供稿|陸景榮，杜毅銘

面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論在UOE成品庫的應(yīng)用

供稿|陸景榮，杜毅銘

內(nèi)容導(dǎo)讀

庫存是物流的緩沖器，其受本機(jī)組產(chǎn)量、前后工序匹配和設(shè)備等因素的影響。隨著市場形勢的不斷變化，對(duì)生產(chǎn)管理提出了更高的要求，降低庫存作為一種必然的趨勢日益得到大家的認(rèn)同。但作為重要的生產(chǎn)緩沖器—UOE成品庫究竟維持在怎么樣的范圍才是合理、安全的尚有待研究，文章采用面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論對(duì)UOE成品庫庫存結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，得出UOE成品庫最低安全庫存為4385 t的結(jié)論并對(duì)該庫存的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，為降低UOE庫存進(jìn)行了有益的嘗試并提供了實(shí)踐依據(jù)。

庫存是指企業(yè)所有資源的儲(chǔ)備。傳統(tǒng)上，制造性庫存是指對(duì)公司產(chǎn)品有貢獻(xiàn)或組成產(chǎn)品一部分的物資。制造性庫存一般分為原材料、產(chǎn)成品、備件、低值易耗品以及在制品。在服務(wù)性行業(yè),庫存一般指用于銷售的有形商品以及用于管理的低值易耗品。從生產(chǎn)管理的角度來分析庫存是物流的緩沖器，是生產(chǎn)管理水平的重要指標(biāo)，表觀體現(xiàn)為原庫存及目前物料流入、流出的差異之和，庫存受本機(jī)組產(chǎn)量、前后工序匹配和設(shè)備等因素影響。我們具體分析了UOE成品庫庫存對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)體系的作用與意義。

UOE機(jī)組投產(chǎn)于2008年，是寶鋼股份鋼管事業(yè)部的主要成材機(jī)組。UOE產(chǎn)品主要為管線項(xiàng)目提供大口徑、高品質(zhì)直縫埋弧焊鋼管，由于管線項(xiàng)目大多屬于國家重點(diǎn)工程，管線產(chǎn)品多用來加壓輸送各類流體介質(zhì)，需要用途特殊。用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求極高，一般的管線產(chǎn)品都安排駐廠監(jiān)造進(jìn)行24小時(shí)不間斷產(chǎn)品過程監(jiān)造。UOE成品庫是UOE光管生產(chǎn)和涂層生產(chǎn)的重要緩沖區(qū)，是后續(xù)機(jī)組能連續(xù)、順利生產(chǎn)的保障性庫存存儲(chǔ)區(qū)域。

UOE成品庫存，即指為存放在UOE成品庫內(nèi)的鋼管滾動(dòng)量。主要有以下特點(diǎn)：一方面，其在UOE制管及涂層機(jī)組的生產(chǎn)銜接中起到一個(gè)緩沖作用，可以有效地保證制管及涂層機(jī)組生產(chǎn)的正常運(yùn)行，可見一定量的庫存是必要的；另一方面，它占用企業(yè)的流動(dòng)資金，非但直接導(dǎo)致企業(yè)資金不能投入到新品開發(fā)、新設(shè)備投運(yùn)等增效產(chǎn)業(yè)上，同時(shí)生產(chǎn)節(jié)奏、物料管理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)寶鋼內(nèi)部存在的問題也不易暴露。隨著市場形勢的不斷劣化，對(duì)企業(yè)管理提出了更高的要求。降低庫存作為一種必然的趨勢日益得到大家的認(rèn)同，但作為重要的生產(chǎn)緩沖器—UOE成品庫究竟維持在怎么樣的范圍才是合理、安全得庫存尚有待研究，本文主要討論了該問題。

面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論簡述

將一個(gè)工廠視為一個(gè)漏斗的思想是G..W.Plossl在20世紀(jì)60年代提出的，德國漢諾威大學(xué)的IFA研究所在20世紀(jì)70年代末開發(fā)并發(fā)展了這個(gè)模型，該模型用數(shù)據(jù)和圖形來表示生產(chǎn)流的可能性。

