生产参数的革命：没有经济性的数据不是好数据

小编版权申明

本文摘自《智能制造：未来工业模式和业态的颠覆与重构》，奥拓·布劳克曼著，机械工业出版社

流程以及对应产生的生产参数会让企业管理进入另一个境界。认识新的定义和规则，可以用另一种视角观察整个企业，另一种视角代表着不再用看不见的数据如销售利润或者成本参数，而是用看得见并且可以测量的参数，如运行时间、等待时间、停泊时间等，这些数据也是每一名企业员工的责任。

图1显示了一个订单的运作。运行时间的准确定义根据不同的对象可以是不同的，如开始点可以是询价、收到订单、将订单输入到ERP系统中、在ERP系统中确认订单、登记工人开始第一步生产等，而结束则可以是发货或者是等收到余款，一切都要根据看待这个问题的具体员工（Brauckmann，2004）。在图1中我们假设这个订单只需要3个步骤就可以完成。

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图1VDMA66412号标准文件的指标

当订单被确定，并且相应的生产工具已经为生产所预定，则这个时间段被称作登记时间（AZ）。在登记时间内还会具体分为装配机器时间、修理时间、等待时间、拆卸机器时间以及最重要的主要使用时间。

所有在生产时间之间的，没有在生产的等待和停泊时间在图1中被称为停泊时间。

抛开每个相应的订单状态，成本曲线是随着时间的增加而增加的。所以总成本是跟时间相关的：订单运行时间越长，这个订单的整体成本也就越高。理论上经济性最高的情况是当订单运行时间完全由生产时间（主要使用时间，HNZ）组成时。根据大量的研究以及本身经历的很多价值流分析来看，使价值升高的生产时间（HNZ）通常少于整个运行时间的5%，甚至有时会低于0.5%。所以产生价值的生产时间占整个运行时间的比例成为可以有效计算经济性的数据。一个不含低效率的等待和停泊时间的运行时间将是我们的终极目标。

图1显示了关于运行时间的数据，同时也是经济性的数据。这样的数据格式是由VDMA2009年出版的66412号标准文件定义的：

占用率：占用率指的是在整个运行时间中机器被占用的比率。“占用率是指所有相关的工作步骤中机器的占用情况跟整个订单运行时间的比率。它是针对流程密度的一个指标，同时也可以看出整个运行中生产的情况，以及等待和停泊时间。”（VDMA66412，2009）占用率为1代表着完全不中断的生产。占用率越低，表示等待和停泊时间越长，生产效率越低。对占用率影响最大的是资源的可用性，所以占用率也是资源可用性的参数之一。

利用率：“利用率指的是主要使用时间在整个运行时间内占的比率，也是机器生产效率的指标之一。”（VDMA66412，2009）一般情况下利用率代表着：在计划安排时间内，机器应该被充分地利用。跟传统的机器使用情况统计不同，计划外的机器闲置情况不会被统计在内，这个指标仅仅基于订单计划的运行时间，而非班次时间。

流程率：用来统计运行时间的经济性参数是流程率。流程率等于1表示整个运行时间内没有任何计划外的等待和停泊时间，同时也没有任何质量损失。“流程率是一个经济性指标，形容了生产的效率。一个较低的流程率表示在整个订单运行时间内还有很多不产生附加价值的时间部分。”（VDMA66412，2009）其公式表示为HNZ（主要使用时间）除以运行时间。这个数据一般用在整体成本分析。流程率是占用率、利用率以及质量率相乘的结果。

质量率：质量率是生产的良品数量和主要使用时间的比率。它们之间的差是由维修时间、重新加工、次品和挑选等造成的。

VDMA流程数据是VDMA在2009年公布的66412号标准文件，里面还定义了其他的流程数据如交货信誉、准时信誉、质量、装配率、效率、到达客户时间等。

利润总额每时间单位作为统计数据

先看一个简单的计算案例：一家企业有200名员工，平均每年的销售额是3000万欧元。假设这其中平均60%是创造的价值，也就是每年1800万欧元，每个月150万欧元。这一块的成本是企业需要通过生产订单来覆盖的。换句话说，企业需要至少有这么高的边际收益（平均分散在每个月的订单总额上），才不会亏损。运行时间在经济性上的成功就是边际收益，也就是将订单所产生的成本去掉之后，企业所留下的收益。作为经济性的统计之一，可以将边际收益/运行时间算出来（见图2）。

