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企业制造资源计划ERP原理
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| 企业制造资源计划MRPII原理 一. 透 视 生产与库存控制的目标 大多数旨在获取利润的制造企业有三个主要目标： 1、最大的客户服务 2、最小的库存投资 3、高效率(低成本)的工厂作业 达成这些目标的过程中主要的问题是这些目标基本上是互相冲突的。若把库存水平提得 很高而且不惜通过改变生产水平与生产日程去满足客户需求的变化，就可以提供最大的客户 服务。但这种做法要以牺牲第二，第三个目标来达成第一个目标。若生产水平难得更改，不 发生加班加点，机器一旦调整好之后就长期地运转，只生产这一特定产品，则工厂作业可保 持高效率；然而，其结果却是在达成最高工厂效率这一目标的同时带来巨大的库存量与不良 的客户服务。倘若使客户等待而且强迫工厂对客户需求的变化与生产的中断迅速作出响应， 则库存可以保持低水平。在现实世界中，由于上述的三个目标对于持久的成功几乎同等地重 要，很少有哪家公司能当得起只顾全其中一个目标而排斥另外两个目标。 生产与库存控制基本上就是同为在工厂作业中协调这些目标所需的日常决策提供所需信 息这件事打交道。对于拥有自己的小小制造公司的一名经理，这些目标基本冲突这一事实是 明摆着的。他对工厂中的机器设备投入了他的资金，他控制着自己的制造日程，他又是他自 己的销售代表。当一家客户要求立即交货时，他的对策是清楚的─- 或者化钱去搞调整机器 与加班加点，或者让客户等待。他也可以采取为未来的生意持有库存──成品、零件或原材 料──的对策，以便有可能给他的客户以更好的服务。在这样一个只有一名经理的公司中就 存在着这些目标之间的冲突，它们不是容易解决的，但至少该经理能看到这个冲突并权衡自 己的诸种对策。 在今日的一家大的制造公司里，为客户服务的责任落在组织中的一个部门，即销售部， 它很少考虑提高工厂效率或降低库存水平的责任。另一方面，制造部门的人员通常对库存感 有不多的责任，对客户服务也许感有稍多一点责任。事实上，许多车间经理与监工人员恐怕 从来也不是从客户的观点来看待他们的活动的。往往，这些人员的绩效并非以他们对公司总 体目标的贡献来衡量，而是以他们达成他们被委派的有限目的的能力来衡量的。例如，很少 有第一线的监工人员是以他们控制提前时间与保持存货中有物品的能力来衡量的。但他们的 事业很大程度上取决于他们完成生产任务有多好，同工会打交道有多好以及能否满足预算的 开销目标。由于同样的原因，很少有销售人员是按他们对利润的贡献来判断的；他们完全是 根据销售更多产品的能力来评价的。在今日的商业界有一种被说得过了头的陈词滥调，这就 是：让一家公司内部的经理们互相竞争是健康的。如果这些经理是为着同一些目标而竞争， 那么这种说法之中确有真理，因为这样竞争能产生极好的结果，但若他们开始为着不同目标 而竞争，则其结果将是浪费、冲突与挫折。 在一家现代化的公司里，经理们的责任已经明确划分，他们的绩效度量鼓励他们去搞次 优化，在这种公司里要去协调这些互相冲突的目标成了一个挑战性的问题；试图解决这一问 题便是生产与库存计划与控制的主要功能。生产与库存控制要通过一个信息系统来起作用， 它编制计划，对照计划度量实际绩效，然后将信息传递给必须采取校正行动的直线管理人员 ，其功能就是去协调这些目标以满足公司总的利润目标。没有其它小组去干这件事。 生产与库存控制的演变 生产控制与库存控制是分开来发展的。在最初，生产控制只是直线主管人员要完成的许 多功能之一。