大規(guī)模定制(Mass Custermization) ,其目標是大規(guī)模生產(chǎn)定制化產(chǎn)品,并且在效率、質(zhì)量(一致性)等指標方面與大規(guī)模批量生產(chǎn)等齊。
這是一種理想或者追求,其提出的背景是目前越發(fā)普遍的多品種、變批量、研產(chǎn)混線的生產(chǎn)特點。
大規(guī)模定制具有豐富的內(nèi)涵,設(shè)計的模塊化是源頭,但這個范圍就有點大了,設(shè)計與制造各司其職是目前普遍的常態(tài),因此,本文重點從制造方面,尤其是執(zhí)行控制角度,對大規(guī)模定制下的MES策略,做出一些初步思考。
(1)模式:定制分離點決定了MES的根本模式
大規(guī)模定制具有定制分離點,不同的定制分離點主導的MES模式重點也是不同的。
比如面向備貨型生產(chǎn)的MTS,是直接面向庫存而不是面向訂單的,通過庫存的控制,牽引生產(chǎn)節(jié)奏,包括虛擬補貨型生產(chǎn)訂單的生成并制定生產(chǎn)計劃,一般這種生產(chǎn)計劃不需要人的干預(yù)而是系統(tǒng)自動生成的。
比如面向訂貨型生產(chǎn)的MTO,是沒有訂單就不生產(chǎn)的,傳統(tǒng)上我們說的MES或APS大多都是面向這種情況的。
但對于大規(guī)模定制而言,嚴格的等到見到了訂單再生產(chǎn),有時候生產(chǎn)周期是根本無法滿足的,也是為了提高對客戶的響應(yīng)速度,這時候就涉及到需要兩個方面的改進:一是基于預(yù)測提前投產(chǎn),包括各種物料的提前準備,涉及到需求預(yù)測方面的技術(shù);二是在APS中,屬于MTS和MTO混合的模式。企業(yè)的運行模式是復(fù)雜的,MES相關(guān)的技術(shù)也應(yīng)針對性的調(diào)整與改變。
(2)效率:大規(guī)模的定制對MES提出了更嚴苛的快速響應(yīng)要求
主要體現(xiàn)在三個方面。
一是,業(yè)務(wù)流程及其信息的快速響應(yīng)。這方面應(yīng)該秉持“管理自動化”的思路,規(guī)范和固化業(yè)務(wù)流程,避免歧義乃至可選的業(yè)務(wù)流程,對信息內(nèi)容和格式進行結(jié)構(gòu)化表達和組織,目標是實現(xiàn)信息的快速甚至自動的流轉(zhuǎn)。
二是,多發(fā)生產(chǎn)切換的有效控制:大規(guī)模定制涉及到頻繁的生產(chǎn)切換,在實物上需要建立類似精益生產(chǎn)的快換工裝,在APS方面需要進行靈活的組批排產(chǎn)控制,爭取實現(xiàn)從小批量到訂單組合后的大批量生產(chǎn),一定程度上減少生產(chǎn)切換,追求批量經(jīng)濟效益。
三是,生產(chǎn)擾動的快速響應(yīng)處理:即使進行了生產(chǎn)切換控制,但總體而言,大規(guī)模定制對于生產(chǎn)而言,仍然是大量的碎片化訂單在并行生產(chǎn)的狀態(tài)。生產(chǎn)擾動的類型是多樣的,應(yīng)該在線下進行規(guī)范、系統(tǒng)進行體現(xiàn)、技術(shù)進行保證。比如對于APS,需要實現(xiàn)快速的生產(chǎn)作業(yè)計劃的響應(yīng)調(diào)整處理,應(yīng)結(jié)合企業(yè)的實際約束或響應(yīng)要求進行快速的處理。
(3)質(zhì)量:多品種小批量下的質(zhì)量一致性控制問題
這里所提的質(zhì)量一致性,是因為大批量生產(chǎn)由于生產(chǎn)條件相對固化,質(zhì)量一致性比較好,但對于大規(guī)模定制而言,不可能建立物理上的專線來只生產(chǎn)一種產(chǎn)品,固定的專線無法滿足多品種變批量的混線并行生產(chǎn)。那有什么辦法,在多品種小批量生產(chǎn)能夠達到類似大批量生產(chǎn)所具有的質(zhì)量一致性的目標,就是需要解決的問題。
一是,SPC控制手段。這是傳統(tǒng)的手段,但也是必須的,這里就不多說了。
二是,品種不多時,建立資源的配置模板庫。制定不同品種間生產(chǎn)切換的規(guī)范,遵照執(zhí)行即可。建立資源配置模板庫的目的是,保證某種產(chǎn)品的生產(chǎn)條件,包括機床、人員等都保持不變,有利于提高質(zhì)量一致性。這種實現(xiàn)涉及到對車間制造資源及其加工歷史經(jīng)驗和數(shù)據(jù)的提煉,也不失為大數(shù)據(jù)運用的一種方式。
三,品種很多時,通過APS實現(xiàn)基于邏輯制造單元的資源配置。這種單元是隨任務(wù)而建立,隨任務(wù)結(jié)束而解散的。這種單元是邏輯而非物理的,當然物理臨近的因素也是應(yīng)該考慮的。既然有了單元,零件在單元的周轉(zhuǎn)應(yīng)該流水式而非離散式的,否則單元的效力并沒有真正發(fā)揮出來,此時應(yīng)該考慮“一個流”的生產(chǎn)方式,也有利于保證質(zhì)量一致性。當然,哪些任務(wù)走單元也是需要綜合判斷分析,一般來說大件、精密件、批量件,或者關(guān)重件,是需要走單元的。對于APS而言,技術(shù)上非常復(fù)雜,但效果上應(yīng)該是很好的,是支持大規(guī)模定制下多品種變批量生產(chǎn)模式的支撐技術(shù)。