通过活用生产排程来提高商业速度

通過活用電腦生產排程來提高商業速度

為了提高國際競爭力必須要提高商業速度。為了提高商業速度進行生產管理、制定生產計畫時，對電腦的ERP, MRP等的其他的生產排程的使用是不可缺少。生產排程就是能夠自動生成工廠中的各機器以秒為單位的生產日程表。 (圖１)。

圖1－用生產排程來進行排程進展的例子。生產排程的計算結果能夠用排程的進展進行形象化的表示。比如、01頁就是訂單（橙色的橫條）7/9從切斷機1開始、通過焼鈍爐１、噴射１、潤滑１...、最後進行檢查1在7/13 18:13時結束。雖然這些橫條在生產排程中稱為操作、現實問題是運算元要成千上萬。最近使用電腦能力只需要幾分鐘就能完成全體的日程安排。

由此来提高对客户交货期的回答速度。生產排程是將生產日程表的結果形象化地進行表示來實現「視覺化」。更進一步、才能由生產排程計算的結果來實行製造最短交貨期的縮短、庫存的削減。通過生產排程能夠大大縮短以往為了製作生產日程安排所花費的時間。

我們的客戶是汽車零件的生產廠家、它們經常突然從汽車製造商那裏接到顧客零件減半的消息。作為其對策就是決心引進生產排程。生產排程引進後的結果是、提高了生產、管理的精度實現了快速應對交貨期等商業速度的提高。 這個公司由於引進生產排程作為零件廠家得以在競爭中生存下來，其結果是訂單也進展順利。

生产排程的有限能力將排程功能活用

MRP的界限

MRP的界限是生產最短時間的思路。MRP就是將工程間的時間用固定的生產最短時間來進行表示。首先使用生產排程進行簡單的資料設定看看。(图1)

圖1－為了進行無限能力排程必須進行標準資料的註冊。產品A有工序1、工序2的2個工序。工序1是用機器1來進行加工、生產最短時間為24小時。工序2用機器2進行加工、生產最短時間也是24小時。同樣地、產品B也進行了註冊。

在這裏面輸入訂單進行生產排程的結果用進展圖來進行表示。(圖2)

圖2－無限能力排程的生產最短時間。產品A的交貨期為11月10日、工序2在11月9日用機器2、工序1在11月8日用機器1開始進行生產。產品A的原料要是在11月7日到貨就來得及。實際上、這個減去購買最短時間就可以得出發訂單的時間。

接下來、產品B的訂單在同一個交貨期下再次重新制定計劃生產排程的結果也用進展表來進行表示。(圖3)

圖3－無限能力排程的生產最短時間（多重訂單的場合）。產品B的排程結果是、圖3的產品A的排程結果是一樣的。產品A的工序1和產品B的工序1的兩個工程的排程結果是、11月8日的24小時中來進行就可以了。这样即使同样交货期的订单有10個、20個也是一樣的。

產品B也同樣地一天一天地用生產最短時間來對交貨期進行時間的反算。在這裏要注意的一點是、不管有多少的訂單各訂單的生產排程結果是不會相互影響的。這樣的話、MRP生產最短時間用1天這樣的大概的單位也足夠了、無視機械功能是有限的來進行生產排程。因此、訂單量的增減是進行生產排程的結果、總之、就是生產最短時間完全沒有受到影響的情況下來制定非現實的生產排程結果。另外、MRP的根本功能就是對資財的訂單發行比希望更早地進行、增加庫存。這個就是在生產管理用語中所謂的「無限能力排程」。

用有限能力來排程

糾正無限能力排程的缺點就是將工序加工的時間用正確的時間進行錄入、沒有超過機器運轉的時間狀態下對生產排程結果進行自動調整。這個就是在生產管理用語上稱之為「有限能力排程」。

