基于精益生产的物料与计划研究

隋永峰 王树青

（烟台中集来福士海洋工程有限公司 烟台264000）

引 言

随着社会经济的快速发展，国内制造业的管理思想也发生了巨大的变化，精益生产被广泛学习和采用。精益生产（Lean Production）是源于日本丰田的一种生产管理方式，经过众多知名制造企业研究、应用并发展，形成了精益生产理论和生产管理体系。精益生产是通过人、机、料、法、环（人，即制造产品的人员；机，指制造产品所用设备；料，指制造产品所用原材料；法，指制造产品所用方法；环，指产品制造过程中所处环境）等资源的最优化组合，达到以最低的资源投入，获取最大的产出效益。

目前精益生产不但应用在汽车及零部件企业，在其他制造行业也在广泛采用，比如对海洋工程装备制造业的生产管理也具有较高的指导和参考价值。通过精益生产发现和解决生产进程中存在的问题，消除造船过程中各种无效工时和资源的浪费，提高劳动效率和资源利用率；从而缩短造船周期，减少造船过程中成本的投入，提高造船效益。［1］

1 生产管理现状及原因分析

1.1 生产管理现状

陆上资源的减少使石油天然气勘探开采由陆地转到海洋，海洋工程装备制造业得到了迅猛发展。2008年经济危机后，海洋工程装备市场经过几年高油价带来的项目建造高峰后陷入低谷。市场对于单一的系列化海工装备的需求大幅减少，订单多以定制化、首制产品为主。

作为劳动、资源和技术密集型行业，许多海洋装备制造企业逐步采用了现代造船模式，即以“中间产品”为导向，以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，按区域组织生产，壳（船体和上层建筑）、舾（装）、涂（装）作业在空间上分道、时间上有序，实现设计、生产、管理一体化，均衡、连续地总装造船［2］。但对于非系列化的产品，企业生产一般采用边设计、边采购、边生产的“三边”模式，这就造成了物料、人力、生产计划不一致，具体表现为：

（1）项目建造过程中生产需求计划与材料、设备到货时间不符，导致设备及材料存货量大且库龄长，库存成本占项目总成本比例高，或者出现急需的物料到货时间无法保证的待工浪费及成本增加；

（2）计划达成率低。其中壳（钢板切割、零件预制、分片组装、分段合拢）、舾（轮机、管路安装、电气安装、通风、内部装修）、涂等各专业计划与主计划匹配度低；

（3）人力工时高。人力计划工时与实动工时不匹配，工时消耗居高不下，协调类异常工时高，造成项目劳务、管理成本高。

1.2 原因分析

第一，在订单减少、首制产品为主的市场环境下，边设计边采购边生产的模式虽然满足了客户的要求，但这种模式造成建造过程中的上下游各专业单线沟通，专业间协调性不理想，以及信息共享少、传递周期长的局面，从而影响生产节奏，生产效率无法得到保障。

第二，物料是影响生产进度的关键因素，在生产过程中未及时配送或者配送的物料质量不合格，工序也无法顺利开展。边设计边采购使物料到货计划的颗粒度及到货时间和生产计划的颗粒度及需求时间不匹配，是造成物料无法按时到货的主要原因。其中，物料晚到货致使生产急用物料配送不到生产现场，延误生产时机；而过早到货则会出现物料长期占用仓库的情况，大量的库存积压不仅占用场地，也占用大量项目资金，造成巨大的浪费。此处也暴露出对异常变更或修改的应变能力不足，以及缺乏预防措施等问题。

第三，生产设计没有形成满足该模式的图纸标准，在实际生产中对生产现场的指导不足。而生产部门又缺少完善的工时标准，日常生产人力计划制定时未充分基于工时标准，造成人力计划偏差大。

计划管理体系是每个企业正常运行的核心要素之一。生产计划综合了生产所需的人、料、设施等各类资源，用于指导各生产环节和生产任务。生产、物料、人力计划的不统一，造成生产计划不准确，并引发各种异常问题。对于生产中的异常问题，需要标准化的再发防止以及纠错等工作方法来解决。

基于此，A 公司基于精益生产理论，以标准化为基础，对流程和作业进行改善，减少由于物料、人力、生产计划不统一造成的浪费，实现精益生产，增强企业竞争力。

2 实行精益生产的必要性及措施

精益生产的核心是消除一切无效劳动和浪费，通过不断地降低成本、提高质量、增强生产灵活性、实现无废品和零库存等手段确保企业在市场竞争中的优势。在物料供应方面，采取与大量生产方式截然不同的方法，与物料供应商保持长期稳定的全面合作关系，包括资金合作、技术合作以及人员合作，形成命运共同体。在产品设计方面，强调产品开发、设计、工艺、制造等不同部门之间的信息沟通和并行开发，这种并行开发还扩大至物料供应商，充分利用它们的开发能力，以缩短开发周期降低成本。