他订购材料，通过雇佣与解雇人员确定工人人数与生产水平，通过他的部门催 稽工作并通过库存来控制客户服务，而库存多少又是他努力的结果。由于工作量的增加，用 一名文书作他的助手，以关照计时，保管各种记录及电话应答等职能。这使得文书在回答工 作状态与有关交货允诺的查询时经常同销售部门发生接触；除了跟踪工作进展之外，文书还 开始作物料订货与生产上所需的其它准备工作的计划。这种文书实际上就是生产控制职能的 开始。 后来，随着记录保管活动被转移到了主办公室，这个文书发展成为一名催货员。在１８ ９０年代，一家著名的新英格兰公司中有一个部门就叫"催办部"──很容易想象这些人的责 任与活动。对生产控制有过一些使之成为更加有组织并更加科学的方法的企图；在１８８０ 年代某兵工厂（Watertow Arsenal）曾设置相当广泛的生产控制系统，但第二次世界大战以 前它并未得到普遍的应用。 在第二次世界大战中，催货员的处境是名誉扫地，因为在同事心目中他是同危机、混乱 、压力与麻烦相伴的。造船公司老板Henny Kaiser把他公司里的催货员取名为催稽员。他通 过《读者文摘》上的文章，推广了催稽员作为一名志向行动的能干而有进取心并对满足生产 日程作出极其重要贡献的人的概念。１９５０年代时，在书本里往往用催稽这个词来定义生 产控制。当时的一位实际工作人员把他自己的活动描述为收到一位客户的订单之后他先订购 装配所需要的零件，然后，当客户来查问为何未能如期交货时，则追踪订单，找出这些零件 在哪里，并贴上“急件”标签。即使今天，催稽员仍是大多数生产控制系统的必要组成部分 之一。 库存控制是沿着更为科学的(至少在理论上)路线发展的。经济批量的基本概念发表于１ ９１５年（１）,确定订货点的统计方法在１９３４年 由R.H.Wilson提出。（８）然而，这 些相当复杂的库存管理系统技法很少获得应用。也许这是因为由于１９３０年代与１９４０ 年代不是鼓励科学管理的年代。在１９３０年代的衰退时，对大多数公司而言最重要的目标 是生存。就像在大洋上空一架失事的飞机上的人们为了减轻飞机的载荷而往机外投掷食品与 珍贵物品那样，在大衰退的年代里长期利润与成长变成次要的了。１９４０年代后期，当被 抑制的需求为所能生产出来的每件东西提供有一个现成的市场时，库存控制的目标──平准 工作负荷或在客户服务的基础上竞争── 在大多数企业经营中也不是重要问题。 自从１９００年代早期到第二次世界大战，在Taylor，Emerson，Gannt，Gilbreth以及 其他人所创导下的科学管理运动使得人们公认生产计划与控制应该是一种参谋活动；其结果 是在大多数公司里建立了明确的生产与库存控制职能──但它通常是非常原始的。生产控制 ，除了有一些简单的机器加载技法以外，在大多数公司里仍基本上是靠催稽；库存控制虽然 开发出了一些科学的理论，但并无多大实际的应用。 从第二次世界大战迎来了运筹学，即应用科学技法去解决战争问题的学问。在战争中有 限资源的分配是关系到战争胜负的大事。运筹学的技法在二次大战中显得相当管用。当这些 做过运筹工作的科学家回来处理和平世界的问题时，他们的注意力集中到了生产与库存控制 问题上，因为该问题的要素可用数字表达，用得上概率统计理论，而且这方面有许多决策是 平衡多种解决方案的结果。在预测、库存控制与数学规划方面得出了一些值得注意的结果。 虽然运筹学并未解决了多少它着手解决的事务问题，但它确实引发了采用一种更加合理的方 法去控制生产与库存的新的兴趣。 在工业中应用科学技法的最大问题恐怕是事实上公司并未为科学技法的应用作好准备。 他们甚至还未开始去解决制造控制中的许多基本问题。