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制造業ERP的核心 - BOMP

Ccoffee
2012年4月3日 10:46 本文熱度 6592

BOMBill Of Materials)中文為“材料清單”,一般皆以樹狀結構表達,以父階和子階串接而成,重點為表達成品,半成品,材料組成和用量關系,以提供物料需求,領料需求,材料成本使用,此為20多年前傳統MRP系統之核心,在當時硬件環境為CPU=286HD=20MRam=1M,應也只能做到物料計算功能。若以20年后的現今硬件環境快速成長,配合制造業環境快速的變化,BOM架構應將原有缺少之“產能”所需數據加入,使制造業插單,生產?常時亦能由計算機同時處理”產能”和”物料”,減輕生管人工排程負荷。


制造業導入ERP系統后,因傳統ERP只有物料之BOM,表達的只有用料關系,其它非用料關系數據需另外建文件,記錄各成品加工制程,工時,各制程使用機臺設備,換線工時,替代機臺,…等數據,以提供生管人工排程時參考,較嚴重者,此數據無任何書面紀錄,全部儲存在人腦內,造成生產難以管理,此部份亦顯示目前物料BOM架構之不足。


”方法”會因時間和地點而不同,BOM為國外早期之方法,時間的改變,國內制造業之規模和訂單?動之頻繁,不同于國外,若以工業工程角度〔There is always a better way〕將產能和物料同時規?BOM內則將樹狀結構更改為〔三層式結構〕成品,半成品,材料,我們稱為BOMPBill Of Materials & Processes)。


第一層 成品:紀錄版本。


第二層 半成品(制程):完成成品所需制程,各制程工時,各制程間之先后關系(同時開始,完成后開始,同時完成)和間隔時間。


第三層 材料:各半成品(制程)所需材料,用量,舊料,代用料。


第一層和第二層(成品,半成品)依計?性成品或已接訂單之成品,以有限產能自動排程提供業務部門”出貨計?”,生產部門”生產計?”,物管部門”物料需求”,此為產能模擬。


第二層和第三層(半成品,材料)已排出之各半成品有限產能之上線日期時間,計算各半成品所需材料做物料需求計算,此為物料模擬。


BOM變更為BOMP可獲得以下功能:


1.半成品之材料可設或不設定,故可將不需用到材料之制程納入,如測試,機械加工,搬運等,則不但符合用料多之電子裝配業,亦可適合用料少但制程多之階機械加工行業。


2.各制程間之先后關系,可使單項制程?動時,依然保持其各制程間關系,使所有制程可依有限產能自動重排,排出各制程上線日期及各成品完成日期。


3.物料需求時因只依半成品之用料計算,一則計算快速,一則可處理舊料用完自動請?新料和代用料之計算。


4.物料需求時因已有制程上線日期,可準確計算材料之交貨日期以達到(JT)。


5.相關技術數據計算機化,不需另外建檔,使后續生管,物管,生產不須靠人工操作體現現有BOM不足。


制造業?_發到能正式生產固然是一項重大成就,但以現今不斷在變的環境,正式生產才是問題的開始,ECN變更則BOM架構也需要能區分3種狀態:修改中版本,使用中版本,和歷史版本,?K能做ECN核準功能,以使ECN作業亦能納入ERP系統。


 


制造業ERP的總管(一) 生管


 


制造業的管理每天面對很大的?S房,很多的機器,很多的人員,很多的物料,很多的訂單,很多的?常,為了出貨,就必須開很多的會議,同樣的問題每次重復出現,處在如此的狀況,很難理出個頭緒,如何將復雜的制造業管理單純化,減少開會次數,準時出貨,降低庫存成本,提高產能,和生管有很大的關系。


對已導入ERP之制造業依然有兩種不正常狀況:一、業務詢問生產部門何時可出貨,詢問采?材料何時到,但結果是問任何一個部門皆無法得到肯定的答案。二、業務插單時就算生管將新訂單排入,但對于其它訂單可能受到的影響卻不容易正確的掌握。


