MTO下，企業如何排產與監控
01
序
對于采用MTO（面對訂單的生產）方式組織生產的企業來說，雖然總體上可以用順序計劃的方式進行了排產，但是還需要確定三個要素，才能有效的做好排產計劃，以及對生產進度的監控工作。
要素一：基于訂單的需求數量和交付期，如何確定產能是否滿足。
要素二：生產周期的計算，能否準時交付。
要素三：投料時間點及投料數量（要考慮料廢）。
采用通常的精益生產方式是很難確定這三個要素的。畢竟，精益生產往往適用于多品種小批量的可重復生產，即MTS（面向庫存的生產）方式。
02
嚴酷的MTO場景
MTO的場景要比MTS嚴酷的多，雖然生產設備不會發生大的變化。
但是不同的訂單要求的工藝路徑、加工量都會變化，再加上有的顧客還會提出新的設計要求，這就讓生產系統的變量極大。
雖然有些排產軟件（APS）號稱能夠很好地解決這個問題，但是這些軟件依然要依賴準確的物料BOM和工藝路線數據，如果企業能夠及時提供這些數據，APS將會大顯身手，如果不能，就不要望梅止渴了。
有沒有更合理（不是說企業現行的方法就不合理）、且簡單的方法來對MTO方式進行排產呢？肯定有，關鍵是能否有效處理前面提到三個要素。
03
從節拍到瓶頸CT
當企業達到較高的精益水平后，就會設定節拍來組織生產過程，那么：
所需產能=節拍時間*訂單數量
生產周期=節拍時間*工序數量*中間在制品數量
投料時間=交付時間—生產周期
一切的數據都如此簡單，難怪內行人都將“節拍”作為生產管理的核心基準。
在MTO場景下（工藝路徑、加工時間不穩定），節拍是很難保證的事情（可以計算出來，但是很難執行）。因此，需要找一個“節拍”的替代基準，來規劃排產計劃。
無論工藝路徑和加工時間如何變化，一件產品的加工過程中，總會有一道工序是速度最慢的，這就是“瓶頸”工序。能否將瓶頸工序的CT（產距時間）當作基準呢？
我用電子表格模擬過（很簡單），假如產品需要經過五道工序生產，在MTO的情況下（空線），生產到第六件產品的時候，生產周期=5（道工序）*瓶頸CT。
結論是：能用瓶頸CT作為基準。
04
基于瓶頸與原料供應進行粗能力評審
某客戶在本月1號，給企業下達了訂單，要求本月10號交付100件產品。企業首先要識別自己能否按期交付，這個判斷不需要太精確，稱之為“粗能力評審”，方法是：
1、工藝：對訂單的產品，規劃工藝路徑。
2、瓶頸：通過經驗或初步的工藝測算，找到瓶頸工序，確定瓶頸的CT。
3、負荷：查看現有產品在瓶頸工序上的生產負荷（當前生產任務安排），見下圖：
從圖上可以看出，瓶頸工序在3號還未排滿，這樣就可以從3號安排新接訂單的生產。
4、粗能力評審：新訂單的瓶頸是工序3，CT是3分鐘，那么完成100件則需要：
3*100=300分鐘=5小時=0.7個工作日
而排產日期到交付日期則有7天多，肯定（不一定吧）可以按期交付，那么，這個訂單可以接。等等，忘了什么？
5、原料供應：是不是忘了有沒有原材料？如果有足夠的原料，那就沒問題了。
如果沒有原料，從1號下采購訂單，如果能在3號投產前到貨的話，前面的粗能力評審就沒有問題，如果超過3號到貨，那么生產時間還要后移才對。
6、評審結果：粗能力評審需要考慮瓶頸負荷與原料可得性，要按最差的數據來疊加。
7、適用場景：粗能力評審只適用于“合同評審”階段，具體的排產計劃，是另外一回事。
05
排產前先規劃好物流方法和中間在制數量
千萬要記住，實際的生產周期要比粗能力評審的時間長，這是因為中間在制品更多、工序更多的緣故。
因此，實際排產前，一定要先規劃物流方法，以確定全部的中間在制品，見下圖：
為了保證所有工序都能夠連續加工，除了本工序正在加工的一件產品外，處于物流轉運中的物料至少有一件（一個流）。
同時，因為工序3是瓶頸，為了讓它滿負荷生產，在它的前面設置了3件“物料緩沖”。因此，所有的中間在制品是13個。這是最少的中間在制品數量了。
