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ERP厂商如何致力于精益制造?

【IT168 信息化】鉴于目前人们对精益制造怀着极大的兴趣,这对于重要的企业系统供应商来说是个好时机,与用户沟通其在精益制造领域的见解和经验,及其支持组织精益哲学而提供的解决方案和工具的能力范围。以下是些支持多种精益工具和方法的著名供应商例子。显而易见,取决于他们最初的企业资源计划(ERP)系统对大批量生产与按订单生产环境的适应性,供应商将会更加擅长于某些领域。请注意,本文中提到的供应商的排序不具有任何含意(从好到差或者相反)。 

英坦峡(Intentia)公司

     十多年来,英坦峡公司一直为其客户提供范围广泛的精益制造解决方案。该供应商约十年前首先在其解决方案中引进了看板支持,而其基于约束理论(TOC)的解决方案则可以追溯约十五年前,七年前就提供了支持全面生产维护(TPM)的解决方案。英坦峡公司还意识到一个解决方案并不能适应所有环境。例如,虽然采用看板的精益解决方案适用于很多场合,但是在某些环境下TOC或者物料需求计划(MRP)更加合适。事实上,英坦峡引以为豪的一些模块和功能仅是传统ERP或供应链管理(SCM)的改头换面以便更好适应准时制(JIT)、精益或混流原则。要看英坦峡应用套件(IAS,前身为Intentia Movex)的模块与功能相对于五个精益转型步骤的比照结果,请看表一,英坦峡公司为此付出了令人瞩目的努力。

富士通(Fujitsu)Glovia

     尽管Glovia源于美国市场,得益于母公司富士通自1990年代以来的参与,该解决方案在日本公司中获得了最大的成功。它同时也广泛应用于位于美国的日本公司。Glovia.com支持看板、序列有效性、制番(日语seiban,贴到所有部件、物料、采购订单及制造订单上的识别号或标签,用于识别它们归属于某个特定客户、作业、产品或生产线,这样就能在整体计划流程中存在独立的MRP组)等精益或JIT制造方法,使得所有类别的制造商都能以小至一个单位的批量生产定制物品。不过,该软件供应商说约85%的客户采用源自汽车制造业的精益实践。请看表二中Glovia的模块和功能与几个精益工具的对比。某些读者可能注意到和Intentia一样,Glovia的一些模块也是ERP或SCM的改型。

别忘记QAD精益

     尽管没有像Intentia和Glovia那样做表格式的准备工作,QAD毫无疑问是精益思想的领导者之一。它的地位要归功于其对大批量制造(而非按订单生产)长期以来的专注,及其在汽车制造业和其他类似行业所建立的基础,这为它提供了精益概念。

     这些行业(例如汽车、电子、工业设备可能还有消费品及医疗设备行业)利用看板或超市规则并使用许多不同的拉式信号(例如视觉信号、电子看板或者信号组合)来确定使用了多少库存、客户服务水平以及缓冲效能评估。相应地, QAD应用软件内的缓冲或超市主数据确定缓冲库存计算的细节例如目前最大缓冲库存、用于确定缓冲的方法、订货点(计算前置期间需求[Demande over Lead Time]及安全库存总额或者手动设定)、安全库存或安全时间、服务水平、缓冲评估界限(例如,仅发出报警或者临界的)、以百分比或数量表示的界限、等等。

     然而,这些行业最感兴趣的可能是负荷均衡技术。QAD解决方案支持这些技术包括计算节拍时间以确定鼓点、均衡产量和组合、均衡范围计算以计划精整单元或最终组装线(即零件的序列和数量)以及需求计算算法,该算法用于处理变化性以便为不同产品线定制产品。关于需求计算,需求主数据识别确定需求的一些关键细节,例如平均日需求和用于确定需求的模板(即n天内平均需求和x天之后平均需求,使用历史方法y和未来方法z)。客户一般倾向评估30天左右的历史数据以及30天的预测,但是确定需求还有多种方法(例如,历史的、加权的或未来需求平均)。

     除了试图通过采用上述精益功能以适应目标行业的趋势之外,QAD还努力在精益制造的范畴内开发支持《萨班斯-奥西利法案》(SOX)功能。这些努力包括按照用户分离责任和安全以及使用闭式循环系统如无线射频(RF)阅读器和防差错(poka yoke)方法。
 

QAD MFG/PRO 精益制造

    QAD MFG/PRO精益制造,是QAD精益制造解决方案套件,该套件于1999年面市,基于广泛接受的精益制造丰田标准,整合了电子看板流程与核心ERP功能,可以提供全面生产跟踪和可见性。该产品已经销售给25个国家250多个不同地点超过120位客户,早期用户来自美国、德国、墨西哥、捷克、葡萄牙等等。高水平的产品描述,该解决方案提供了简便高效的制造沟通与供应商沟通,允许用整合的视觉工具均衡生产、拉式信号补给及缓冲管理。这些功能旨在帮助自动化及简化供应链沟通提高效率,以便更好理解客户需求并利用先进制造技术校准生产例如连续流、拉式补给和供应可视化。下面将具体描述该解决方案的功能。

