航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架

刘 钊夏永勤郑朔昉

（1. 中航工业综合技术研究所，北京 100028； 2. 中航工业昌河飞机工业（集团）有限公司，江西 景德镇 333002）

航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架

刘 钊1夏永勤2郑朔昉1

（1. 中航工业综合技术研究所，北京 100028； 2. 中航工业昌河飞机工业（集团）有限公司，江西 景德镇 333002）

针对当前我国航空制造业企业生产计划能力平衡繁杂多样且无标准化的现状，提出了一种航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架。首先，分析了生产计划能力平衡的PDCA循环逻辑，其次，梳理了三层生产计划与能力平衡的关系，最后，将每层能力平衡细化，标准化了三层生产计划能力平衡的核心流程。该标准化框架可以用于指导航空制造业供应链上下游企业编制生产计划能力平衡企业标准，使航空制造业供应链生产计划能力平衡的核心流程统一并有机整合，提高标准化水平。

大涵道比；涡扇发动机；型号标准体系

生产计划能力平衡是对生产计划中涉及的各类生产资源需求进行能力分析检查，识别需求与能力之间的差距与风险的工具方法。企业可以使用生产计划能力平衡，通过修改生产计划、制定风险应对措施，最终实现各类生产资源需求的平衡、提高生产计划按期执行完成率。

生产计划能力平衡的实施，应该有相应的标准化流程、细则、指南，从标准划分的角度，其应该属于管理标准。经过60多年的发展，针对生产计划能力平衡领域，目前我国航空制造业企业大多都有各自特有的流程和方法，然而却存在以下问题：

● 生产计划能力平衡标准依托的管理基础薄弱，主要体现在基础流程不规范，缺乏统一标准；

● 生产计划能力平衡标准重经验主义，轻过程管控；

● 生产计划能力平衡标准各家单点创新多，但缺少集成、不成体系[1]；

● 由于缺少统一的标准化体系，导致航空制造业上下游企业的供应链级别的大生产计划衔接不畅，瓶颈频发。

因此，对于生产计划能力平衡领域，需要建立一种横贯整个供应链的、全业务生命周期的、标准化的行业级体系，这种行业级体系由各企业的企业标准组成，从而使供应链在生产计划能力平衡方面的业务有标准化的流程基础，可以实现无缝衔接。这种行业级体系并不意味着供应链上的每一个企业在生产计划能力平衡的企业标准都是完全一样的，而是意味着这些企业标准应遵守一个共同的标准化框架，并且都能够围绕和解决生产计划能力平衡的核心问题。

本文提出了一种航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架，框架由生产大纲、主生产计划、零组件配套需求计划三个层次的生产计划能力平衡框架组成。按照戴明质量环的PDCA（Plan, Do, Check, Action）循环[2]，分析了生产计划能力平衡的PDCA循环逻辑，梳理了三层生产计划与能力平衡的关系，之后将每层能力平衡细化，标准化了三个层次生产计划能力平衡的核心流程，使其有机整合集成。航空制造业供应链上下游企业可以依据本文提出的生产计划能力平衡标准化框架，编制各自的企业标准，因为框架是有机整合集成的，所以各企业的企业标准也自然是有机整合集成的，可以组成一个行业级体系。

1 三层生产计划与能力平衡的关系

能力平衡作为生产计划编制的重要组成部分，对于最终生产计划的准确性和可执行性具有决定性的作用。

按照PDCA循环，本文认为能力平衡分为策划能力平衡、实施能力平衡、检查能力平衡、改进能力平衡4个阶段，同时，生产计划也在这4个能力平衡阶段的过程中，逐步从最初的预案演进成为最终的决案。生产计划与能力平衡的逻辑关系如图1所示。

通常，航空制造业企业生产计划可以大致划分为顶层生产计划和底层生产计划。顶层生产计划涵盖了由企业订单到物料清单（Bills of Material）[3]的逐级计划分解，通常对应于企业资源计划（Enterprise Resource Planning）[4、5]的范畴；而底层生产计划，又可以称作生产排产，涵盖了工厂和车间实际生产物料清单的逐级计划分解，通常对应于生产过程执行系统（Manufacturing Execution System）[6]。本文研究的生产计划能力平衡主要属于顶层生产计划的能力平衡。依据生产计划的进一步粗细程度，本文将顶层生产计划又进一步划分为三个层次，分别是生产大纲、主生产计划、零组件配套需求计划，因此三层生产计划能力平衡分别是生产大纲能力平衡、主生产计划能力平衡、零组件配套需求计划能力平衡。在后面的章节中，将依次细化这三层生产计划能力平衡的核心流程，并将其作为一种标准化的框架，在航空制造业供应链上下游企业中进行推广。这将使航空制造业供应链上下游企业的生产计划能力平衡的核心流程统一并有机整合，提高标准化水平。

三层生产计划与能力平衡的关系如图2所示。

2 生产大纲能力平衡

生产大纲能力平衡旨在提前发现生产大纲编制阶段及后续实施面临或可能遇到的风险，从宏观上快速判断企业的生产能力与交付任务需求之间是否匹配，实现生产资源的优化配置，为主生产计划编制提供相对准确的输入，确保生产大纲编制更加科学合理。