圖1 漏斗原理圖示

漏斗的輸入是顧客需求的訂單，輸出是工廠生產(chǎn)完的產(chǎn)品—加工過的訂單；工廠的生產(chǎn)能力用漏斗的開啟度來表示，正在處理的訂單代表在制品量。生產(chǎn)過程的漏斗模型將每個(gè)工作中心或系統(tǒng)視為一個(gè)漏斗，用流量圖的方式加以描述，該流量圖用圖形和數(shù)值方法表示工作中心在整個(gè)時(shí)間上的輸入和輸出，說明了生產(chǎn)控制中的4個(gè)最重要的參量：庫存、生產(chǎn)周期、利用率和脫期之間的關(guān)系，由此提出了面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論，其特點(diǎn)是面向模型、透明和易于處理。其思想在于通過控制生產(chǎn)生產(chǎn)能力及負(fù)荷限額確定期望的輸入與輸出水平，以實(shí)現(xiàn)每一生產(chǎn)周期的平衡。

面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論正是通過結(jié)合模型，從對(duì)生產(chǎn)過程的分析可得到一系列減少在制品庫存的針對(duì)性措施，改善運(yùn)輸組織、對(duì)庫存進(jìn)行精細(xì)控制、輸入輸出的能力平衡等。該理論提出一個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)最重要的任務(wù)是控制庫存，即平衡好輸入與輸出，然后再使用精確的控制方法減少在制品庫存。

UOE成品庫合理最低庫存計(jì)算

UOE成品庫庫存結(jié)構(gòu)組成

寶鋼對(duì)在制品采用代碼進(jìn)行管理，根據(jù)UOE成品庫內(nèi)材料狀態(tài)的區(qū)分可認(rèn)為實(shí)際合理最低庫存有三部分組成：無效庫存、有效庫存及風(fēng)險(xiǎn)庫存。

圖2 輸入輸出圖

無效庫存是指UOE成品庫內(nèi)存在的但暫時(shí)不能進(jìn)入下一工序的庫存，該無效庫存并非死庫存，由于受各自產(chǎn)生原因的不同在業(yè)務(wù)處理上存在一定的處理周期，處理完又可按正常的材料進(jìn)行生產(chǎn)安排，因而是一滾動(dòng)庫存，此部分庫存對(duì)于實(shí)時(shí)性強(qiáng)的大生產(chǎn)而言，需最大限度減少其發(fā)生量。對(duì)其從材料狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分，可表述如下：

其中式中： 24：L4封鎖，待性能、評(píng)片、工藝臨時(shí)封鎖狀態(tài)為24

39：合同余材、質(zhì)量余材、短尺余材23a：駐廠監(jiān)造留放

通過分析在2008年9-11月內(nèi)無效庫存的變化不大呈平穩(wěn)趨勢，三種材料狀態(tài)的數(shù)量受各自處理周期的限制，通過現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程采取如下措施尚可以進(jìn)一步降低此部分滾動(dòng)量。經(jīng)過對(duì)三種狀態(tài)材料產(chǎn)生原因的調(diào)查分析，制定了降低無效庫存的措施。

1）降低24狀態(tài)材料總量

主要措施：

重新測算工藝時(shí)間及管理時(shí)間，按照測算值定義每一工序的產(chǎn)品加工時(shí)間并累計(jì)出單件產(chǎn)品加工的理論周期，按照理論周期考核現(xiàn)場生產(chǎn)。

合理安排評(píng)片釋放時(shí)間，減少評(píng)片釋放未報(bào)檢量。

2）減少39狀態(tài)余材總量

主要措施：

要求銷售部門及時(shí)下發(fā)后期合同，及時(shí)匹配、轉(zhuǎn)充余材。

不能匹配的余材及時(shí)申報(bào)并跟蹤下發(fā)余材合同。

3）減少23a狀態(tài)即監(jiān)造留放總量

主要措施：

加強(qiáng)監(jiān)造留放的處理周期管理，表觀類留放處理周期低于1周。

加強(qiáng)現(xiàn)場巡檢，減少批量性留放情況產(chǎn)生。

有效庫存 I有效

UOE成品庫內(nèi)有效庫存為庫內(nèi)能夠正常投料至外委涂層的計(jì)劃量。

月份 1月 2月 3月外委涂層計(jì)劃量/t 19150 17628 34284月份 4月 5月 6月外委涂層計(jì)劃量/t 35482 24522 38957月份 7月 總量 日均計(jì)劃量外委涂層計(jì)劃量/t 41622.5 211646 1074.35

按照2009年1 -7月數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)共計(jì)212個(gè)工作日，扣除定檢修和計(jì)劃停機(jī)時(shí)間共15天，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間按照197天計(jì)算，日平均外委量為1074.35 t。

