东汽汽轮机混合型生产流程优化

　一、东汽汽轮机混合型生产流程优化需求分析

    由于历史原因，东汽一直延用按汽轮机各类部件和专业工序进行生产组织的全离散型的生产管理体系。在建厂初期，这种离散化对象化的生产方式有利于企业完成在技术摸索期的成长，并且也适于汽轮机产品在当时主要以小批量甚至单件定制为主的市场需求。但是随着国民经济发展，对电力供应提出了更高的要求， 加入WTO以来，海外市场也为汽轮机企业敞开大门，汽轮机需求量越来越大，形成了汽轮机市场需求的新特点：具体单个订单批量小和总市场需求量批量大。这样的市场需求也形成了对于汽轮机企业生产流程的新要求，重要的、价值量大的、重型的零部件需要按需定制生产，也就是保留原来离散生产方式，而其他的通用型和中小型零部件转变为以批量方式进行生产组织。这样所谓的混合型生产具体就可以解释为重要部件的离散生产与通用部件的批量生产并存的生产方式。而此次研究项目的具体也就是如何协调实现重要部件的离散生产与通用部件的批量生产的生产流程。

    由于汽轮机生产流程本身十分复杂、东汽生产工艺布局不尽合理等因素的影响，造成在管理流程和方式等方面体系性的差异，优化与调整工作涉及到生产过程的各管理层面的几乎所有环节。仅从生产流程优化工作的角度讲，其难度就已经无异于要对其整个生产管理体系的全面流程再造，但这是必须面对和解决的问题。下面我们就对东汽汽轮机生产现有的流程问题进行全面分析。

　二、 东汽汽轮机生产流程主要问题分析

    在流程梳理过程中，以公司内部供应链为基础进行生产流程的梳理，重点针对各生产分厂之间、各生产分厂与储运中心、生产协作处与生产分厂和储运中心、物资管理采购处与储运中心之间的生产流程，示意图如图1：经过认真的调研分析总结出东汽汽轮机生产流程存在以下具体问题：

图1 汽轮机生产部门间业务流程

    1．制造BOM的建立与PDM／CAPP与ERP系统的集成问题

    由于公司产品的设计和生产组织都是基于专业划分的产品部套目录和明细表来进行的(设计BOM)。设计BOM是基于产品设计图档体系，而非基于产品制造。这样，设计BOM存在着独立部套、技术文件、缺底层物料、部分部套未反映装配结构等问题。因此，如何建立与实施满足ERP要求反映部件的真实的生产和装配过程的制造BOM，如何从流程体系上保证制造BOM，是BOM模块流程优化的关键。

    公司的产品复杂，边设计边生产，新建BOM的数据量极大，且还有很大的修改工作量，如何建立一套完整的物料维护流程来满足ERP数据的要求，避免产生物料信息的紊乱是非常重要的。目前PDM／CAPP／El冲系统的独立运行，如何实现PDM与ERP的集成，在系统集成完成前，还需要组织力量。在系统中建立制造BOM等一系列的流程问题是BOM模块流程优化的另一核心点和难点。

    2．生产计划的下达和控制问题

    生产处下达机组的总体生产计划和配套计划，各个分厂完成相应的零件生产计划从而保证机组的按时完工出厂。由于没有完整的系统体系支撑，机组的基础信息没有集成到一个统一的信息系统，部分分厂为了满足自己生产管理的需要，建立了独立的应用系统，输入本分厂关注的结构和工艺信息。采用这个方式，虽然简化了分厂的业务操作，但全公司范围内的信息孤岛现象愈发严重，这个现象如果长久的持续下去，对后续的公司级别生产计划将会造成极大影响。因此，根据公司产品的生产特点，按照批量生产模式和项目生产方式的特点，分别对不同的生产分厂和生产处编制生产计划下达平台，并且跟踪计划的执行情况。

    3．生产过程管理问题

    生产过程管理即对分厂生产任务的执行情况进行管理。在原应用方式中方面的部分工作没开展，例如工序移动、生产投料、完工入库等，部分车间需要的数据是分厂自行输入和维护，例如打印工票等都是通过外挂系统完成这样无法完成财务业务的一体化运作，需要在优化系统中进行改变。