许多公司甚至连比较精确的构成产品 的零件清单或说明作业顺序的工艺单也没有；他们依靠的是工厂里已制造过该产品多年的人 们的记忆。要应用科学技法，基本信息必须准确而且立等可用。此外，要应用由运筹学高度 地开发出来的诸如统计预测技法与确定订货点的统计技法，所需的计算工作量也大大超过了 手工系统的能力。 到了１９５０年代后期，工业中已广泛使用了电子计算机，但如同大多数新技术一样， 在这些强有力的工具的应用中，失败与成功一样的多。被计算机处理的信息应该完整而准确 ，因为倘若丢失了信息，就会产生明显可笑的错误，却没有人工干预可以来弥补。由于计算 机在计算方面提供了几乎无限的能力，人们集中注意于信息处理中所需的纪律，因为许多公 司在过去并未注意过这个问题。应用计算机的努力往往是企图在公司中装置一套机械化的系 统而没有对手工系统给予足够的重视，以致使系统不能顺利地工作。 １９５７年，２７名生产与库存控制工作者集会于Cleveland 并创建了美国生产与库存 控制协会(APICS)。其目标是开发本行业的知识主体 ，传播关于语言、原理与技法的信息， 以及对会员与本领域的其它人员进行教育。APICS通过它的杂志 ，训练手段，特别报告，支 部会议与研讨会，地区性会议以及每年一度的国际会议，在生产与库存控制的发展中已成为 一支强有力的力量。在它的第一个25年中，该协会已成长到拥有约200个支部── 遍及全世 界每一工业国家──会员人数已超过了５０，０００人。 同时，该领域的语言有了一本辞典加以定义，文献被编入一系列文献目录，建立了教育 与研究基金会以扩充知识主体，设置了一个学术联络委员会以促进实际工作者与学术界之间 的沟通，而协会的财务力量增强到了能够在Virginia 州 Falls Church购置了协会的总部大 楼。然而，也许最有影响的发展还是证书计划。像公证会计师、工程师、医生与其它专业人 员一样，现在人们可以通过考试来证明他们对本领域的理解了。自１９７３年起到本协会的 ２５岁生日为止，已进行过７０，０００次以上考试，７３００多人获得了证书，其中１１ ００多人达到了受人尊敬的会员水平。随着实际工作者作用的增大，他们在各自公司组织中 的地位和薪金也随之高升。生产与库存控制人员从催货员与文书，经过计划员、主管人与经 理一直不断地升迁到主管同该领域有关的一切职能（在许多情况下包括数据处理职能）的公 司副主席级别。妇女们起着越来越大的作用并且现今已在组织的各级任职。本领域的名称先 是更改为物料控制Ｕ的制造控制 罄从指圃炜刂� Manufacturing Control)。 今� 改进作业的计划与控制今天被认为是一家公司恢复或保持力量中不可缺少的需要。从１ ９７０年代中期开始，采用现代的计算机化的一体化系统的项目来达到这一目的是普通的。 在许多公司里都采用叫做物料管理的组织结构。虽然有许多不同的做法，典型的形式是，物 料经理负责交通、采购、库存与生产的计划与控制、收发货、分库、存货房以及厂际卡车运 输。物料管理概念是杂志文章的主题，并引起了采购代理人、库存与生产控制经理与物料搬 运经理之间的许多热烈的讨论与竞争。关于哪一种活动提供了物料管理职位的最好准备，他 们意见纷纭──往往忽视了这样一个事实，为这样一个新近建立的职位选用人员应该在很大 程度上看他个人的专业知识与管理才能而不是看他过去的经验。 作为一种组织形式，物料管理确会带来一些实在的好处，不幸的是，它也不是万应灵丹 。这种组织形式并不会自动促进计划与控制系统、过程或技法的使用。没有它也可以使用所 有上述这些。从这种组织形式可以导致的主要好处是由于所有与工厂内部的物流有关的人员 都向一个人报告，此人能够指导这些人齐心工作去获得最好的合作与有效性。