如果分析影響出貨的部門應有“業務”“生管”“生產”“物管”等四個部門,也就是參與產銷會議的主要部門,業務負責接單,生產負責制造,物管負責材料供應,生管則負責承接業務訂單,規?生產和物管之工作。換句話說接單到出貨影響因素:生產(產能)和物管(物料)若皆由生管規?控制,生產和物管依計?執行且回報,不自行決定生產那些訂單和采?那些材料,在制造業管理上就一定可以單純化,因為只需管好生管的少數人員即可,比需管理好所有的物管和生產人員要容易的多。


庫孢^多或缺料:常聽制造業說“我們的問題在庫存過多和缺料,排程不是問題”,材料太早買進就是庫存過多,太晚則是缺料,兩者有一個共通點,就是計算機未提供材料使用時間(生產上線時間),也就是無法達到JIT,若ERP系統含有“產能”,排出生產上線日期,則采?單上之材料交貨日期依生產上線日計算,可避免庫存過多及缺料。


產能和物料何者先考慮:生管接到業務訂單決定出貨日期考慮因素為“產能”和“物料”,產能=制程,物料=材料,制程不見得需用到材料,材料則必須有制程。至于先買材料后排程,或先排程后買材料的問題,可以一個簡單的例子?f明。假設將飛機視為產能,飛機上供應之餐點為材料,應先買大量的餐點才排班機時刻表,或先排班機時刻表,再依時刻表決定餐點交貨數量和日期?若以前者之方式,因飛機(產能)是有限的,則將造成餐點過多(即庫存過多)之現象,后者則明顯可以避免此問題,使剩余的餐點減少(即降低庫存)。因此先排程后再展開物料需求,則材料進料日依上線日計算,可有效降低庫存,達成JIT?K減少缺料狀況。先考慮“產能”排出生產計?不需額外付費,但是先考慮“物料”下采?單可能要付出許多庫存積壓的成本。


生產/物料計?:制造業在“多”“雜” “快”“變”的環境下,若能有計?性的運作,對問題的處理可有較充裕的時間,各部門運作依計?能獲取較高之協調性,同時可符合PDCA原則,提供下列方式參考:


季計?:業務提供長期Forecast約(6個月),其準確度為50%,入排程展開各制令上線日期,物料需求計算3個月以上交期長之物料,雖說業務提供之Forecast不準,但仍比由采?預估?淼脺剩居媱?排定后可提供:產能長期預估,未?砥款i之設備及需求,業務接單之飽和度。


月計?:確認訂單或計?性訂單,其準確度為80%,入排程后截取一個月內,計算所需之中交期材料。月計?可提供:業務之當月出貨計?,生產部門加班計?,委外加工商之產能計?P


周計?:已確認訂單,其準確度為90-100%,可截取一周內之制令?K計算所需之短交期材料,因已有先前之長中期物料計?,在周計?時之缺料狀況可大幅降低。周計?可提供:生產線該周生產計?,采?跟催計?,模具生產設備維護計?,倉庫供料計?KCX


插單/模擬:“插單”功能所需提供之資?,一、是否能符合此訂單客戶要求之交貨日,若不能則是何時?二、顯示此插單將影響原先已計劃生產之訂單及差?,以供業務主管決定是否插單,而非生管決定。三、插單可能為未確定訂單,插單計?打印后需能還原至原生產計?,此稱為“插單模擬”。


易于掌控之界面(甘特圖):生管需掌控資?含-訂單,制令,交貨日期,開工日期,進料日期,生產數,完成數,預計/?際…等,以文字和數字表達,無法立即顯示管制重點。透過“甘特圖”及彩色圖形顯示各種運作狀況,可使復雜之資料一目了然。


交叉模擬:指的是“產能模擬”和“物料模擬”之相互模擬,使“產能”和“物料”同時配合,以符合客戶訂單之交貨日期。產能模擬先以客戶希望之交貨日期排出生產計?,考慮的是現有生產設備,工作時間,各制程工時…等有限產能因素。物料模擬則以指定日期范圍展出生產計?,依各制程上線時間,考慮所需物料之?S商交貨前置,請?前置,進料檢驗前置。若材料進料日無法配合生產上線日,則物料模擬傳回?聿患爸M料日,排程模擬視情況依進料日重排,以符合“產能”,”物料“及交貨日期。


