第C01版:经济视界

面向离散型制造企业生产订单的穿透式管理探索与实践

  摘要:离散型制造是一种典型的生产模式。近年来,随着市场竞争的日益激烈,如何更好地满足用户订单以及降低成本的需求,成为衡量企业核心竞争力的重要指标。本文从客户订单、生产订单、物料订单三个维度进行分析,以汽车行业的实际情况为例,构架相应的指标管理体系,并引入数字化创新实践,提出“三流合一”,即客户订单流、生产订单流、物料订单流协同管理的管理模式,以达到订单精益、精准管理的目的。
  关键词:离散型制造;订单管理;数字化转型

  离散型制造企业主要是通过对原材料进行加工、组装,改变其物理形态,生成新的产品并增值的。典型的离散型制造业有飞机、汽车、电子等行业[1]。随着当前经济的快速发展以及市场的充分竞争,离散型制造企业面临的行业环境发生了巨大的变化,但“以用户为中心”仍是根本的生存之道,只有客户和市场的订单需求才是企业研发、设计、制造、销售的依据。
  市场和需求的快速变化,使得企业必须采用面向订单的生产方式,制造管理的重心也由生产的完结性管理转变为预防性管理和过程性控制,所以订单响应是否快速、准确成为衡量制造企业核心竞争力的重要指标[2]。
  对于问题管理的侧重点,也更多地从事后问题解决转向事中监控和事前的有效预防。在数字化转型浪潮的推动下,技术更新迭代也为管理的现代化发展提供了可能。近年来,随着大数据技术的广泛应用以及传统企业的数字化转型,对订单进行精准管理成为可能。本文将结合数字化转型,结合汽车行业的管理实践经验,论证离散型制造企业的订单管理升级过程。

一、离散型制造企业订单管理特点

  当前全球经济形势快速发展,科技进步突飞猛进,离散型制造企业面临的行业竞争也发生了变化,“以产定销”的经营模式成为过去时,为了满足客户需求的多样化,多品种小批量的订单生产模式逐渐成为主流模式和核心竞争力[3]。然而,客户的需求具有多样化、个性化、实时化的特点,传统制造型企业必须结合新的要求快速转型升级。
  当前离散型制造企业订单管理有以下特点:

(一)订单随机性

  客户的需求是有可能发生变化的,这种变化的原因也比较复杂,可能是经济、技术等因素引起的,也可能是客户个人喜好引起的,这种随意性是导致订单发生变化的主要原因,直接造成了生产计划、物料计划的不确定性。如何准确应对这种随机变化,降低经营成本,是离散型制造企业必须面对的一个问题。

(二)订单多样性

  典型的离散型制造企业的客户需求非常丰富,同一客户需求可能不同,不同客户需求也可能不同,所以离散型制造企业的产品通常种类丰富[4]。订单多样性也是市场充分竞争的体现,从侧面反映了真实客户的不同需求。但是对于制造企业来说,制造的每一种产品都需要投入新的资源,如设计、生产,甚至设备,所以如何平衡资源能力与客户不同需求,是离散型制造企业面临的重要挑战。

(三)订单复杂性

  产品订单不是一个点的管理,而是面的管理,从企业外部而言,涉及上下游供应商和经销商;从企业内部来说,涉及生产、发运等。传统的生产管理方法无法对整个生产中的海量数据进行高效分析,难以结合内外部因素对生产制造中的各种要素进行精准控制。

二、离散型制造企业订单管理升级的主要方向

  以汽车生产为例,整车生产订单来源于经销商、客户以及销售公司,在订单状态进入制造系统,需要经过计划平衡、物流供货、整车生产,最后发运等一系列操作和流程,交付到客户手中。计划平衡主要针对生产条件的评估,即零件供应情况和生产能力之间的平衡。汽车销售网络覆盖广,各地区顾客需求差异大,多种车型和配置混合生产的情况长期存在,在企业发展阶段呈持续增长之势。然而,各零部件供应复杂、数据庞大,当供应链的产品及信息流种类急速增长时,需要对整个信息流进行统一管理,用统一的计划传递信息,向各个末端双向传递,提高信息的统一性、时效性。
  由于离散型制造企业订单的随机性、多样性以及复杂性,传统的生产管理模式无法应对当前的市场竞争,只有结合数字化技术,对客户订单流、生产订单流、物料订单流(简称“三流”)进行统一的整合和升级,才有可能满足客户和市场的需求。

(一)客户订单精准交付

  对于客户的订单交付,传统模式关注数量、质量、时效三个方面[5]。但随着经济的发展,产能在数量上已基本能够覆盖用户需求,在此基础上,产能的质量便成为用户的一项核心考量因素;另一个交付的关键就是时效,也是客户做选择时的关键要素,甚至会成为否决项。计划是信息流上的其中一环,它承接整车供应链中零部件环节与销售环节,收集整理销售需求,并对供应环节进行驱动。把交货周期体现为供应链的响应速度与准确度,说明生产计划是供应链中的重要一环。

