• 首页>
  • 订单交期?制造企业必须面对的问题

订单交期?制造企业必须面对的问题

仙桃国际学院 2019-04-11 10:08 工业,订单,交期


      我还是信奉李培根老师说过的一句话:关注生产现场管理问题,就离智能制造不远了。

     本文通篇没有一个信息化专用名词,但是,我认为谈的都是制造业企业信息化建设需要关注的核心问题。


       在《问制造业企业三个问题》说过,拿到订单后什么时间交付?绝大多数的制造业企业都不能回答。有很多人对此不以为然。这是一个看似很简单的问题,也是一个极其复杂的问题


 交付,是制造企业的目标。工业企业每天都在交付订单。如果不能满足交付,企业根本无法生存。习以为常,司空见惯,就很少有人去研究交付。一些传统的信息化系统工具又回避和淡化了“交付”这个对企业至关重要的核心需求。而“云大物移智”也不是直接面向“交付”的,企业有点远水不解近渴的感觉。


  制造企业接到了订单,要进行评审,根据生产的经验,大致确定一个交期,然后签约,生产。如果订单交期太短,感觉产能不够,又不想丢掉订单,企业会怎么办呢?


  • 订单外协

  • 零部件外协

  • 工序外协

  • 动用库存

  • 增加劳动力或劳动时间

  • 增加关键设备

  • 投资建个新工厂等等

  这些都是立竿见影的手段。前面之所以说,“交付”是一个很简单的问题,原因就在此。生产管理者不用动脑子都可以想出这样的办法。


这里唯一看不明白算不清楚的只有两点。

其一,所有这些手段的财务成本?

其二,到底自己的产能有多大?


产能问题


  上述这些为缩短生产周期,满足准时交付的任何手段都是有成本的。这里不仅是直接成本,还有机会成本。当这些额外成本达到一定程度的时候,订单盈利的目标就无法实现。而机会成本关乎的不仅是利润多少,甚至是死活。


  最困难的问题是第二个。制造企业了解自己的产能吗?在这里,可以肯定的回答,制造业企业并不了解自己的产能,也可以说他们也不可能准确知道自己的产能。如同前面所说,企业是“感觉自己产能不足”,仅仅是经验的感觉,根本无法给出量化指标。


  讨论这个问题暂时撇开石油化工钢铁等第一产业的事情。在过去,工业生产模式是大规模批量生产,产能是一个确定的概念。现在,当市场需求转换为小批量、多品种以后,变得越来越难以琢磨。在小批量、多品种、混线生产模式下,产能是一个高度不确定性的参数。


  工厂产能≠所有车间产能≠所有资源产能。如果不考虑工厂与外部的产能协作,工厂产能<车间产能<设备/工人产能。工厂的产能是相对于订单的。车间的产能是相对于工单的。设备资源的产能是相对于工序的。


  在工厂的生产现场也常常出现这样的情况,看到一些关键设备资源明显有很多空闲时间,但是,当给车间加入更多的任务后,设备使用率没有提高,甚至更低了。


  根据这十多年几百个工厂样本研究,以及我们的实际改善的案例研究,画了一个产能变化的趋势图


  对于工业制造,产能的不确定性取决于生产过程管理的复杂性。专线单一产品大批量生产,一个企业的产能几乎是非常确定的。比如,镇海炼化2300万吨/年炼油、100万吨/年乙烯。随着产品的种类增多、产品订单的批量减少,以及混线生产程度的增加,工厂的“交付产能”与设备资源的“设计产能”的差距越来越大。很多大型设计研发型的装备制造企业,一些关键的昂贵的大型设备的使用率常常不到30%。


  这就给我们提出一串严峻的问题。如何描述一个工厂的产能?产能有多大的挖掘潜力?如何挖掘提升企业的交付产能?


