北自所柔性装配计划助推许昌烟机的柔性制造之路

一、背景

许昌烟草机械有限责任公司(以下简称许昌烟机)于1958年建厂，1965年开始涉足烟草机械领域，是中国烟草总公司直属的最早从事烟草机械产品研发与制造的企业之一，是中国烟草机械集团有限责任公司的四大控股企业之一，为中国烟草行业的发展提供支撑和保障。

许昌烟机在产品定位发生变化、产品品种成倍增加的情况下，公司的体系架构、管控模式和生产组织模式，需要进行及时的调整，现役的企业信息化系统，在体系架构、运行速度、新业务匹配，新管理模式支持等方面，已不能适应新的业务需求。另一方面，“总体规划、试点实施”是集团公司“十二五”信息化发展战略规划的实施原则之一。在企业信息化发展的过程中，企业生产过程中的整机装配一直是企业信息化建设的重点，为达到生产经营管理平台的一体化、基础数据的一致化、业务流程的标准化，许昌烟机于2012年再度与北京机械工业自动化研究所(以下简称北自所)合作，由北自所提供自主知识产权的“RS10柔性装配计划解决方案，在许昌烟机企业进行推广和使用，经过半年的实际运用，企业的管理水平大幅提高，为企业带来了显著的经济效益增长。

二、企业整机装配过程中存在的问题

许昌烟机主要生产滤棒成型类设备、辅联物流类设备及烟支卷接类设备等，产品几乎覆盖国内所有卷烟工业企业，并远销国外。整机的装配生产占到了企业八成以上的营业额，因此，整机装配生产的信息化管理，是企业信息化发展战略中的重要一环。但由于烟机设备的复杂性，整机的装配也是生产环节中最难管理的一部分，在许昌烟机装配车间的实际管理中，也恰恰反映出了这一点。

装配分厂主要进行烟机整机的装配业务以及部分部件的装配业务。计划部编制装配分厂的整机装配任务，装配分厂负责计划的执行。在这个过程中，主要存在以下问题：

• 预测信息不准确，导致主需求计划编制不准确;公司年度生产计划没有进行能力的平衡，导致生产计划执行不均衡。
• n对于编制出来的计划没有经过能力平衡直接下达到车间，当车间能力不足时再通知计划员，进行能力外协调整，造成计划调整繁琐，计划可执行性差。
• 生产任务下达车间的周期太长，装配分厂按工作令全部下达，造成订单发生改变后，车间任务调整频繁，打乱车间的正常生产组织。
• 计划编制下达粗放，将跨度时间很长的装配计划一次下达到装配分厂，使计划的可执行性差。
• 装配分厂缺件现象较为严重。虽然配套率达到95%，但有时缺少的5%恰好是关键件，使得装配任务无法正常进行，影响装配进度。
• 按照合批任务、按照整机将物料送到各工段，而不是按照任务配料，并且不考虑物料的实际需求时间，导致装配分厂存放物料的货架较多，真正使用时找不到所需物料。

三、RS10柔性装配计划解决方案

针对装配管理过程中出现的问题，RS10柔性装配计划解决方案从计划、能力、领送料等多方面提供优化解决方案。

1、许昌烟机装配任务按照订单和预测组织生产，每个销售订单或预测按单台组织生产(系统中每个销售订单只录入一个产品)。装配车间的产品按照不合批的方式组织生产。

2、装配车间规划开松线和成型线两条部装线，用来装配产品大部件(如图1)。线下设有部装区，以进行零部件的分装(预装配)，分装之后的零部件报检后入立体库。另外装配车间设有配发区，对库房配送的物料进行装配线上工位的配发。大部件在成型线及开松线下线后进入总装，装配成最终产品。开松线和成型线是两条并行生产线，分别生产同一产品的12个大部件。每条线上生产其中的6个。

图1 装配部装线规划图

3、通过编制柔性装配计划和工位物料配送计划，实现按单台编制计划，按任务进行装配的生产模式。并且规范装配分厂的配送管理，实现按装配节拍、按任务进行物料配送，减少工人因频繁找料而影响任务进度的现象，提高装配分厂的生产效率。

4、完善生产计划编制的过程，提高计划的可执行性。主计划员根据公司办下发的季度《生产计划大纲》和富思特提供的月度《配件预测计划》录入主机产品和配件的预测计划，以预测计划和销售订单作为需求的源头，编制主需求计划、主生产计划和物料需求计划。

