文章解说

第2回：用生产排程来改变制造业

生产排程是什么

上回总体的谈了关于工作现场的计划拟定，这一回向您详细介绍一下生产排程以及生产排程软件。

就像上回的文章中所介绍的那样，很多计划手法大致都是“今天做这个和这个，明天做那个和那个”这样，在一定的时间框架中（1周，1日，1小时等的时间段）堆积应该处理的工作（负荷堆积计划）。和这个不一样，生产排程则是“几点几分开始做这个，然后到几点几分为止做那个”这样的，在一个资源上（机械或人等）能同时实行的工作的数或量的范围内将工作排列在时间轴上的方法。所以生产排程也被称作有限能力排程。

而且负荷堆积计划也许出于方便很多时候常把一系列的几个工作看作1个工序。因为1个工序从开始到最后占有1个时间段，所以将工序细分化则全体的前置时间极端的变长根本无法使用。与此相反生产排程基本上是每当利用的资源发生变化时，都看作是独立的工序。

图1 负荷堆积计划与生产排程

一边解决各资源上的不同的批次的工作之间的相互干涉，一边在连续的时间轴上对各工序的工作时间与时间带进行细密的（最小以秒为单位）计算，去除无用的等待时间从而缩短前置时间。这可以称作是生产排程的本质。就是对工厂中的各资源上的工作在时间轴上进行模拟。

可是，使用“生产排程”这个用语时，有时候广义的将负荷堆积手法也包括在内，本稿的“生产排程”只不过是狭义的指在时间轴上排列工作这种手法。请不要误会。

资源甘特图

生产排程的主要表现手段是甘特图。

甘特图是20世纪初期美国的Henry L. Gantt作为项目的进度管理的手段而设计的视觉化工具。横轴是连续的时间轴，工作的开始日期与结束日期使用长条（棒）来显示的图表。

甘特图的横轴根据目的有许多种类。很多时候纵轴是工序（工作），1行上画1根棒。然而生产排程所主要利用的甘特图是被称作“资源甘特图”的图表，不是工序而是机械或人员等的资源作为横轴。因为工厂中的一个资源常被很多的批次按顺序的利用，资源甘特图的特点是1行上按照时间轴的方向排列了很多长条。这样，如果是有限能力则表现出批次之间排他的关系（不会堆积）。

图2 生产排程软件的资源甘特图

“建模”与“规则”是核心

作为生产排程，需要恰当的表现出现实的工厂的工作流程，我们把决定应该如何表现资源或工序的过程称作“建模”。把建模想成是应该在甘特图上最终勾画出什么样的画面也可以。例如，如果工人只要做好事先准备（设置）、制造就会自动进行，就像下图这样建模。

图3 自动制造的建模

建模的结果，为了各批次的每个工序生成无数的“工作（operation）”。资源甘特图的各资源上分派工作的处理称作“排程”。

决定无数的工作在资源甘特图上以什么样的顺序排列的步骤称作“规则”、“逻辑”。根据工厂不同、情况也不相同，所以着实的分析现场和需求组合出恰当的规则尤为重要。例如，如果某个工序中转换工作顺序关系到成本或生产量，就必须合理的控制工作的排列顺序。把常规是计划负责人的头脑中的技术窍门作为客观化的规则来实施。

关于具体的建模的方法和规则下次再向您介绍，首先在这里只要能够理解生产排程的核心“建模”与“规则（逻辑）”就足够了。

这是不是做的太过火了？

“说计算到几点几分几秒？做的太过火了吧。就算制定了这样的计划，现场根本不能执行！”

直感这样想也是情有可原的。实际上运用时应该把计划与执行的不一致作为前提（就因为这样生产排程软件可以输入实绩信息，关于这个下次再谈）。重要的是、尽可能的努力按照计划进行工作，而且至少也应该抱着“如果按照这个计划工作，就能在回答的交货期之内完成”这样的确信。

如果不存在目标与应该履行的计划、工作现场就如五里雾中感到不安，各工序前的未完成品（中间库存）就算堆积成山也想要提前进行工作。或者有可能没有注意到应该优先的工作将其拖后。

