多品种、小批量生产计划的编制方法与质量控制措施有哪些？

随着市场竞争的加剧，现代企业所处的市场环境发生了深刻的变革，企业竞争越来越强调基于客户需求的竞争。因此，企业的生产方式逐渐转向以柔性自动化生产为基础的各种先进生产模式。

目前生产类型大致可以划分为三种：大量流水生产、多品种小批量生产和单件生产。当下中国制造业多集中在多品种小批量生产企业，这种生产方式开始占有越来越重要的地位。

一、多品种、小批量的概念

多品种、小批量生产是指在规定的生产期间内，作为生产对象的产品种类（规格、型号、尺寸、形状、颜色等）较多，而每个种类产品生产数量较少的一种生产方式。

一般来说，这种生产方式与大量生产方式相比，效率低，成本高，不易实现自动化， 生产计划与组织较复杂。但在市场经济条件下，消费者的嗜好趋于多样化，追求有别于他人的高级的、独特的和流行的商品。

新产品层出不穷，企业为了扩大市场占有率，必须适应市场的这种变化。企业产品的多样化也就成了一种必然趋势。当然我们应该看到产品的多样化，新产品层出不穷，也会导致一些产品还未过时、仍有使用价值就遭到了淘汰，极大的浪费了社会资源，这种现象应引起人们的关注。

二、多品种、小批量的特点

1. 多品种并行

由于很多企业的产品是针对客户配置，不同的产品有不同的需求，企业的资源置身于多个品种之中。

2. 资源共享

生产过程中的每个任务都需要资源，而在实际过程中能够使用的资源却非常有限。例如，在生产过程中经常遇到设备冲突的问题，就是由于项目资源共享所造成的。因此，必须对有限资源进行适当调配才能满足项目需求。

3. 定单结果和生产周期的不确定性

由于顾客的需求具有不稳定性，计划明确的节点与人、机、料、法、环等的齐套周期不一致等，生产的周期往往具有不确定性，周期不足的项目需要占用更多的资源，加大了生产控制的难度。

4. 物料需求变化多变，导致采购延迟严重

由于订单的插单或更改，外加工和采购难以反应订单交货时间。由于小批量和单一货源导致供应风险极大。

三、多品种、小批量生产的难点

1. 动态工艺路径规划与虚拟单元线的部署：紧急插单、设备故障，瓶颈漂移。

2. 瓶颈的识别与漂移：生产之前与生产过程中

3. 多层次瓶颈：装配线瓶颈，零件的虚拟线的瓶颈，如何协调耦合。

4. 缓冲大小：要么积压，要么抗干扰性差。生产批量、转移批量等

5. 生产排程：不能仅考虑瓶颈，也要考虑非瓶颈资源的影响。

多品种小批量生产模式在企业实践中也会遇到很多问题，比如：

• 多品种少批量的生产，混合排产难度大
• 无法如期交货，太多“救火式”加班
• 订单需要太多的跟催
• 生产优先顺序频繁改变，原定计划无法执行
• 库存不断增加，却常常缺关键物料
• 生产周期太长，提前期无限膨胀

四、多品种、小批量生产与质量管理

1. 调试阶段的废品率高

由于产品要不断换型，要经常进行产品换型和生产调试工作，在换型过程中，需要对设备的参数进行修改，刀具、夹具的更换、数控程序的编制或调用等，稍有不慎就会错误或遗漏。有时工人刚结束上一种产品，对新换的产品尚未完全掌握或记起有关的操作要领，仍“沉浸”在上一产品操作方式中，从而产出不合格品，造成产品报废。

事实上，在小批量生产中，大多数的废品都是在产品换型调试设备过程中产生的。对于多品种小批量生产来说，减少调试过程中的报废尤为重要。

2. 事后检验把关的质量控制模式

质量管理体系的核心问题是过程控制和全面质量管理。

在公司范围内，产品质量只当做是生产车间的事，各部门却排除在外，在工序控制方面，虽然许多企业都有工艺规程、设备操作规程、安全规程和岗位职责，但由于可操作性差和过于繁琐，加上没有监控手段，其实施的程度不高。对于操作记录，许多企业均未进行统计，又未养成每天查阅操作记录的习惯。所以，许多原始记录也不过是一堆废纸。