在這裏為了進行有限排程設定資料來演示一下（圖4)。

圖4－為了進行有限能力生產排程必須要進行標準資料的註冊。能力值也設定正確單位的加工時間。產品A的工序1是、使用機器1每生產1個花費1小時的加工時間（1hp）。重複的方法和重複的時間來設定工序間的時間關係。產品A的工序1的結束（End）和工序2的開始（Start）是、有60分以上的空閒時間（ES 60）。

生產排程的結果用進展表來進行表示。(圖5)

圖5－有限能力排程結果的進展。註冊的产品A的订单数量是2个、产品B的订单数量是5個。各工程的加工时间用加工数量进行比例计算、产品B的工序1是数量为5，所以加工时间也是5小時。产品A的工序1数量为2加工时间就是2小時。另外、工序2在加工產品B結束後開始加工產品A。产品A的工程1的结束和产品B的開始有60分的空閒。有限能力排程的結果、產品A和產品B的開始時間能夠正確地瞭解、所需原料的時間也能夠正確地把握。

進展的橫條沒有疊加在一起的。對於機器1、機器２同時只分攤一個工作。產品A的生產最短時間是、2(工序1)＋1(疊加)＋2(工序2)=結果是最短需要5小時。

現實中的工廠往往伴隨著品種、工程的順序、各工程的製造時間、日程、順序、原料、機器、人、模具、治具、對半成品庫存量的控制等很多種類的制約。這麼多的制約條件同時考慮並制定生產排程、就是有限能力生產排程。

以我的經驗使用有限能力進行生產排程、生產最短時間可以從生産2個月驟減的例子。「工廠長到現在為止在做什麼。被這樣說了也不能就這樣進行報告」和生產排程擔當談話的時候也笑不出來的話題。這個工廠也是從幾年前開始使用MRP(無限能力生產排程)。

這樣的話、加入現實上更多的制約條件來更加詳細地設定進行生產排程、從而使開始時現有的資源得到最大限的活用、能更進一步的縮短生產最短時間。

整理数据、活用生产排程

一般来说每个产品・每个工序所担任生产任务的机器和生产线有多个存在、根据不同的机器其生产速度是不一样的。

这个使用前面所提到过的优先有限能力排程 ( FCS : Finite Capacity Scheduling)軟體、針對提問的狀態排程看看。

為了生產排程要進行標準資料的註冊 (圖1)、

图1为了生产排程要进行标准的注册 (工序1设定为只能由机器1來進行加工)。產品A是通過工序1、工序2來進行生產的。工程1只能用机器1来进行加工、每1个处理时间为10秒 (能力値=10sp : Second per piece)。工序2为检查工序所以１個花费的处理时间为3.5秒。

投入製造多個訂單 (圖2)

圖2 為了生產排程要進行訂單的註冊。所有的４个订单 ( L1 , L2 , L3 , L4 )進行註冊。訂單L1為產品A在11月10日前製造５０００個。

進行生產排程的結果就是機器的使用出現了偏移(圖3)。

假設工序1的替代機器是機器2的話、並不能說生產排程的結果對機器2進行了有效的活用。

為了進行生產排程註冊資料量少一點的話、即使由人考慮對工序1的幾個操作 (圖3所示的橫條)馬上就能明白移動到機器2的話比較好。但是、如果機器數量是數百台、運算元量為成千上萬很多的話、另外能夠擔當的品種和機器的組合這樣複雜的關係由人來進行生產排程軟體資料的註冊是很辛苦的工作。

這裏、變更標準資料這樣能自動地將工序1的操也分攤機器2 (圖4)、

圖3 生產排程結果 不使用代替資源的場合。因為工序1把所有工作都分配給了機器1、所以機器2可以用來加工產品A業不能分攤給機器2。因此、訂單L4的完成時間就是11月7日的中午左右。