以上為已含“生管”功能之制造業ERP系統,將復雜的產能和物料運作全部納入計算機系統,可提供各種?常狀況之快速仿真,使制造業之各部門藉由計算機資?采取必要對策,預防問題的發生,因此能夠掌控生管便能掌控全?S


 


制造業ERP的主角 生產


 


生產部門是制造業最大的部門,制造業ERP未將生產部門納入系統運作就好比買賣業ERP未將庫存納入運作同樣的不可思議。財務人員專業在規?帳務運作,但遇到規?生產部門運作,則不知?暮沃鄭I工程人員專業在規?生產技術,同樣對財務運作亦是其弱點。財務運作和生產夾g一個屬商,一個屬工,兩者為不同的專業領域,必須兩者相互配合,?K輔以資?技術的應用,才能將?a制造業ERP系統的不足,解決制造業的問題。許多人看生產部門,總覺得很復雜,不同產品應有不同的生產系統,若以工業工程角度?硭伎跡玚t不同的生產管理還是可以萬流歸宗,化繁為簡。


生產資源-許多人將委外加工商視為不同的控制方式,但若以影響出貨日期?砜矗餳庸ど桃鄳瞧渲兄唬溥\作依然有用料、作業時間,差別在于有應付加工費,其制程工時之計算不同,故應將委外加工商視為生產資源。除了委外加工商,生產資源尚包含:機器、生產線、作業人員、模具、測試儀器、治具、運輸工具、生產空間….等。企業內不同的生產資源有不同的資源數量,機器有幾部?生產線有幾條?作業人員有多少?模具有幾付?測試儀器有幾臺?運輸工具有幾部?生產空間有多大(電鍍槽、Burn-in空間…)?除了數量外,亦有不同的工作時間、不同的加班時間、不同的加班費用。


制程數據-各制程有標準工時(標準工時是不斷修正后之工時)、每個制程開始生產前則有換線工時(Setup time)、每次生產可能會有大于1的加工批量、主要和次要可替代的生產資源、標準工時會因新手作業而不同。將企業內之生產資源數據導入計算機,后續之生產計?就有足夠資?讓計算機發揮人工智能功能。


?常狀況-排出生產計劃才是問題的開始,必須能由計算機繼續自動的處理生產部門的?常狀況,才符合制造業的?際需求,客戶訂單之?動、數量更改、取消、插單,生產部門的機器故障、材料短缺、生產進度延遲…等,當狀況發生時,給予一個參數,系統自動重排生產計劃,?K顯示交期受影響之訂單數據。


產能平衡-生產計劃除了?M足客戶出貨外,能發揮生產部門之最大產能,提高稼動率,亦是降低生產成本的方法。由基本數據設定各生產資源替代性,系統應能根據各生產資源目前分配工時,自動調整各制程所使用生產資源,以求發揮最大產能,縮短訂單出貨日期。


生產回報-生產部門依生產計劃執行生產工作,完成之工作亦須依各企業規定,定時回報當時完成數量、不良數、不良原因、停機原因、耗用工時,以供系統更新最新生產進度,材料扣料數、半成品產生數量,提供生管最新之生產計劃、業務出貨進度,更可作為生產管理之績效分析評比及提供成本會計所需數據。


回報方式-生產現場通常環境較為復雜,需提供不同之回報輸入方式:KeyboardBarcode Scanner,盤點機,觸控屏幕…等。


績效分析-藉由生產回報數據之輸入,提供生產管理之各項統計報表:訂單達標率,制令達標率,停機原因排行榜,不良原因排行榜,生產效率分析,生產設備績效分析,生產工時分析,生產數量分析,不良品分析。


生產管理納入制造業ERP系統,將使復雜的生產部門藉由計劃、執行、回報,反應各種?常狀況,由計算機自動處理,?K顯示最新的正確資?,除了可使生產管理透明化外,在狀況發生時可預知未?砜贍墚a生的問題,使管理階層能有較多的時間事先預防和處理,降低企業額外的成本。


 


制造業ERP的后勤 物管


 