如果要使主管 们与他手下负责物料搬运、交通、采购与生产控制的人员一道有效地工作的唯一办法是让他 们向一个头头报告，那么物料管理概念确会带来真实的潜在好处。缺点是缺乏远见；物料毕 竟只是制造控制中的一个重要因素，资金、工人与机器至少也是同样重要的。 一家公司应否采用物料管理概念？如果公司有一个组织问题或者如果一次重新组织将带 来更多内行人才来帮助解决某些问题，那是应该采用的。倘若实际问题在于系统设计不当、 信息质量不好且不及时或执行不力，则改变组织将不能解决这些问题，这时采用重新组织反 而会分散注意力或延误了解决实际问题的行动。 制造控制的真正挑战在于恰当地去应用已知的工具与技法。自相矛盾的是实际工作者知 道他们的公司“与众不同”，可是他们又在不断地寻找一种别人成功地使用过的技法，希望 这种技法能解决他们的问题。倘若对基本原理无知或忽视了，那么盲目地移植技法是无用的 。只要继续仅仅看重技法而把原理当作技法的附属品，那么再好的技法也将被误用，而结果 将是令人失望的。 原理１ 对于一切制造行业，有效的计划与控制所需的系统框架是共同的。 只是着重的要素有所不同，技法的应用方法也不一样。在我们的工具箱中有满满一整套 的工具；有普遍适用的基本原理；应用这些原理并恰当地使用工具，我们就能像模像样地做 好制造业的管理。 可以从每一行业中举出成功的公司的实例来证明我们是站得住脚的。时常有人这样提问： 在西方工业世界（美国、加拿大、欧洲）罕有公司能比得上日本人的绩效，其奥秘在哪里？ 真相既简单又优美──日本人按基本原理正确地去做，他们把整个作业看作一个单一的过程 并通过集体协作去改善它。 原理２ 一家制造工厂是一个单独的实体，需要有一个一体化的系统与集体 的协作去管理它。 生产前： 研究与开发 应用设计 样品生产(原型生产) 方法，机床安装与标准 设备采购 工厂布局 作业计划与控制： 主生产计划 能力 优先级 执行： 供应商交货 车间中心的出产 机器设备的维修 解决问题 库存控制与生产控制之间的关系 工业界一种常遇的误解是认为生产控制与库存控制是分开的功能：库存控制写订单；生 产控制把它们在工厂里造出来。然而，基本的真理是一家制造厂里的库存是用来支持生产的 ，而库存本身又是生产的结果。只有在库存是采购进来而不作进一步加工就再出售的场合， 库存控制方能具有独立于生产控制之外的意义。 确定经济批量： 平方根法 零件一周期平衡法 最小总成本法 Welch 系列 最小单位成本法 批对批 主/ 次调整 期间订货量法 LIMIT 预测： 台尔菲法 一阶指数平滑法 判断法 二阶指数平滑法 移动平均法 基指数法（季节性） 加权平均法 Ｓ－曲线 Focus 物料计划： 一般的： ＡＢＣ分类法，总量交易曲线 订货点： 经典的 保留存货（正态分布） 分时段的 保留存货（泊桑分布） 两箱的 周期性评审 目视评审 物料需求计划： 展开表 结构化物料清单 传统的 工程更改控制 重新生成法 分配法 净改变法 溯源法 能力计划： 生产计划 细能力需求计划 粗能力需求计划 图解法 投入控制： 定单选择 块日程计划法 ＣＰＭ 向前安排日程法 无限负荷法 ＣＰＳ 倒推安排日程法 有限负荷法 ＰＥＲＴ 出产控制： 投入/ 出产控制 赶制 临界比 调度 反馈 流动控制 许多文献提到订货量、订货点与ＭＲＰ等主题时把一家制造厂里的库存控制假设为一种 独立的功能。然而，倘若不考虑它们如何影响工厂的生产量与组件的日程计划，就不能成功 地使用ＭＲＰ、订货点与经济订货量等方法去控制成品的库存。同理，也不能离开了生成订 单从而构成生产日程的库存控制系统去开发生产日程计划技法。摆在工厂里各个作业面前的 欠交订单是非常实际的库存，而且通过它们对提前时间的影响会对订货技法具有非常实际的 影响。