項目計劃、生產計劃、采購計劃的管理與協同研究

陳銘迪

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266000

1 背景介紹

軌道交通裝備制造企業兼顧著包含高速動車組、城際動車組、地鐵車輛等不同系列產品，同時面臨多品種小批量、產品個性化、技術復雜、多項目交替等復雜的生產形勢[1]。客戶需求變更、項目技術準備拖期、生產過程中異常問題、緊急插單等不確定因素導都致項目執行過程中計劃的不斷調整，從而影響整個項目、生產、采購的計劃鏈條，當三計劃鏈條不能快速有效協同，勢必影響整個項目的執行。

本文建立以物料需求計劃為導向的計劃協同管控機制，前端掌握、跟蹤項目計劃和生產進度需求，建立采購計劃與項目計劃、生產計劃等企業管理核心計劃的聯動協同機制，并定期組織調整更新，實現采購計劃與項目計劃、生產計劃的有效銜接，后端與采購實施、庫存管理、物資供應對接。最終實現全公司范圍內的計劃體系的一致性，進而從敏捷制造、精益生產等維度推進生產、供應鏈整體性、協同性，形成計劃自上而下逐級傳遞與聯動，自下而上的計劃預警機制。

2 項目、生產、采購計劃定義

2.1 項目計劃

項目計劃指管理項目按時完成所需的各個過程，包括整個項目從項目啟動、圖紙設計、工藝準備、質量策劃、型材試驗、到產品交付各個里程碑關鍵節點，構成了項目執行的全部路徑。

2.2 生產計劃

生產計劃包含長期、中期、短期生產計劃（年度生產計劃、月度生產計劃、三日生產計劃），它是對項目生產階段計劃的分解。生產計劃匯總各個項目計劃交付需求，平衡配置制造資源，對項目計劃進行適當調整。

2.3 采購計劃

采購計劃是生產計劃物料需求的分解，指為保證供應各項生產經營活動的物料而編制的各種采購計劃的總稱，主要包含物料數量和需求時間。

項目計劃、生產計劃、采購計劃自上而下逐級分解，計劃編制部門不同，相互影響，缺一不可[2]。

3 建立項目、生產、采購計劃管理協同模式

三計劃協同管理模式是以項目整體計劃為框架，以解決采購計劃準確性為導向，以工藝數據為基礎，以生產計劃為核心，打通項目計劃、生產計劃、物料需求計劃、庫存和配送等業務供應鏈端對端數據接口，實現項目、生產、采購計劃一致性、快速聯動性，建立風險預警機制，實現數字化監控。

圖1 三計劃協同模式流程圖

3.1 項目計劃管理協同

項目計劃作為計劃協同體系的源頭框架，以項目為主線串聯各項工作任務節點，按工作分解結構串聯各項目任務，按照產品生命周期中的各個階段逐級分解項目工作。項目計劃內項目準備階段與生產計劃、采購計劃密切相關。生產計劃、采購計劃需以滿足項目計劃要求為前提，對于項目計劃變更需在信息平臺上提醒生產計劃、采購計劃及時調整。對于生產計劃、采購計劃的執行情況，最終反饋到項目計劃。

項目計劃報工管理。在三計劃協同平臺中打通設計、工藝、生產、分廠工序等節點的計劃下達和執行反饋，例如打通PDM業務和ERP項目計劃在設計、工藝、質量節點的執行反饋接口集成，打通ERP和MES系統在項目計劃生產執行反饋接口集成。通過數據治理，建立數據標準，實現公司級項目展示。

項目進度預警管理。一是項目計劃應設定標準周期模版，安排項目計劃時預警項目計劃合理性；二是對于項目計劃變更（或生產技術準備節點拖期）需要給生產計劃以提醒，項目計劃變更是否影響目前生產計劃、采購計劃需要做出預警。

3.2 生產計劃管理協同

在三計劃協同平臺中共享項目計劃節點、項目前期準備進展情況、初步安排生產計劃開工日期，平衡整體制造資源確定產線交替規則，最大限度實現均衡生產，減少在產品期量，指導采購計劃。生產計劃管理體系主要包含的模塊為基礎數據管理、綱領管理、工藝周期管理、項目計劃管理、生產推移計劃管理、分廠作業計劃管理、生產進度查詢管理。