图片6.png 图2生产经济性指标

图2显示了一个月总订单的最少边际收益，也就是150万欧元。如果这个总额需要30天来赚得，也就表示每天需要5万欧元。如果可以通过缩短运行时间将这个边际收益在20天或者甚至10天来赚到的话，那么剩下的时间就可以用来产生更多的附加价值了。那么每天的经济性就会由5万欧元上升到7.5万欧元甚至是15万欧元。

这个案例表明了运行时间对于经济性产生的极为重要的作用。在整个成本运算系统里，没有任何其他因素对于经济性有如此重要的作用了。与此同时，除了运行时间的边际收益，还有一个很有意义的数据可以用来计算或者比较经济性，而它也同时为员工提供了可比较的参数。

数据作为员工的操作目标

对于经济性的提高，会有这样的疑问：如何在更短的时间内生产出同样的产品？或者是这样的疑问：如何避免订单运行时间里的浪费？针对这些问题，员工以及对应的流程负责人会有相对的具体操作方面的要求产生。

在传统管理中，运行时间是没有负责人的。交货期安排负责人会按照某一种合理的规则来安排订单的运行顺序；机器负责人会按照自己的计划来装配机器；生产经理会计划出他认为最合理的机器占用安排；而叉车驾驶员会继续行驶他的路线图；在ERP系统中解除锁定订单的前提是材料齐全，也要通过仓库负责人或者采购人员来进行；在生产任务开始之后，解除锁定订单要经过质量监管部门的初始样品检测；在表面处理环节时，处理的顺序是水池摆放的顺序；而淬火车间则会将一些类似种类的产品归类一起送入熔炉；发货负责人会跟运输商制定一个每周的取货计划。当然每个人的出发点都是为了企业的利益，但是客户跟企业却不是朋友的关系。

在将操作要求所需要的时间分解的时候会一下子产生一些生产循环中的操作参数。上文提到的那些关于订单运作的数据，如针对资源可调度性的占用率、针对生产效率的利用率以及针对合格件占生产总量比率的质量率，对于员工来说都是“可行”的。下面举几个例子。

员工自己可以影响到机器的工作效率。可以影响的方面包括技术故障、保养问题、短时间停产等。现场员工在这时有多种可以介入的可能：细心工作、保养以及清洁等。许多企业如今在实践中已经引入了不同的措施，如六十秒即时换模（SMED，SingleMinuteExchangeofDie）或全面生产管理（TPM，TotalProductiveMaintenance）。

在订单开始时，员工应该可以确保资源的可调度性。但是随着流程复杂性的增加，缺少某一种材料（原材料、工具、人力等）的风险会大幅度增加。所以员工应该在这之前就确保所需要的材料都是有现货的。现代化的MES可以及时提供员工的排班情况（上班、培训、休假等），还有原材料、测量仪器、工具等所有材料的仓库状态。也许机器的操作工也有叉车的驾照可以自己将原材料搬到机器边上，或者装配工有起重机的驾照可以将工具直接装配起来。如果是小组工作的话，制造工具、维护以及内部物流都应该属于小组的任务范围。这样一来，生产经理就可以通过采购人员直接在供应商那里催讨材料而不需要再走弯路了。

员工可以通过一些措施，如在线质量监控、工人在线检查或者流程操作数据统计来减少质检方面的成本（如挑选次品、再加工、报废等）。

订单效率指数（OrderEfficiencyIndex）

实际的订单运行时间是由不同的时间部分组成的，而对于这些单独的部分都有各自的造成原因。

例如，图3显示了一个订单运行时间的记录，可以通过现代化的MES来实现。在图3中列举了一些可能会造成低效率的等待和停泊时间的原因。计算延长的运行时间的基准点是订单生产时间，是由不同的生产步骤所需要的时间累计叠加起来的。运行时间在实际中则是计划生产时间（Te+Tr，机械加工时间和设置时间）的几何倍数。延长的运行时间只能通过订单效率指数，也就是占用率、利用率以及质量率相乘的结果来表示。

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