5、增加能力负荷分析过程，通过编制能力需求计划，分析近期内(1-2个月)的能力负荷平衡情况，分析哪些任务可以进行能力外协调整，哪些任务可以进行能力调整，调整后再进行能力平衡分析，直到基本平衡。

6、当任务接收之后，只确认需要下达的生产任务，把这些任务下达到车间，对于本次不下达的计划不进行确认。后续随着下达计划之前再做相应的确认。这样当订单发生变化时，就能够编制出与订单时间一致的生产任务。

7、装配计划员读入主生产计划(按单机进行装配的产品)，编制柔性装配计划和工位物料配送计划，进行缺件分析后，调整缺件工位的柔性装配计划。进行计划确认后，按照周期将计划下达到装配分厂。

8、进行装配分厂柔性装配计划的编制、确认(包括工位配送计划)、下达、调整、监控，以及及非柔性的装配任务的接收、确认、下达和任务的跟踪、监控、调整。

9、按照单机编制柔性装配计划，各工位计划按照订单产品的最终完工日期进行“拉动”式排产，严格按照装配节拍，考虑各工位的实际生产能力，使得计划的执行更加准确。实现“一个流”在部装线上以固定的节拍进行装配。

10、根据装配计划编制工位物料配送计划。库房将装配物料按照配送计划的时间和数量直接送到装配工位，既避免了按台套送料和合批送料所造成的车间物料在制过多、工人找料困难的现象，又有效地解决了物料在车间的闲置以及工位停工待料对生产所造成的影响，有效的提高了生产效率，缩短装配周期。最终实现按“任务装配、任务配送”的生产组织方式。

11、计划仓储部、生产管理部、装配分厂相关负责人员通过装配计划跟踪监控等功能掌握每个装配工位的计划执行情况(及拖期情况)、相应订单的进度情况(及拖期情况)、工位物料的配送情况(及缺料信息)，快速响应异常工位的单机计划，采用多种方式及时进行调整，使装配计划更加具有“柔性”。

四、RS10柔性装配计划解决方案实际运用效果

柔性装配能够将多个具备独立加工能力的生产单元(设备和人员)联合起来，在订单产品装配阶段，实现单机在各个生产单元的按节奏有序流转。依靠ERP软件进行辅助管理，根据实际生产能力灵活调整生产计划，有效发挥装配的产能，降低生产的成本、缩短装配的周期、更快捷地适应市场的变化。

许昌烟机通过柔性装配计划解决方案的实施，实现了主需求计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、柔性装配计划的良性循环，做到定期编制周期滚动。实现计划编制的专业化分工，提高计划的可执行性，及时响应市场需求。

通过编制柔性装配计划和工位物料配送计划，实现按单台编制计划，按任务进行装配的生产模式。并且规范了装配分厂的配送管理，实现按装配节拍、按任务进行物料配送，减少工人因频繁找料而影响任务进度的现象，提高装配分厂的生产效率。

明确了生产计划执行过程中的业务流程，通过对各业务节点的开工、报工等控制，使得相关人员及时监控生产进度情况，减少了人为沟通，使生产更加有序。通过车间在制管理，提高了车间在制帐实相符率。物料报废和产品报废管理，规范了补废领料的管理，控制了随意领料的情况。

车间管理人员可以按照订单最终产品的开完工日期进行柔性工位计划的编制，之后根据编制的结果执行缺料的预检查，再根据缺料预检查分析报告进行相应工位计划的调整(系统根据调整确认后的装配计划自动生成工位领送料计划)(如图2)。

图2 柔性装配线进度图

在装配计划的执行过程中，如果出现异常情况(设备运转异常、订单插单、订单时间变更等情况)，管理人员可以灵活的对装配计划进行重新调整，来满足实际订单的需求。同时管理人员可以通过柔性装配系统时刻关注车间的各工位执行进度(工序进度)、订单或单机装配进度(订单或单机产品所在工位信息)、异常状况(单机产品生产是否按照计划进度、是否拖期、是否缺料)(如图3)，管理人员可以根据装配异常情况(如：已导致订单拖期)进行资源和进度的协调，来保证订单按时交货。

图3 柔性装配任务异常报告图

五、总结

许昌烟机柔性装配信息化的建设经历了很多波折。经过半年的柔性装配计划的上线运行，装配现场的管理越来越规范化，装配作业也越来越标准化、流程化，装配分厂的领送料的配套率有了明显的提高，装配质量提高效果明显，整体的交货周期据不完全统计有30%的提升。相信许昌烟机的柔性制造之路将不断强化企业竞争力，谱写一段全新的和高境界的制造经典。