有了近似于“理想”的计划，就算没能按部就班的执行、但也能客观的把握现状和“理想”的差异。正因为这样，制造现场才能秩序井然的运作。计划的精度越高就越能带动现场的水平。努力的缩小计划于实绩的差距则是一个明确的目标。不应该找“反正无法执行，不需要高精度的计划”这样的借口。

计划就是这样的。

图4 计划的水平限制现场的水平

也有人会说“数据的设置比较困难、使不了！”。当然，想要得到生产排程的最大成果，需要很详细的建模，准备大量的数据。就算这么说，首先使用简单的建模进行限定的运用，随着技术的向上再逐渐充实数据、或者扩大对象工序，这样就能合理的引进了。

虽说差不多的运用就能获得可观的价值，但是要发挥生产排程的真正价值就需要有气概和不断的努力。生产制造本来不就是这样的嘛。

变动要素与波动

现实的世界中存在着不可避免的各种各样的变动要素或“波动”，不是将生产排程软件算出的“理论上的交货期”原封不动的告诉顾客，大多为了安全起见加上缓冲时间再回答。

主要有以下的突发性的变动要因。发生时一边迅速的更新计划，一边应该注意“可能发生的事情”，应该预先给计划一定程度上的富余。

机械的故障
工人的缺勤
紧急的飞单
资材的进货延迟
外包的交货期逾期

另一方面，以下是从概率上看常发生的波动的主要原因。在计划阶段持有一定程度的时间上的缓冲要将其考虑进去。

根据气温或湿度的工作时间的变化
采购到的原材料的品质良莠不齐
不合格产品的发生
根据人手变化的工作时间

一般产品到完成为止的工序数越多就越容易受到波动的影响，就越需要缓冲和富余。因为变动或波动的程度并不相同，所以根据工厂的不同也许需要不同的缓冲。也有“如果反正需要缓冲，那是不是不用高精度的计划”这样的意见。可这是将为了弥补计划自身低精度的缓冲与，为了吸收变动/波动所不可缺少的缓冲，相混同而造成的误解。不能抹煞高精度计划的意义，正因为精度高，所以加上最小限度的缓冲就可以做好计划。

也没有必要过度的意识变动或波动而变得悲观。在主要涉及因人而产生的变动或波动极端多发的领域的“项目管理”，不在一系列的工序的各阶段加上一定程度的较大的缓冲则不能制定出可达成的计划。可以将各工序的工作时间相对比较安定的计算出来的制造业的情况则要好得多。因为可以抑制各工序间的缓冲，利用生产排程软件制定总前置时间很短的紧凑的计划，回答交货期时则持有一定的富余。当然了，根据工厂不同能做出的计划的紧凑程度也不相同。

在制造业，有时候不得不在瓶颈工序之前的计划阶段就加上一定程度的缓冲，关于这个我们下次再讲。还有关于变动/波动较多的领域（造船、大型装置的制造等）的生产排程软件的活用也会在今后向您介绍。

生产排程软件

因为处理量既庞大又复杂，通常不会手工制定生产日程。常使用被称作“生产排程软件（Production scheduler）”的电脑软件。

顺便说一下，近来好像到处都出现"APS（Advanced Planning and Scheduling）"这个美国制造的3个字母。这个词本来的语言色彩是指由生产计划（Planning）与制造计划（Scheduling）组合的高等的技术，我想这个词更从实现制造业的远大理想目标中得到了一些灵感。可是现实中、很多时候都只不过把其作为市场营销方面的用语置换，把理想矮小化实在是令人惋惜（虽然是世上常见到的现象）。而且我个人不太喜欢像“Advanced”这种含糊的放烟雾似的词汇，所以本稿称其为“生产排程软件”。

而且，在美国“APS”有时多指根据MRP的计算结果调整负荷引导出可以实行的模块，所以应该考虑到这与从一开始就以有限能力计算的日本的“生产排程软件”不同。1990年美国也有很多生产排程软件的软件包销售，基本上都被ERP厂商收购，被定位为MRP的子模块。所以没有什么单体产品的生产排程软件。