如果物流水平不夠，需要多件轉序，那么中間在制品的數量要更多。
補充1：關于瓶頸前為什么設置“庫存緩沖”，請學習TOC（約束理論）的DBR模型。
補充2：這3個物料緩沖是怎樣準備出來的呢？因為工序3是瓶頸，剛開始投產的時候，讓前面工序滿負荷生產，就自然而然的在瓶頸前積累出多余的緩沖了。
之后，就需要根據瓶頸的CT，同步投料。
06
計算名義上生產周期
瓶頸CT為3分鐘，一共5道工序，共有13件中間在制品，所以，生產周期為：
3*5*13=195分鐘
這是單件產品的生產周期，顧客要100件，總生產周期是多少？
小心，不要計算錯誤了，
總周期=195+（100—1）*3=492分鐘=8.2小時=1.1個工作日
07
基于過程波動，增加時間緩沖
實際生產過程不會一帆風順的，人員操作、設備運行、物料轉運等環節都會出現各種異常和波動，因此，基于計算出來的“名義生產周期”，必須額外增加一部分時間，用來消化這些異常波動。
額外增加的“時間緩沖”可以基于經驗來設定，也可以基于OEE來設定（如果企業有這個真實的數據）。
一般來說，至少要增加一倍的時間，這意味著“預計的生產周期”中，一半的時間用于消化異常（延長一倍，已經是很高的基礎管理水平了）。這樣，預計的生產周期是：492分鐘*2=2.2個工作日
08
確定原料投料時間和數量
從原材料庫投料的時間是交付期前的2.2個工作日，就算3天吧。所以原材料必須在6號（顧客10號要貨）前進入原料庫。
如果已經有了足夠的原料，要不要立刻就投料生產呢，最好不要，先看看有沒有更緊急的訂單吧，既然此訂單能夠保證按期交付，何必將產能提前占用呢。
當然，企業想提前投料也可以，但一定要保證此訂單完工前，不要在相同的設備上投入另外一個訂單的物料，以保證占用現場面積最小、不錯料、不混料。
此訂單的物料不要一次性都投入，要按著物流的頻次來分批投入。基于質量上的考慮，至少要分為三個類型：
1、先投入一個小數量：一是積累瓶頸前的物料緩沖。二是恢復或優化一下該訂單產品的質量保證能力。
2、按瓶頸CT，連續投入大部分原料：這些原料，就按設定好的質量能力、物流周轉方法來生產就可以了。
3、尾料投入：兩個原因要注意尾料部分，一是中間在制品要遞次完工。二是要基于前面生產的質量報廢來追加投料。
09
設定不等分的綠黃紅三色區，監控訂單進度
現在排產的所有計劃性工作已經完成，在生產中還需要對進度進行監控，以避免過程的意外而影響準時交付。監控的工作很繁瑣，能否簡化呢？
將預計的生產周期分為三部分，名義周期時間為綠色，額外增加的時間緩沖等分為黃、紅兩色，如圖：
按照訂單產品的入成品庫時間，基于顏色區域來監控進度，如果在綠區時間入成品庫，這是完美的過程。
如果到了黃區時間還未入庫，生產調度就要向前排查，看看哪里出現的異常，并預估剩余時間，看看是否需要加快速度。
如果進入紅區時間還未入庫，則必須提高物料流動速度，并安排加班，或增加設備來加速了。
用三色監控進度的細節還有很多，篇幅有限，總不能窮盡各種可能性。
10
相對復雜的排產與監控
前面的事例是最簡單的生產模式，大多數企業的生產要更加復雜，如下圖：
自制件加上外購件組裝生產，公司級的計劃人員要基于兩個時間點來制定排產計劃，并監控生產進度：一是交付時間、二是零部件的齊套時間。
公司制定計劃后，由各個車間的進度管理人員，分別基于各自的時間緩沖來監控自己的進度。這樣，就形成了統一規則下排產和進度監控層級管理。
11
總結
前文的所有數據，只是為了說明邏輯算法。具體使用，請按企業的實際數據計算。
MTO情況下，排產及監控的主要步驟是：
1、 基于瓶頸當前的負荷與原料供應進行粗能力評審
2、 設定工序間的物流方法，確定中間在制品
3、 計算名義上的生產周期
4、 基于過程異常及波動，增加時間緩沖。
5、 確定原料投料時間、投料數量（質量報廢）
6、 設定不等分的綠黃紅三色時間區，監控生產進度
7、 復雜場景下的排產與監控