    4．分厂库存的管理问题

    分厂是公司生产的主体单位，存在从采购部门领用未投入生产的原料、辅料等，也存在着待转到下工序的半成品。原来的应用方式中，由于分厂的原料库和在制品库没完整的纳入系统的管理范畴中，对全厂的库存资金占用、生产完成情况、在制品情况等无法准确掌握，难以给工厂相关业务提供准确依据。

    5．外挂系统的整合问题

    原有应用方式中，为简化操作，实现各个分厂的特定功能，开发大量的外挂系统。外挂系统的大量使用，对ERP系统完整性带来了较大影响，系统内部数据的一致性和完整性都受到影响，特别是在外挂系统中过分的追求操作简便性，牺牲了ERP系统的内部控制体系；

    6．简化业务操作的问题

    在不影响ERP系统内部控制流程的基础上，通过开发，简化操作，提高系统的操作简便性；

    7．与财务系统的集成问题

    基础数据不准，也就无从做到与财务系统的集成，财务系统的数据只能通过从业务系统读取报表数据的方式进行处理，即业务部门的数据通过报表读取后再提供给财务部门，以凭证的方式录入到系统中，在凭证和报表方面还不能解决财务面对审计和管理的需要，还无法进行项目成本的归集，ERP系统的基本功能都没有实现，需要进行更新。

　三、基于EPR的汽轮机混合型生产流程优化设计

    1 总体分析

    总体分析如下：

    1）从大的流程方面来讲，目前的管理方式中有几个主要矛盾，包括部门问作业存在很大的同步性差异、全离散的生产组织方式降低了管理效率、生产过程动态数据跟踪水平和效率低、有限的管理力量和精力大量地消耗在简单的重复性事务工作上等问题，需要通过流程的分析、梳理和再造加以解决；

    2）对与开发、制造技术、质量检验和材料研究等相关的数据源工作平台进行整合，加强各专业技术开发的协同与无间隙设计水平，便于相关联技术性的流程化、标准化数据衔接，推进部门间合作、平行作业的工作模式。另一方面，通过此平台，可以实现对大量的通用技术的快捷利用，产品结构、工艺性、工夹具、辅具、量具等设计工作，可以充分利用成形的研究结果，通过复制或复制与修订相结合的方式快速完成，从而提高准备工作的快捷性与同步性；

    3）引入批量生产管理组织流程，通过促进项目离散生产计划与通用件批量生产计划的高效统一，有效地实现敏捷化生产。对庞大的汽轮机系统结构进行制造工艺特点分析，仅对重要的、价值量大的、重型的零部件保留订单式离散制造属性，其它的通用型和中小型零部件转变为以批量方式进行生产组织；

    4）建立以离散和批量协调并行的、统一的信息管理平台，以系统自动快速提取的方式代替目前靠人工进行的生产动态数据的跟踪工作，设计计划关键节点描述、库存与在制物料状况描述、项目综合计划与配套差异、项目完整性与发货等信息查询报表，同时以条形码扫描的方式代替人工进行生产全过程的状态数据跟踪记录，简化环节与操作，提高数据的规范性和及时性，实现从计划下达、执行跟踪、综合统计分析到业绩考评反馈的完整流程，从而实现计划的精确化分级管理：

    5）通过对人力、设施、资源、职能的优化重组，实现生产管理流程的优化与再造。物料采购计划管理需从现行对总量限额批料，改为根据系统BOM设定计划严格限额配送的方式，进行物料投入准备，减少重复管理环节，提高材料利用率。生产处控制系统核心物料设计，各单位分层读取计划，并按系统计划规定的节点进行精确控制和跟踪，减少人为因素对计划的影响，保证生产的正常节奏。