物料部門包含的應有采購和倉管,采購通常為花錢最多的部門(材料應付帳款),倉庫則為資產最多的部門(成品、半成品、材料)。采購工作主要在于找供應商,議價,催料,整理應付帳。倉管負責保管物料資產、控制物料進出。兩者之工作應配合生管所排定之生產計劃執行,而非根據經驗法則辦事,例如采購只憑過去經驗購料、倉庫供料告知生產線工作項目。


導入制造業ERP對物管部門而言,最重要的莫過于降低庫存,且又能符合客戶訂單交貨期短之需求。主要分為兩個階段:接到訂單前和接到訂單后,接單前為業務和生產管理之計劃性作業,此部分在之前已討論過。接單后作業主要的因素在于需求數、主倉庫存數、生產在制數(WIP)及材料、供應商交貨條件、用料變更。]





計劃性備料-根據業務Forecast(含客戶之預計訂單),產生長期之生產計劃及A級材料之請購,在材料和生產納入計劃執行后,產生完工入庫或未完工在制,可使客戶正式下訂單時縮短交貨日期。


代用料&舊料-代用料(至少5項)為共享性材料,舊料為庫存用完不再使用材料,兩者在物料需求時若庫存數 + 在途數 + 待驗數 > 需求數時不需購買主料。]


需求數-根據生產制令展開,而非根據訂單,兩者之差異在于依訂單數據計算材料進料時間不正確,且后端包裝材料過早進料,鎖訂單 料在訂單變動挪料時須大量人工更改,依生產制令所需用料計算,可正確提供各制程上線日(進料需求日),且訂單?動時,制程上線日變更,物料需求會自動重新計算,不須人工更改單據,節省人力、減少錯誤、且可降低庫存。


主倉-比較單純,應不致有太大困難。


副倉(WIP)-指的是主倉以外的材料可用數量,包含生產部門、委外加工商,副倉通常可能會大于主倉數,一般未將副倉列入計算,是造成庫存數過多之主要因素之一。以SMD材料和塑料射出之塑料粒為例:生產部門之需求數為100,但該材料包裝數為5000,發料時不可能發100,而是發5000,領料完畢后主倉庫存數為0,副倉庫存數為4900,若同用料不同成品再做物料計算時,不應再采?該材料。若以退料或入庫扣帳,亦有以下問題:因機器結構關系無法將材料退回主倉,若只填退料單,而材料?際不退,單據?M天飛,且計算機帳和?際帳不符。入庫扣帳,必須所有完成品入庫才扣,對要求資?實時化的制造業,亦是造成計算機帳和?際帳有長時間的不正確,以?際制造業運作為例,若第二?堄唵沃a用料150,因物料計算以排程截止日重算,故總需求為250,副倉數5000,故不須?買,此方式可在訂單?動時,因物料重新計算,不須做挪單處理。 副倉之應用上包含同料號不同規格材料區分,待報?U材料,待出貨成品,已出貨未收款……等。


扣料時機-生產線未生產前,材料應可被挪用,假設SMD應生產100,領取材料5000,現已完成60半成品,回報至生產計劃,則該制程在副倉產生半成品數60,同時扣除材料60,剩4940,依各企業規定回報頻率,可為一天一次或一天多次,使計算機資??際狀況符合。若能提供生產線副倉功能,除了提供物料需求計算準確、降低庫存外,另可掌握生產線和委外商之半成品完成數,掌握主倉外之副倉材料和半成品資?,制造業也就不需要為了庫存帳數據而停工入庫盤點,有需要隨時對該副倉盤點即可。


供應商交貨條件-除了價格外,考慮因素有:最少量、包裝量、各供應商采購比例。計算時應考慮三個作業時間-內部請購作業至供應商收到采購單時間、供應商生產至送貨收料時間、收料至驗收入庫時間。


物管工作主要藉由生管的計劃和ERP系統之人工智能功能,使物管部門人員工作單純化,進而降低庫存和缺料,使企業幫自己賺錢而非把錢給材料供貨商。


 


制造業ERP的總管(二) APS


 


 