  毫无疑问,中小企业产能浪费(或提升空间)很大。而自动化程度很高的“工业4.0”企业同样要面对产能浪费的问题。也不要迷信“柔性制造系统”,它只能在单元局部实现一定程度的“柔性”,并不是为了提高产能。只要你的生产模式是小批量、多品种、混线生产,换句话说,只要你进入“大规模定制”,为了满足交付就不得不以牺牲产能为代价。这些产能的牺牲,有些是无奈的,有些是可挽回的。


  金佰利在美国的一个特大型工厂,自动化程度非常高,几乎是无人工厂,但是定制化生产使得每年有10%--15%的产能损失。


  去年我们研究了一个国内大型汽车整车生产线。若干年前依据当时的市场预测设计了一个高度自动化的柔性生产线,大约一分钟能够下线一辆整车。由于这些年市场变了,车型多了,批量小了,约束条件多了,于是产能便降低了大约百分之十几二十。经过研究,我们认为可以提升产能10%,也就是十几亿的产值。或者倒过来算,每天减少10%的工作时间,每年节省一亿的费用。


  从上面的“趋势图”可以看到,小批量、多品种、混线生产的程度越高,可交付产能与生产资源产能的差距就越大,可挖掘的产能也越大。事实上,人们一直在努力地采用各种各样的方法及工具来提升企业潜在的产能。但是,逐步人们发现在做这件事的时候总是“按起葫芦浮起瓢”,某个车间产能提升了,另外车间产能反而下降了;这一类产品生产的产能提升了,生产其他产品时下降了;这个设备资源的产能提升了,另外设备的产能下降了,等等。


  产能是指,用有限的资源生产制造指定的一类产品并满足交付的能力。这个有限的资源是包括供应链在内的工厂全部生产资源。这是一个复杂的大系统。系统包含三个层级:设备资源的单元级、车间部门层面的系统级,以及工厂和供应链组成的系统之系统级。这些单元和层级嵌套、分割、交互、协同构成复杂结构系统。描述一个工厂的产能必须如实反映整个系统的运行能力。这个整体系统不能用各个局部之和描述,也不能由系统某个层级的状态代言。这个系统不能分割描述,只要分割就失去系统原有的属性。这个系统也不能过分简化。非线性问题简化为线性可能掩盖了问题的实质。这就是前面提到,交付问题是一个非常复杂的问题,就是因为首先你要如实地描述一个复杂大系统。


  人们一直在孜孜不倦的努力挖掘企业的产能,希望实现投资回报最大化,也是为满足客户交付。在过去大规模批量生产模式,很多经典的管理手段提升产能都可以收到明显的成效。在当今工业制造进入了大规模定制,传统的一些管理手段已经无济于事,收效甚微。现实逼迫我们不得不寻找新的途径。侍乐媛教授创造的“坤特管理系统”就是基于三层CPS架构的智能生产管理系统。实践证明,“坤特管理系统”可以有效地挖掘产能,提升订单的交付率。


生产周期问题


  产能最大化与最短生产周期是一对矛盾。假设,全厂资源订单独享,订单一个挨一个生产,那么订单的生产周期最短,但是要浪费很多的产能。虽然工厂很明白不应该这样做,可是现实中很多紧急插单本质上就是这样做的。这是产能浪费的原因之一。紧急插单是生产中不可避免的需求,那么就需要找到最小的产能损失满足紧急任务的需求。显然,依靠人们的经验是做不到的。我们需要一个系统工具。来保证,不管是插单或者生产现场的任何变化,工厂的产能始终保持最大化,同时这个系统工具告诉你插单后未来的结果是什么,所有的订单生产周期发生了什么变化。


  所有的工厂订单的生产周期都是按照最短化的原则去设计的,一开始工厂的生产是有序的,但是后来就发生了变化。


  很多工厂员工都是计件薪酬,工人在车间按指定的工单顺序工作。经常由于各种原因工单无法执行了,工人不能闲着,否则领不到工资。所以他们就找其他工单操作。什么时候原来的工单条件具备了,他们在捡起来继续完成。工厂车间所有的工人每天8小时都在满负荷的工作,按说产能已经发挥到极致,但是生产周期被拖得非常长。如同北京早上开车上班堵车,所有人都不会迟到,但是时间延长了一倍。产品越复杂制造越离散,这种现象越突出,尤其是研发型的大型装备企业。军工企业提出的交期“后墙不倒”实在是无奈之举。实际上那里可以挖掘的产能以及可能缩短工期的潜力非常大。


  生产周期变得越来越长的根本原因也是由于生产模式由批量生产改为定制化生产。按照一般思维,一个订单的生产数量由100个改为10个,生产周期应该缩短。事实恰恰相反。上汽集团开始实行客户定制化生产以后,订单生产周期从20天延长到40天。


  在生产管理中,产能最大化和最短订单生产周期如同相互制衡博弈的两个因素,其目标都是实现企业的利益最大化。在这个目标下,最大产能和最短工期不能是“鱼和熊掌”的关系,而必须兼得。只不过在不同的需求场景中有所侧重。然而,看清楚弄明白这两者的关系不能靠经验估计,需要一个“量化管理系统”—Quantitative Management System(坤特管理系统)。