(二)制造过程精益生产

  制造计划承接整车供应链中零部件环节与销售环节,收集整理销售需求,并对供应环节进行驱动。制造过程相对复杂,涉及的环节也比较多,所以传统的管理手段难以跟踪制造过程,更难以将物流现实映射到虚拟系统中[6]。随着当前物联网技术以及数字化技术的发展,企业已经能够通过RFID、芯片扫描等技术,对制造过程及流程进行监控,同时也能通过搭建MES,对收集到的数据进行及时处理和分析[7]。这也给生产制造过程的精益化打下了数据和信息基础,目前升级的方向主要是多种技术共同作用,实现经济效益。如利用仿真技术对制造过程进行审视,引入VSM(价值流路线图)进行制造、存货的优化;或者结合数字孪生技术对生产路线进行模拟,从而找到并消除浪费。但是其中最重要的是可以对生产过程中的各个环节进行实时监控[8]。

(三)零件资源同步物流

  对于离散型制造企业来说,产品的背后往往存在着复杂的供应链。以汽车行业为例,一台整车涉及的外购零件往往在2000—4000个,所以生产的订单和零件的订单在同步完成过程中有着巨大的降成本或者存货的潜力。如针对本地主要零件开展JIT(准时化)零件管理,目前也有针对外地取货零件进行的优化,如以一个最小包装容量进行的准时化管理。这些优化的核心问题就是都需要零件订单充分和生产订单相结合,同时对零件资源进行精细化管控,对发货、运输、到货等环节进行全过程管控。

三、离散型制造企业订单管理主要指标体系

  针对客户订单、制造订单、物流订单的管理,在如何进行优化的问题上,需要结合实际,构建指标体系,对指标进行跟踪和量化。本文结合汽车企业,对这三个方面的指标体系进行研究。

(一)客户订单精准交付指标体系

  客户关注订单交付的数量、品种以及时效性,而企业关注的是存货的周期、资金占用的金额。企业需要在客户体验感与内控成本之间找到平衡点,兼顾运营质量和成本优势。通常来说,可以采用以下5个指标进行衡量。
  指标1:交付数量。针对市场需求进行生产,生产的数量是否能够满足市场的需求,这个是基础指标。当然,目前市场上存在饥饿营销,但是饥饿营销也需要对交付数量进行预测和分析,适度的供不应求能够支撑产品单价,如果出现偏差,则往往会造成市场的萎缩。
  指标2:交付品种。在数量充足的基础上,品种也需要对应,如客户需要10件A产品,但是企业只能交付10件B产品,这样虽然数量上满足了产品的市场规模,但是品种却无法对应客户的需求。这种情况造成的后果会更加严重,因为单纯地满足不了客户需求,损失的是市场;如果生产错了,那么企业前期投入的资源将变为资金占用,甚至形成浪费。
  指标3:交付时间。市场的变化是非常快的,用户产生需求之后,对于产品的订单没有排他性,如果不能在用户需要的时间内交付产品,在充分竞争的市场前提下,还有很多其他的产品可以选择或者替代,所以有着丧失订单先机的风险。
  指标4:库存深度。前三个指标是针对客户的,这个指标是针对企业来说的,并且该指标在某种程度上和前三个指标是存在一定矛盾的。为了满足市场的变化,制造企业必然会建立一部分成品和半成品库存,加工难度越大的,成本库存的比例会越大,这就造成了资金占用,给企业形成了成本的压力,所以为了减少成本,企业必须关注库存深度。
  指标5:库存周转。这个指标和企业的经营是息息相关的,不仅与市场和生产相关,与企业的销售能力、产品定位等也都有关系。对于企业来说,资金周转越好,那么有限的资金带来的盈利能力就越强。

(二)制造订单精益管理指标体系

  客户订单,或者说企业销售部门订单形成之后,企业的制造部门就需要通过客户订单拆解为制造订单,这里考验的就是生产制造环节的能力,需要提高信息传递的准确性和对信息的响应速度并减少“牛鞭效应”,节省成本。具体而言,可以采用以下3项指标进行衡量。
  指标1:新产品投产能力。这里的新产品,有全新的产品,也有结合市场进行的小改款产品。这里体现的是制造和研发体系能够结合市场进行快速升级与改进,通常这个指标考察的单位是时间。
  指标2:生产订单更改能力。这里体现的是如果市场发生变化,在常规的冻结周期内订单更改的能力和程度。这个指标体现了制造端的集成能力以及模块化管理能力,是否有更通用的生产过程来满足不断变化的产品订单。
  指标3:生产订单交付时间。针对已经锁定的订单,制造体系需要多久的时间转化为产品订单,这个指标有时候也会被叫作产品通过时间,也就是说从第一道工序到最后一道工序完结需要的时间。

