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面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論在UOE成品庫(kù)的應(yīng)用

2012-09-08 11:55:26供稿陸景榮杜毅銘
金屬世界 2012年4期
關(guān)鍵詞:外委成品庫(kù)存

供稿|陸景榮,杜毅銘

面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論在UOE成品庫(kù)的應(yīng)用

供稿|陸景榮,杜毅銘

內(nèi)容導(dǎo)讀

庫(kù)存是物流的緩沖器,其受本機(jī)組產(chǎn)量、前后工序匹配和設(shè)備等因素的影響。隨著市場(chǎng)形勢(shì)的不斷變化,對(duì)生產(chǎn)管理提出了更高的要求,降低庫(kù)存作為一種必然的趨勢(shì)日益得到大家的認(rèn)同。但作為重要的生產(chǎn)緩沖器—UOE成品庫(kù)究竟維持在怎么樣的范圍才是合理、安全的尚有待研究,文章采用面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論對(duì)UOE成品庫(kù)庫(kù)存結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,得出UOE成品庫(kù)最低安全庫(kù)存為4385 t的結(jié)論并對(duì)該庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析,為降低UOE庫(kù)存進(jìn)行了有益的嘗試并提供了實(shí)踐依據(jù)。

庫(kù)存是指企業(yè)所有資源的儲(chǔ)備。傳統(tǒng)上,制造性庫(kù)存是指對(duì)公司產(chǎn)品有貢獻(xiàn)或組成產(chǎn)品一部分的物資。制造性庫(kù)存一般分為原材料、產(chǎn)成品、備件、低值易耗品以及在制品。在服務(wù)性行業(yè),庫(kù)存一般指用于銷售的有形商品以及用于管理的低值易耗品。從生產(chǎn)管理的角度來(lái)分析庫(kù)存是物流的緩沖器,是生產(chǎn)管理水平的重要指標(biāo),表觀體現(xiàn)為原庫(kù)存及目前物料流入、流出的差異之和,庫(kù)存受本機(jī)組產(chǎn)量、前后工序匹配和設(shè)備等因素影響。我們具體分析了UOE成品庫(kù)庫(kù)存對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)體系的作用與意義。

UOE機(jī)組投產(chǎn)于2008年,是寶鋼股份鋼管事業(yè)部的主要成材機(jī)組。UOE產(chǎn)品主要為管線項(xiàng)目提供大口徑、高品質(zhì)直縫埋弧焊鋼管,由于管線項(xiàng)目大多屬于國(guó)家重點(diǎn)工程,管線產(chǎn)品多用來(lái)加壓輸送各類流體介質(zhì),需要用途特殊。用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求極高,一般的管線產(chǎn)品都安排駐廠監(jiān)造進(jìn)行24小時(shí)不間斷產(chǎn)品過(guò)程監(jiān)造。UOE成品庫(kù)是UOE光管生產(chǎn)和涂層生產(chǎn)的重要緩沖區(qū),是后續(xù)機(jī)組能連續(xù)、順利生產(chǎn)的保障性庫(kù)存存儲(chǔ)區(qū)域。

UOE成品庫(kù)存,即指為存放在UOE成品庫(kù)內(nèi)的鋼管滾動(dòng)量。主要有以下特點(diǎn):一方面,其在UOE制管及涂層機(jī)組的生產(chǎn)銜接中起到一個(gè)緩沖作用,可以有效地保證制管及涂層機(jī)組生產(chǎn)的正常運(yùn)行,可見一定量的庫(kù)存是必要的;另一方面,它占用企業(yè)的流動(dòng)資金,非但直接導(dǎo)致企業(yè)資金不能投入到新品開發(fā)、新設(shè)備投運(yùn)等增效產(chǎn)業(yè)上,同時(shí)生產(chǎn)節(jié)奏、物料管理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)寶鋼內(nèi)部存在的問(wèn)題也不易暴露。隨著市場(chǎng)形勢(shì)的不斷劣化,對(duì)企業(yè)管理提出了更高的要求。降低庫(kù)存作為一種必然的趨勢(shì)日益得到大家的認(rèn)同,但作為重要的生產(chǎn)緩沖器—UOE成品庫(kù)究竟維持在怎么樣的范圍才是合理、安全得庫(kù)存尚有待研究,本文主要討論了該問(wèn)題。

面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論簡(jiǎn)述

將一個(gè)工廠視為一個(gè)漏斗的思想是G..W.Plossl在20世紀(jì)60年代提出的,德國(guó)漢諾威大學(xué)的IFA研究所在20世紀(jì)70年代末開發(fā)并發(fā)展了這個(gè)模型,該模型用數(shù)據(jù)和圖形來(lái)表示生產(chǎn)流的可能性。

