基于ERP对离散型制造企业生产优化的研究
时间：2021-01-20 08:00:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 离散型制造企业由于其自身特点，其生产管理一直是企业的难题。文章主要从生产管理中的生产准备时间和生产排程两方面入手，以流程优化和约束理论为理论依据，运用ERP技术解决企业生产中在这两方面存在的问题，从而提升企业的生产效率和市场竞争力。
Abstract： Due to characteristics of the discrete manufacturing enterprises， the production management is always a difficult problem to the enterprise. In this article， starting mainly from production preparation time and production scheduling in production management， and based on process optimization and the theory of constraints， ERP technology is used to solve the problems existing in the enterprise production about these two aspects， so as to improve enterprise productivity and market competitiveness.
关键词： ERP；准备时间；生产排程；流程优化；约束理论
Key words： ERP；production preparation time；production scheduling；process optimization；theory of constraints
中图分类号：F253.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0167-02
0 引言
在价值链中，生产部门把原材料加工成产品，完成了产品的增值，因此，从这个角度来分析企业，生产部门是企业利润的直接创造者。一般的制造企业把生产视为基本活动，其他部门是辅助部门，为生产服务。由此可见，生产在企业的核心地位，生产能力的高低更是企业竞争力的最直接的表现。
1 提出问题
本文以笔者熟悉的中航工业下属的某公司机械加工生产车间为研究对象，分析其在生产管理中存在的问题，并针对问题提出了解决方案。
此公司为典型的离散制造企业，具有离散型制造企业的显著特点：从产品形态来说，产品相对较为复杂，包含多个零部件；从产品种类来说，生产较多品种和系列的产品；从加工过程看，包含不同零部件的加工，且工艺流程复杂，其过程中充满变化和不确定因素[1]。因此，离散型制造业生产过程极其复杂，在生产过程中面临着很多问题。最为突出的问题是生产准备时间过长和生产排程混乱。
1.1 生产准备时间 ①产品结构复杂，生产需要多部门的协调配合；②生产准备中的首件试加工是生产的核心工作，对工人技术及经验要求很高，而且耗时较多；③生产批量小，切换频率高，增加了生产准备时间在生产时间的比例。
1.2 生产排程 ①生产任务多，生产能力有待提升，交货期很难保证；②产品的型号多，非标准产品（新品种）较多，设备和工人必须有足够灵活的适应能力；③产品的工艺流程复杂，加工周期较长，产品对加工设备要求很高，且不同生产任务对同一设备时间需求不同，因此生产过程中经常出现设备负载不平衡；④生产瓶颈导致每项生产任务在设备前的排队时间很长，引起加工时间的延迟和在制品库存的增加。
2 优化思想
2.1 流程管理 流程管理是一种以规划构造端到端的卓越业务流程为中心，已持续的提高组织业务绩效为目的系统优化方法[2]。流程管理的核心是流程，流程是任何组织运作的基础。流程管理是为了满足客户需求而设计的，流程要随着内外环境的变化而优化。流程管理最重要的特点是突出流程，强调以流程为导向的组织模式，形成了工作效率高，职责分明，快速适应市场变化的优点。在生产管理中，首先应该树立流程化的基本思想，把生产过程以流程的方式呈现出来；然后结合现有生产流程分析生产管理的问题，根据管理技术的变化对生产流程进行不断更新，以适应生产的需要。通过对生产的流程管理使得参与生产的各个部门各负其责，自动顺畅高效地完成生产任务。
2.2 约束理论[3] 生产排程问题，又称生产作业计划或生产调度[4]。生产排程是根据确定的生产计划对众多产品加工的先后进行排序，使企业资源得到高效利用和客户满意。生产排程也可以简单的认为是平衡有限的生产能力和无限的客户需求两者之间的关系。有限的生产能力体现在设备（包括加工和搬运设备等）、人员、时间、工夹具、物料和存储空间等资源是有限的。无限的客户需求是指客户一方面对产品生产周期要求越来越短，另一方面对准时交货率要求越来越高，并且有时超急订单打乱原来的生产排程。
生产排程是一个决策过程，由于约束条件和优化目标较多，本身属于NP问题，寻求最优解一直是研究的难点。20世纪80年代，以色列物理学家、企业管理顾问戈德拉特博士（Dr.EliyahuM.Goldratt）提出的约束理论（TOC）为生产排程开辟了新的研究方向，该理论提出了在制造业经营生产活动中定义和消除制约因素的一些规范化方法，以支持连续改进。TOC强调必须把企业看成是一个系统，从整体效益出发来考虑和处理问题，生产瓶颈引起了大批研究者的重视。生产排程的核心思想是瓶颈设备主导着整个生产系统的性能，要优化生产系统全局性的调度，必然从优化瓶颈的调度出发，从而使瓶颈利用率最大化，才能实现作业调度的全局最优[5]。首先根据瓶颈的定义，以作业车间为研究对象，辨识其瓶颈，然后采用工艺路径和工序分割的方法，将加工任务分为瓶颈加工任务和非瓶颈加工任务，最后通过遗传算法对问题进行优化求解。