    2 物料清单模块的流程优化设计

    制造BOM是计划、生产制造、成本核算最重要的基础工作，是计划模块、成本模块运行的必要条件，也是整合外挂平台的数据来源。由于工厂产品的设计和生产组织都是基于专业划分的产品部套目录和明细表来进行的(设计BOM)。设计BOM是基于产品设计图档体系，而不是基于产品制造。因此，设计BOM存在着独立部套、技术文件、缺底层物料、部分部套未反映装配结构等问题。因此，如何建立与实施满足ERP要求反映部件的真实的生装配过程的制造BOM，如何从流程体系上保证制造BOM，是BOM模块流程的关键之一。

    公司的产品复杂，边设计边生产，新建BOM的数据量极大，且还有很大的修改工作量，如何建立一套完整的物料维护流程来满足ERP数据的要求，避免产生物料信息的紊乱是非常重要的。目前PDM／CAPP／ERP系统的独立运行，如何实现PDM与ERP的集成，在系统集成完成前，还需要组织力量。在系统中建立制造BOM等一系列的流程问题是BOM模块流程优化的另一核心点和难点。以下将从物料分类优化设计、物料编码和物料主数据维护的流程优化设计、制造BOM优化设计等几方面进行物料清单模块的流程优化设计

     1）物料分类的优化设计

    物料分类主要目的在于要从全厂考虑，为生产、库存、采购、销售等方面的查询、汇总、分析考虑。ERP物料分类目前主要以库存采购分类为主，只用于金属材料，供应处对物料进行了分类，生产分类未考虑，但业务人员认为还不能满足要求，需要完善。财务的分类是通过财务的科目、子库存定义来实现。其他单位所需的物料分类还没有开展起来。生产部门对物料有和库存分类的不一样的要求。

    Oracle库存管理提供了灵活的物料分类，可以根据管理的需要自行定义分类类型，如库存分类、采购分类、财务分类、产品系列分类等。根据东汽实际需求，在物料管理中起用了两种分类，一种就是标准的库存分类，另一种是根据生产的要求定义的产品系列分类

图2 两段分类示意

    在东汽原来的方案中，只有一种库存的分类， 物品分类分成2个区：物品大类和中类、物品小类，在ERP系统中共两段：

    第一段(一区)：长度为5位，代表分类的大类(2位)和中类(3类)，为分类的父段。第一段为大类+中类(如金属+黑金属、零部件等)；

    第二段(二区)：长度为3位，代表分类的小类，第二段为第一段的子段。(如黑金属类里，可分为型材、无缝钢管等)。

    根据东汽新的要求，库存物料分类结构重新做了调整。新物料分类代码也是分两段，第一段两位数代表物料大类，第二段三位数代表物料小类，它们之间有依赖关系。生产分类代码是多段结构，使用ERP的产品系列分类功能，可以考虑用一段代表生产分类代码是多段结构。在定义物料主文件的过程对所有的物料需要定义库存分类，对需要指定生产分类的物料明确产品系列分类。

    2）物料编码和物料主数据维护的流程优化设计

    目前，在东汽公司现有的ERP系统中同一个物料的重复的编码较多，其中工具物料的重码相对来说重复的编码更多；由于成年的累积，ERP系统中从来不使用的编码很多，同时需要就直进直出只用一次的物料编码进行处理并提出未来解决的办法；

    ERP系统的物料描述信息中包括了名称、材质、规格、采购规范等信息，没有明确区分名称、材质、规格等信息的字段，不方便查找。同时由于没有明确区分名称、材质、规格等信息的字段，造成现有ERP系统中“物料编码描述信息"比较混乱，导致容易出现同一种物料有两个或两个以上的编码的情况发生。ERP系统的物料描述信息里，有某些例如工程上用的特殊字符，存在大写小写符号不统一的情况；名称、规格、材质的间隔或没有、或有一个或有两个空格，不统一不一致；ERP系统的物料描述信息里，名称、材质、规格的顺序不统一。物料编码的编制放到多个部门，除了物料维护小组外，物资管理部门也有权限来维护物料编码，但由于编码规则和命名规则的不一致不规范导致同样的东西有两个或两个以上的编码。由于不同的部门关心不同的信息和内容，现有物料主文件的内容不能满足现在和将来ERP系统的要求。

