本文内容
首道工序的设备空出来了，于是又投产了一张订单。可下游的后处理工序早已有任务排队。到了下午，等待加工的零件更多了，占用的物料也更多了，而那些本该交付的订单却几乎没有进展。
CONWIP提供了一种办法，避免继续加剧这个问题。它限制进入指定生产流程的在制任务总量：当一个获得授权的批次退出控制回路，其投产许可就可以转给另一个批次。回路内没有空位时，任务就在回路外等待。
这套规则能约束不必要的提前投产。但它不会决定哪张待产订单应当获得下一个许可，也不会替这张订单在繁忙的资源上排好整条工艺路线。用CONWIP把住投产入口，再用SkyPlanner APS维护各工序相互衔接的生产排程，为投产决策提供支撑。这样，需要同时盯管的未完工任务会减少，人工协调各台设备加工队列的工作量也会降低。
制造业中的CONWIP是什么？
CONWIP是Constant Work in Process的缩写，也常称为Constant Work in Progress，意为“恒定在制品”。它是一种拉动式生产控制方法，限制的是指定回路内获得授权的在制任务总量，而不是为每个工作中心单独设置补充信号。
数量有限的卡片或电子令牌代表进入回路的许可。每个令牌对应事先约定的任务量，例如一个按规定划分的生产批次。批次在回路内流转期间始终占用该令牌，直到发生约定的退出事件，令牌才可再次分配。
与特定零件的补充卡不同，CONWIP令牌每循环一轮，都可以授权生产不同的产品。按优先级排列的待产清单回答“接下来该生产什么”，而可用令牌回答“能否再投产一批”。
“恒定”指的是受控的授权上限，并不是要求生产始终满负荷运行。当需求较低，或没有任务具备开工条件时，实际在制量可以低于上限。仅仅为了占满令牌而投产不合适的订单，反而违背了这套方法的初衷。
看一次投产授权如何在回路中流转
这套操作规则很简单，在班前会上就能讲清楚：
1. 待产任务留在回路外。维护一份尚未投产的订单或批次清单。订单可以出现在计划中，但不必已经在现场开工。
2. 将可用令牌分配给已就绪的任务。投产负责人按照约定的优先级和就绪检查要求，从待产清单中选出下一个合适的任务。
3. 让授权始终随任务流转。只要还在回路边界内，无论是加工、转运还是等待，都占用同一个许可。从机加工转入后处理，并不会释放许可。
4. 在规定的出口归还令牌。确认批次已满足退出条件，核对并更新其状态后，才让许可重新可用。
如果所有令牌都已分配，下一批就必须等待。首道工序闲置，并不是额外增加授权的理由。
退出条件必须明确。例如，回路若以最终验收为终点，令牌就在验收通过后归还；回路若包含成品库存，则可能要等到产品被领出供下游使用时才归还令牌。这两种设计控制的数量范围不同。“制造完成”和“产品退出回路”不是可以互换的事件。
选择有实际意义的边界和计数单位
如果不同产品能够共用一条清晰的生产流程，而为每种产品分别维护补充回路又过于繁琐，就值得考虑CONWIP。按订单生产可以适用这套逻辑：下一个令牌可以用于另一种客户定制产品，而不必补充上一种产品的库存。
先选择一个产品族或生产区域，确保人员能够观察到任务的进入和退出。回路边界应覆盖你想控制的排队环节，而不是恰好停在难点工序之前。如果零件还没进入已经超负荷的后处理区域，机加工环节就归还了所有令牌，那么这个回路并没有限制后处理区域不断积压的未完工任务。
多种工艺路线并存时，需要更加仔细地设计。如果批次会跳过某些工序、送出委外加工，或并入装配，就要明确相应授权如何处理。对于彼此无关、完工节点差异很大的工艺路线，用一个全厂统一计数来控制，未必是有效的设计。应先在一条衔接完整的流程上试点，再扩大边界。
一个批次占用的产能并不固定
