使数字计划化 数字化下生产计划变革的五大方向

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老杜说数字化转型连载（九）

本篇我们来重点分析生产计划业务的数字化转型，计划是一个制造企业的重点，也是整个企业运转的龙头，生产计划的目的就是充分有效的利用生产中的各项资源，包括人机料法环等，通过策划与安排，使所有资源能够有效的协同与配合，最大化的利用各项资源，最小化的成本将产品制造完成，因此计划的策划尤为关键，我经常说一句话：“计划存在1%的问题，执行就得10倍的努力来弥补“。当然，很多企业都已经认识到生产计划的重要性，但苦于方法、手段、数据等方面的限制，仍然是传统的计划编排模式。

我们先来剖析一下大部分企业在手工状态下生产计划运行中存在的问题，然后再对症下药（数字化是为业务服务的，因此我们有必要先了解情况业务的流程与问题）：

一、手工模式下生产计划的问题

1）多级、多车间计划造成的物料不齐套

很多企业的生产计划分为很多级，包括了生产管理部计划、车间作业计划（多个）、班组/机台作业计划等，这些计划环环相扣，时间上逐层细化，这种模式产生的原因一方面是生产部无法掌握下面车间的详细动态，另一方面是车间动态实时调整，需要及时响应，因此需要车间根据自身的情况制定详细的计划。但这种模式的主要问题是多层计划展开后，当最底层计划变动时，计划需要层层向上反馈，并实现后续所有计划联动，当一旦联动无法完成时，其表现就是最后的车间，如总装，经常缺料或物料不齐套。

2）为了保证计划稳定和均衡，车间之间存在大量库存生产计划被拆为多车间计划后，为了保证各车间的计划能够衔接，多数企业不得不在各车间之间保有大量的库存，通过库存来保证上个车间计划异常后对本车间的影响，所以通过车间库存量的大小也可以分析出一个企业计划的管理水平。

3）车间经常自主合批或拆批，占用设备能力或增加库存

在这种计划体系下，车间往往具有较大的自主能动性，会考虑自身的换模时间最小化、成本最优化等问题，对生产管理部下达的计划进行调整，最常见的就是合批与拆批，这样虽然最大化发挥了车间的能力，但却对整个企业的生产计划不利，因为自主调整后的生产计划往往会占用设备能力（不该生产的部分占用了该生产部分的设备）或造成库存增加，一旦发生设计变更等业务就会造成企业成本上升。

4）计划上数量、时间层层加码，以倒排计划为主

很多企业在生产计划排产方式上，仍然是以倒排计划或顺排计划为主，对核心设备的产能没有进行精细化的平衡和优化，后期计划执行上往往需要调整。同时为了保证计划的完成，在计划下达时，会对计划最重要的2个维度时间和数量进行调整，表现为每个阶段的时间都会留有较长的安全缓存期，数量上也会增加（远远超出生产异常耗用数量），而且在这种情况下，多数企业已经陷入了恶性循环：时间越留越长，数量越加越多，交付周期和库存都在“向后滑坡“。

除了以上问题外，还有的共性问题包括：生产计划与设备点检保养等计划缺少联动；计划的严肃性不强，随意调整计划；计划的考核时间不细化，以周保月的模式较多；等。总结而言，很多企业的生产计划都依赖于调度，虽然调度对企业重要性很高，但过多的依赖于调度却并非好事，会导致生产计划异常频发，这种情况下很多调度的下一任岗位就是车间主任。要改变这种情况并非易事，需要企业从计划思维、计划层级、计划排程方法与手段、计划考核等多个方面进行调整。

二、数字化下生产计划模式优化

未来在数字化下，通过数字化手段，如APS系统等，对现有的生产计划体系进行分析与优化，建立更加合理、更加科学的生产计划体系，改变现有的以手工、经验为主的落后方式，以满足未来更高效率、更低成本的生产。

1）变调度式模式为计划式模式

在生产计划实现数字化应用后，一方面原有的车间现场不透明问题已经解决，计划人员可以实时掌握生产现场每一个物料、每一台设备等资源的动态，另一方面当计划发生变更时，数字化系统可以实时的对变更要素的所有影响范围进行判定（比人考虑到因素更全面），并制定新的生产计划快速下发，解决了原有手工的时效性问题，因此在这种情况下，我们将可以不再过度的依赖于生产调度，而真正的依赖于计划，所有的资源统筹和安排都将统一依赖于计划，真正做到计划式模式。

但要变为计划模式，首先计划思维就要改变：要强调计划为龙头，所有生产要素围绕计划展开，增加计划锁定期，强调计划的严肃性，不能对计划进行随意调整。

2）多级生产计划变一体化计划数字化下，生产管理部可以掌控车间的实时状态，不再需要车间人员进行数据、指令的上传和下达，这样就不再需要车间制定详细的车间计划，生产管理部就可以直接排计划到机台、班组，取消手工状态下的多级计划，当最底层计划发生变化时，也可以通过数字化系统快速的变革计划，并自动对后续计划进行调整，实现了整个企业的生产计划“一盘棋”。

此方面最大的变化是生产管理部计划的职能将大大强化，“工厂大脑”的作用将日趋明显，车间计划将逐渐取消，车间计划员也将逐步压缩并转岗。如中制的某客户，通过数字化计划体系的建设，第一年压缩了8名车间计划员。

3）实现计划的自动排产、实时透明

改变以往靠人工进行计划排程以及调度的现状，通过数字化系统将人的经验释放，在考虑多种因素下排出多个优化方案供选择，并在计划变更的情况下，快速响应计划变更，减少人为因素干预。同时数字化下企业能够实时监控生产计划的执行情况，实现生产计划下达与执行的透明化，并能够对生产异常进行快速响应，在透明化的基础上不断优化和提升生产产能，最终实现提升准时交付率。

4）优化生产计划的排程方法和策略

企业生产计划在排程手段上，数字化下可以引入更加精细、复杂的计划编排方式，如基于TOC/DBR的计划编排方法，优先确定瓶颈工序的生产计划，然后再顺排或倒排计划，减少后续计划的调整频次和频率。

如下图为某企业3种排程方法的对比：

5）九大计划的联动与高效协同要实现人机料法环等要素的紧密高效协同，就必须要实现这些资源计划与生产计划的联动，如生产计划与采购计划（长周期、短周期）、物料配送计划、设备点检保养计划、质量检测计划、人员排班计划、工装模具计划、能源供应计划九大计划的联动，其中任何一个计划调整，其他计划都随之进行变动（目前多数企业能实现其中2-3个计划的联动就已经不错了，未来任重而道远）。

当然，生产计划的数字化变革和优化并非一朝一夕之事，需要企业付出长期的努力，管理改进和数字化系统建设同步推进：思维上重视计划，并相信计划；方法上引入TOC、关键链等先进方式；手段上以数字系统为主进行计划编排；基础上不断优化数据，使计划逐步精准；考核上不断细化与建立适应数字化计划的考核模式。

注：本文涉及到部分APS系统的内容，后续我们单独文章讲解APS系统的应用注意事项和难点。