3. 统计过程控制实施困难

统计过程控制(SPC)是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。

统计过程控制是质量控制的重要方法，而控制图又是统计过程控制的关键技术，但由于传统的控制图产生于大批量、刚性生产环境中，难以应用于小批量生产环境中。

由于加工件的数量很少，收集的数据达不到利用传统的统计方法要求，即控制图还没做出来生产已经结束。控制图没有起到应有的预防作用，失去了运用统计方法控制质量的意义。

五、多品种、小批量的生产质量控制措施

多品种小批量的生产特点使产品的质量控制难度增加，为了保证多品种小批量生产条件下产品质量的稳步提高，需要建立详尽的作业指导书、贯彻“预防为主”的原则， 还需要引入先进的管理理念，提高管理水平。

1. 建立详尽的作业指导书和调试阶段的标准作业程序

作业指导书应包括所需的数控程序、夹具编号、检测手段以及所有要调整的参数。事先准备好作业指导书，可以充分考虑各种因素，通过编制和校对，集合多人的智慧和经验，提高准确率和可行性。还可以有效的减少在线的换型时间，提高设备的使用率。

标准作业程序(SOP)应确定调试工作的每一执行步骤。按时间的先后顺序来确定每一步该做什么，如何做。如：数控机床的换型，可按更换卡爪－调用程序--按程序所用刀号逐--核对－对刀--定位工件--设定零点--分步执行程序的顺序将一系列散乱的工作统一按某一顺序执行，避免遗漏。

同时，对于每一步骤，如何操作，如何检验也做出规定。如，更换卡爪后，如何检测卡爪是否偏心等。可以看出调试标准作业程序是对调试工作的控制点操作的优化，这样每位员工都可以按照程序的相关规定来做事，就不会出现大的失误。即使出现失误也可以很快地通过SOP加以检查发现问题，并加以改进。

2. 真正贯彻“预防为主”的原则

要把理论上的“预防为主，预防与把关相结合”的思想，转变为“实实在在的”预防，这并不是说不再把关，而是将把关的职能再进一步，即把关的内容包括两个方面：一是产品质量的把关，再进一步是过程质量的把关。要达到100%合格品，第一重要的不是对产品质量的检验，而是预先对生产过程的严格控制。

六、多品种、小批量的生产计划的编制方法

1. 综合平衡法

综合平衡法就是根据客观规律的要求，为实现计划目标，做到计划期的有关方面或有关指标之间的比例适当，相互衔接，彼此协调，利用平衡表的形式，经过反复平衡分析计算来确定计划指标。从系统论角度来说，也就是保持系统内部结构的有序和合理。综合平衡法的特点是通过指标与生产条件进行全面的、反复的综合平衡，保持任务、资源与需求之间、局部与整体之间、目标与长远之间的平衡。适用于编制长期生产计划。有利于挖掘企业人、财、物的潜力。

2. 比例法

比例法又称间接法，它是利用过去两个相关的经济指标之间长期形成的稳定比率来推算确定计划期的有关指标。它建立在相关量之间比例的基础上，因而受该比例准确性的影响较大。一般适用于积累长期数据资料的成熟企业。

3. 定额法

定额法就是根据有关的技术经济定额来计算确定计划期的有关指标。它的特点是计算简单，准确性高。缺点是受产品工艺、科技进步的影响较大。

4. 网络法

网络法就是根据网络分析技术的基本原理来推算确定有关指标。它的特点是简单易行，依据作业顺序进行排列，可迅速确定计划的重点，应用范围十分广泛，适用于各行各业。

5. 滚动计划法

滚动计划法是一种动态的编制计划的方法，它是根据一定时期计划的执行情况，考虑组织内外环境条件的变化适时调整计划，并相应地将计划顺延一个时期，把近期计划与长期计划结合起来的一种编制计划方法。

滚动计划法具有如下特点：

1. 计划分为若干个执行期，其中近期计划要编制得详细具体，而远期计划则相对粗略；

2. 计划执行一定时期后，根据执行情况和环境变化对以后各项计划内容和相关指标进行修改、调整和补充；

3. 滚动计划法避免了计划的凝固性，提高了计划的适应性和对实际工作的指导性，是一种灵活性较强、富有弹性的生产计划法；

4. 滚动计划的编制原则是“近细远粗”，运作方式是“边执行、边调整、边滚动”。

这些特点表明滚动计划法是随市场需求的变化而不断调整、修订，这与适应市场需求变化的多品种、小批量生产方式不谋而合。用滚动计划法指导多品种、小批量生产，不仅能提高企业适应市场需求变化的能力，而且能保持企业自身生产的稳定和均衡，是一种最优方法。

