对于多品种小批量的产品怎么做精益生产？

对于多品种⼩批量的产品怎么做精益⽣产？
随着外部形势的不断变化，航天企业⽣产管理的复杂度及规模性也发⽣了较⼤变化，必须能够迅速响应市场多样化和不确定的需求，快速提供满⾜顾客需求的产品。

“短、平、快”成为这⼀时期⽣产现场的重要特征，准时、保质、保量和以最⼩化的成本制造满⾜顾客需求的产品成为⽣产管理的⽬标，但在技能⼈员有限、设备紧张等资源瓶颈制约下，进度推进似乎愈来愈艰难。

笔者在实践中引⼊约束管理机制(所谓约束管理，其核⼼思想在于：任何⼀个系统都存在⾄少⼀个约束，⽽约束资源的产出决定了整个系统的产出率，除⾮约束资源的⽣产能⼒得到提⾼，否则对任何⾮约束资源的改善都是徒劳的)。

试图为⽣产管理的推进提供⼀些借鉴和启⽰。

⼀、主要特征
多品种⼩批量⽣产的主要特征有以下⼏个⽅⾯：
多品种并⾏。

由于产品是针对⼀个顾客做多种产品。

不同的产品有不同的需求，企业的资源置⾝于多个品种之中。

资源共享。

⽣产过程中的每个任务都需要资源，⽽在实际过程中能够使⽤的资源却⾮常有限。

例如，在⽣产过程中经常遇到设备“打架”的问题，就是由于项⽬资源共享所造成的。

因此，必须对有限资源进⾏适当调配才能满⾜项⽬需求。

项⽬结果和⽣产周期的不确定性。

由于航天产品的质量及稳定性有严格的要求，新研制的产品并不能保证⼀次设计就成功，在后续的过程中需要改进和完善的地⽅很多，⼀旦某项任务结果不理想，其它相关的任务也要相对调整，加⼤了过程的反复，对资源提出了新的挑战。

由于顾客的需求具有不稳定性，计划明确的节点与⼈、机、料、法、环等的齐套周期不⼀致等，⽣产的周期往往具有不确定性，周期不⾜的项⽬需要占⽤更多的资源，加⼤了⽣产控制的难度。

⽣产流程变化不⼤。

由于航天各企业承担的产品种类是基本不变的，这就决定了产品的关键路线及南各个任务作为节点所构成的⽹络⽢特图也基本⼀致。

如在底盘各项⽬的过程中，⼏乎所有的流程都是设计图纸——⼯艺⽅法——起竖主梁⽣产——车架⽣产——总装调试等。

⼆、约束条件
1.技术状态不稳定，⼯艺⽅法可拓展性差
⽬前研制的产品虽然在单个产品技术状态上与以往的产品状态相⽐具有较⼤的借鉴意义，但新产品与整个新系统的适应性是考核技术状态的重要指标。

往往单个产品进⾏了适应性改造形成了新的产品，但与新的复摸索。

航天企业为保证⽣产周期，启⽤了“边研制、边定型、边批产”的⽣产管理模式，但是状态变化带来的过程反复，状态变更带来的质量问题归零，占⽤了部分资源，造成了⽣产安排的混乱。

由于新开发产品的⼯艺适应性与批产产品存在着⼀定的差异，⽽现有的⽣产线短期内⽆法增加，在⼯艺安排上只能利⽤现有资源进⾏调剂，在设备能⼒临近瓶颈时，也只能通过操作者个⼈的能⼒来保证，导致产品加⼯的质量稳定性难以保证。

产品的返修、返⼯及报废后重新加⼯内容的增多，⽣产计划频繁调整，使控制难度进⼀步加⼤。

2.虚拟制造⼤量存在
所谓虚拟制造，就是从产品设计开始，形成技术⽂件后委托外协⼚加⼯制造，部件由外协⼚进⾏加⼯、装配，构成部件总成，经过⽣产过程的质量检验、验收合格后送到⼯⼚进⾏产品总装。

航天产品具有系统集成的特点。

在长期的发展过程中，航天企业虽然积累了⼀定的⽣产制造能⼒，但是仍有⼤量核⼼单机产品的设计、制造过程不在企业内部，外购、外协产品⼤量存在，产品状态、进度及质量控制需要企业在外部复制出⼀套控制系统，耗⽤了⼀定的资源，也加⼤了⽣产管理控制的难度。