生产大纲能力平衡的原理如图3所示。

根据生产大纲能力平衡原理，本文设计提出的生产大纲能力平衡标准化框架总流程图如图4所示。

生产大纲能力平衡标准化框架总流程主要分为4个子流程，其中，平衡内部生产能力和平衡外部配套能力是核心。这是因为，在生产大纲这一层次，尽管航空制造业供应链上下游企业的具体流程和表单不尽相同，但是本文认为它们在本质上都应围绕并解决内部生产能力和外部配套能力这两大平衡问题，因此，应将平衡内部生产能力和平衡外部配套能力归纳进入生产大纲这一层次的生产计划能力平衡标准化框架中。

2.1 平衡内部生产能力

在平衡内部生产能力阶段，依据本文提出的生产计划能力平衡标准化框架，航空制造业供应链上下游企业编制各自的企业标准。首先，有效识别内部生产能力：应当针对生产大纲预案，确定并识别产品最大交付能力，明确产品交付能力需求与可用能力估算。其次，对照生产大纲预案，宏观测算计划期内交付需求与生产能力的缺口：针对多个生产大纲任务目标，平衡多项内部生产能力，参照生产大纲任务目标，对应内部生产能力与外部配套能力，开展内部生产能力平衡，了解产品总装装配能力需求与其可用能力测算、部件装配能力需求和其可用能力测算、零组件生产能力需求和其可用能力测算。最后，开展综合分析与平衡：根据不同任务目标的内部生产能力缺口，分析彼此能力制约及影响程度，制定应对解决措施，进行综合分析汇总，编写内部生产能力的能力平衡分析报告。

2.2 平衡外部配套能力

与内部生产能力对应的是外部配套能力，类似于平衡内部生产能力，在这一阶段，首先，有效识别外部配套能力：在生产大纲这一层次，应重点关注外部供应的成附件和原材料的配套能力，测算成附件和原材料的供应需求和供应能力。其次，对照生产大纲预案，宏观测算计划期内配套需求与配套能力的缺口：应重点关注测算部件装配能力需求和可用能力缺口、测算零组件生产能力需求和可用能力缺口、测算外委供应能力需求和供应能力缺口等。最后，开展综合分析与平衡：根据测算的能力缺口，制定应对解决措施，编写外部配套能力的能力平衡分析报告，有多项外部配套能力缺口时，还需分析彼此能力制约及影响程度。

3 主生产计划能力平衡

主生产计划是承接生产大纲的，是对生产大纲的进一步细化和落实。

主生产计划能力平衡旨在指导企业提前发现能力缺口，预警存在的风险要素及薄弱环节，提出应对措施，帮助企业有针对性的开展管理、技术、质量、信息化等方面的能力提升工作，使主生产计划编制、策划过程与未来实际执行过程更加贴合，为生产大纲预案的确定提供依据，为零组件配套需求计划编制提供相对准确的输入，同时提高主生产计划的科学性、合理性和可执行性。

相对于生产大纲能力平衡强调总量控制，主生产计划能力平衡强调产品准时交付的能力，尤其是关键零组件和成附件配套的准时交付能力。主生产计划能力平衡侧重于对公司产品总装装配能力的合理排产，优化公司总体生产资源。

主生产计划能力平衡的原理如图5所示。

根据主生产计划能力平衡原理，本文设计提出的主生产计划能力平衡标准化框架总流程图如图6所示。

主生产计划能力平衡标准化框架总流程主要分为5个子流程，其中，平衡关键零组件准时配套能力、平衡成附件准时配套能力、平衡产品准时交付能力是核心。各企业的企业标准在本质上都应围绕并解决这3个核心能力平衡问题。

3.1 平衡关键零组件准时配套能力

在平衡关键零组件准时配套能力阶段，首先，识别关键零组件：关键零组件的识别要建立在所有零组件准时交付数据积累与分析的基础上，突出其影响产品准时交付的核心环节和关键路径，具备直接影响产品交付周期的特征。其次，对照主生产计划预案，宏观测算计划期内关键零组件准时配套需求与准时配套能力的缺口：通过对每月关键零组件的交付预测和需求数量进行对比分析，初步判断是否满足产品准时交付需求，也可通过各配套分厂积累的历史经验，在允许范围内对投产批次及数量进行削峰填谷，实现生产资源的优化配置。最后，开展综合分析与平衡：汇总关键零组件准时配套的能力平衡措施，编制关键零组件准时配套能力平衡分析报告。

3.2 平衡成附件准时配套能力

在平衡成附件准时配套能力阶段，首先，根据成附件库存（含已签合同预计配套的）统计成附件库存与预计到货。其次，通过核算成附件配套数据，开展能力平衡，对比成附件实际需求与供应能力。最后，整理分析并编制成附件准时供应能力的能力平衡分析报告。