生产计划排程是一个复杂系统，无论开发还是实施都相当复杂，对复杂问题的解决方法是分而治之，将复杂问题分解为多个小问题，每个小问题依次处理。

APS的开发和实施需要遵循这样的方法，开发时划分多个模块，实施时分多个步骤，这样才能获得成功。

针对订单频繁变更、插单、不能按时交货、生产效率低、资源利用率不高等问题，

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中之杰公司认为：随着市场竞争的加剧，现代企业所处的市场环境发生了深刻的变革，企业竞争越来越强调基于客户需求的竞争。因此，企业的生产方式逐渐转向以柔性自动化生产为基础的先进生产模式，即多品种小批量生产模式。当下，这种生产方式在中国制造业企业中也占有越来越重要的地位。本文将为大家分享了小批量多品种的生产计划和质量控制方法。

小批量，多品种的生产型企业如何编制一份好的生产计划？

生产计划的编制过程，实际上是订单与产能的平衡过程。生产总监在对生产计划进行审核时，要重视计划编制的要求和依据，必须考虑制约因素、评估资源配备、测算产能状况。

六大制约因素

以织布生产为例，列出企业生产计划编制前需要确认的六大制约因素，包括订货合同、工艺设计、原料准备、设备配套、人员工时和能源供应。

1、订货合同制约，主要包括生产的品种、具体的数量、交货的时间。

2、工艺设计制约，主要包括采用什么工艺、使用何种纱线、纱线用量多少。

3、原料准备制约，主要包括是外购还是自备、自加工需要经过的工序。如是否需要染色、是否需要捻制等。

4、设备配套制约，主要包括织机的种类和数量、前后工序的设备配套情况、专用配件配套情况等。

5、人员工时制约，主要包括不同品种的单位产量定额、每周开班次数、工人的出勤率情况等。

6、能源供应制约，主要包括电、水、气等的供应情况。

这些制约因素，需要在生产计划编制过程中逐一评估和相互平衡，否则生产计划就无法编制。

八个评估环节

① 设备能力评估。重点在于设备数量、设备种类、设备状况。

在织布生产中，织机的分类方式有：

按成品幅宽分，有窄幅机和宽幅机；

按织造工艺分，有平纹机和提花机；

按自动化程度分，有自动机和手动机。

这些机种适合生产不同的品种，设备评估就是要按不同机种测算出各自的生产能力，了解设备的运转情况。

② 劳动效率评估。重点在于单产定额、开班情况、开机数量、实际单产、平均出勤率、平均次品率。设备产能并不等同于实际生产能力，要根据所列出的内容分门别类地计算出不同机种的实际生产能力。

③ 订货合同评估。重点在于订货合同品种、数量、交货时间。检查合同所规定的要求是否与实际生产能力相匹配，能否在规定时间内完成生产。

④ 工艺设计评估。重点在于工艺要求、用纱类型、耗纱数量。核定拟订合同所需的品种是否采用特殊工艺，纱线是否需要特别订制，产品的耗纱量为多少。

⑤ 原料准备评估。重点在于原料数量、品种、使用时间。落实准备的原料是否能满足拟订合同的需要，特殊纱线是否可以在投产前备齐，需要再加工的纱线是否可以如期完工。

⑥ 能源供应评估。重点在于电、水、气的供应。确定能源供应能否保障正常生产，是否还有特别的能源需求。

⑦ 生产进度评估。重点在于前一期生产计划的执行情况。了解生产进度的实际状况，确定计划提前或推迟的天数。

⑧ 实际接单评估。重点在于落实接单数量、编制生产计划。在完成前面几项评估的基础上，确定可接合同的数量，并根据所接合同的品种、数量、交货时间要求，编制新的生产计划。

八个环节的评估中，重点评估对象是设备生产能力和员工工作效率，这两点是决定产能大小的根本因素。

别人家的生产计划案例实践

某公司是典型的多品种小批量生产模式，专门生产加工高精度的压缩机机体，加工的零件主要由客户提供图纸，需求量一般不超过10件。

该公司的多品种小批量生产有三个特点：

一是客户多为行业的龙头企业，具有行业领先性；

二是产品的生产方式都是小批量，具有生产模式的代表性；

三是设备的加工技术达到国际领先水平，具有管理硬件的可靠性。

该公司把生产计划分解为三部分，一是采购计划，二是产能计划，三是生产计划。

采购计划。以客户订单为依据，根据全年预测、月度预测、当前订单、最低库存、安全库存、实际库存、经济生产批量、铸件报废率和加工报废率等数据，在进行物料需求分析的基础上，制订出当月铸件毛坯采购计划和外协零件采购计划。

产能计划。计算出制约多品种小批量的生产规模的关键设备工序产能，根据“每台设备的每天工作时间×月工作天数×机床利用率×设备台数”的算式得出的数值就是该工序的最大月生产能力。

