多品种小批量电子产品的生产计划排产研究

李文明

【摘  要】伴随当下企业生产模式及技术的创新，如何提升多品种小批量电子产品的生产效率备受诸多学者关注。论文结合用户要求与企业生产模式转型方向，针对多品种小批量电子产品生产计划排产中存在问题弊端提出相关策略、方法和措施，以期实现快速响应的柔性化生产，达到企业降本增效的目标。

【Abstract】With the innovation of production modes and technologies in today's enterprises， how to improve the production efficiency of multi-variety and small-batch electronic products has attracted many scholars' attention. Combined with the requirements of users and the transformation direction of enterprises' production mode， this paper puts forward relevant strategies， methods and measures in view of the problems and disadvantages existing in the production planning and scheduling of multi-variety and small-batch electronic products， so as to realize the flexible production with rapid response and achieve the goal of cost reduction and benefit increase.

【关键词】多品种;小批量;生产计划

【Keywords】multi-variety; small-batch; production planning

【中图分类号】F273                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）01-0138-02

1 引言

新时代，我国企业正面临生产模式变革与创新，多品种小批量生产模式逐日盛行。本文从多品种小批量电子产品的生产计划面临的问题入手，结合用户要求、产品特点，将生产计划排产优化措施进行全面阐述，为下一步多品种小批量产品生产优化管理提供参考。

2 多品种小批量生产模式概述

随着我国互联网的迅速发展，用户个性化定制需求逐步流行，原有的大规模及大批量生产模式逐渐被多品种小批量生产模式所取代。首先，多品种小批量生产主要是指在一定生产周期内，生产出数量较少的产品。但其特点为产品种类颇多，主要包括产品尺寸、颜色、规格、型号、形状等。其次，多品种小批量生产模式特征如下：第一，相对于大规模生产模式，其生产效率偏低且生产成本颇高，自动化生产模式形成较难;第二，生产计划与生产组织相对复杂、多变;第三，具有一定的市场占有率及趋势性，多品种小批量生产模式可以满足用户高级定制需求。

3 电子产品生产计划排产面临的主要问题

3.1 生产工艺流程相对复杂

基于多品种小批量电子产品的特殊性，生产工艺流程相对复杂，这就导致在生产效率方面受到约束。具体如下：第一，随着电子产品小型化、网络化，其功能越来越多，在产品设计阶段要充分分析试验，既要满足产品的性能需求又要符合可制造性要求。而在生产过程中又需从物料采购、工艺生产流程、生产计划等层面考虑，这些因素无疑进一步增加产品生产与工艺流程的复杂程度。第二，材料缺乏、设备生产能力落后也导致多品种小批量产品在生产加工上遇阻。电子产品对精度、质量、指标性能要求越来越高，企业自有设备生产能力难以全部满足需求，需要借助社会外协生产资源完成，间接导致原本烦琐的工艺流程更加复杂。第三，电子产品更新换代快，技术变更频繁，生产工艺流程难以固化，结合电子产品中經常出现的元器件、原材料问题，生产现场异常问题频繁冲击生产节拍，扰动原有的生产计划。从生产周期及生产效率角度考虑，不利于整体生产效能提升。

3.2 任务单加急情况比较多

由于多品种小批量电子产品的自身特点，存在任务单加急等情况。单一流水化的简单流程不能满足多品种小批量生产需求，需要更为科学、合理的生产布局，需要对每个生产环节与节点进行严格管控。但通过分析发现，部分企业在生产过程中存在任务加急等情况，这种加急情况主要以用户需求为主，导致生产周期与用户需求出现差异化。具体如下：第一，生产计划周期紧，在项目论证、产品设计阶段占用时间较多，留给生产加工时间较短;第二，电子产品生产工艺复杂，流转工序较多，在物资采购或某一个工序出现计划超期时，需要从后面工艺流程中追回时间;第三，用户订单猛增，而企业没能构建相应的生产应对机制，即生产计划、管理机制匮乏，难以科学制定生产排产计划。