圖1 漏斗原理圖示

漏斗的輸入是顧客需求的訂單,輸出是工廠生產(chǎn)完的產(chǎn)品—加工過(guò)的訂單;工廠的生產(chǎn)能力用漏斗的開啟度來(lái)表示,正在處理的訂單代表在制品量。生產(chǎn)過(guò)程的漏斗模型將每個(gè)工作中心或系統(tǒng)視為一個(gè)漏斗,用流量圖的方式加以描述,該流量圖用圖形和數(shù)值方法表示工作中心在整個(gè)時(shí)間上的輸入和輸出,說(shuō)明了生產(chǎn)控制中的4個(gè)最重要的參量:庫(kù)存、生產(chǎn)周期、利用率和脫期之間的關(guān)系,由此提出了面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論,其特點(diǎn)是面向模型、透明和易于處理。其思想在于通過(guò)控制生產(chǎn)生產(chǎn)能力及負(fù)荷限額確定期望的輸入與輸出水平,以實(shí)現(xiàn)每一生產(chǎn)周期的平衡。

面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論正是通過(guò)結(jié)合模型,從對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的分析可得到一系列減少在制品庫(kù)存的針對(duì)性措施,改善運(yùn)輸組織、對(duì)庫(kù)存進(jìn)行精細(xì)控制、輸入輸出的能力平衡等。該理論提出一個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)最重要的任務(wù)是控制庫(kù)存,即平衡好輸入與輸出,然后再使用精確的控制方法減少在制品庫(kù)存。

UOE成品庫(kù)合理最低庫(kù)存計(jì)算

UOE成品庫(kù)庫(kù)存結(jié)構(gòu)組成

寶鋼對(duì)在制品采用代碼進(jìn)行管理,根據(jù)UOE成品庫(kù)內(nèi)材料狀態(tài)的區(qū)分可認(rèn)為實(shí)際合理最低庫(kù)存有三部分組成:無(wú)效庫(kù)存、有效庫(kù)存及風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存。

圖2 輸入輸出圖

無(wú)效庫(kù)存是指UOE成品庫(kù)內(nèi)存在的但暫時(shí)不能進(jìn)入下一工序的庫(kù)存,該無(wú)效庫(kù)存并非死庫(kù)存,由于受各自產(chǎn)生原因的不同在業(yè)務(wù)處理上存在一定的處理周期,處理完又可按正常的材料進(jìn)行生產(chǎn)安排,因而是一滾動(dòng)庫(kù)存,此部分庫(kù)存對(duì)于實(shí)時(shí)性強(qiáng)的大生產(chǎn)而言,需最大限度減少其發(fā)生量。對(duì)其從材料狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分,可表述如下:

其中式中: 24:L4封鎖,待性能、評(píng)片、工藝臨時(shí)封鎖狀態(tài)為24

39:合同余材、質(zhì)量余材、短尺余材23a:駐廠監(jiān)造留放

通過(guò)分析在2008年9-11月內(nèi)無(wú)效庫(kù)存的變化不大呈平穩(wěn)趨勢(shì),三種材料狀態(tài)的數(shù)量受各自處理周期的限制,通過(guò)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程采取如下措施尚可以進(jìn)一步降低此部分滾動(dòng)量。經(jīng)過(guò)對(duì)三種狀態(tài)材料產(chǎn)生原因的調(diào)查分析,制定了降低無(wú)效庫(kù)存的措施。

1)降低24狀態(tài)材料總量

主要措施:

重新測(cè)算工藝時(shí)間及管理時(shí)間,按照測(cè)算值定義每一工序的產(chǎn)品加工時(shí)間并累計(jì)出單件產(chǎn)品加工的理論周期,按照理論周期考核現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。

合理安排評(píng)片釋放時(shí)間,減少評(píng)片釋放未報(bào)檢量。

2)減少39狀態(tài)余材總量

主要措施:

要求銷售部門及時(shí)下發(fā)后期合同,及時(shí)匹配、轉(zhuǎn)充余材。

不能匹配的余材及時(shí)申報(bào)并跟蹤下發(fā)余材合同。

3)減少23a狀態(tài)即監(jiān)造留放總量

主要措施:

加強(qiáng)監(jiān)造留放的處理周期管理,表觀類留放處理周期低于1周。

加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢,減少批量性留放情況產(chǎn)生。

有效庫(kù)存 I有效

UOE成品庫(kù)內(nèi)有效庫(kù)存為庫(kù)內(nèi)能夠正常投料至外委涂層的計(jì)劃量。

月份 1月 2月 3月外委涂層計(jì)劃量/t 19150 17628 34284月份 4月 5月 6月外委涂層計(jì)劃量/t 35482 24522 38957月份 7月 總量 日均計(jì)劃量外委涂層計(jì)劃量/t 41622.5 211646 1074.35