图4 代替资源的注册。產品A的工序1不只機器1能進行處理、機器2也可以進行處理。能力値為8sp。

這樣來進行生產排程。結果是、各機器的負荷平均化、完成時間也會提前(圖5)。

圖5 生產排程結果 工序1的生產使用機器2(代替資源)進行自動排程。訂單L1和L3是自動地移動到機器2。機器2的速度比較快的所以橫條的長度就比較短。訂單L4就變成11月6日的中午左右完成。这个就是如图3所示的结果一样提早了一天。這個日程安排就能在進行工序1時，指定參數使機器1和機器2的負荷平均化來制定計劃。

實際的工廠為了進行生產排程所註冊的資料量是非常龐大的、為此進行資料的註冊操作也是很複雜的。比如、贵工厂的产品为1000种的话、操作工程平均有10个工序的話、1000×10=10000行的資料必須要進行註冊。

為了進行生產排程要對資料進行整理，雖然是比較辛苦的工作，但是整理出來的資料有非常大的價值。

操作时间和工序时间只是再生产排程担当者的脑海里面保存、其生产排程担当者如果长期住院或者退休的时候就有很大的風險了。貴公司進行資料的整理作為很重要的第一步、再推薦考慮引進有限能力排程(生產排程)。

逆向・排產和正向・排產相混雜、制定JIT的日程

预计生产品和订货生产品相混合的场合、考虑到机器的有限能力、订货产品要遵守交货期就必须要制定出JIT的生产排產計畫。但是、因為對庫存有最小限的要求、生產排程計畫是很麻煩的。

这个排产的制定、生产排产软件可以使用逆向・排产 (JIT)和正向・排产混合来制定生产排产。

首先、預計生產的任務簡單地說就是接下來的狀況。「产品A希望在本周内生产15000個。產品A的批單位是5000，所以分3次每次生產5000個就可以了。這3次的最早開始時間為11月5日和11月7日和11月9日。」

這個生產排產軟體來進行實際排產看看。首先、定义Ｑ１的图1这样的工序、接下来注册３批(圖1)。

圖1 訂單的註冊 註冊預計生產產品A的時候。註冊3個。产品A每5000個分3次進行生產。最早開始的時間是這個訂單的第１個工序可以開始著手的時間。優先度30正向・排程的指定。

这个数据为基础制定日程安排的结果就是圖2這樣。

圖2生產排程的結果 預計生產品的排程。一個星期內將產品A分3次來制定生產排程。這個排程不是JIT。

这个用生产管理用于来就是所谓的「正向・排产」。

接下来、订货生产品 (JIT品)是下面的狀況。「從客戶接到、產品B需要在11月5日、11月7日、11月8日分3次各需要2000個的訂單、每個分別什麼時候能夠開始比較好呢？。」工厂尽量制定出JIT是基本要求。

使用這個生產排程軟體來嘗試制定排程。登錄訂單 (圖3)、

图3 订单的注册 订货生产品 (JIT品)的产品B進行註冊的時候。接到產品B分別在11月5日、11月7日、11月8日分3次每次要2000個這樣的一個訂單。指定优先度80來進行正面的生產排程(JIT)。

圖4 JIT的生產排程結果 訂貨產品 (JIT品)的生產排程。3個訂單都和被指定交貨期 (最晚結束時間)完全一樣完成了分攤任務、就成為了JIT的排程。

在這個資料的基礎上進行排程的結果、就是圖4這樣的JIT的排產。

这个用生产管理用语来说就是所谓的「逆向・排程」。指定最終工序的最晚結束時刻 來(納期)結束這樣的分配、按照這樣的順序來對前面的工序進行分配的從後面截至的排產。因此就能知道最晚必須什麼時候開始著手進行生產才能滿足交貨期。这样的话就能进行JIT排产。

電腦裏只是混雜登錄訂單是很簡單的 (圖5)。这样生产排程的结果如圖6所示。

圖5 訂單的註冊 圖1和圖3的訂單處與相混合的狀態。預計生產品的訂單 (上面的3行)優先度為30、訂貨生產品(JIT品)的訂單(下面的3行)優先度為80。這樣的話訂貨生產品 (JIT品)的訂單指定優先分配。