如果日程计划系统要恰当地去控制生产，它就必须控制这些库存。 由于采购通常同库存控制与生产控制二者都是分开的，自然把三者都当作独立活动来运 行。然而，当库存控制在功能上同生产控制分开时，典型的做法是库存管理人员在个别物品 达到其订货点或订单发放日期时就给车间发放订单，然后生产管理人员就试图加快这些订单 通过各道制造作业，对车间人员施加压力去加点工作，作额外的调整，转移劳动力或采取其 它非常的──因而是昂贵的──行动去对付工作的峰谷起伏。实际上，这种做法往往造成波 动不定的欠交制造订单与各制造设施面前大量的在制物料，因为车间作业人员总是力求保持 生产以均衡速率来进行。使用欠交订单来平整工作负荷当然意味着高库存、长提前期与不良 的服务。在许多公司里，库存控制对这一问题的反应就是简单地断言他们提出了订单的正确 交货日期而制造部门必须按时完成这些订单。运筹学的主要论点是人们趋向于朝着次要的目 标去工作，或者说去搞“次优化”，前述情况是这一论断再好不过的说明了。也许这种责任 分割与随之发生的两种职能双双低效，其最重要的后果就是生产控制与制造部门几乎总是沦 为工厂诸种毛病的代人受罪者。生产控制人员把第一线人员看成是目光短浅的与不愿合作的。 车间人员感到生产控制人员是不负责任而且总是要求什么而本身对高效地运行工厂不但极少 或是毫无贡献，甚至是一种干扰与引起混乱的原因。销售人员则把车间看作“套在我们脖子 上的一块磨石”。有效的制造控制要求所有职能部门协力工作以达成所有三个目标。如果该 控制系统能够分解为独立的要素以致各自可以处理自己的责任领域而无需顾及其它要素的话， 那当然皆大欢喜。不幸的是，一个制造控制系统的诸要素是相互密切地联系着的，实际上你 不能把它们互相孤立起来而不损害它们的有效性。 管理政策与制造控制 为了达成客户服务、库存周转与高效的工厂作业这三个目标，所采取的行动应该根据明 确的管理政策来进行，但往往发生两种失误。一种是管理者未能掌握作出正确决策所需的突 出的事实，另一种是管理者未能确定恰当地控制其作业所需的重要政策。第一种情况的适例 是许多管理者根据行业平均数来确定对库存周转率的政策。采取行业平均周转率为本公司的 目标有两个基本假设：第一、本行业其它公司对他们的作业管理得颇为得当；第二、这些行 业是可比的。这两条假设都是颇成问题的。此外，他们忽略了：大多数管理者把周转目标订 得很低。 另一方面，倘若政策没有明确定义，管理者通过默认就会把决策权下放给了文书人员。 例如，物料计划人员会按照他们发出补充库存订单的方式来制订公司政策。这些文书人员并 不具备为公司的总体要求来确定最佳库存水平所需的信息。他们总是对眼前的压力作出反应 ──当工厂达成生产目的有最大困难时就增加库存，当工厂能够以较高产量生产产品时就减 少库存。 缺乏关于库存水平的明智政策也会导致在生意下降时去采取过分地看重库存的惊谎失措 的行动。通常的反应是去发布一个规定，必须削减多少库存量，而不考虑生意上的需要，也 未充分理解这种削减可能对客户服务、成本与雇佣水平产生的影响。不但客户服务会受到损 失，不适时地过分地压缩库存会使原来由于需求下降而引起的产量变化大大地放大。当生意 又转好并发动应急计划来重建已耗尽的库存时，又会发生相反的顺序（伴之以同样的放大效 应）。不良的库存管理与生产计划工作恶化了经济危机周期的后果。现代社会，还有专业管 理人员，应该期望与要求有更好的绩效。 在一家运营良好的现代公司里，有关库存、客户服务与工厂雇佣与解雇的管理政策应根 据制造计划与控制职能提供的信息合理地来制订。