工厂建模——生产运作管理、数字化工厂建设的最基础的步骤

要对生产系统进行有效计划和控制，必然要对生产制造系统进行建模。

对生产系统建模，可以按照以下步骤进行：

第一，产品过程。主要是定义供应、生产、需求的全过程。

需要对产品的实现过程进行建模。产品实现过程建模，可以先宏观、再微观的方式展开：

1、宏观建模，可以车间级（生产订单Mo），以比较粗的颗粒度对工厂进行建模，实现车间级的定义从采购入、生产制、成品出的过程。

2、如有必要，生产制可以在车间内，或以工序段、或以关键工序的颗粒度定义车间的制造过程，建立起整个生产过程模型。

第二，业务过程。主要是定义需求模式、供应方式和生产约束。

1、需求模式，或订单式，或是备库式，或是订单和备库混合模式。其中，订单式是ATO、MTO还是ETO。备库式是预测备库，还是补库备货。

2、供应方式，是订单采购，或是备库采购，或是JIT。订单采购中，是否有预测采购，还仅仅是订单采购。

3、生产约束，生产约束类型是比较多的，具体可以做以下细分：

• 齐套。是否需要订单出运齐套、是否需要装配和包装齐套、供应商到料是否需要齐套？
  

• 批量。装配线的经济批量是多少？是否与订单量一致？零件加工的经济批量是多少？供应料的采购是否有最小量？是否有经济批量？是否有运输经济批量？
  

• 产能。装配是否有瓶颈？瓶颈是设备还是人员？零件加工是否有瓶颈？是设备还是人员？是否可以委外？委外与自制相比差价多少？有没有政策限制不能委外？

• 工艺。是否存在工段间、工序间的时间约束？是否存在工序属性的质量等约束？
  

• 换型。同一设备时，不同产品切换大致时间是杜少？同一设备，生产不同工序属性工艺时，是否有切换时间？

第三，单据过程。主要是定义关键单据的流转过程，定义需求与自制件、采购件的逻辑关系。

• 需求单据。预测订单、补库订单和销售订单且相互的冲销关系，建立形成净需求的数据逻辑。

• 供应单据。采购计划、采购订单、送料计划的相互关系。

• 生产单据。委外订单、生产订单以及生产订单转换为委外订单的方式和时机。负荷均衡要求等。

第四，控制过程。主要订单计划和控制的模式，以及实现控制的方法论。

• 定义计划模式。或拉式计划，或推式计划，或推拉结合计划（注：真正的推式计划存在与流程工业中，比如大化工企业，一般都是推式计划：产出取决于物料供应计划，装置需要满产。半成品和成品做缓冲。成品销售必须实现供-产-销的平衡）。

• 定义计划过程。如何形成主需求计划？如何实现交期承诺？是否需要形成主生产计划？如何及在哪里实现MRP？
  

• 定义物料供应模式。能备库的，如何备库。不能备库的，如何实现供应与需求件的批量同步、时间同步。长周期物料如何实现预测采购和分配。定义物料供给方式时，识别出哪些料是常用料，可以实现JIT；哪些料是关键料，可以实现预测备库。

• 定义投料控制模式。哪些车间、哪些工序需要详细排程？哪些车间、哪些工序可以进行顺序排程？哪些车间、哪些工序实现ConWIP就好？

• 定义监控重点和方式。是否需要监控“需求-产出-库存”的匹配度？是否需要监控销售订单的达成状态？是否需要对人力负荷进行监控？是否需要对关键工序的设备进行负荷监控？是否需要监控关键物料的周转率？是否需要监控车间生产计划执行的状态？

工厂建模，是生产运作的基础，更是数字化工厂（未来工厂）建设的基础，但愿更多的人能理解。