把令牌代表的任务量写清楚。如果一个令牌代表一个批次，就要规定允许的批量或批量范围，以及拆批时如何处理。否则，即使卡片数量不变，仅仅因为批量增大，实际在制任务量也可能增加很多。
即使采用统一规则，不同产品所需的加工工时也可能不同。一个机加工时间很短的批次，与一个需要长时间专业后处理的批次，可能各占一个令牌，但带来的负荷并不相同。因此，除了统计令牌数量，还应跟踪共用资源上的剩余工作量，尤其是在产品组合发生变化时。
在制品总量上限也不等于各工作中心的排队数量上限。任务可能集中在某道重负荷工序前，另一个工作中心却缺活干。要明确现场空间和安全限制，对持续积压的情况查找原因，而不是认为有了回路就能自动平衡所有资源的负荷。
CONWIP、看板和鼓缓冲绳控制的对象不同
这些方法可以并用，但各自的信号回答的是不同问题：
| 方法 | 主要控制逻辑 | 关键区别 |
|---|---|---|
| CONWIP | 限制指定整体回路内获得授权的在制任务量；将归还的许可分配给选定的待产任务。 | 下一次投产的产品可以不同于刚退出回路的产品。 |
| 特定零件的生产看板 | 收到消耗信号后，按规定数量补充指定零件。 | 信号指明了需要补充什么。 |
| 鼓缓冲绳 | 根据瓶颈资源的排程，以及任务按时到达瓶颈所需的缓冲，安排投产时间。 | 投产时机由瓶颈资源的需求决定。 |
应根据需要控制的生产流程选择方法。反复从库存中领用的常用零部件，可能适合采用特定零件看板。同一产品族内不断变化的客户订单，可能更能受益于CONWIP可重复分配的许可。如果一条流程受明确的瓶颈制约，则可能需要采用鼓缓冲绳。
这些信号都不能凭空增加产能。对于已获授权的任务所必须经过的各道工序，你仍然需要安排切实可行的加工顺序。
令牌归还后，仍需做出计划决策
设想一家机加工车间，其CONWIP回路从机加工投产开始，一直覆盖到最终检验。一个批次通过检验并退出回路，令牌随之释放。此时，回路外有两个客户批次已具备开工条件，正在等待。
其中一批只需短时间机加工，但随后要进行长时间抛光。另一批需要更多机加工，却不需要抛光。抛光工作中心已经积压了大量任务，而机加工今天还有余量。
两个批次都符合令牌规则，但考虑到当前尚未完成的生产任务，两者并不一定同样适合此时投产。
如果仅仅因为首道工序时间短，就投产抛光耗时长的那一批，可能会加重已经拖延交付的排队积压。选择另一批可能更有效地利用可用产能，但不能因此牺牲更重要的客户交付承诺。计划员需要把剩余工艺路线、交期以及争用同一资源的其他任务放在一起考虑，而不能只看哪台设备先空出来，或哪个批次最小。
分清这几件事，CONWIP才能真正发挥作用，而不只是增加限制。令牌提供进入回路的许可；就绪检查确认任务是否具备推进条件；各工序相互衔接的排程则显示任务可以排在哪里，以及它的完工安排会如何影响其他交付承诺。
用SkyPlanner结合整条工艺路线做出投产选择
SkyPlanner APS负责统筹全部订单进行排程计算。你来定义工艺步骤、工时、可选工作中心、班次和优先级。SkyPlanner的人工智能排程引擎Arcturus根据配置的产能和工序依赖关系安排各道工序。启用考虑物料的排程功能后，物料可用情况也会影响计划。
以上述假设的车间为例，需要把待投产批次的机加工、抛光工序，与已安排到相应资源上的任务放在一起审视。甘特图排程展示了各工序的衔接顺序和预计完工时间。当优先级或产能发生变化时，Arcturus 可以重新计算计划，无需您逐台设备调整任务队列。
您掌握优先级，人工智能负责安排相互关联的任务。这样既能减少计划工作量，也更容易看清投产决策对交付的影响。有令牌归还、可供使用时，应据此评估下一张合适的订单，而不是哪批任务离设备最近，就让哪批先开工。
