導 讀 ( 文/ 北京大學 馬國鈞老師 )
我還是信奉李培根老師說過的一句話：關注生產現場管理問題，就離智能製造不遠了。
本文通篇沒有一個信息化專用名詞，但是，我認為談的都是製造業企業信息化建設需要關注的核心問題。
在《 》說過，拿到訂單後什麼時間交付？絕大多數的製造業企業都不能回答。有很多人對此不以為然。這是一個看似很簡單的問題，也是一個極其複雜的問題。
交付，是製造企業的目標。工業企業每天都在交付訂單。如果不能滿足交付，企業根本無法生存。習以為常，司空見慣，就很少有人去研究交付。一些傳統的信息化系統工具又迴避和淡化了“交付”這個對企業至關重要的核心需求。而“雲大物移智”也不是直接面向“交付”的，企業有點遠水不解近渴的感覺。
製造企業接到了訂單，要進行評審，根據生產的經驗，大致確定一個交期，然後簽約，生產。如果訂單交期太短，感覺產能不夠，又不想丟掉訂單，企業會怎麼辦呢？
訂單外協
零部件外協
工序外協
動用庫存
增加勞動力或勞動時間
增加關鍵設備
投資建個新工廠,等等
這些都是立竿見影的手段。前面之所以說，“交付”是一個很簡單的問題，原因就在此。生產管理者不用動腦子都可以想出這樣的辦法。
這裡唯一看不明白算不清楚的只有兩點：
● 其一，所有這些手段的財務成本？
● 其二，到底自己的產能有多大？
產能問題
上述這些為縮短生產週期，滿足準時交付的任何手段都是有成本的。這裡不僅是直接成本，還有機會成本。當這些額外成本達到一定程度的時候，訂單盈利的目標就無法實現。而機會成本關乎的不僅是利潤多少，甚至是死活。
最困難的問題是第二個。製造企業瞭解自己的產能嗎？在這裡，可以肯定的回答，製造業企業並不瞭解自己的產能，也可以說他們也不可能準確知道自己的產能。如同前面所說，企業是“感覺自己產能不足”，僅僅是經驗的感覺，根本無法給出量化指標。
討論這個問題暫時撇開石油化工鋼鐵等第一產業的事情。在過去，工業生產模式是大規模批量生產，產能是一個確定的概念。現在，當市場需求轉換為小批量、多品種以後，變得越來越難以琢磨。在小批量、多品種、混線生產模式下，產能是一個高度不確定性的參數。
工廠產能≠所有車間產能≠所有資源產能。如果不考慮工廠與外部的產能協作，工廠產能＜車間產能＜設備/工人產能。工廠的產能是相對於訂單的。車間的產能是相對於工單的。設備資源的產能是相對於工序的。
在工廠的生產現場也常常出現這樣的情況，看到一些關鍵設備資源明顯有很多空閒時間，但是，當給車間加入更多的任務後，設備使用率沒有提高，甚至更低了。
根據這十多年幾百個工廠樣本研究，以及我們的實際改善的案例研究，畫了一個產能變化的趨勢圖。
對於工業製造，產能的不確定性取決於生產過程管理的複雜性。專線單一產品大批量生產，一個企業的產能幾乎是非常確定的。比如，鎮海煉化2300萬噸/年煉油、100萬噸/年乙烯。隨著產品的種類增多、產品訂單的批量減少，以及混線生產程度的增加，工廠的“交付產能”與設備資源的“設計產能”的差距越來越大。很多大型設計研發型的裝備製造企業，一些關鍵的昂貴的大型設備的使用率常常不到30%。
這就給我們提出一串嚴峻的問題。如何描述一個工廠的產能？產能有多大的挖掘潛力？如何挖掘提升企業的交付產能？
毫無疑問，中小企業產能浪費（或提升空間）很大。而自動化程度很高的“工業4.0”企業同樣要面對產能浪費的問題。也不要迷信“柔性製造系統”，它只能在單元局部實現一定程度的“柔性”，並不是為了提高產能。只要你的生產模式是小批量、多品種、混線生產，換句話說，只要你進入“大規模定製”，為了滿足交付就不得不以犧牲產能為代價。這些產能的犧牲，有些是無奈的，有些是可挽回的。
金佰利在美國的一個特大型工廠，自動化程度非常高，幾乎是無人工廠，但是定製化生產使得每年有10%--15%的產能損失。
去年我們研究了一個國內大型汽車整車生產線。若干年前依據當時的市場預測設計了一個高度自動化的柔性生產線，大約一分鐘能夠下線一輛整車。由於這些年市場變了，車型多了，批量小了，約束條件多了，於是產能便降低了大約百分之十幾二十。經過研究，我們認為可以提升產能10%，也就是十幾億的產值。或者倒過來算，每天減少10%的工作時間，每年節省一億的費用。