按照2009年1 -7月數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)共計(jì)212個(gè)工作日,扣除定檢修和計(jì)劃停機(jī)時(shí)間共15天,實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間按照197天計(jì)算,日平均外委量為1074.35 t。

由于外委涂層能力大于UOE機(jī)組的生產(chǎn)能力,涂層機(jī)組停機(jī)待料不可避免,但為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的生產(chǎn)模式,外委涂層機(jī)組在涂層作業(yè)時(shí)采用了集中停、開機(jī)的做法?;诂F(xiàn)有的模式必須評(píng)估UOE機(jī)組產(chǎn)量波動(dòng)對(duì)外委機(jī)組造成的影響。按照風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存的概念評(píng)估UOE機(jī)組的生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)引起風(fēng)險(xiǎn)的主要原因。因此風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存僅需考慮UOE機(jī)組作業(yè)率的最大極差值即為庫(kù)存波動(dòng)的極差,即可視為安全的風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存。本文從機(jī)組有效作業(yè)率、設(shè)備故障情況分析風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存的存在情況。

表2 UOE精整機(jī)組設(shè)備故障情況統(tǒng)計(jì)(瓶頸工序)

本文按照UOE機(jī)組的有效作業(yè)率估算UOE機(jī)組的生產(chǎn)波動(dòng)情況,極值差異為29.65%。

按照2008年1-7月日歷時(shí)間為212天,累計(jì)計(jì)劃停機(jī)及定檢修時(shí)間15天計(jì)算,平均日產(chǎn)量1086 t。則 I故障為1308.45 t。

即按照UOE機(jī)組2008年1-7月生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行實(shí)績(jī)分析風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存為1308.45 t。結(jié)合2009年1月-7月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),UOE機(jī)組停機(jī)一天以上的故障共有101次,考慮到個(gè)別月設(shè)備故障的偶然性,扣除最大及最小值故障停機(jī)極差為21.8 h。

檢修引起的周轉(zhuǎn)庫(kù)存 I檢修

由于外委涂層機(jī)組產(chǎn)能大于UOE機(jī)組,且外委機(jī)組的檢修時(shí)間及狀態(tài)不受寶鋼控制,故外委涂層機(jī)組的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不予考慮。本文僅考慮UOE機(jī)組檢修對(duì)物流造成的影響。但考慮外委庫(kù)存一直維持在18000 t以上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于UOE機(jī)組檢修可能造成的庫(kù)存波動(dòng)本文僅考慮UOE機(jī)組檢修對(duì)物流造成的影響。即I檢修=0

則風(fēng)險(xiǎn)庫(kù)存為:

I風(fēng)險(xiǎn)=I故障+I檢修=1308.45+0=1308.45(t)

通過(guò)以上計(jì)算分析便可得到UOE成品庫(kù)內(nèi)合理的最低庫(kù)存為:

風(fēng)險(xiǎn)分析

要將UOE庫(kù)存合理地控制在4385.8 t,具有一定的風(fēng)險(xiǎn),還需滿足如下條件:

⑴不出現(xiàn)批量性監(jiān)造留放管。

⑵所有材料加工生產(chǎn)周期維持在現(xiàn)有水平。

⑶如生產(chǎn)合同短尺范圍較窄,銷售必須下發(fā)足夠的短尺余材現(xiàn)貨合同確保余材及時(shí)準(zhǔn)發(fā)。

⑷現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)格沒有大的變化,月均產(chǎn)量沒有較大波動(dòng),不考慮長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)單一口徑鋼管。

⑸基于2009年7月前的生產(chǎn)模式,未考慮廠內(nèi)涂層機(jī)組投產(chǎn)后的風(fēng)險(xiǎn)狀況。

結(jié)束語(yǔ)

本文借鑒了面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論,提出了UOE成品庫(kù)合理庫(kù)存量控制的計(jì)算方法。計(jì)算了寶鋼現(xiàn)有生產(chǎn)組織模式下UOE成品庫(kù)合理的最低庫(kù)存為4385.8 t,為寶鋼降低在制品庫(kù)存量提供了實(shí)踐依據(jù)。

Applications of Load-Oriented Production Management Theory in the UOE Finished-Parts Storage Seamless Steel Tubes

LU Jing-rong, DU Yi-ming

book=18,ebook=62

寶鋼股份公司制造管理部管線一貫室,上海 200941

陸景榮(1981.02—),工程學(xué)士,助理工程師,2004年6月畢業(yè)于東北大學(xué),現(xiàn)從事熱軋生產(chǎn)管理工作。

杜毅銘(1975.04—),工程碩士,助理工程師,1975年4月出生,2009年6月畢業(yè)于湖北工業(yè)大學(xué),現(xiàn)從事焊管生產(chǎn)管理工作。

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