这样的生产排程就是逆向・排程 (JIT)的订单先进行分摊、然后、在空的地方再正向・排程進行分摊。

图6 生产排程结果。訂貨生產品 (JIT品)的訂單在交貨期 (最晚結束時間)正好完成了生產分配。預計生產品的訂單尋找在機器1空閒的時候進行任務分配。总之、订货生产品 (JIT品)严格按照交货期进行JIT排程。比交貨期過早完成並不能稱之為完成JIT。

因此这样的话既能够遵守逆向・排程(JIT)的订单的交货期、也能和正向・排程混合进行任务分担。

這樣的話使用生產排產軟體按照設定進行處理、JIT的排產就可以簡單的實驗。

然後就是增加到現實的資料量在電腦上實驗一下

最近在配發生產排程軟體的免費體驗版，可以實際輸入資料進行JIT的排產來體驗。

最大限度利用模擬功能

在這個問題中，製作生產計畫時，瓶頸並不在成型機、壓模機等用於製造的主要資源（主資源），模具、治具、操作人員這類的次級資源（副資源）經常會成為生產中的瓶頸。

特別是有關模具，一個品種中一個模具的情況比較多，而且受到無法同時在兩個地方對這個品種進行成型加工的制約。一般情況下，一個品種就會存在n個模具，或者需要多個種類的模具（副資源）同時存在。因此，制約條件越複雜，就與不可能僅使用人腦對滿足制約條件進行思考。

以上的制約條件可以通過電腦設置，進行模擬。

首先，模具作為必要的成型工序進行設定， (圖1)、

圖1 登錄範本資料。指定產品A同時使用成型機1和模具A，產品B同時使用成型機1和模具B。通過這個設定，只有在模具可以利用的時間進行生產

登記批次 (圖2)、

圖2 批次登錄。為了製造產品A和產品B進行批次登錄

然後進行模擬，就會得到如圖3的結果。

圖3 排程結果。模具A在9月1日因維護而不能使用，模具B在9月2日因維護而不能使用，這樣的情況通過生產日曆進行指定然後排程。產品A在9月1日不能進行生產，因此分派在9月2日。產品B在9月2日不能生產而被分派在9月1日。通過模具使用可否的制約製作成型機的生產計畫

從結果來看，可以很清楚的看到因為模具沒有閒置就算成型機卻閒置著也是無法進行生產。如果增加資料設定的話便可引導出可以實用的生產計畫的結果。另外，需要多種模具以及同時需要操作人員等情況下，可以進行更複雜的設定。因此，就算今後製造方法不同的新品種出現，也只需更改設定，便可解決許多問題。這就是利用電腦模擬的優點。

關於貴公司的問題，利用電腦軟體，登錄貴公司的實際資料進行類比是解決問題的切入口。

用實際資料來制定標準系統、將運用形象化吧

依靠经验和头脑来进行生产计划的方式、总有一天会行不通的。

至今我訪問的多數工廠裏面、生產計畫的制定靠的是人的經驗或大腦，這個是一個現實。這樣的話，必須要有一個有很豐富的經驗或靈活的頭腦的高手來擔任排產的工作、大家再按照這個生產排產者的生產指示來進行每天的生產。

比如、在某公司裏面出現了這樣「擔任生產排程的高人因為感冒而休息了，這樣工廠的人要闖到這個人的家裏、在枕邊問生產指示、最終這一天終於讓工廠運轉起來」的狀況。听起来像是笑话却是一个实际发生的事情。還有就是像貴公司這樣的例子負責進行生產排程的擔當在１、２年後退休這樣的危險狀態、所以系統化是很重要的課題。

通過生產排程的電腦有實現系統化的可能

生產排程就是、為了人的經驗及頭腦進行處理而通過電腦來實現系統化是非常困難的一個領域。以前生產排程系統化套裝軟體和設置必須要花費數千萬日元以上的費用。花费这样多的金额来进行生产排程系统的开发・运用是有很大的利益的。