從上面的“趨勢圖”可以看到，小批量、多品種、混線生產的程度越高，可交付產能與生產資源產能的差距就越大，可挖掘的產能也越大。事實上，人們一直在努力地採用各種各樣的方法及工具來提升企業潛在的產能。但是，逐步人們發現在做這件事的時候總是“按起葫蘆浮起瓢”，某個車間產能提升了，另外車間產能反而下降了；這一類產品生產的產能提升了，生產其他產品時下降了；這個設備資源的產能提升了，另外設備的產能下降了，等等。
產能是指，用有限的資源生產製造指定的一類產品並滿足交付的能力。這個有限的資源是包括供應鏈在內的工廠全部生產資源。這是一個複雜的大系統。
系統包含三個層級：設備資源的單元級、車間部門層面的系統級，以及工廠和供應鏈組成的系統之系統級。這些單元和層級嵌套、分割、交互、協同構成複雜結構系統。描述一個工廠的產能必須如實反映整個系統的運行能力。這個整體系統不能用各個局部之和描述，也不能由系統某個層級的狀態代言。這個系統不能分割描述，只要分割就失去系統原有的屬性。這個系統也不能過分簡化。非線性問題簡化為線性可能掩蓋了問題的實質。這就是前面提到，交付問題是一個非常複雜的問題，就是因為首先你要如實地描述一個複雜大系統。
人們一直在孜孜不倦的努力挖掘企業的產能，希望實現投資回報最大化，也是為滿足客戶交付。在過去大規模批量生產模式，很多經典的管理手段提升產能都可以收到明顯的成效。在當今工業製造進入了大規模定製，傳統的一些管理手段已經無濟於事，收效甚微。現實逼迫我們不得不尋找新的途徑。侍樂媛教授創造的“坤特管理系統”就是基於三層CPS架構的智能生產管理系統。實踐證明，“坤特管理系統”可以有效地挖掘產能，提升訂單的交付率。
生產週期問題
產能最大化與最短生產週期是一對矛盾。假設，全廠資源訂單獨享，訂單一個挨一個生產，那麼訂單的生產週期最短，但是要浪費很多的產能。雖然工廠很明白不應該這樣做，可是現實中很多緊急插單本質上就是這樣做的。這是產能浪費的原因之一。
緊急插單是生產中不可避免的需求，那麼就需要找到最小的產能損失滿足緊急任務的需求。顯然，依靠人們的經驗是做不到的。我們需要一個系統工具。來保證，不管是插單或者生產現場的任何變化，工廠的產能始終保持最大化，同時這個系統工具告訴你插單後未來的結果是什麼，所有的訂單生產週期發生了什麼變化。
所有的工廠訂單的生產週期都是按照最短化的原則去設計的，一開始工廠的生產是有序的，但是後來就發生了變化。
很多工廠員工都是計件薪酬，工人在車間按指定的工單順序工作。經常由於各種原因工單無法執行了，工人不能閒著，否則領不到工資。所以他們就找其他工單操作。什麼時候原來的工單條件具備了，他們在撿起來繼續完成。工廠車間所有的工人每天8小時都在滿負荷的工作，按說產能已經發揮到極致，但是生產週期被拖得非常長。如同北京早上開車上班堵車，所有人都不會遲到，但是時間延長了一倍。產品越複雜製造越離散，這種現象越突出，尤其是研發型的大型裝備企業。軍工企業提出的交期“後牆不倒”實在是無奈之舉。實際上那裡可以挖掘的產能以及可能縮短工期的潛力非常大。
生產週期變得越來越長的根本原因也是由於生產模式由批量生產改為定製化生產。按照一般思維，一個訂單的生產數量由100個改為10個，生產週期應該縮短。事實恰恰相反。上汽集團開始實行客戶定製化生產以後，訂單生產週期從20天延長到40天。
在生產管理中，產能最大化和最短訂單生產週期如同相互制衡博弈的兩個因素，其目標都是實現企業的利益最大化。在這個目標下，最大產能和最短工期不能是“魚和熊掌”的關係，而必須兼得。只不過在不同的需求場景中有所側重。然而，看清楚弄明白這兩者的關係不能靠經驗估計，需要一個“量化管理系統”—Quantitative Management System（坤特管理系統）。
交期問題