由于外委涂層能力大于UOE機(jī)組的生產(chǎn)能力，涂層機(jī)組停機(jī)待料不可避免，但為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的生產(chǎn)模式，外委涂層機(jī)組在涂層作業(yè)時(shí)采用了集中停、開機(jī)的做法?；诂F(xiàn)有的模式必須評(píng)估UOE機(jī)組產(chǎn)量波動(dòng)對(duì)外委機(jī)組造成的影響。按照風(fēng)險(xiǎn)庫存的概念評(píng)估UOE機(jī)組的生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)引起風(fēng)險(xiǎn)的主要原因。因此風(fēng)險(xiǎn)庫存僅需考慮UOE機(jī)組作業(yè)率的最大極差值即為庫存波動(dòng)的極差，即可視為安全的風(fēng)險(xiǎn)庫存。本文從機(jī)組有效作業(yè)率、設(shè)備故障情況分析風(fēng)險(xiǎn)庫存的存在情況。

表2 UOE精整機(jī)組設(shè)備故障情況統(tǒng)計(jì)（瓶頸工序）

本文按照UOE機(jī)組的有效作業(yè)率估算UOE機(jī)組的生產(chǎn)波動(dòng)情況，極值差異為29.65%。

按照2008年1-7月日歷時(shí)間為212天，累計(jì)計(jì)劃停機(jī)及定檢修時(shí)間15天計(jì)算，平均日產(chǎn)量1086 t。則 I故障為1308.45 t。

即按照UOE機(jī)組2008年1-7月生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行實(shí)績分析風(fēng)險(xiǎn)庫存為1308.45 t。結(jié)合2009年1月-7月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，UOE機(jī)組停機(jī)一天以上的故障共有101次，考慮到個(gè)別月設(shè)備故障的偶然性，扣除最大及最小值故障停機(jī)極差為21.8 h。

檢修引起的周轉(zhuǎn)庫存 I檢修

由于外委涂層機(jī)組產(chǎn)能大于UOE機(jī)組，且外委機(jī)組的檢修時(shí)間及狀態(tài)不受寶鋼控制，故外委涂層機(jī)組的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不予考慮。本文僅考慮UOE機(jī)組檢修對(duì)物流造成的影響。但考慮外委庫存一直維持在18000 t以上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于UOE機(jī)組檢修可能造成的庫存波動(dòng)本文僅考慮UOE機(jī)組檢修對(duì)物流造成的影響。即I檢修=0

則風(fēng)險(xiǎn)庫存為：

I風(fēng)險(xiǎn)=I故障+I檢修=1308.45+0=1308.45（t）

通過以上計(jì)算分析便可得到UOE成品庫內(nèi)合理的最低庫存為：

風(fēng)險(xiǎn)分析

要將UOE庫存合理地控制在4385.8 t，具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，還需滿足如下條件：

⑴不出現(xiàn)批量性監(jiān)造留放管。

⑵所有材料加工生產(chǎn)周期維持在現(xiàn)有水平。

⑶如生產(chǎn)合同短尺范圍較窄，銷售必須下發(fā)足夠的短尺余材現(xiàn)貨合同確保余材及時(shí)準(zhǔn)發(fā)。

⑷現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)格沒有大的變化，月均產(chǎn)量沒有較大波動(dòng)，不考慮長時(shí)間生產(chǎn)單一口徑鋼管。

⑸基于2009年7月前的生產(chǎn)模式，未考慮廠內(nèi)涂層機(jī)組投產(chǎn)后的風(fēng)險(xiǎn)狀況。

結(jié)束語

本文借鑒了面向負(fù)荷的生產(chǎn)控制理論，提出了UOE成品庫合理庫存量控制的計(jì)算方法。計(jì)算了寶鋼現(xiàn)有生產(chǎn)組織模式下UOE成品庫合理的最低庫存為4385.8 t，為寶鋼降低在制品庫存量提供了實(shí)踐依據(jù)。

Applications of Load-Oriented Production Management Theory in the UOE Finished-Parts Storage Seamless Steel Tubes

LU Jing-rong, DU Yi-ming

book=18,ebook=62

寶鋼股份公司制造管理部管線一貫室，上海 200941

陸景榮（1981.02—），工程學(xué)士，助理工程師，2004年6月畢業(yè)于東北大學(xué)，現(xiàn)從事熱軋生產(chǎn)管理工作。

杜毅銘（1975.04—），工程碩士，助理工程師，1975年4月出生，2009年6月畢業(yè)于湖北工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)從事焊管生產(chǎn)管理工作。