当产能负荷率超过100%时，说明生产负荷过大，需要将交货期后延；当产能负荷低于80%时，说明生产任务过少，产能闲置过多，需要多接订单。

生产计划。根据多品种小批量的特点，为关键工序编制周滚动生产计划，以根据客户的不同要求和实际生产进度，及时调整偏差，灵活安排生产。

多品种小批量模式的生产企业，在编制生产计划时，除了要对制约因素进行平衡外，更重要的是要安排好短期的生产计划，只有这样才能适应多品种小批量的生产模式。

多品种、小批量生产与质量管理

1. 调试阶段的废品率高

由于产品要不断换型，要经常进行产品换型和生产调试工作，在换型过程中，需要对设备的参数进行修改，刀具、夹具的更换、数控程序的编制或调用等，稍有不慎就会错误或遗漏。有时工人刚结束上一种产品，对新换的产品尚未完全掌握或记起有关的操作要领，仍“沉浸”在上一产品操作方式中，从而产出不合格品，造成产品报废。

事实上，在小批量生产中，大多数的废品都是在产品换型调试设备过程中产生的。对于多品种小批量生产来说，减少调试过程中的报废尤为重要。

2. 事后检验把关的质量控制模式

质量管理体系的核心问题是过程控制和全面质量管理。在公司范围内，产品质量只当做是生产车间的事，各部门却排除在外，在工序控制方面，虽然许多企业都有工艺规程、设备操作规程、安全规程和岗位职责，但由于可操作性差和过于繁琐，加上没有监控手段，其实施的程度不高。对于操作记录，许多企业均未进行统计，又未养成每天查阅操作记录的习惯。所以，许多原始记录也不过是一堆废纸。

虽然有许多企业通过了ISO9000质量管理体系认证，却依然是实行工序专检制，停留在依靠质检员把关的阶段，而不是从过程控制和管理上去找原因。

3. 统计过程控制实施困难

统计过程控制(SPC)是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。

统计过程控制是质量控制的重要方法，而控制图又是统计过程控制的关键技术，但由于传统的控制图产生于大批量、刚性生产环境中，难以应用于小批量生产环境中。

由于加工件的数量很少，收集的数据达不到利用传统的统计方法要求，即控制图还没做出来生产已经结束。控制图没有起到应有的预防作用，失去了运用统计方法控制质量的意义。

多品种、小批量生产的质量控制措施

多品种小批量的生产特点使产品的质量控制难度增加，为了保证多品种小批量生产条件下产品质量的稳步提高，需要建立详尽的作业指导书、贯彻“预防为主”的原则， 还需要引入先进的管理理念，提高管理水平。

1. 建立详尽的作业指导书和调试阶段的标准作业程序

作业指导书应包括所需的数控程序、夹具编号、检测手段以及所有要调整的参数。事先准备好作业指导书，可以充分考虑各种因素，通过编制和校对，集合多人的智慧和经验，提高准确率和可行性。还可以有效的减少在线的换型时间，提高设备的使用率。

标准作业程序(SOP)应确定调试工作的每一执行步骤。按时间的先后顺序来确定每一步该做什么，如何做。如：数控机床的换型，可按更换卡爪－调用程序--按程序所用刀号逐一核对－对刀--定位工件--设定零点--分步执行程序的顺序将一系列散乱的工作统一按某一顺序执行，避免遗漏。

同时，对于每一步骤，如何操作，如何检验也做出规定。如，更换卡爪后，如何检测卡爪是否偏心等。可以看出调试标准作业程序是对调试工作的控制点操作的优化，这样每位员工都可以按照程序的相关规定来做事，就不会出现大的失误。即使出现失误也可以很快地通过SOP加以检查发现问题，并加以改进。

同时，由于SOP本身也是在实践操作中不断进行总结、优化和完善的产物，在这一过程中积累了许多人的共同智慧，因此相对比较优化，具有很好的可执行性，能提高做事情的效率。

2. 真正贯彻“预防为主”的原则

要把理论上的“预防为主，预防与把关相结合”的思想，转变为“实实在在的”预防，这并不是说不再把关，而是将把关的职能再进一步，即把关的内容包括两个方面：一是产品质量的把关，再进一步是过程质量的把关。要达到100%合格品，第一重要的不是对产品质量的检验，而是预先对生产过程的严格控制