特别提示的是，对于采购计划与采购供应分离的企业，计划主管与采购主管要加强沟通，共享成附件准时供应相关数据。企业要建立成附件供应商及供应能力的管控机制，及时掌握供应能力变化。同时，能力平衡时不能忽略采购周期较短、用量较少的成附件，也不应将供应商的最终绩效评价直接作为成附件准时供应能力的评价，否则容易造成平衡结果不准确。

3.3 平衡产品准时交付能力

应按月全面、准确测算产品总装装配各环节的能力需求和可用能力，掌握影响准时交付的薄弱环节、能力缺口和风险要素，提前采取应对措施，提升产品准时交付能力。首先，应参照梳理绘制企业产品准时交付流程图，采集产品准时交付流程的基本信息。其次，收集各流程实作时间并完成数据库记录，测算分厂（工段）产品准时交付流程可用能力，测算各产品在各流程的每月能力需求。最后，综合分析并编写产品准时交付能力的能力平衡分析报告。

4 零组件配套需求计划能力平衡

零组件配套需求计划是承接主生产计划的，是围绕主生产计划进行零组件投产配套的。

零组件配套需求计划能力平衡旨在指导企业提前发现能力缺口，预警存在的风险要素及薄弱环节，提出应对措施，帮助企业有针对性的开展管理、技术、质量、信息化等方面的能力提升工作，为主生产计划预案的确定提供依据，同时提高零组件配套需求正式计划的科学性、合理性和可执行性。

零组件配套需求计划能力平衡侧重于对零组件配套能力的科学测算。

零组件配套需求计划能力平衡的原理如图7所示。根据零组件配套需求计划能力平衡原理，本文设计提出的零组件配套需求计划能力平衡标准化框架总流程图如图8所示。

零组件配套需求计划能力平衡标准化框架总流程主要分为3个子流程，其中，开展分厂级能力平衡和开展企业级能力平衡是核心。

4.1 开展分厂级能力平衡

在开展分厂级能力平衡阶段，首先，分解需求计划，测算能力需求：各分厂应依据分厂零组件加工统计信息，将零组件配套需求计划进行逐项分解，必要时应分解至每道工序，并按分厂零组件能力需求测算能力需求。其次，测算可用能力：依据分厂年度设备保养维修计划，统计分厂年度设备可动率，统计分厂员工技能水平，测算分厂单个工作中心可用能力。最后，开展综合分析与平衡：计算能力缺口，制定对应的解决措施、提升能力，汇总分厂能力平衡结果，编制分厂零组件配套需求计划能力平衡分析报告并提交生产主管部门。

4.2 开展企业级能力平衡

在开展企业级能力平衡阶段，首先，针对各分厂上交的分析报告，生产主管部门要组织人员到各分厂实地抽查其基础数据的准确度，并对分析报告进行评估，决定是否采纳或要求返工。对于已采纳的分析报告，将其中有能力缺口的工作中心组进行汇总，形成企业层面的零组件配套需求计划能力平衡分析报告（汇总稿）。其次，组织对不同分厂的工作中心组按月份进行盈亏调配，实现统筹平衡，对于仍存在能力缺口的工作中心组，牵头拉动企业各系统资源，制定初步解决措施，完善并形成零组件配套需求计划能力平衡分析报告（初稿）。最后，整理汇总各项解决措施（含能力释放数据），形成逻辑清晰、内容详尽的工作计划表，汇总各分厂提出的计划预案调整建议，形成正式的零组件配套需求计划能力平衡分析报告，提交企业决策层进行决策。

5 结论

我国航空制造业企业生产计划能力平衡目前普遍存在基础流程不规范，缺乏统一标准的现状。针对此现状，本文提出了一种航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架。本文从生产大纲、主生产计划、零组件配套需求计划三个层次入手，构建了三层的生产计划能力平衡标准化核心流程，分析了生产计划能力平衡的PDCA循环逻辑，梳理了三层生产计划与能力平衡的关系，使其有机整合集成。本文提出的生产计划能力平衡标准化框架，可以指导航空制造业供应链上下游企业的生产计划能力平衡企业标准的制修订，使供应链级别的大生产计划得以紧密衔接、顺畅运行。

[1] 常建涛. 离散制造企业生产管理中的若干关键技术研究[D]. 西安：西安电子科技大学，2014.

[2] Deming W.E.Elementary Principles of the Statistical Control of Quality[R]. JUSE，1950.

[3] 戴晓. BOM模型的研究与应用[D]. 南京：南京工业大学，2006.

[4] Wylie L.A vision of the next-generationMRPII[R]. Gartner Group，1990：40.

[5] Matthys N.，Shorter J.D.Electronic Resource Planning Solutions for Business Processes[J].Journal of Computer Information Systems，Fall 2000：45-49.

[6] MESA International-White Paper No.1.The Benefit of MES：A Report from the field[R]. 1997.

（编辑：劳边）

T-65

C

1003-6660（2017）02-0003-05

10.13237/j.cnki.asq.2017.02.001

[收修订稿日期] 2016-12-26