3.物料控制、均衡⽣产难度⼤
零库存是基于JIT(Just InTime)模式建⽴的企业物料管理模式，它是在企业建⽴了稳定的供应链模式后采⽤的低成本物资管理模式，其基础是批量订货、低成本、及时供应。

在研制产品的⽣产管理过程中，⼩批量甚⾄单⼀产品的重复订货及较短的供货周期，极⼤地影响了供应商的及时性和整个供应链系统的稳定性，不愿意接受订单、⽆法满⾜周期以及产品质量不稳定导致重复订货等⼀系列问题，加⼤了系统齐套难度，影响了⽣产的顺利推进。

在多品种⼩批量产品的⽣产过程中，多个项⽬并⾏，⽽项⽬的相似性决定了其在⼀定时段内对设备、⼈⼒等资源的需求较强且存在冲突，⽽在另⼀时段，随着产品⽣产过程的逐步推进，紧张的资源⼜都闲置下来，资源的利⽤呈现波浪式的跳跃，影响了均衡⽣产。

4.关键路线控制的局部性
⽬前的⽣产管理过程主要采⽤的是关键路线控制法，通过建⽴产品的⽣产计划，拟出关键、重要的技术，得出影响某批次产品的关键路线，在资源利⽤上给与积极的⽀持，保证关键路线产品的顺利产出以保证批次产品的整体进度。

但是随着多批次产品的同时投⼊，各批次产品的关键路线存在着冲突的现象，如在⽣产过程中出现的数控龙门铣设备“排队”现象，甚⾄出现需要领导“拍板”决定先上哪个产品的现象。

由于各个批次的关键路线都集中在同⼀台设备上，任何⼀个批次产品在关键路线上的延误都会导致⽆法满⾜⽣产周期的情况，关键路线管理的局部性影响了⽣产过程的整体推进。

三、对策
受多批次⼩批量⽣产环境的影响，造成了上述的约束条件，在⽣产过程中要克服约束条件的影响，可以从以下⼏个⽅⾯进⾏探索。

1.加强横向设计管理及⼯艺
⽅法的多样化研究⽬前的设计T作都是基于纵向链条建⽴的，就是项⽬从上⾄下，单⼀产品、单⼀设计、单⼀⽣产，⽽实际上⽬前航天产品或多或少存在相似或相通的地⽅，⽆论结构设计、电器设计甚⾄整个系统的理论要求都有相似的地⽅，变相似为相通就町极⼤地降低⽣产管理的难度，这就需要建⽴横向设计管理系统，进⾏“基本模块”设计。

例如在底盘的设计制造过程中，企业通常是以某⼀型号底盘的设计为主线开展⼯作，⽽实际上各型号的底盘在⼤体功能⼀致的情况下存在着⼀些结构相似的部、组件，如⽤于不同型号底盘的转向系零件之间仅存在外观尺⼨的差异或仅是零件上⼀些孔位的差异，到了模具设计阶段，如果只考虑纵向设计，则每个零件都要进⾏⼀次模具设计，⽽如果进⾏横向设计，那么只需要设⼀套模具，通过加⼯消除多余尺⼨即可。

要对加⼯⽅法进⾏多样化研究，保证⼀种产品在⽣产现场有多种可选择实现路径，如在⽬前的⼯艺理念中，为提⾼产品产出速度，通常会选择通过加⼯中⼼设备⼀次成型来实现，但实际上如果普通设备的精度可以保证，那么当出现资源冲突时，通过调剂⼀部分产品实现分流是最稳妥的办法。

当然，不能等到产品到达某⼯序时才考虑其⼯艺⽅法的可替代性，⽽是在投产前就提出可替代的⽅法，这样能较⼤地化解资源冲突的⽭盾，促进⽣产有序推进。

另外，要加强成组技术研究，使不同型号相似模块成批、成组加丁来保证加⼯效率和质量。

⽐如⼯装是加⼯产品的辅助⼿段，通常设计⼯装的⽬的是为了满⾜某⼀个产品的加⼯需求，⽽如果多个产品的加⼯需求具有通⽤性，在产品投产前先⽣产出具有通⽤性的⼯装，将会事半功倍。

2.抓住关键核⼼
虚拟制造所带来的⼀系列问题主要表现在质量、进度不能完全满⾜需求，在过程中往往只提设计技术要求，产品设计制造出来后由于没有掌握核⼼，验收难度较⼤，有时候即使验收合格⼜存在不满⾜使⽤要求的情况。