與客戶簽訂合同確定一個交貨日期，這是甲乙雙方之間的法律約定。在國內很多合同簽訂的比較隨意。為了爭取訂單，可能不能按時交付，還是先簽下來儘量爭取交付，實在不行再和對方協商。這種不正常的合同關係實際上損傷了我國製造業運行的質量和誠信關係。從另一個方面說，製造商拿到合同後確實不知道什麼時間能夠交付，只能靠經驗判斷一個大概時間。
在車間生產管理中，一個訂單的生產週期是指從下料開始，一直到訂單的裝配包裝完畢。這僅僅是訂單交付週期掐頭去尾的一部分。我們稱之為“製造週期”。一些傳統的生產管理系統主要是管理這一段時間。
交期管理就是要對訂單從簽訂合同到交付的全部時間進行管理。實際上，有些時間的管理是鬆懈的失控的。例如，我們調研浙江某配電設備供應商，得到這樣的平均數據。
訂單評審一天半（有些訂單是簽約後才評審）；出加工圖紙和工藝文件三天；編制生產計劃半天；車間生產七天；產成品存放三天；然後出廠。
調研實際情況說明，除了生產加工時間，其他的時間可壓縮的餘地很大。設計人員手頭有多個任務，並沒有對這些任務的順序管理，自然就延長了工期。當我們費勁心思按照小時再壓縮生產週期的時候，其他方面在以天為單位的浪費時間，很顯然是得不償失的。話又說回來了。當前缺乏這樣的管理系統。“坤特管理系統”是以稀缺性資源—時間的管理為核心的管理系統，可以實現訂單全生命週期的管理。
我們對訂單還需要更全面完整的理解。
● 生產訂單：下發到車間的訂單，可能會分成多個批次。
● 客戶訂單：可能包括多個不同的產品，可能同時交付，有可能分批運輸。
● 裝箱託運訂單：一個集裝箱或一條船可能同時包括多個客戶的訂貨產品。
● 報關訂單：如果是外貿訂單還涉及到報關的訂單和批次。
在外貿中有很多交付方式。EXW是工廠交貨 , 在賣方倉庫完成交貨手續後就算交付, 其後運輸通關交稅被扣...都算買家的責任和風險。FOB是發貨裝船越過船舷後就算交付。CIF是包括至目的地的運費和保險費。作為管理系統，這些都需要納入管理範疇。
之所以要管理所有這些不同的訂單屬性，唯一的目的就是按照合同準時交付。如果我們管理的範疇更寬闊更全面，毫無疑問可以讓我們的管理更加從容。事實上，如果不考慮船期，訂單早早生產出來沒有意義。
回款週期
對企業而言，產品交付並沒有讓訂單畫上句號。工業企業生產的產品產生的利潤是依靠資金的回籠實現的。工廠對訂單的管理僅考慮交付是不夠的，必須考慮到資金的週轉回籠。侍樂媛教授提出了一個公式：。
其中，R是訂單產品的價值附加，N是週轉次數。
這個公式告訴我們，企業的競爭力不僅與產品附加值有關，更重要的是資金的週轉率。資金週轉的速度決定了企業的競爭力。
管理技術可以改善企業的生產效率、產品質量、訂單成本，也可以提高訂單的準時交付率。但是技術手段不能改善訂單的回款時間。這是交易規則也是制度層面的問題，是一個誠信問題，是一個大的經濟環境問題。
我國工業經濟領域存在著至少十幾萬億鉅額的應付款工業經濟生態是“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”。下游企業、大型整機企業，尤其是民營企業長期拖欠上游供應商的貨款是一個普遍現象。很多工業領域的“標杆模範企業”甚至搞出來“3+6”這樣惡劣的模式，佔用著供應商幾百億大半年的產值。
而這一點國有企業和外資企業則基本不嚴重或不存在。應付款呆滯資金是中國工業經濟環境的一個“惡性腫瘤”。這個現象讓我國工業經濟領域的整體交易成本大幅度提升。僅僅這一點就讓上游企業的資金週轉率下降了幾倍到十幾倍，大大的降低了企業的競爭力，而下游企業也並不是完全佔便宜，供應商的資金成本必然要加載貨款當中。要我說，根本用不著刺激銀行解決小微企業貸款難的問題，只要從政策層面化解應付款的癥結，取消“承兌匯票”，中小企業的資金難題就解決了。但是，這個問題從朱鎔基時代就著力化解，反而現在越演越烈。不明白這裡的奧妙。
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