    从以上问题分析发现，物料主文件编制的流程存在一定的问题，例如：主要生产的产品物料的主文件没有在新产品投入生产之前就编制，而是在分厂要生产或者物资管理处要下达采购时才发现物料主数据没有，然后生产分厂提出物料的申请或者采购员提出申请等等；因此对以上流程进行了一定的优化，优化的流程如图3所示，物料主数据维护流程说明：

    (1)新增数据由制造技术处／产品开发处在新产品设计和工艺路线编制过程中遇到，请求该部门物料主数据管理员新增物料主数据，修改／删除数据由财务处／物资管理处／制造技术处／产品开发处提出申请。物料主数据管理员根据需求查询ERP系统中是否已经有该物料或者信息是否完整，假如没有或不完整需要填写物料申请表(上述申请单只是一个示例，需要根据东汽公司实际情况调整)，并请其主管领导签字确认。

    (2)主管领导审批物料申请单
 

 
图3 优化的物料主数据维护流程

    (3)主管领导批准后由部门物料主数据管理员转交公司物料主数据管理员在ERP系统中维护物料信息。

    (4)公司物料主数据管理员在系统中查询是否需要进行创建或维护，并确定相关部门维护的数据内容。

    (5)编制相关部门物料数据维护表，转交相关部门物料主数据管理员填写相关内容。并请相关领导签字确认。

    (6)等数据收集齐全后，公司物料主数据管理员将物料主数据录入ERP系统，进行创建或维护。创建或维护参见物料维护操作手册和操作规程。

    (7)公司物料主数据管理员维护完毕，通知物料申请人和各相关部门使用。同时将相关文档资料保存起来作为以后的依据。．

    (8)假如是成品和半成品件，公司物料主数据管理员需要将该物料主数据冻结起来，然后进入标准成本日常维护流程进行物料成本的维护。假如是采购件直接进入标准成本日常维护流程进行物料成本的维护，物料成本的维护一般是财务处成本管理员来进行。

    3 制造BOM流程的优化设计：

    (1)在BOM的层次设置上要注意与生产管理的需要相协调，将不需单独下达生产任务和不需入库的层次定义为虚拟层。注意：虚拟层物料的属性要定义为“虚拟件"。

    (2)虚拟件物料不定义工艺路线；汽封目前定义为一个单独的组件，生产实际情况是，汽封是与隔板组合后转到总装去的，组合的工序加工内容也是在隔板的工艺路线上的；转子轴使用的原材料有2种情况：一是毛坯，二是经过加工的毛坯，所以需要分别定义BOM，将最常用的(据了解是毛坯)定义为基本BOM，将加工过的毛坯(需要为加工过的毛坯新建物料号)定义为替代BOM；与2个BOM对应，需要定义基本工艺路线和替代工艺路线。

    (3)汽缸(上、下)加工是有粗加工和加工两个状态，因此目前在定义时将其分别定义为两个物料；隔板附件下面定义了每～级的隔板附件，从目前生产管理控制点来看，注重整个隔板附件的齐套，实际发料时也是整个隔板附件一起发；所以建议将每一级的隔板附件定义为虚拟件为好。

    (4)在补充定义底层物料时要注意的问题：最底层的物料一定是采购件；从目前的分工情况看，补充底层可能是几个部门(或人)做，数据的交接点要非常明确；补充好的底层BOM要整合到装配BOM下，以便数据核查。

    (5)对于一些既自己加工又会采购的物料，必须定义BOM和工艺路线；同时这些物料的属性除了定义为制造外，还需要增加定义为可采购。

    (6)为了解决下料批量和生产加工批量不同的问题，便于下料和加工的生产任务管理，建议在整理制造BOM时原则上增加下料件一层对于集中下料(如1年下1．2次料，分批使用的)也以增加下料件为好。

    (7)BOM所使用的计量单位必须和物料文件所使用的基本计量单位保持一致，对于系统来说，物料清单中的计量单位是从物料文件的基本计量单位默认过来；所以在定义物料文件时要注意，其基本计量单位要方便生产计划和生产任务管理。