看板

      QAD MFG/PRO精益制造解决方案的一个最新功能是改善的看板卡管理:看板卡的发放更为自动化与简化,强化序列(保证单个看板按照正确的顺序使用及补充)以及更广泛的看板模拟。这些功能加强已有的特色例如建立看板循环、确定生产流程以供应流程以及跟踪看板信号。该模块提供基于计算机支持的看板管理,例如独立与非独立看板集和组件的需求计算、可印刷的看板卡、看板卡和循环大小、再计算工具、看板卡的消耗及重印。所有的看板事务都整合了生产、劳动力和物料移动。该模块管理并跟踪内部或外部看板(这些可以依次是纯视觉的、电子的或者混合形式的),自动生成库存和总帐(GL)交易,并且以电子形式要求供应商交货。
 

需求和负荷均衡化

      该套件既能做精益计划也能实施流程,因为要想有效地响应变动的客户需求,必须基于实际需求、未来需求以及扩展供应链准备状况来对精益要素进行实时分析及监控。QAD MFG/PRO精益制造解决方案已经内嵌了以下这些需求均衡化工具:

      看板拉式信号,允许基于平均需求计算、复杂库存超市和批量大小逻辑以及动态安全库存量计算,按照客户需求节奏动态优化库存发货。通过电子数据交换(EDI)或互联网(电子邮件或供应商与看板可视化门户)向工厂内部或供应商上游作业发送看板信号,这使得制造商得以实时监控客户需求并在变化发生的时候调整其运营。这带来的更多的利益是同步制造流程与扩展供应链。此外,看板信号与互联网可视化能促进精益制造,通过即时可视化精确的库存补货信息,从而降低信息获取的前置期并且消除从供应商到客户的物料流动方面的浪费。 

      单位部件产距时间(EPEI),用于精益批量的大小计算,以确保有效的基于换线频率的平准计划 。

      节拍时间计算,用于同步生产速率与销售速率(客户需求) 。

      库存超市(缓冲)绩效管理,优化拉式补货系统,提供确立和维持缓冲数量的机制,包括绩效评估及调整逻辑和整合可视化产品的基于看板的作业管理。这很重要因为库存缓冲(库存超市)是降低跨价值链上需求变动性的主要技术。QAD MFG/PRO精益制造实际上有多种工具来评估缓冲绩效,其中之一是衡量需求的变动性。此外,这些工具能基于确定的流程总量、组合分析、最长工序时间以及其他参数进行计算并建议各项物品每天轮班平准计划,自动评估并调整缓冲绩效。

      安全库存计算,最小化持有库存。这些计算可以基于平均需求估量、期望服务水平或者某个用户指定时期的高峰需求加以校准。此外,当用上述任意一种计算方法得出安全库存后,也能根据用户要求自动调整缓冲。 

      组合分析工作台,提供计算每天生产量、确定不同投入的非常好的组合、帮助库存超市评估、更新主生产计划(MPS)的工具。 

      混流计划,提供在混流制造环境下生成对生产线的生产需求分阶段序列报告

      简言之,QAD精益软件提供了更长期的平准(heijunka)计算以确立计划平准生产量和组合。对于每个定步调的流程,系统计算一个建议的每日轮班增量平准计划。该原定计划基于节拍时间、产品组合、生产间隔(EPEI)、轮班模式等等。定步调的平准计划成为所有上游流程的主生产计划(MPS),驱动传统物流计划业务与精益计划(组件平均日需求、循环与缓冲大小、等等)。它还成为单元设计、操作员平衡和其他重要精益业务的基础。最终计划本身可以基于采用先空先批准的逻辑的看板拉式信号或者基于最长工序时间增量内的常规生产均衡柜(heijunka box)。QAD精益软件还能帮助确立整个上游流程平准拉动、节拍时间、平均日需求、EPEI计算、库存缓冲期望量等等,驱动系统的看板循环量大小计算。
 

库存控制

     QAD 精益制造能力促进基于拉式补货的新式工具更好地控制库存,包括多种计算方法和基于用户设定的参数和场景确定库存超市数量。采用持续改善的自动化技术严格管理库存数量,并且整合了上述需求平准系统组件。支持所有的补货方式,包括离散采购订单、计划、供应商管理库存(VMI)、看板和JIT排序。客户预测直接进入生产计划。可以通过运输计划、广播、看板或者最小库存或最大库存信号发送库存警报。可以通过传统EDI接收运输指示。供应商和看板可视化模板可以让供应商通过网络浏览器查看运输授权。所有上述工具的目标是使精益企业最小化其库存持有费用并加速扩展供应链网络上的信息流动。