交期问题


  与客户签订合同确定一个交货日期,这是甲乙双方之间的法律约定。在国内很多合同签订的比较随意。为了争取订单,可能不能按时交付,还是先签下来尽量争取交付,实在不行再和对方协商。这种不正常的合同关系实际上损伤了我国制造业运行的质量和诚信关系。从另一个方面说,制造商拿到合同后确实不知道什么时间能够交付,只能靠经验判断一个大概时间。


  在车间生产管理中,一个订单的生产周期是指从下料开始,一直到订单的装配包装完毕。这仅仅是订单交付周期掐头去尾的一部分。我们称之为“制造周期”。一些传统的生产管理系统主要是管理这一段时间。


  交期管理就是要对订单从签订合同到交付的全部时间进行管理。实际上,有些时间的管理是松懈的失控的。例如,我们调研浙江某配电设备供应商,得到这样的平均数据。


  订单评审一天半(有些订单是签约后才评审);出加工图纸和工艺文件三天;编制生产计划半天;车间生产七天;产成品存放三天;然后出厂。


  调研实际情况说明,除了生产加工时间,其他的时间可压缩的余地很大。设计人员手头有多个任务,并没有对这些任务的顺序管理,自然就延长了工期。当我们费劲心思按照小时再压缩生产周期的时候,其他方面在以天为单位的浪费时间,很显然是得不偿失的。话又说回来了。当前缺乏这样的管理系统。“坤特管理系统”是以稀缺性资源—时间的管理为核心的管理系统,可以实现订单全生命周期的管理


  我们对订单还需要更全面完整的理解。生产订单:下发到车间的订单,可能会分成多个批次。


  客户订单:可能包括多个不同的产品,可能同时交付,有可能分批运输。


  装箱托运订单:一个集装箱或一条船可能同时包括多个客户的订货产品。


  报关订单:如果是外贸订单还涉及到报关的订单和批次。


  在外贸中有很多交付方式。EXW是工厂交货 , 在卖方仓库完成交货手续后就算交付, 其后运输通关交税被扣...都算买家的责任和风险。FOB是发货装船越过船舷后就算交付。CIF是包括至目的地的运费和保险费。作为管理系统,这些都需要纳入管理范畴。


  之所以要管理所有这些不同的订单属性,唯一的目的就是按照合同准时交付。如果我们管理的范畴更宽阔更全面,毫无疑问可以让我们的管理更加从容。事实上,如果不考虑船期,订单早早生产出来没有意义。


回款周期


  对企业而言,产品交付并没有让订单画上句号。工业企业生产的产品产生的利润是依靠资金的回笼实现的。工厂对订单的管理仅考虑交付是不够的,必须考虑到资金的周转回笼。侍乐媛教授提出了一个公式:


  其中,R是订单产品的价值附加,N是周转次数。


  这个公式告诉我们,企业的竞争力不仅与产品附加值有关,更重要的是资金的周转率。资金周转的速度决定了企业的竞争力


  管理技术可以改善企业的生产效率、产品质量、订单成本,也可以提高订单的准时交付率。但是技术手段不能改善订单的回款时间。这是交易规则也是制度层面的问题,是一个诚信问题,是一个大的经济环境问题。


  我国工业经济领域存在着至少十几万亿巨额的应付款(化解十万亿呆滞资金)。工业经济生态是“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”。下游企业、大型整机企业,尤其是民营企业长期拖欠上游供应商的货款是一个普遍现象。很多工业领域的“标杆模范企业”甚至搞出来“3+6”这样恶劣的模式,占用着供应商几百亿大半年的产值。而这一点国有企业和外资企业则基本不严重或不存在。应付款呆滞资金是中国工业经济环境的一个“恶性肿瘤”。这个现象让我国工业经济领域的整体交易成本大幅度提升。仅仅这一点就让上游企业的资金周转率下降了几倍到十几倍,大大的降低了企业的竞争力,而下游企业也并不是完全占便宜,供应商的资金成本必然要加载货款当中。要我说,根本用不着刺激银行解决小微企业贷款难的问题,只要从政策层面化解应付款的症结,取消“承兑汇票”,中小企业的资金难题就解决了。但是,这个问题从朱镕基时代就着力化解,反而现在越演越烈。