到目前的ERP皆未將生管真正導入計算機化,即使有生管系統亦只停留在人工調進度或無限產能之生產排程,導致制造業以為生管人工化是理所當然的,產生的庫存過多及訂單交期不準經常開會是正常現象,ERP系統是否真正解決制造業問題在于該系統是否包含生產排程系統,我們稱為APSAdvanced Planning & Scheduling)。


APS系統導入后效益:


1. 減少生產排程時間,降低產銷協調會議時間。


2. 掌握所有訂單生產進度狀況,提供客戶準時交貨需求。


3. 客戶插單或訂單變動時,提供立即重排功能,分析所有訂單變動狀況,事前防范訂單延誤。


4. 業務Forecast輸入,預測  能狀況及長期物料采購。


5. 提供生產計??際完工回報,掌控生產績效降低生產成本。


6. 連結物料需求,提供進料時間,達成JIT以降低庫存減少缺料。


7. 掌控產能和物料,將復雜的制造業管理透明化。


8. 內部產能和物料控管,委外加工生產計劃,材料供貨商準確交期提供,以符合客戶訂單交期,使上下游之供應鏈達到整合。


APS系統具備的功能為:


1. 生產設備資源檔:設備資源名稱,群組代號(不同資源但可共享),資源數量,各資源之共享日歷(亦包含個別日歷),產能系數。


2. 制程標準工時檔:制程名稱,加工批量,產能/時,工時,換線時間,主要資源,次要資源,寬放。


3. 產能和物料共享之(BOMP):成品,制程,組成數,制程關系,制程間隔,制程用料,用料數,舊料,代用料。


4. 有限產能:依各制程工時,以其使用之設備資源,參考工作日歷,自動錯開,排出工作進度。


5. 自動排程(含后續之插單及生產異常狀況):以有限產能,各制令出貨順序,各制令限制條件(鎖定,延后…),各制令生產完成進度,自動排出生產計劃。


6. 能提供連結物料需求之進料日期以符合JIT:排出各制令生產上線時間,依各制令未完數量,提供物料計算各制令所需材料,以各制令生產上線日期扣除進料檢驗日期作為各材料進料交貨日期,若 料之材料回復至排程,視情況依進料日重排。


7. 委外商亦能納入生產計 內制程依數量計算工時,委外商依加工批量計算工時,內和委外商之工作日歷亦不同。


8. 各機臺皆能個別設定加班時間:配合出貨日期,計算機自動顯示需加班之設備資源,更改需加班之設備資源則出貨日期自動提前。


9. 符合本土化企業之排程法則:排程法則之好壞影響該APS系統是否能使用,多數人尚使用理論性的派工法則,或者是需設很多參數很復雜的排程法則,實際上制造業決定排程順序之法則為“無法則之法則”,也就是生產中和被鎖定之制令不動(無法則),依出貨日期和進料日期順序排程(有法則)。


10. 替代設備自動更換以平衡產能縮短交期:遇有訂單交期過晚或部份設備產能稼動率過低,系統能依所設定數據之各設備資源之替代性,  平衡各產能提高稼動率,自動更換制令之設備資源,達到訂單交期縮短功能。


11. 生產經常調整導致自動重排:任何頭常狀況如:缺料,停機,訂單變動,插單,進度落后等,給予各已知之數字或時間參數,系統能快速自動重排。


12. 生產計劃能結合生產回報:生產部門依生產計劃執行生產,依生產完成狀況定時回報,系統更新各制令之生產進度, 以甘特圖顯示進度使易于辨別,固定時間將落后進度更新重排。配合生產現場環境和人員操作單純化,提供Barcode Scanner,盤點機或連結機器資?,以提高數據輸入之正確性。


13. 生產回報數據能提供績效及差異分析:依據生產計劃和實際回報數據作各項管理性之不良率,停機,效率,工時分析及各項差異分析,以發現問題,提高產能效率,降低生產成本。做好制造業管理必先做好生管,要做好生管則必須提供良好的生產排程系統(APS),將復雜的生產排程藉由計算機快速處理,除了可提供過去生產績效改善生產效率,各部門清楚訂單生產進度, 能和物料規格外,亦減輕生產部門工作壓力,減少生產管理人員流動。


該文章在 2012/4/3 10:46:30 編輯過
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