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家电行业APS解决方案

2017-04-25
  • 以某品牌家电集团企业APS案例介绍家电行业APS生产计划排程解决方案
产品介绍

一、家电行业现状

家用电器行业是我国竞争最激烈、国际化程度最高的产业之一。家用电器市场是一个完全竞争的市场,行业的竞争从技术战、价格战也一直打到服务战。行业总体特征是产业高度集中,大批量专业化生产,新技术应用快,产品更新快,产品销售高度市场化,客户对售后服务要求越来越高。当前家电产品的主要生产体现为小批量、多品种,小生产、大装配。近些年来,随着网购的兴起,家电行业迎来又一次洗礼。网购订单有着批量小、用户定制化程度高、交货期更短的特点,这对整个行业的生产管理提出了新的挑战。

改革开放后, 中国家电制造行业经历了从无到有,从小到大,从弱到强的发展历程,在短短30多年中,取得了举世瞩目的发展,中国一跃成为世界家电制造中心。在过去十年中,成本上升、能源紧缺和激烈的竞争让家电业进入微利时代,趋于活跃。国内的巨头也急于走出国门,进入欧美市场。随着国内外家电行业内的重组和整合进一步加快,当前家电不仅要注重环保、节水、节能,同时的家电制造厂商也积极组建联盟,共同制定行业标准,全力开发新型的家电产品,研发具有3C (Computer, Communication, Consumptive Electronics)融合技术的整套家电产品已经成为未来家电行业发展的新趋势。

家电行业的生产主要集中在东南沿海地区,以珠江三角洲和长江三角洲为主,其中广东、山东、江苏、浙江、上海是家电业的五大生产基地,形成了广东顺德、江苏沿江、山东青岛三大家电产业群。

二、家电行业关键特性

家电行业指从事生产制造家电产品的工业,包括各类家电产品的加工装配。家电行业还可以细分为彩电业,白电业,小家电业,视听家电业,数码家电业,其行业关键特性包括:

1、物料管理特点

家电企业在组织生产时非常注重生产流水线的均衡生产,不积压、不断流。因此家电企业重视从原材料、零部件的外购或外协到生产过程中的物流和成品销售这个大物流系统。同时,由于家电生产涉及的原材料非常多,尤其是当前家电行业各类产品的研发、生产、管理往往各自为政,物料编号的好坏决定了物料管理水平的高低。尽可能的采用共用物料成为家电行业生产管理趋势。

2、销售管理特点

作为中国市场化程度最高、竞争最为充分的行业,家电企业重视对销售体系的管理,以及对市场发展趋势的预测能力,注重售后服务保障体系的建立。与此同时,家电产品销售具有较强的季节性波动,很多时候产品并未销售到最终消费者手里,而是产品积压在渠道环节,造成销售预测困难。

3、计划管理特点

由于家电产品的市场化程度很高,订单交期紧,生产计划的制定不是完全根据订单,而在很大程度上要根据销售预测备料和安排生产,属于面向库存生产类型;而外销产品绝大多数是先接受客户订单,按照客户要求生产,属于面向订单生产或面向订单设计,因此属于混合型生产模式。另外,由于很多关键零部件往往需要委外生产,货品交期较长,需根据预测提前备料,再加上产品生产交货期短,因此对生产计划、物料计划等方面的协调配合要求非常高。同时,随着新技术的不断应用,家电产品升级换代速度越来越快,生命周期短,产品更新迭代频繁,产品设计变更管理困难,这也对计划管理提出了更高的要求。

4、生产管理特点

家电产品的生产特点为大批量、多品种、装配式生产。产品按流水线装配,其生产节拍与工艺装备都是固定的,工艺变动少,在生产计划安排上要求相对简单。因此形成了家电企业小生产、大装配的生产模式,这种生产模式的优点是生产周期短,上市快,缺点是需要具有较强的市场应对能力,且需要对一些异常状况能够做出快速反应。

5、采购管理特点

由于产品订单数量众多,很难清楚掌握订单相关的采购及生产进度,交货进度延迟在交货前很难发现。家电制造所涉及的采购物料较多,原材料价格会直接影响着企业的生产成本。家电产品的关键元器件价格高,市场紧俏,这些关键元器件占用了企业大量的流动资金,但关键元器件技术更新快,降价风险非常大,一不小心就容易变成呆滞料。

6、库存管理特点

家电产品的存货品种多,数量大且变化快,库存管理任务繁重的特点。

三、家电行业生产排程难点

(1)现有ERP 的计划缺陷

ERP 中的MRP 模块,主要描述的是物料的需求和供给之间的差异, 当MRP 运算时, 系统默认设备生产能力为“无限产能”。然而在实际生产的过程中,设备、物料、交期、人员等生产要素均为“有限产能”,因此,通过MRP运行的工单负荷,往往与各生产厂的实际生产能力不符。

(2)工序级排产手段缺失导致生产的无序化,影响交期

ERP 中无法进行车间工序级的排产。而该企业若干部件厂均为多工序制造过程,工序间的顺序协调与一致性,很大程度上影响了交期的准确性,目前在ERP 中无法得到有效的解决。