    4 计划模块的流程优化设计

    计划模块的流程优化设计的目的是建立适合东汽的计划管理方式。生产计划体系的优化是整个ERP系统优化的核心，经过分析ERP系统的标准功能和东汽的实际情况，研究采用如下所示的结构体系，搭建一个统一的、具有东汽特点的、简单实用的计划体系：在以上的东汽计划管理流程中，计划管理平台是关键点，通过该平台的开发和使用，建立一套基于MRP计划运行结果进行调整、下达和计划的跟踪、能够满足东汽批量生产和项目制造两种制造模式、生产处控制关键件计划和分厂控制详细制造计划两种管理模式下的统一计划管理的工作平台。
 

图4 优化的东汽计划管理流程

    5 生产作业模块的流程优化设计

    生产车间的业务是公司业务的基本点，其来源于生产计划，与生产、采购、销售等各个业务部门紧密相关，并在最后将实际的业务情况反映到财务系统，是实现财务业务一体化的重要组成部分。因此，在进行生产车间业务优化过程中，我们按照了“基于ERP系统的基本原理，简化操作，完成与财务系统的集成"这样一个原则，进行二次开发，以达到如下要求：

    1）根据分厂的产品特点，定义项目型、批量型两种不同的生产模式：

    2）实现了生产任务单的批量下达与管理，减轻操作的工作量；

    3）生产环节中工序频繁移动的问题获得圆满解决，针对工序移动，定义三种模式：正常移动、跨工序移动、跳工序移动；

    4）条形码技术的大量使用，简化工厂操作的工作量，提高了准确性；

    5）对物料成品转送、工序转送进行控制，有助于对实物进行跟踪；

    6）实现按生产计划编制领料申请，减少浪费，提高计划的可信度；

    7）对各生产分厂、生产分厂与生产处、生产在制品和分厂库存管理进行优化，规范分厂生产的业务流程和生产环节的单据、报表管理；

    8）通过配套台帐的查询，初步解决生产分厂配套管理的问题，并逐步使分厂按MRP运算结果进行生产；

图5 整合后的系统结构

    9）整合批量生产管理系统与ERP系统的主要功能，加强系统集成性、减少频繁操作的局面。整合原有的各个外挂系统，纳入到统一的信息管理平台之中，整合后的系统结构如下：

    （1）各个分厂原来在几个辅助平台上的BOM和工艺路线的维护工作统一由指定的部门或人员维护到ERP系统中去，全公司使用统一的数据；统一更改；各个分厂对有问题的数据及时反馈。

    （2）所有的生产任务都进行完整的操作：建立任务，对任务进行领料(发料)，工序移动，完工入库，关闭任务；只有按要求做完整操作，才能保证整个生产进度控制的完整，整个物流管理的完整，整个成本核算数据的完整。

    （3）所有生产任务单上所需的物料必须入分厂仓库：各分厂和物管处的物料基本上做到了接收入库，但是通过外协处采购的物料也要做接收入库，必须确定外协处的采购接收和向分厂发料的流程。

    （4）项目制造的管理，在对带项目号的任务发料时，系统要求一定要从带该项目号的库位发料或从无项目号的库位上发料；一定要按项目接收，对应库位。

    （5）每个任务单必须要做完工入库，按项目制造的任务单入库的库位系统强制带项目号，对于工序移动，要将资源的计费方法改为“W口移动”。

    （6）生产周期短的非重要零部件，且在一个分厂内完成所有工序的，可一次性工序移动；一般零部件，及跨分厂加工的零部件，可分段工序移动；重要零部件，加工周期长的零部件，要求每工序移动；工序移动时使用工票上的条码。

    （7）生产批料：目前分厂向物管处需要批料，优化后，领料申请基于生产任务需求，而在MRP运行后，系统能够产生采购计划，为采购部门制订采购计划提供了依据，如果实际采购数量和时间能够按照系统的计划执行或更有余地。

