未来生产管理的核心概念——FOM(flow of material)‘物流’

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未来生产管理的核心概念——FOM(flow of material)‘物流’


什么是真正优化的生产方式，有两种理想场景供选择。
场景一：企业所有车间、厂房、设备、人员都均衡生产，没有长时间的空闲或者特别集中加班的情况。
场景二：所有原材料和中间品一经产生就被及时处理，没有原材料或者中间品积压在仓库或者生产场地上。
‘场景一’体现了以设备高效为核心的生产，追求产能的均衡。‘场景二’体现了以物流平衡为核心的生产，追求物料的连续流动。
当然，以上场景同时出现最好，但是在不能两全的情况下，您认为哪个更重要，哪个应该是企业追求的首选目标？
APS、SCM、PRM等越来越多的理论认为：‘场景二’物料不停顿才是真正科学的生产计划。道理很简单，在生产工艺不变的前提下，从加工原材料开始到产出成品，只要企业生产加工的直接对象——‘物料’在整个生产过程中没有停顿下来的时间，整个生产时间就不可能被缩短，这一定是企业产能被极限发挥的生产方式。反之，只要物料在生产过程中有停顿的时间，就存在减少这种停顿的可能性，就不是极限发挥企业产能的生产方式。保证物料连续不断的流动就等于保证了最高效的生产过程和物料供应，同时保证了设备、人员等资源利用率最高。而‘场景一’所实现的设备和人员的均衡只是表面现象或者局部高效，并不能保证整个生产过程的高效。只要在生产过程中物流不连续就必然导致生产周期延长、中间品库存量加大、成本提高等现象出现。

物流不停顿的生产方式就是最高效的生产方式，其特点是物料不停运转，设备和人员的安排以物料时间为准，原材料、中间品库存量最低。那么现在什么样的企业实现了这样的物流呢——流程型企业和流水线生产企业。在制药、化工、食品等流程生产企业以及流水线生产企业中，生产设备和人员都排列成流水线，流水线上每个设备和人员的位置、工艺参数、生产速度等都已经调试到紧密配合的状态，不用特意追求，物流的连续已经固化在生产工艺中成为必然——场景二实际上就是在描述这种流水线生产方式。1907年福特T型车的生产案例就已经证明这种生产方式的优越性，早已成为大量特定企业的首选生产模式。

但是流水线生产属于‘简单物流’，只适合流程行业和大规模生产企业。而象电子、机械、飞机和汽车制造等复杂离散制造企业，其生产如下：
1）多品种、小批量、按订单。
2）生产过程复杂、工艺变化快。
3）整个生产被分散到很多相对独立的工序中进行。
4）各个工序所使用的设备场地人员等各不相同又互相穿插。
5）各工序的生产批量不同、速度不合拍。
6）工序之间有复杂的逻辑关系，即相对独立又要求整体上的协调一致。

总之，此类生产流程的最大特点就是‘复杂’和‘灵活’。与‘简单物流’不同的是，‘复杂物流’不可能采用流水线生产方式，也不可能实现流水生产特有的没有任何间隔时间的连续物流。此时，低效的、差的生产计划所造成的损失与高效的、好的生产计划所带来的经济效益之间有巨大的差异。因此，所有‘复杂物流’企业都极为重视制定合理优化的生产计划。但是，目前市场上几乎所有ERP软件都无法真正解决生产计划问题。广大生产型企业的普遍状况是生产计划高度依赖于管理者的经验、能力和临场发挥，有太多人为的和不确定的因素，如何科学合理地制定生产计划以提高生产效率已经成为当前广大企业生产管理上的核心难题。 当前ERP软件为何不能解决生产问题？首先要从‘物流’概念和物流理论说起。
‘物流’概念来源于一个简单道理：只要是物料，从进入企业后一定处于其形态不断变化的状态，这种变化简称为‘物料流动’或者‘物流’，物料的基本特性就是流动。最典型的物料流动是从原材料到中间品到产成品。反过来也可以说：形态不变化的东西一定不是物料，可能是固定资产、机器设备或者刀具模具之类。 ‘物流’概念本身并不复杂而且早已广为传播——任何企业只要把每个物料的形态变化都记录下来，建立起‘物料形态变化从至表’，再把这些形态变化首尾相连，就可以得到完整的‘物流’。物流的概念如此简单，而且动态描述了企业最核心的生产过程，管理理论中一直与资金流、信息流、工作流等概念并列。‘物流’的优化要求也极为简单：只要从原材料到中间品到产成品尽量减少停顿的时间即可。