但是、現在是電腦高速向高性能發展、通過電腦來對生產排程的技能的儲備已經很充足了、比較便宜地引進和運用生產排程系統也成為了可能。以下所示是弊公司從生產排程系統的引進經驗中得到的標準引進的運用過程。

（1）首先、使用生產排程軟體來製作模型系統

與財務會計或計算工資等是不同的。因為生產排程軟體根據不同的工廠有很大的不同、利用生產排程的套裝軟體的體驗版將自己公司的資料來實際地製作成原型、如Ｑ２所示預先將資料登錄、再進行生產排程、這樣的話就能很好地判斷自己的工廠是不是適合。

要求式樣如果是用標準功能進行系統化的部分的話、這樣在運用中也能夠得到填補。在這裏需要注意的是、不是馬上就能貫通到個別的原型。原型是需要花費時間和費用的。另外、作為生產排程軟體的套裝軟體的通用性是被扼殺了。用生產排程軟體的標準功能不能系統化的部分首先要考慮的就是要下功夫來彌補。太過於追求理想也是導致引進生產排程系統失敗的原因。也有不能使用与太过复杂的系统的事情。自己公司进行判断比较困难的时候、進行生产排程系统的引进・运用的咨询也是一个办法。

（2）製作現有系統和生產排程軟體的介面

圖1-生產排程系統和現有的系統的合作。生產排程系統由於和現有系統進行了合作、這樣的話使計畫業務的順利運用成為可能。合作資料主要是（1）訂貨情報情報（2）標準情報（3）製造指示（4）實績情報4種。和現有系統的合作是Microsoft Access等能夠進行開發所以用戶才可能事前進行。

運用生產排程系統時、經常和工廠現有的生產管理系統進行合作(圖1)。由於進行了合作才可能順利地進行生產管理業務。因为现在用户也具备能够进行Microsoft Access等简单的程序开发的环境、现有的系统和生产排程软件的接口等的周边系统能自費進行開發・運用。

另外、周边系统由于是自己公司的开发、有着能够积蓄自己公司的技术情报、能够迅速地运用对系统功能的追加・变更等好处。

（3）準備生產排程系統用的正式資料

正式資料的準備通常是要花費相當的勞力。根據不同的場合、專門委任１人花費1～２個月的時間來做比較好。比如說、所謂的標準零件表(BOM : Bill of Material)、即使將排程物件品種進行精簡通常還是會有數以萬計的記錄。另外、現有的生產管理系統已有標準資料的時候、將其資料來過來進行活用也是非常重要的。特别要注意的是要避免有双重标准数据。

（4）運用測試

進行排程軟體標準資料和周邊系統結合運用的測試。運用測試也會花費１～２個月時間來提前看一下比較好。資料量多的時候來進行運用測試是非常辛苦的操作。要確認用生產排程系統製作的製造指示能不能在現場進行運用。有的時候生產排程軟體系統制定的製造指示、也有由於現場非常忙、在現場沒有時間進行運用的事情。這種時候、對生產排程系統的參數進行變更、生產排程的結果是有必要考慮在運用時要調整留有適當的餘地等。在运用中阶段地留有很小餘地就可以了。

（5）維護

上面這樣的過程來進行生產排程系統、即使在運用開始時能夠和工廠正好吻合地進行啟動、2, 3年運用下來工廠方面肯定會發生說起來很好的變化。如果不對運用時的變化進行很好地追蹤、2, 3年下來很有可能會不能運用。生產排程系統對很多的用戶的意見或希望為基礎反復地對功能進行強化。为了采用这些强化的功能、来维持系统能够长年运用必須要簽訂保養協議。另外、運用生產排程系統時的新的希望要忠實於套裝軟體廠家這一邊也是很重要的一個要求。