生產計劃施行長期、中期、短期計劃排產，長期計劃可協助公司制定統一戰略規劃，宏觀考慮項目需求與產能的平衡，進行項目、采購、制造預測，提升計劃整體性、協調性。通過產線產能制約的可視化管理，考慮多產線的產能平衡，提升公司訂單交付率、供需平衡、產能均衡，基于產線資源的標準產能排產，提供預排產、期望規劃值與實際值進行對比，符合預期的年度合理布局。中期計劃，依照不同項目的需求進行細化排產，完成項目需求，形成項目生產推移計劃，并結合采購計劃、項目計劃按照月度進行更新。短期計劃指制造分廠以月度生產推移計劃為綱領，結合采購到貨計劃、實際臺位、異常處理等因素進行工位作業計劃的三日滾動更新。

圖2 生產計劃協同管理流程

項目生產推移計劃。在三計劃協同平臺中，以項目計劃為指導，主工序工藝流程為綱領，按照項目建立標準工藝流程，按最小作業單元思路，搭建基于多級結構化工藝，將工藝設計流程與工步關聯關系數據同步至三級計劃系統平臺中。根據項目計劃、項目優先級、產線、關鍵工序、生產節拍等要素建立均衡排產邏輯，確定單項目生產推移計劃，并實現對關鍵工序的預警管理，對生成的生產推移計劃進行拖曳式的快速調整。

生產計劃預警管理。一是制造資源預警。生產部門匯總項目計劃，經資源平衡后，生產周期不足或產線能力不足，系統預警。二是生產進度預警。根據工序報工信息和工藝流程設計直觀反饋生產進度信息，建立生產計劃兌現率、生產均衡率、生產周期統計、生產異常問題等動態預警指標。三是開工點檢預警。分為產線預警和工位預警，產線預警是指提前利用新產品開工點檢會議拉動項目開工準備，利用點檢確認檢查表形式提前識別、判斷新產品生產線是否具備開工條件[3]。工位預警是產線開工后對每個工位對工位“六要素”內容提前模擬仿真運行，提前暴露問題，從而有效的驗證和規范量產前得各種標準的準備情況，對發生的異常進行有效的預防，形成標準化點檢作業模式，實現點檢信息化、過程目視化。

3.3 采購計劃管理協同

在采購計劃管理層面主要基于生產計劃確定大部件需求日期，運行ERP標準MRP功能，基于零部件的采購類型屬性，結合零部件的采購周期和大部件的BOM數據，由ERP系統自動計算出物料需求計劃，包括需要采購零部件物料號、數量、需求日期、需求分廠、需求項目號等明細信息，同時MRP考慮寄售庫存等邏輯。生產計劃變更時，系統結合計劃訂單變更、生產工單等設定的邏輯規則重新運行MRP，更新物料需求計劃。

在采購計劃執行層面主要是以需求部門、采購部門和供應商協同以完成采購計劃執行跟蹤管理。采購計劃通過接口傳輸給供應商協同平臺，讓供應商第一時間內接收到采購計劃信息；采購物流部門基于大部件的需求日期，結合安全庫存、最小經濟批量等因素確認供應商送貨日期，對于未能及時配送的貨物，實現供應商送貨計劃線上預警等。

圖3 物料需求計劃流程

圖4 采購計劃協同管理流程

在采購預警層面重點關注項目計劃，對關鍵配件從研發到交付涉及的技術條件下發、招標結論、采購訂單下達、供應商供貨周期、首件鑒定等重要節點進行監督預警，當項目計劃調整或前期準備工作拖期、設計加改等不確定因素發生，影響采購周期要重點體現，保障采購前期工作完成。

圖5 采購閾值預警示例

4 系統平臺技術要求

三級計劃協同項目系統以ERP為核心系統，并與PDM系統、供應商協同平臺、MES系統、WMS系統等進行集成，通過標準產能平衡平臺進行預排產。技術架構采用微服務架構，實現應用分層、應用組件化以及應用之間松耦合，隨著業務需求變化，系統架構動態擴展和資源動態平衡，保證架構可伸縮性和開放性，滿足用戶量高并發。數據架構采用大數據架構+分布式數據+數據緩存，實現數據讀寫分離和數據并行處理，通過緩存來應對數據大量、頻繁的讀寫操作，靜態數據、頻繁讀取數據采用redis內存緩存機制，保證數據處理的高容錯性、提高可用性、安全性和線性擴展性能。

5 結語

國內乃至國際軌道裝備市場競爭加劇、市場需求產品多樣化以及產品種類日益繁多，企業需具備敏捷生產、快速反應、柔性轉換能力，后期需根據實際情況，不斷更新完善三計劃協同平臺，推進信息化與工業化融合，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，全面提升企業生產、管理和服務的智能化水平。