但是，如此简单的，而且处于生产管理核心位置的‘物流’概念长期以来却一直无法在ERP系统的生产管理中发挥至关重要的作用，其中有非常深刻的原因，这也是本文的关键点——物流的简单要求注定无法简单实现，它基于一个基本事实：‘物流’并非独立的物料流动，而是与生产工艺和工作流程紧密相联，也必然与生产流程中的设备、人员、时间、能力约束、工艺要求、逻辑关系等等生产要素密不可分。这些生产要素不仅远比‘物流’复杂多变，而且对‘优化’的要求极高。‘物流不停’的‘简单要求’注定要与满足产能约束、满足原料供应能力、提高设备利用率、合理的人员和场地安排、合理的生产加工顺序、合理的工序合并与分解、合理的生产批量和时间安排等等其他数不清的生产约束和优化要求纠缠在一起。如果把整个生产计划比作一道数学题，那么物流只是整个题目中的一个条件，这个条件必须与其他很多条件组合在一起才有可能最终解整个题目，也只有最终解整个题目这个条件的存在才有意义。
简单说：只有对整个生产流程进行了优化才可能对其中的物流进行优化。或者：要想对物流进行优化就不得不对整个生产过程进行优化。
对整个生产过程的优化要把太多因素考虑在一起，显然不是一件容易的事情。正由于此，所有ERP的生产管理都是跳过‘FOM（物流）’概念，而以‘BOM’（物料结构表或者物料清单）为理论核心。BOM是FOM的简化，只抽取FOM中静态的物料组合结构，做物料分解运算得到物料需求计划，而放弃了与工序、设备、人员、时间、能力、逻辑关系等其他生产要素的联系，或者只与这些要素做四则运算式的简单关联，而这些被放弃的生产要素正是构成企业产能的关键。因此，任何以BOM为核心的生产管理理论体系的一个必然缺陷就是没有产能约束，更没有产能优化，而这正是企业需求的关键所在。
那么在一个理想的生产计划理论体系中，是否应以FOM物流为理论核心呢？答案是否定的。正因为FOM物流是企业整个生产过程的组成部分，不能独立求解，因此，在一个理想的生产计划理论体系中，‘FOM物流’只能处于从属的位置。那么什么才包含全部生产信息而且处于理论核心地位呢？目前对此并无定论，但是东方小吉星PRM系统值得参考，它是国内第一个真正整体解决生产计划问题的理论体系，其处于核心位置的基础数据是BOW(BILL OF WORK)——工作清单或者工艺流程，也可简称工作流。在PRM理论中，物流与工作流的关系是：物流从完全属于或者依附于工作流。这可以由一个简单事实证明：一切物料形态的改变一定源于一道工序的发生，而不是相反（工序的发生源于物料的改变）。PRM关于物流有以下基本定理：

物流基本定理1：工作流完全包含物流
物流基本定理2：存在没有物料的工序，不存在没有工序的物料。
以上理论也决定了小吉星PRM系统建立物流的基本方式——只要在建立工作流的时候，把物料之间的组合、构成的关系转化成为工序之间的逻辑关系，就可以把计算和优化工作流转化为计算和优化物流，最终不仅得到满足企业所有生产约束条件和优化要求的详细生产作业计划，同时得到停顿时间最少的优化物流。
虽然在PRM系统中从表面上看‘物流’处于从属地位，BOW工作流是核心，但是对大多数企业来说，工作流中真正关键的就是包含了物流的那部分工序，或者说‘工作流’是以‘物流’为核心的。因此企业实施PRM系统最实用的建模（建立BOW）方式是首先建立‘物料形态变化从至表’，再在物流上增加与之配合的工序，自然得到BOW工作流。
  目前，物流基本概念以及APS、SCM、PRM等先进生产管理理论仍有待普及，企业日常接触最多的都是ERP-MRP理念，对生产管理的认识还局限于BOM物料分解，没有意识到用更先进的技术和理念解决物流难题对生产管理的重大意义。但是从大的趋势上看，物流理论、APS、SCM、PRM等的普及是必然趋势。因为未来越来越多的企业竞争是发生在技术水准相当、市场公平公正的条件下。此时，一个企业要想压倒其他竞争对手，除了技术和经营策略外必须依靠提高自身的生产管理水平。高水平的生产管理导致低成本、高质量、稳定的交货期、不断推出新产品等等。技术很容易被模仿，市场很容易被侵占，人才很容易跳槽流失，只有高水平管理是企业长期修炼出来的内功，是真正属于企业自己的，很难被人复制和抢走。