有效的管理者明辨每一问题处境中的真正 备选方案，深知许多看起来不可摧毁的公司由于其管理者不能认识与面对不愉快的备选方案 并适时作出必要的决定去防止现实的灾难而垮掉了。 主生产计划提供一种把政策转换成计划的机制。把政策翻译成数目字的过程( 叫做制订 主生产计划 )要求所有职能之间的集体协作。这一过程所开发出的一套数目字是用来驱动正 式系统的。一旦政策已经建立，制造计划与控制经理就开发计划以配合这些政策并跟踪查看 该计划被恰当地执行。经理无需直接指挥领班或车间与工具房中的工人，也无需直接指挥维 修人员或工程技术人员，他的主要角色是对其它经理人员发出信息，必须完成什麽以达到共 同目标。在某种程度上，经理必须作为催化剂，催促别人采取正当的行动以达成公司的总体 目标。要做好这件事，经理不需拥有去告诉一名主管人员何时必须加点或应去从事更加紧迫 的工作的权威──这种权威应该放给直线人员，车间经理，主管人与部门主管。也许可用５ Ｗ１Ｈ这六个基本问题来说明其间的区别。计划与控制根据管理政策与三项基本目标确定应 该制造什么物品（What）、多大数量以及应该何时完成（When）。决定该产品应如何（How） 并在何处（Where）制造，以及谁（Who）应去制造它则是制造人员与其支持部门的事。当实 际绩效不符计划时（这是常有的事），对为什么 (Why)的答案将取决于其原因是计划不好还 是执行得不好。 将 来 制造控制已经从一组简单的日常零星工作演变到如今接近于管理上注意力的焦点这样一 种地位。先进的高层主管人员认识到需有一个健全的职能去计划与控制工厂的作业。计算机 的到来已使配有强有力技法的、完全一体化的系统成为实际可行，然而许多公司发现难以充 分利用这些可能性。主要原因是他们未能以任何一种实际控制系统都要求的有纪律的方式来 掌握信息。同时，他们发现产品越来越复杂，加上在成本与服务上的竞争压力，已经使得用 人工的与支离破碎的系统去管理他们的作业成为不可能的了。必须废弃老办法。 １９６０年代期间，制造计划与控制挣扎着要打破“发出订单然后催办”的作业方式。 设计出了计算机程序来保管库存记录与重新计算所需的经济订货量与安全存货。实际工作者 勇敢地工作以获得正确的批量与安全存货量以便为需求与提前期中不可避免的变化作缓冲。 他们对数学家、统计学家的帮助与计算机的魔力是满怀感激之情的。 然而，在１９７０年代里，已经弄清楚真正需要的是有效的订单交货日期。这就要求有 一种重新计划的能力，一个联系着物料清单中父件与组件的一体化日程计划以及通过控制订 单优先级的提前期管理。这时人们把希望寄托在强有力的计算机上的ＭＲＰ身上。 １９８０年代初期，大局完全澄清了。去管理任何制造作业都要求有一个健全的、一体 化的、执行得好的计划。更频繁地去修改计划并不会改进计划。 原理３．更短的提前期是使计划更加有效的最重要因素。 执行计划要求解决妨碍生产的各种问题，而不是用库存去弥补问题或用缓冲时间去补偿 问题。解决这些问题要靠整个制造过程中涉及的所有人员之间的集体协作。没有万应灵丹， 没有祷告词，没有咒语，没有魔法──只有依靠在基本问题上的苦干。 制造控制是一种一体化的概念，不是许多技法的松散的汇集。它的注意力集中在为所有 管理人员提供及时、客观的决策备选方案。这些管理人员转过来正在认识着一个竞争性商业 世界中的一条基本真理：在任何一个想利用它的市场营销机会、控制其财务投资与运转其制 造设施去获取利润的公司里，其心脏是一个有效的计划与控制系统──但还必须有肌肉去执 行该项计划。制造是可以控制的，而且其回报是巨大的。成功的公司要使计划与执行平衡发 展。 |
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