4 电子产品生产计划排产的优化措施

4.1 构建MES高级排产系统

结合电子产品工艺流程及生产计划要求，构建MES高级排产系统，科学设计生产计划排程。该系统主要包括现有各生产单元的加工能力、产品工时定额数据分析计算、任务单数据分析、生产计划自动排产等功能。电子产品生产工艺流程包括机加、电装、防护、调试、试验等，各工种又分为若干生产单元，例如，机加分为钣金单元、铣削单元、车削单元、机装单元等。为提高生产效率，生产组织扁平化，生产计划直接下发到生产单元。电子产品生产工艺流程由若干生产单元组成。依据每个生产单元的设备及人员能力，计算各生产单元的产能，同时，设备状态、人员到岗情况也要纳入考虑范围，动态调整单元生产产能。电子产品在生产准备阶段计算各工序的工时定额数据，这是生产计划自动排产的计算依据。

4.2 依据工艺流程自动排产

在应用MES高级排产中要对作业计划自动排产设置进行完善，当MES接收生产订单后，从CAPP中调取产品工时定额数据，综合分析生产计划完成时间与工艺流程，自动生成排产计划。该种生产排产方式仍然要面临一些特殊问题的处理：第一，当遇到任务单加急时，提高任务的优先级，在不影响其他产品完成时间的前提下插单生产。第二，当企业生产能力不足或订单饱满的情况下，要生成外协生产计划。外协生产计划分为工序外协或整个产品外协。第三，实时抓取物资采购信息，确保原材、辅材供给与作业计划总体实施进度相符，当然也可根据具体情况进行调整。物料已齐套或将齐套时，适时启动生产任务。第四，遇到产品生产异常无法进行时，要快速调整，使生产不停滞，不影响其他产品生产。

由于产品工艺流程复杂，既要考虑前后各单元生产的顺序衔接性，又要考虑产品各零件并行生产。这就对排产算法提出更高的要求，全面提升排产优化性，可在多种策略下进行自动排产。同时，建议结合手动调整，起到辅助作用。通过该系统的应用，可有效解决任务单加急等情况。

4.3 构建MES系统供应体系

电子产品生产阶段一般分为自制件、外购件和外协件，自制件和外协件均生成加工计划控制进度，外购件由物资采购系统管理进度，要在MES中将两者综合考虑，构建MES系统供应体系。具体如下：第一，对用户需求进行预测分析，该分析主要是对产品要求及原辅物料进行明确。主要包括产品基础信息、生产周期、产品特别要求等。然后根据相关数据信息进行成本核算，包括人工成本、生产成本、时间节点、采购内容确定。第二，将所需原辅材料物资采购纳入生产计划，以生产计划为主，逐一延伸到生产单元、加工工序。所以，采购过程中一定要以生产方案为基准，将采购计划与排产方案进行融合，二者相辅相成。第三，建立物资储备体系。做好数据分析及挖掘工作，针对特殊器材，提前进行采购，提升存储效能可有效避免因物资紧缺导致的生产停滞。

4.4 构建MES生产跟踪及预警机制

首先，要建立内部生产标准监控计划，即生产跟踪、预警机制，将计划排产进行规范，主要包括：产能相关计划、生产日志设置、排产方案控制、供应稳定设计、库存管控、工艺技术控制、产品完成设置、调整方案等。对每项流程进行跟踪监测。其次，建立用户需求应变机制，对可能出现的需求变化进行快速反应处理，提升需求更改的时效性。最后，建立MES内部生产管理机制，生产计划也是管理计划，缺乏有效管理就无法控制多品种小批量产品的生产效率、质量等。因此，从提升产品生产效率及质量角度出发，建立内部生产管理机制尤为重要。

5 结论

本文通过对多品种小批量产品的生产计划排产进行分析研究，提出其中的问题弊端，主要包括：生产周期及订单结果不确定、物料变化及需求较大造成采购延迟等。同时，结合用户及任务要求提出对应策略，主要包括：构建MES高级排产系统、构建MES系统供应体系、构建MES生产跟踪及预警机制等，为企业电子产品快速响应和柔性生产的效率提高提供参考。

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