1、料号多

由于料号的生命周期较短，所以会产生非常多的物料编号，尤其是结构件的料号，非常非常多的。有的料号只用一次，有的料号会重复使用，但是重复的频率不高。

2、工序过程复杂，工序多

定制的环境下，为了快速响应，需要增加内部制造的能力，所以内部制造的工序类型会比较混合，或五金、或机加，或焊接，或装配，或电子，甚至木工，工序过程变的十分复杂，甚至连BOM结构都变的复杂，工序会非常杂。

3、资源种类、数量多

在这个情形下，设备的类型、设备的数量与相同规模（ 销售额）相比，种类和数量会多不少，维修、维护和备件准备也很麻烦。

4、委外种类和委外企业多

由于工序杂、多，自制件还不能覆盖，所以有N多的委外加工。如果碰到颜色的外观件，过程会更加复杂。

5、订单多、杂

订单的随机性很强，没有更多的规则，且一个订单的行会非常多，少则十几项，多则几十项，甚至一个订单项就是一个货柜。

如何在订单杂、订单多、交期紧、批量大小不一的场景下，建立起有秩序的 生产组织，是非常大的挑战。经过长时间的调研、实践和研究，结合多个咨询实施方案，总结出了实现多品种、小批量生产模式的基本方法：

第一，科学的计划和控制方法论

【1】识别解耦点，并作为库存缓冲的战略要点

多品种、小批量的解耦点可能不是一个有多个，对于销售订单、生产订单耦合点不一定是相同。不同的耦合点与订单一定是关联关系的。

【2】针对不同的生产任务，采用不同的优先序和批量方式

有的生产订单需要是严格的批-批对应，有的生产订单不需要批-批对应，可以是多批对一批（合批），以减少换型提高作业效率。

【3】订单拉动但不仅仅是订单拉动

全工厂必须建立起订单拉动的全局优先序，但是在具体工序上，还不仅仅只考虑订单的拉动，需要在订单拉动的基础上，再根据不同的工艺路线、工序属性添加优先序，确保在订单拉动的基础上，尽快转运至解耦点。

【4】全局监控

需要对交期状态、负荷状态和质量状态做到全流程的监控。尤其是允许临时委外的工序或工单，必须要及时委外，确保厂内的产能有20%左右的缓冲产能，确保零件加工顺利推动。

【5】CCR排程

对非关键产能资源，可以实现排序+人工排程方式，实现粗拉动；对于关键产能资源，可以采用预排程的方式，实现相对精确的排程。在排程的同时，必须建立日报工制度，尤其是CCR，必须是日报工，即每个人（机器），每天完工了多少的产成品上报，以实时控制负荷。

第二，必须要有信息系统做支撑

针对多品种、小批量的生产环境，ERP系统是最最基础信息系统。在ERP完善的系统数据基础上，可以利用Excel实现优先序、排程、报工和报表等相关内容。

建设和维护ERP系统时，需要做好以下几点：

【1】物料编码科学且一物一码

物料编码在简单、可用的基础上，做好物料的分类，一般可以分为电子、结构、包材三个的基础上，再进行分类。在应用物料编号时，必须避免一物多码、一码多物的情况，必须实现一物一码。

【2】BOM结构必须合理

设计BOM时，必须要科学且不能偷懒。一定要根据产品和工艺的结构，设置解耦点。一般，零件的加工过程，是一个BOM。部件或整机的组装是一个BOM。零件有表面处理等需要委外的，最好是断级为两个BOM：即表面处理前是一个物料编号，表面处理后是另外一个物料编码。其关系为BOM的上下层。这样，进行委外的时候，可以直接走订单委外，物料的出入库与单据的出入库是非常清爽且可以一一对应。

【3】库存准确度必须好

库存不准确， 采购物料会多买或少买，最麻烦的是系统内计算是齐套的，但是实际是不齐套，只能坑死自己的。

【4】ERP的单据要管好，及时关闭和删除

ERP中的单据，需要及时维护。尤其是那些零头项的采购订单、委外订单、生产订单、销售订单等等需要手工及时关闭，千万别不清垃圾单据。否则，垃圾数据太多了。

第三，必须是集成计划

做到集成计划，必须是三个层面：

【1】组织集成

常见的是PMC下达工单的完工要求，车间确定开工和派工。必须改变这个现象，PMC集成车间的调度员，实现计划和投料控制的集成。

【2】计划层（纵向）集成

主计划、物料需求计划、车间作业计划是计划的三个层级。这三层计划需要在一个部门内解决并同步和集成，变成一体化的集成计划。

【3】各车间的作业计划集成（横向）

采购、零件加工、委外、成品等计划之间，需要按照订单的需求，进行综合的集成，并结合负荷均衡等方式，采用信息系统支撑的集成计划，确保同步和协同。