(3)排产无法做到科学性和精细化

各厂计划员凭经验排产,在计划员无法对车间运转及时了解的前提下,排产的结果往往不够准确。尤其当遇到规模较小的工单,更频繁的转换,更多产品库存单元和更复杂的产品规格时,就更难作出理想的排产结果。

(4)排产计划调整困难

目前各分厂使用EXCEL 进行排程,每天滚动排产数十个到数千个工单,一旦排产进度与实际进度不符时,后续工单的调整极为困难,耗时耗力,并且容易出错。同时,各个计划员独立工作,调整后的排产信息共享困难(有较大的时间延误),从而影响了各生产单位间的快速协调和协同反应能力。

(5)缺乏工具,难以充分利用有效产能

企业各厂均有多台类似的生产设备,各个设备的生产能力有差异,设备的效率、可利用率也有差异,虽然该企业具备了各生产设备的产能等基础数据,然而,利用EXCLE 无法准确利用该数据,换算为工单的理论生产周期,在若干约束条件的前提下(定机、最小切换、交期、物料等),Excel 无法自动匹配有效的空闲资源,从而,难以真正地做到“物尽其用”。

(6)缺乏工具,无法对排产进行优化

企业有按库存,预测,工单(海内、海外)等多种生产模式,并且品种多,生产批量大小不一,在不同的阶段,各厂使用的排产策略也有不同比如:按交期倒排,可以减少在制品,但是可能会因为设备突发故障,无法找到替代设备,从而影响交期的后果;如按物料到料日期顺排,则有可能造成在制品的积压问题等),该企业各厂的排产策略均需要根据实际情况,灵活调整。然而,排产时,缺乏信息化的系统来仿真不同排产策略的排产结果,因此,计划员无法快速地对排产的优化,无法及时了解“插单”的影响,并为营销部门提供准确的工单交期。

四、易普优APS在某家电企业解决方案说明

(1)易普优APS解决方案软硬件架构简介

假定ERP、MES为该企业电器的主干系统,作为主干系统,全面承担该企业电器的基础数据(比如说BOM,物料信息等)集中管理,业务主要数据(比如订单、库存、实绩等)。易普优APS通过接口集成到该企业的主干系统平台,主要承担该企业电器的计划排产工作,实现计划业务的系统化和一体化管理。

总装厂和各分厂的计划特性全部以计划单元形式独立管理,除了总装厂的总装订单来源于主干系统,其他单元的计划驱动均由上层计划直接驱动.

ERP系统接收来自于出口订单管理平台、商用订单管理平台的销售订单,易普优APS系统对ERP系统的订单进行产能的评估,对于满足生产条件的订单,经过模拟排产和优化,形成最终的排产结果,在执行过程中如有较大变故或紧急插单发生时,可滚动重排订单, MES系统的报工模块可以与易普优APS 排产系统集成,从而使得计划员及时了解计划的执行情况。

其系统软件功能架构如下图所示:

本解决方案硬件架构如下图所示:

(2)重点功能说明

a)图形BOM

考虑家电行业产品零配件品种、型号繁多等行业特点,易普优APS将工艺与产品结构相结合,设计可视化的图形BOM,通过鱼骨图的形式,对物品BOM结构一目了然,同时易普优APS的图形BOM能够精细到工序级别,并且考虑每道工序的物料投入、所用设备以及产成品等,使得生产物料计划更为精细,即可明确每道工序详细的物料需求,使得家电企业从容应对产品结构频繁变更或换代造成生产用料变化。以某产品为例,展示可视化BOM的特性,通过树形结构,图示化表达和表格化,从多角度展示产品结构。

b)工单协同生产

通过在易普优APS系统内部建立一个虚拟的“ 整机生产”的订单,将内外机对应的生产工单,作为整机生产的子订单, 与整机生产订单关联,因此,子订单与整机生产形成依附关系。


c)基于规则的自动化排程引擎

易普优APS采用多目标组合优化算法引擎,为大规模高性能运算提供核心动力。同时将数据存储与逻辑运算分离,采用SQL Server、Oracle等成熟的关系数据库进行数据存储,排产服务则基于内存高速计算。核心引擎的高性能保证了可以灵活的针对生产情况做出最快的反应。排产模块中资源评估指标,用户可以在各种排程策略做灵活的权衡,在满足需求的情况下通过加工提前期,从而减少在制品。

d)多种可视化图形生产计划展示

易普优APS提供6种维度的可视化甘特图,用于结果可视化的展示、异常分析及手动优化调整。

五、应用效益

1、建立数字化的工厂排程模型

2、自动导入ERP 系统生产订单,按照排产规则对工单互动式排产

3、通过图形化界面,对车间排产与生产进度一目了然

4、按设备有限产能自动排产,杜绝无效排产计划

5、缩短排产时间,提高排产效率

6、信息共享,提高协调制造水平

7、优化排产,减少在制品数量,降低企业生产成本

8、快速响应现场异常,降低企业制造风险

9、建立制造-指挥-反馈的闭环生产管理体系