基于顯現管理的嵌套環系統優化生產研究

何鐵軍，郭 睿，萬 李，楊 琳，劉 賀

（首都航天機械公司，北京 100076）

0 引 言

近年來，航天企業面臨多型號并舉、任務量劇增的復雜局面，傳統的航天企業零件生產模式已經不能滿足多型號生產及快速響應的要求。冗長的生產管理鏈條、煩瑣的信息反饋及收集手段，逐漸成為傳統航天企業生產發展的掣肘因素。

某航天企業零件生產單位將看板作為顯現管理手段，進一步整合了MRPⅡ、JIT與TOC三種管理思想，從而實現了快速響應。這種管理系統的應用是對傳統需求拉動式生產的一次探改革。

1 理論基礎

MRPⅡ、JIT與TOC是現代生產制造企業中較為先進的指導思想。MRPⅡ（Manufacturing Resource Planning）制造資源計劃，是一種計劃主導型管理模式，植根于批量生產方式，強調計劃推動、資源合理利用、物料需求規劃及計算機系統的整合。JIT（Just In Time）準時制生產方式，植根于重復性生產方式，追求的是在需要的時候準時地生產出所需的產品或部件。TOC（Theory of Constraints）瓶頸理論，即運用木桶原理，以瓶頸產能作為出發點，從而促使整個生產體系的協調發展。

顯現管理，是利用看板將生產過程中的信息以直觀形式顯現出來。廣義的看板是目視化信息傳遞的各類手段，無論是MRPⅡ、JIT還是TOC管理，都需要從每一道工序流程之間傳遞信息，這種傳遞信息的載體就是看板。作為生產過程中傳遞作業信號的工具，看板是企業中最容易實現和操作的顯現管理手段，配合各項管理理論的統籌安排，起到了顯著的拉動和鏈接作用。

2 嵌套環管理系統的設計實施

2.1 設計目的

基于快速響應的嵌套環管理模式,核心是追求三種管理思想通過顯現管理手段實現集成，形成了一環套一環的管理系統，互相影響，可以實現根據系統中任意參數的變化進行相應調整,以達到優化生產的目的。

2.2 人員構成

嵌套環管理系統的實施需要生產單位組織成立管理工作組，日常進行管理推進和優化工作。組內成員依次劃入嵌套環模式中的計劃層、操作層、實施層，配合工作實施。計劃層負責進行目標制定，操作層負責實施過程的細化和監管，實施層負責對具體的操作和信息的反饋。

2.3 顯現管理對信息流的傳遞、收集和處理

顯現管理在嵌套環系統起到鏈接各層、信息傳遞和收集的作用，主要通過看板作為一種關鍵的生產輔助手段。根據在實際生產中所起到的不同作用，可以將看板分5類，如圖1所示。

圖1 看板分類

（1）準備看板。準備看板是指生產活動開始前的一系列準備工作看板，包括物料、設備、工裝、人員和瓶頸因素等信息，對計劃層制訂計劃提供原始數據支持，是對生產基礎信息的摸底。

準備看板針對不同工種制定了相應的作業標準，根據人、機、料、法、環等環節，明確關鍵控制點、作業與測量的手段、頻次、控制標準和異常處理機制，尤為重要的是明確了生產過程中各階段的責任人。在實際生產中要求操作人員完全按照作業指導看板進行生產工作，能夠進一步杜絕違規操作等現象，實現標準化、安全化的生產，確保穩固可控。

（2）計劃看板和工序看板。計劃看板和工序看板是計劃層對操作層、操作層對實施層以及實施層工序上下游之間傳達生產指令的看板。看板中標明了每一作業步驟中的信息，包括數量、作業時長、等待時間以及轉移時間，便于管理者實時掌握現場班組的生產進度，保證生產計劃的有序實施。計劃和工序看板是信息傳遞的正常管路。

當每項任務完成后，相應任務的工序看板數據將進行統一匯總。這樣可以更加直觀地處理生產交付產品總數據，便于統計分析正常生產中各工序用時，利于分析得出產品實際作業難點，發現數據背后的問題，在計劃制定、物流協調、外部資源利用、車間現場調配等各方面對其進行一系列流程管控，縮短相應工序加工的周期。

圖2 反饋看板處理流程

（3）反饋看板和調整看板。反饋看板是工作中進行問題反饋的看板，而調整看板是工作中實現計劃更改、目標調整、措施改進等一系列的系統補充看板。現場問題通過反饋看板與調整看板及時處理調整，形成了嵌套環管理在生產第一線的閉環。可以說，反饋看板與調整看板是信息傳遞過程的調節器。

生產過程中難免會遭遇的異常情況，此時生產組長需填寫反饋看板，現場監察員按規定巡查并對反饋看板進行收集，通知相關責任人進行及時處理。反饋看板處理流程示意如圖2所示。