反之，不知道为什么因为日本没有那样的经历，所以日本的生产排程软件一直独自的进化，从功能上看也应该是世界顶级水平。可能是因为一直都时时刻刻对应着卓越的日本制造业的高水准的需求吧。

日本产的生产排程软件不仅仅是自动排程，为了人工操作手工修改的功能（用户界面）非常充实也是其很大的特色。与曾经从写作的纸与笔转变到打字机一样，在日本，手工制作的甘特图变成电脑制作，更发展为自动化，浓厚的展示了实际的业务负责人从下至上的想法。就是说作为“计划负责人的道具”发展起来的。在美国都是使用主机系统（大多是MRP）来决定计划然后以从上到下的方式单方面的执行不一样，这也直截了当地反映了重视现场、进行自律的改善与努力的日本制造业的文化，也是非常耐人寻味的地方。

频繁的日程重排

利用生产排程软件的1个优点是可以频繁的“重新排程（重排）”。就是说添加了新的或者变更了信息后可以不计其数的在短时间内重复更新计划。

手工作业拟定计划时，信息量/处理量过份庞大。当先前所说的各种各样的变动要素发生时，根本不可能及时地恰当的进行对应。大多数都是委任现场对应、所以造成计划与现场不一致，变得轻视计划。那样的话计划也就失去其价值，只不过退缩成“大概目标”。所回答的交货期也将失去证据，从而造成混乱。

根据变动、进行重排、向现场迅速提供可能实行的新计划，如能使制造现场与计划负责人之间的信赖关系进入好的循环，就不会被混乱所左右、从而能够打造出一心一意进行生产制造的工厂。

生产排程软件以什么为目标

到底使用生产排程软件的目标什么呢。只是为了减轻计划负责人的业务负担吗？确实是如果有了富余，就可以专心从事现场、资源采购、营业等各部门之间的人为的调整工作等、这些本来应该专注高等的工作，但可能也会被评价说投资对效果不明显。如果是实用水准的生产排程软件（软件包）需要数百万日元，为了高效的运用而构筑系统则要超过1000万日元。而且，整理准备数据所费劳力也不在少数吧。

生产排程软件的直接效果是尽可能的缩短从采购资材到发货为止的前置时间（总时间）。对于很多制造来说缩短前置时间是很大的目标，特别对多品种少量生产的制造业来说，可以说是非常重要、但难以达成的热切希望。

消灭无用的滞留库存
没有必要为了赶上发货期提前制作，这样就可以减少资材、未完成品、产品的库存。减少了无用的资产所以现金流可以得到大幅度的改善。
可以对应顾客的短交期要求
根据行业不同、有的甚至成为核心竞争力，订货的前置时间缩短是与其他对手竞争的重要因素。
能够以理论的根据做交货期回答
生产排程软件的回答交货期是模拟演示的结果，如果根据计划进行工作就定能按期完成。对于确立工厂内的秩序也给予一定的效果。对于很多工厂、实际上这也被看作是有价值的效果。
实现可视化
参照甘特图就能对工厂中发生的状况一目了然。
不全委任工作现场
在工作现场做局部的判断，对全体来说未必是好的。不是什么都盲目的依靠“现场判断”，正确的划分界线很重要。
井然有序的制造现场
前面说的那样因为滞留库存减少，各工序前堆积如山的未完成品也会减少。
依靠个人的能力的技术与经验
计划负责任的技术经验作为建模或规则进行客观化。更换负责人、急病、退职的时候也不必感到惊慌。

规则中浓缩了技术经验，这样“一个命令”就可以多次的迅速的得到高品质的计划，这也是使用生产排程软件的优点。例如，极力减少瓶颈工序的更换、最大限度的制定可以活用的无休计划、可以提高工厂全体的生产量。（也称作“TOC排程”）。手工作业的计划拟定如果变动因素发生时、不付出过剩的未完成品库存或交货期逾期等牺牲是无法对应的吧。

当然了，也不仅仅是引进生产排程软件就能实现这些。不只是恰当的构思/制作全体系统，也需要有关人员持久地努力。可是这至少是，生产排程软件所瞄准的效果，不使用生产排程软件想要达成是非常困难的。生产排程软件的“运用循环”正是的转动起来时，其震撼力定是惊人的。