SkyPlanner 的最早允许开工日期也可以防止订单项被安排在约定日期之前开工。这是一项排程约束，既不是循环流转的 CONWIP 令牌，也不代表实际投放批次的动作。实施时，应明确衔接方式：由谁批准投产、在哪里记录令牌，以及如何将该决策传递到生产计划中。
SkyPlanner 可通过开放的 REST API 与任何 ERP 或 MES 集成。您可以保留现有好用的订单管理和生产执行系统，将其中的信息接入一份统一的有限产能排程。这样更便于决定接下来该生产什么，也无需为每个部门各维护一版计划。
更清楚地掌握生产准备情况，为 Eskomatic 带来了什么变化
机加工承包企业 Eskomatic 过去主要靠人工安排任务队列。由于难以全面掌握物料情况，他们很难在计划开工前预判缺料问题。
将 SkyPlanner 与现有 ERP 连接后，该公司获得了可视化的甘特图任务队列、自动负荷排程功能，也能更清楚地掌握物料情况。据 Eskomatic 反馈，交期设定更加准确，因缺料导致的停产也有所减少。
对于严格控制任务投产的车间，这些能力能为投产管理提供有力支持：减少本可避免的中断，也让完工承诺更有依据。
先设定初始上限，再根据实际流动情况调整
不存在一个通用的卡片数量，能让所有 CONWIP 回路都高效运行。系统需要保持多少在制任务，取决于工艺路线、运行产能、波动情况、批量策略和产品组合。适用于短周期重复批次的上限，在耗时较长的定制任务到来后，可能会产生不同的效果。
先了解实际的生产流动情况。测量拟定边界内现有的在制量、批量、从投产到退出回路的时间、完工产出和交付表现。查明资源待料是否因为缺少已就绪的任务，以及工作中心超负荷是否只是因为接收的任务超过了其处理能力。根据这些观察，与负责回路运行的人员共同确定初始上限。
试点期间，要同时关注以下三个方面：
- 流动：关注完工量和从投产到退出回路的时间，而不只是开工数量。
- 负荷：任务在哪里等待、已等待多久，以及争用关键资源的任务还剩多少工时。
- 交付：需要完成的订单是否按时完工，以及为此采取了哪些紧急干预措施。
如果排队任务仍然过多，可以尝试有控制地减少投产授权数量，同时观察产出和交付表现。如果产出下降，应排查是否因上限过低导致重要资源无活可做、是否缺料，或加工顺序是否不合适。一遇到困难就增加令牌，可能会掩盖原因，并让在制品重新回到原先过量的状态。
批次仍在回路内等待返工或因质量问题被暂扣时，不能仅因此归还令牌。应明确发生报废、部分完工和拆批时，如何核对并调整在制数量与令牌记录。紧急订单必须获得有效的投产授权，或经过明确批准并记录为例外，而不能私下多加一张卡。还应明确令牌丢失的处理责任，补发前先核对数量。
让下一批投产有理有据
有效的 CONWIP 试点需要有清晰可见的边界、合理的计数单位、明确的令牌归还条件，并由专人负责从待投产任务中选择已就绪的任务。成功并不意味着回路始终满载，而是在减少车间不必要在制任务的同时，让应当完成的订单持续完工。
如果为了支持这些决策，计划员每天都要花大量时间维护工艺路线与产能计划，就可以选择 SkyPlanner。投产规则确保任务有序进入生产；当产品组合和优先级变化时，SkyPlanner 则让统一排程更易于维护。
预约 SkyPlanner 演示，并准备一张待投产订单、它尚未完成的工艺路线、拟定回路内已有的任务，以及您的投产规则。以这一实际情境为例，分析接下来该投产什么，以及这一选择对交付意味着什么。如果您想先探索排程视图，可以使用演示数据试用 SkyPlanner。
Jussi Mäntylä
生产计划专家，SkyPlanner