如圖2可見，相關問題解決后，也會由監管人員進行收集分析，歸納出日常工作中易出現的問題事故，并積極尋找問題答案，切實有效地進行落實整改，將整改過程和結果體現在調整看板上，逐步起到減少反饋看板的目標。

反饋與調整看板是鏈接生產實際與數據收集的最重要環節，通過看板的分析處理作用，可以對現場問題進行直觀暴露和有效解決。通過“問題反饋→處理→收集→分析→持續改進”一系列的管理行動，有效填補了傳統生產流程中缺乏動態管理的問題。

2.4 嵌套環管理模式的運行與優化

嵌套環管理模式，是由生產數據的正常處理傳遞的外行閉環和內部不斷根據現場看板反饋信息流進行微調的若干內行閉環組成。它的運行在生產準備、操作及實施的各個階段分別體現出了MRPⅡ、JIT、TOC3種管理思想。

生產計劃準備階段，主要體現MRPⅡ思想，由計劃層依據準備看板，實現計劃明晰度和物資準確度，從而從客戶訂單需求出發，下達計劃指令，形成嵌套環管理的開端。操作層作為生產環節中的“引路人”，依據計劃層制訂的相應計劃目標，細化為帶有時間節拍和工序鏈條的生產計劃，在計劃及工序看板上直觀體現，作為現場生產的指導傳遞到實施層，并貫穿生產全過程，是嵌套環管理的自然延伸。

實施層是生產管理計劃的具體實施者，其生產執行過程中產生的數據是整個看板系統的數據集成中心。在正常生產中，實施層上下游工序之間將數據信息通過填寫計劃及工序看板進行傳遞。生產完成后，由操作層負責收集和分析全部信息數據，形成下一循環的準備看板資料，提供給計劃層，實現嵌套環的外環。

在加工過程中，出現由于故障無法開展工作時，工作人員可以通過反饋看板反饋工作中的異常問題。同時，由操作層收集反饋信息，將產品需求劃分批次進行逆向迭代，從而對計劃排產進行再次整合，重新細化排產，并將調整信息作為準備看板的補充資料，形成嵌套環的內環。

在嵌套環的內環中，通過反饋看板反饋的異常數據，不僅限于設備工裝故障、加工能力不足等無法開展工作的一般故障，甚至當實施層下游出現“阻塞”或者“等待”等情況時，也可以通過反饋看板作業，將信息逆向傳遞。每一類反饋的問題會由操作層中相應處理該類問題的人員進行收集、處理并分析數據，結合JIT思想，不斷對計劃細分過程進行調試和制訂，并依靠調整看板進行計劃變更。

在不斷的調整和糾錯中，操作層還需要分析異常數據中的癥結所在，發現生產鏈條中的瓶頸要素，通過瓶頸要素的識別、處理和再認識，從而使計劃下達實現以瓶頸為核心的動態平衡，體現實現快速響應的TOC思想。每一類問題的處理和每一次計劃的糾錯，都各自形成了嵌套環的一種內環管理。

綜上，不同的生產時期，MRPⅡ的最優路徑將根據JIT不斷依據即時信息而改變，是不斷自我糾錯、持續改善的過程，是生產中逐漸積累完善的過程，是不斷實現快速響應的TOC模式的探索過程，從而最終形成不斷優化的嵌套環管理模式。

3 嵌套環系統的應用效果

某航天企業零件生產單位在實施嵌套環管理系統的兩年時間內，全面促進了設備管理、物流供應、生產流程和工藝質量的逐步優化，實現了更合理的計劃安排、更透明的過程監控、更及時的故障處理、更快速的響應作業和更徹底的質量追溯。

隨著嵌套環管理系統的不斷優化應用，該生產單位計劃與實際產品貼合率達97%，完成率達94%。團隊作業類零件，受計劃改善優化效果更加明顯，產能峰值提高了57%。同時，隨著系統的不斷持續改善，優秀的建議不斷得到印證，進一步調動了員工的工作積極性。

4 結 語

嵌套環管理模式的核心在于利用顯現管理手段，集合MRPⅡ、JIT與TOC3種思想：采用MRPⅡ作為初始計劃和投料的控制，將TOC作為約束識別，修訂生產計劃；生產現場運用JIT思想，負責計劃的執行、控制和反饋；同時根據TOC理論，把重點放在瓶頸工序上，通過瓶頸因素制衡，保持物料流動均衡。基于快速響應的嵌套環管理模式，既是對計劃動態管理的探索，也是對傳統生產流程的革新。航天企業零件制造生產單位，能夠通過進一步運用和依托嵌套環管理模式，解決生產中產生的實際問題，掌控物料、生產和管理等過程和綜合信息，實現現場問題的快速響應和協調，從而提高了生產單位生產各層面的管理透明度，極大地提升了企業精益生產和精細化管理水平。

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