    在生产作业管理中还有些特殊流程，也必须进行优化，具体如下：

    1．加工中的工序临时变更：保留原来的长工票；使用临时工艺修改功能(在XX功能上)，对该任务单进行工序修改；打印修改后的长工票(n-I从发生修改的工序开始打印)，附在原工票上一起使用、存档。

    2．零件照配：按照配要求，直接在ERP系统中建任务单，如有工序修改，使用临时工艺修改功能(在XXXX功能上)，对该任务单进行工序修改；建议在任务单的注明照配的技术通知单号；在工票打印上照配的信息；如需要申请领料，打印领料单。

    3．返修件的处理：如完工入库前需返修，需要增返修工序的，建议按临时工艺变更做；如已完工入库，但该零件生产任务单尚未关闭，建议先将该零件通过“将装配件返回至WIP"，再按临时工艺变更做；若已完工入库，且该零件的生产任务单已关闭，一般需单独定义返工的生产任务(类型为非标准的)，且为该任务建必要的工艺路线。

    4．总装完成解体后需要补充加工的处理：该零件在工艺上有总装后补充加工的工序，即该零件实际上并没有完成整个加工过程，还没有入库；继续完成该零件的加工和移动、入库即可；该零件已经完成入库，在装配时发现有干涉等问题，而需要补充加工的，建议按照返修件的处理方法处理。

    5．报废：如果零件加工在某道工序发现废品(指加工件本身)，根据报废单，在工序移动时将该零件的报废数量移到该工序的报废状态，输入由财务部门指定的废品帐户，同时输入报废原因代码，以便于废品统计的需要；系统对该任务单就记录了报废数量和实际废品成本；在重新运行计划时会对该报废的数量产生计划；计划员按报废数量办理补料手续，补开领料单送有关分厂或部门，进行领料，重新安排生产(包括单独安排和并入下一批安排)；如是加工或装配中，所使用的零件报废(非加工或部套本身报废)则不能做工序报废移动处理，计划员按报废数量办理补料手续，补开领料单送有关分厂或部门，进行领料，对此任务单做补充的“wIP组件发放"。

    6．换台份：通过“项目借入”和“项目归还”处理：如需换用其他项目号(台份)的物料，将该物料通过“项目借入”从其他项目号的库位转移到该生产任务项目号的库位，且输入计划归还日期；MRP计划运行后，系统会提示归还信息；在原项目号的该物料完工入库后，将该物料通过“项目归还’’从原项目号的库位转移到被借用项目号的库位，从而完成借与还的控制和跟踪；如是两个项目以上的换用，也是按这种原则操作。另设计“项目转移”的流程，以实现项目与项目之间的转换(以后不需要归还)，以及项目与非项目之间的转换。

    7．锻热的余料管理：从物管处的领料由直接从物管处仓库消耗掉改为转移到分厂的仓库；分厂按实际使用量从分厂仓库发出作为消耗；可以使用的剩余量仍在分厂仓库中，在下次领料时扣减，不可使用的剩余量移动到待处理库。

    8．工序外协管理：通过任务单的工序移动记录来监控外协出去和回来的状态，外协处管理外协合同，外协加工费用通过经办部门申请，财务付款的方式；在工艺路线管理中将外协处设置为部门；在外协处下设置外协资源，24小时可用；为虚拟资源，不用设置费率；在工艺路线中定义外协工序，外协工序的部门为外协处，资源为外协资源，单位使用量为外协需要的周期(小时)；有工序外协的必须建立任务单，含有外协工序的任务单由第一工序的部门建立；生产领料由建立任务单的部门负责；系统外处理：外协处与外协加工单位签订合同；当进入到外协工序时，由分厂做工序转送到外协，并打印出转送单，与实物交外协单位签收(其中一份交外协处)，由外协处做工序接收；当外协返回时，如下面还有工序，外协单位去外协处打印工序转送单，与实物一起送交下工序分厂，由分厂做工序接收；当外协返回时，如下面没有工序，外协单位去外协处打印工序转送单，与实物一起送交转出分厂，由分厂做工序接收后，再做完工入库。
 

(本文不涉密)
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