供应可视化

     QAD MFG/PRO 精益制造功能与QAD 供应可视化(SV)模块共同使用,后者是个带看板功能的软件模块,它能让供应商安全、实时地访问库存数据以便更好地同步库存与需求。SV模块方便供应商管理库存 (VMI) ,供应商通过这种方法维持约定的库存水平,通过网络发送最小或最大库存数据。通过让供应商访问库存信息,该产品还方便了合作伙伴之间的联系与协作。这是建立真正的拉式制造系统的关键,在该系统中供应商能从客户的网站上近乎实时地跟踪库存并在库存下降或上升超过了约定水平之时通过呼机或者电子邮件自动地得到警报信息。

     应用SV模块,客户和供应商能通过方便的门户访问库存余额和将来的需求,供应商能在需要的时候补给存货,而不需要来回地发送信息。当客户让供应商访问更多实时信息并给予补给货物的责任和授权的时候,供应商能降低行政费用并可能降低库存水平。

     SV模块还能与QAD的库存寄售功能一起使用,这种功能允许在供应商或客户的消费点具结存货所有权。这能降低处理成本,因为从供应商那里收来的存货当作寄存的货物,但是没有发生实际的权利转让。供应商一直把寄存的货物当作成品库存,直到生成库存被使用的通知。直到物料实际被用于制造流程,客户才取得物料所有权,从而事实上消除了原材料与采购部件的库存。结果库存周转率上升,而且固定资产使用率最大化。

     尽管如此,此前介绍的SV功能真正适用于采用传统计划技术的组织。在精益制造方面十分重要的是SV模块中的看板可视化(KV)组件。该功能显示所有看板循环以及每个循环中单个看板卡的状态。该组件是拉式信号与跟踪所有关于补货的运输和接收作业的主要沟通方法。
 

排序

      QAD 准时制排序模块(JIT/S) 帮助汽车供应商严格地按照车辆在原始设备供应商(OEM)组装线上要求的顺序来生产交付定制车辆组件。该模块平衡预测与从OEC处收到的反映客户实时需求的生产计划、现有结余以及生产计划以便管理从制造到准时制排序交货过程的作业。

      这个流程的第一个步骤牵涉到接收需求信息。该模块主要反馈直接从OEM客户组装线传送来的广播,尽管它也能处理以日常JIT需求形式出现的基于电子数据交换(EDI)的广播信息。当一辆车通过时就会触发广播点。广播中的信息通常包括序列号、车辆识别号(VIN)以及特别定制特征数据以提供恰当的部件或组件描述。

      JIT/S 模块把接收到的客户需求信息(及随后的每个需求信号)分解以识别供应商必须生产并交付的物品。然后该模块响应客户需求,或者给交货分配现有库存,或者生成一系列新定制部件或组件的生产订单,籍此每个订单生产一个定制物品,指定所需的精确配置。这些生产需求接着被分解成制造或组装作业的工作订单。这些工作订单启动生产(手动或通过工业控制器的自动化)、防差错(poka yoke)以及其他质量控制流程,同时驱动控制批量可追溯性。此外,JIT/S考虑到在计划物品生产时组件的制造及顺序生产的约束(例如工作单元工作量约束)。

      JIT/S还能管理货盘装运、装架、疑问确认调查(例如,确保前后车座都是同一颜色、信号和系列)以及运输排序确认。根据需要,该模块激活客户订单、库存有效性、生产过载、计划冲突以及其他计划与生产约束例外的警报。该模块还能读写工业控制器、质量确认、自动识别以及跟踪系统。最后,它能触发任何需要的与库存、运输、事先出货通知(ASN)处理以及财务流程反冲相关的基于ERP的功能。实际上,与其说JIT/S 是基于工作订单的系统,不如说它是个关键的精益制造组件。
 

在制品

     尽管上述广泛的解决方案令人印象深刻,QAD承认还保有数量较多的在制品,并且计划在中长期内予以改进。这项工作的第一阶段已经完成,支持使用看板及混流计划管理物料与生产,通常是当现有的混流生产线或流水线设计的时候。这个阶段还将提供对动态创建看板、缓冲管理以及增强的拉式技术的广泛支持,如上所述。

     正在进行第二阶段,这个阶段处理先进混流管理和需求流管理。就计划排序方面,重点放在发展支持产品族计划、基于速率的主计划以及使用固定负荷来自动增加计划。就实施方面,正在努力使得需求管理拉动生成混流计划。该管理将基于可承诺量(ATP)与可承诺能力(CTP)计算,这些计算是MFG/PRO ERP 功能基准线的部分,也是看板排序强化、自动卡管理、EDI以及平准化排序(看板排序强化、自动卡管理以及EDI是第8、9、10版套件的显著改进)。