因此，要保证虚拟制造满⾜需求必须进⼀步吃透技术，设计⼈员提出设计要求后，相关检验⼈员要对产品、实物进⾏详细分析，掌握关键数据和验收标准，如果短期内⽆法掌握，则要对虚拟制造产品进⾏跟产，摸清其关键数据保证产品满⾜需求，提⾼虚拟制造的符合性。

3.建⽴虚拟库存空间。

加强外协及计划管理
提前介⼊是保证物料及时供应的最好办法。

在⽬前的情况下，物资管理⼈员如果能提前了解产品的构成及主要性能，就能提前分析出影响⽣产的关键元素，提前做好相关准备。

通常的习惯是设计⼈员在设计开始前提⼀个长周期物料备料清单，但对其它物料(⾮关键却是重要的物料)需求却相对滞后，然⽽这类物料町替代性相对较强且多型号均⽤，因此可考虑建⽴⼀个虚拟库存。

分年度、季度对此类物资进⾏分析，根据不同型号共⽤的特点进⾏预订、预购，并列出物资明细，在到货周期上进⾏分段设计，等产品正式图纸下达后，可通过平衡计划的⽅式进⾏物资管理，降低因⼩批量、单件订货增加的成本及管理难度，保证物料的及时供应。

多项⽬并⾏带来的最⼤问题是在⼀定时期内存在资源的漂移瓶颈。

根据年度、季度策划和能⼒平衡，不同项⽬长期看是均衡的，但因某⼀项⽬出现技术上、质量上、管理上的失误，造成各关键路线周期、节点变化，使原有的资源瓶颈发⽣变化，就是所谓的资源瓶颈漂移问题。

此时即使设备、⼈⼒资源满负荷也⽆法满⾜需求，资源在短期内也⽆法得到补充，外协的⽅式能够在很⼤程度上缓解资源瓶颈带来的挑战。

因此，要保障均衡⽣产就要加⼤外协管理的⼒度，要充分利⽤市场资源，做到各环节相互协调，保证⽣产需求。

在外协管理中要积极注意市场环境的基本情况及其变化，保证做到“拿的出去，带的回来”。

产⽣瓶颈漂移约束的另⼀个问题是投产⽇期。

⽬前的计划习惯是年前启动，经过设计、⼯艺、投产等各阶段，由于流程基本相似，到达⽣产现场的时间基本相同，在某⼀时间段可能基本上没有什么⽣产任务，但另⼀时间段却出现⾼潮，因此在投产El期上也要依据批次产品的重要性、节点要求等进⾏排序，保证顺利推进⼜不相互影响，保障均衡⽣产的需要。

4.变关键路线
为关键链路径⾸先要分析每个批次⽣产任务之间存在交叉的地⽅，如A、B两个型号的关键产品需要同样的⽣产资源，且都处于关键节点上，在具体的操作中就应⾸先对A、B任务的重要程度进⾏排序，确定优先任务并列⼊关键链路径。

但在优先任务的安排上对资源的可利⽤率只能设定70%，另外30%设定为缓冲。

随着B任务甚⾄C任务的节点要求，不断对缓冲值进⾏调整，以保证有⼀定的资源去实现多个任务(关键链以外任务)的需要。

如果B或C任务延迟⽣产不会影响B、C任务的需求，那么可将缓冲设定为临界值0，延迟B、C任务的开⼯，这样就可避开任务交错的影响。

在任务的实施过程中，最重要的是要及时更新每个任务的进程及缓冲的消耗情况，如果A任务的某关键节点还未完成⽽缓冲已经全部消耗，那么必须要通过增加资源来补充缓冲。

对于⽣产设备短缺的问题，可依靠产品外协、加班倒班等⽅式进⾏弥补。

缓冲的临界是不容易出现的，过程控制就是要依据整个⽣产系统中各任务链的完⼯程度及缓冲消耗程度的⽐值来决定资源使⽤权，如在数控龙门铣等关键设备资源短缺的情况下。

企业会优先选择占⽤时间短的产品，⽽占⽤时间长的项⽬则会排到后⾯，以保证资源的合理利⽤。

⽣产管理是⼀个复杂系统的管理过程，任何⼀个环节的缺失都会影响整个系统的正常运⾏，约束条件出现时重要的是加强管理和引导，这样才能保证整个⽣产管理系统的正常运⾏。