，如下图2所示。

图2 北汽福田潍坊模具厂制造执行系统

（2）经验调整

经过初步排产以后，车间计划人员根据经验和车间生产情况对提前期和本日开工偏移量进行调整，调整之后的车间计划已经基本满足生产实际需要。

（3）资源绑定

车间调度员根据车间调度计划，将生产任务分派到每个机床或班组，在分派任务时，系统直观地提供每个机床或班组的负荷，帮助调度员合理分配任务，如图3所示。锂云母

图3 制造执行系统的资源绑定

（4）进度录入

系统采用简单的WEB方式录入每个模具关键件的开完工情况，如图4所示，及时获得模具加工进度。

图4 进度录入情况

5、生产计划的闭环管理

工厂生产计划经过车间调度计划数据的积累，厂级计划不断修正，形成了一个知识型的管理平台，为后续项目的计划编制提供了宝贵的经验。

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