精益生产方式是以最大限度地减少企业生产所占用的资源和降低企业管理和运营成本为主要目标的生产方式，简称JIT（Just in time），即在需要时，按需要的量，生产所需的产品。其基本思想是生产计划、物料计划和人力计划控制及库存的管理，追求无库存或库存达到最小的生产系统。JIT 的基本特点其一是均衡化生产，即物流在各作业之间、生产线之间、工序之间、车间之间均衡地流转。为达到均衡化，采用月计划、日计划管理，并根据需求变化及时对计划进行调整。二是合理利用生产资源，包括劳动力资源和物料资源。当市场需求波动时，劳动力资源需求也作相应调整，物料资源在产品设计时就考虑采购纳期、制造问题等。

基于精益生产的思想，以生产计划为主线带动人力计划和物料计划，可以将生产过程中的物料在需要时准时送达，将加工完成的中间产品直接配送至下一环节投入生产，以降低中间产品的存放时间。通过精益生产，实现生产计划与物流计划、人力计划的高度契合，使生产过程整体优化，理顺物流，消除无效劳动与浪费，有效利用资源，达到用最少的投入实现最大产出的目的。因此，实行精益生产是海工装备制造企业发展的必由之路。

2.1 生产计划与人力计划的统一

以定额工时为桥梁，搭建生产计划和人力计划统一的纽带，如图1 所示。建立人力工时数据汇报体系，各专业按时准确汇报实际作业工时。根据作业工时数据制定各专业定额工时，并在项目中进行测试、修改、优化和定稿，从而形成各专业定额工时标准。

图1 生产计划与人力计划的统一

项目开始前，首先根据定额工时标准和生产计划制定人力计划，再通过人力计划重新调整生产计划，在生产过程中安排适合的项目作业人力，从而控制项目劳务成本。

2.2 生产计划与物料计划的统一

库存管理是供应链的一环，也是最基本的一环。就制造业而言，加强库存管理，可缩短并逐步消除原材料、半成品、成品的滞留时间，减少无效作业和等待时间，防止缺货，提高客户对“质量、成本、交期”三大要素的满意度［3］。

物料是生产的基础，物料管理也应有完善的流程确保物料的正常供应，保障生产的顺利进行。采购部门建立了标准物资纳期，实现物资到货计划的有效指导。同时建立“供应商协同平台”，与物料到货管控系统进行关联，缩短信息流转周期。

图2 生产计划与物料计划的统一

以“物料到货管控系统”为生产计划和物料计划间的桥梁将二者统一，如图2 所示。技术、生产、采购共同维护“物料到货管控系统”，三方无缝连接，保证物料计划的时效性和准确性。根据物料计划提前调整生产计划，保证现场生产的有序进行。将生产计划与物料托盘相关联，确定各阶段的物料需求时间，实现生产计划与需求计划的同步，保证按需到货。

2.3 精益设计

精益设计是在设计阶段基于精益生产的思想，以减少浪费和合理利用资源为原则，基于现代造船模式进行设计。精益设计是精益生产的重要组成部分，在边设计边生产的情况下，精益设计尤其重要。实现基础设计和生产需求顺序的同步是保证生产计划顺利进行的前提。

现阶段为实现同步在精益设计方面开始实行技术图纸标准化（托盘化），参见图3。规范技术图纸中的信息，建立托盘化生产设计的标准，保证生产和设计单位（托盘）统一，生产计划关联至托盘，技术按生产需求顺序下发基础设计信息，实现生产和设计的同步化和生产均衡化。同时运用成组技术原理，合理设计单件流水生产作业量，便于计算出生产节拍。

图3 技术图纸托盘化示例

2.4 人力计划与物料计划的统一

依托于标准化托盘，根据核算的定额工时和生产计划下发给各班组进行派工，实现人力计划与物料计划的统一（参见图4）。

图4 生产计划与物料计划的统一

边设计、边采购、边生产的“三边”模式下，通过生产计划、人力、物料计划的梳理，找出建造中最长周期的路线作为基准计划。在基准计划中列出影响计划的关键点，实施关键路径管理。每周对三大计划进行点检，对关键路径和物料作重点关注。对于无法避免的晚到货情况，在基准计划基础上根据实际情况对三大计划进行修正，保证计划的正常运行。此外，通过对供应商存货产生的成本进行适当补偿或让步、FAT（工厂验收）改为到现场验收从而缩短供货时间等措施来保证生产前准备。

以计划管理为导向，建立如图5 所示生产、物料、人力计划统一管理体系，有效提升了专业间信息的协调性，贯通了生产、图纸、物料计划，保证均衡、节拍生产，实现效率最大化。

图5 物料、生产、人力计划统一体系

3 结 语

本文对某海洋工程装备制造公司目前生产方式中物料计划、人力计划及生产计划不统一、库存高等问题进行分析，制定出基于精益生产理论的改进方案，完善精益设计，搭建海洋工程装备制造企业计划物流体系，实现了生产计划、人力计划、物料计划的统一，达成了企业精益生产供应链，实现了低存货运营和高效生产。

以计划管理为基础，以精益生产思想为导向建立物料、人力、生产统一的计划管理体系，在当今产品定制化、首制产品常态化的市场环境下对于海洋装备制造企业提升核心竞争力具有重要意义。