(三)零件订单管理指标体系

  除了客户订单和制造订单之外,零件的订单管理也是管理中的重要一环,甚至涉及的资金和成本会更高,所以供应链是否精益会成为企业的核心竞争力之一。根据实践管理经验,可以利用以下3个指标进行衡量。
  指标1:零件交付平均时间。其指的是生产制造过程中涉及的供应链,所有零部件交付的平均时间。这里包含多种零件运输和到货模式,如准时化供货、长途取货、厂家自送等。但是核心的思想是如果平均交付时间越短,那么供应链柔性越高,留给市场进行调整的时间也会越充足。
  指标2:零件交付最长时间。按照木桶短板原则,最短的那一边往往决定了最终的结果。对于供应链来说,交付时间最长的零件,也代表了风险最大的环节,所以需要重点关注这种交付周期长的零件,要么优化时间,要么做战略预案,进行相应的风险对冲。
  指标3:单件产品的物流成本。对于单一产品而言,其成本包含研发、制造、销售等成本单元。对于零件供应来说,物流成本就是需要考量的指标,这个指标直接和外购零件的数量、分布、物流模式等息息相关,有些不精益的物流方案甚至会造成物流成本超过零部件本身的价值,这无疑是一种浪费。

四、订单管理优化主要措施及管理实践

  针对以上的指标体系,以汽车行业为例,结合管理实践,进行指标优化的探讨。主要是三个大的步骤:首先是管理框架,其次是管理工具,最后是管理方法。结合使用这三个方法,能够有效提升企业订单管理能力。

(一)管理框架提升

  建立“三流合一”管理体系,传统的管理模式是客户订单由销售部门管理,其负责出售及下订单;生产订单由生产部门管理,其负责跟踪生产过程;物料订单由采购部门管理,其负责要货和跟踪到货。三者之间并没有建立合作机制,这也就导致了信息穿透不足,应对变化不及时。
  这就需要建立三者的共同沟通机制,这里定义为“三流合一”。简单而言,建立平衡机制,以周为单位或者以日为单位,打通三者的联系,滚动平衡需求,及时进行调整。

(二)管理工具提升

  构建贯穿式信息管理系统,有些离散型制造企业依然采用传统的管理模式,尚未实现信息化。汽车行业已基本实现系统化,但是系统之间的相关性不足,这就导致了即使有平衡机制但如果没有好的信息系统,靠人工也是不可能实现的。
  这就需要搭建信息系统的中台,所有的数据进入数据湖,打通三个订单的关系,同时构建以订单为主字段的信息流,通过贯穿式的管理及时获取完整信息。

(三)管理方法提升

  对于指标系统中提到的指标,企业现在往往还是实行单一指标管理的方式,但是若干个指标之间其实是有内在联系,甚至相互约束的。
  这就需要构建管理模型,结合大数据的方法,找到指标之间的相关性,从而寻求最佳的平衡点。也就是说指标的优化,绝不是单一指标无限提升,而应该考虑现实环境、现有资源寻求最优策略。这也意味着在进行订单管理和供应链优化的同时,管理者需要积极转变思维方式,寻找供应链成本整体最优的模式。

五、结束语

  客户订单多样性是社会经济发展的必然趋势,高效反应和降低因此带来的管理成本也将是所有企业提升竞争力必须解决的课题。本文对离散型制造企业的管理模式进行了分析,聚焦客户订单、制造订单、物料订单三者之间的运行模式,提出了订单指标管理模式,并建议通过构建“三流合一”平衡机制、订单数据中台、指标相关性模型来提升管理水平。

参考文献:

  [1]方光伟,郭宇,黄少华,等.大数据驱动的离散制造车间生产过程智能管控方法研究[J].机械工程学报,2021(20):277-287.
  [2]汤洪涛,费永辉,陈青丰,等.基于工业大数据的柔性作业车间动态调度[J].计算机集成制造系统,2020(9):2497-2510.
  [3]吕盛坪,乔立红.工艺规划与车间调度及两者集成的研究现状和发展趋势[J].计算机集成制造系统,2014(2):290-300.
  [4]任杉,张映锋,黄彬彬.生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式研究[J].机械工程学报,2018(22):194-203.
  [5]张永泽,马骏.流程制造业与离散制造业物流特点[J].北京邮电大学学报:社会科学版,2010(6):72-76.
  [6]楼健人,张树有,谭建荣.面向大批量定制的客户需求信息表达与处理技术研究[J].中国机械工程,2004(8):29-31.
  [7]郭静,孙宏志,曹清华.基于SAP平台的采购订单变更管理系统构建[J].信息系统工程,2011(6):53-54.
  [8]黄浩.订单变更对离散制造业产生的影响和应对机制综述[J].经济研究导刊,2013 (187):27-31.(作者:一汽—大众汽车有限公司佛山分公司 廖夏菲)

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