     计划在可预见的将来进行第三阶段,重点放在标准化工作要素,向车间人员提供生产线上的作业操作所需信息,例如标准作业程序(SOP)或者操作方法手册(OMS)、组装程序图、工作指示、要求物料等等。要点是提供完整的需求-供应拉式事件顺序(SOE)链,以及给操作员提供负载与平衡能力及带推荐动作的主动绩效跟踪。同时,该能力也是记录标准工作要素的一条途径,这些标准工作要素可以用来支持操作员平衡流程以及计算可用的操作员及机器能力需求。

     第三阶段,QAD还计划集中精力于流线设计、详述物料工艺路线的工具并优化工具应用。最后但不是最不重要的,它还计划解决支持扩展企业信号(跨越多个企业系统)。这里的假设是所有的信号生成逻辑(即补给决定)将由企业软件中的适当的应用逻辑做出,而且一个独立的消息发送模块会接手并将信号发送到适合的源系统
 

SSA 全球及其他

     关于不可缺少的将来发展的详尽清单可能让许多精益专家看到希望,这些专家正好擅长这类功能性的单位并为交易型企业系统提供扩展。这些供应商包括Factory Logic、CellFusion、Invistics、DTAKT系统、Pelion系统、 Portico Technology Partners、DemandStream(SoftBrands的部分)、eBots、en'tegrate(Microsoft Axapta的精益制造产品供应商)等等这类公司。其中,DemandStream的产品特别令人感兴趣,该产品专门为补充传统的ERP和MRP系统而设计,意图在于让精益能在非理想的环境下实施,例如市场需求波动、大量产品组合、经常性的设计修改、资源瓶颈或长前置期物品、定制产品以及复杂供应链。

     让我们离开这个清单, SSA 全球一直支持扩展型精益制造套件,近年来进行了一系列并购(见SSA全球组建扩展ERP技能的战略部门)。把前Baan、BPCS和SSA Leanware这类公司的非常好的的精益制造功能集合起来是个解决办法,以支持认可精益概念价值观的组织向精益制造转型。该解决方法补充了SSA ERP LN(基于UNIX的前Baan、ManMan和 MK 产品的下一代汇聚产品)与SSA ERP LX(基于IBM eServer iSeries的前BPCS、PRMS KBM产品的下一代融合产品)。SSA Leanware 作为独立的精益实施层,为生产、采购、订单、补给和基于Web的供应商协作提供无工作订单的看板实施系统。加入了互动视觉图形板和例外消息的高级警报以提高生产率,同时提供支持整合精益与传统环境及混合实施(即推式和拉式制造并存)以改善灵活性。另外,该应用软件能将设计视图转化为组装视图而无需传统的MRP范例(即物料单整平)。它能支持大量交易而且专为最小化用户执行的系统任务而设计。新近公布的SSA ERP LX 的汽车供应商解决方案也具备许多精益功能,例如自动释放管理、自动帐款、独立企业计划和计划订单、帐单追溯、寄售库存、精益订单(即系统给制造单元或生产线加载工作量并且平准需求进行直接生产无需计划采购货生产订单)、精益运营小时速率以及可变码头调度。

     除了本部分具体谈到的四家供应商之外,还有很多扩展型ERP的供应商都提供精益制造解决方案。我们选择这四家是因为他们在现阶段愿意与我们接触并且分享经验及方法。这并不能说明其他公司的产品就缺乏精益能力,这些公司如Epicor Software、IFS、SAP、Oracle、Infor、Cincom系统、SoftBrands、i2 Technologies等等。建议读者细读所有上述供应商的材料,认真分辨其精益制造能力,这些应该是较为明显的或隐藏在大堆传统的ERP和SCM功能之下。

     例如,甲骨文(Oracle)公司长期以来拥有独立产品Oracle混流制造,另外还拥有具备精益能力的前PeopleSoft和J.D. Edwards 公司的产品(见PeopleSoft 汇集制造及供应链管理的必要手段)。 就减少各种类型的浪费而言,Oracle鼓吹其整合良好的架构能最小化数据重复,这比起来自单独的单项优势精益专家其他精益解决方案更有优势。 然而,尽管Oracle 竭力在许多企业范围的功能(例如采购或产品发展)中推销其精益制造原则,现阶段,该公司最引人注意的精益制造软件模块特别强调平准生产与拉式实施。这些模块包括生产线设计和平衡模块(包括图形线设计器[Graphical Line Designer]和混合模式图[Mixed Model Map),这些符合价值流程图(VSM);计划与排序模块(包括自助排程[Self Service Sequencing]与线计划工作台[Line Scheduling Workbench]); 流实施模块(包括流实施工作站[Flow Execution Workstation]与无工作订单完成工作[Work Order-less Completions])以及看板计划与实施(包括图形看板工作台),这包括内部和外部的物料搬运。
 

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