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周一，一张大订单排满了产线。到了周三，另一种产品却快要缺货，团队只好中断当前批次，更换工装，再把后面的排程全部重排。工厂忙个不停，各部门却在不同时间迎来一波又一波的工作高峰。
平准化生产也称均衡化生产（日语称 heijunka），是指在选定的一段时间内，让产量和产品组合保持相对均衡。它不是把接单量的每一次波动直接传递到车间，而是在满足客户需求的前提下，建立更有规律的生产节奏。
这样做有望让每天的生产更平稳：减少工作负荷的骤变，更频繁地补充客户所需的产品，并减少对超大批量生产的依赖。但件数均衡，并不代表工作量也均衡。这样的生产节奏还必须与现有设备条件相符，计入准备时间，并满足交付承诺。
这正是SkyPlanner APS可以提供帮助的地方。您决定生产优先级，排程人工智能引擎Arcturus则根据您设定的资源和约束条件计算生产顺序。这样，您就能结合实际排程评估平准化目标，而不是制定一个看似理想、工厂却无法执行的生产模式。
平准化生产改变了什么
平准化生产涉及两个相互关联的决策：
- 产量平准化：将待生产的数量更均匀地分配到各个时段，而不是每天接多少订单就安排生产多少。
- 产品组合平准化：以更小的批量、更有规律地生产所需的各类产品，而不是等一种产品的大批量生产全部完成后，才开始生产下一种。
工厂可以做到产量平准化，却未必做到产品组合平准化。如果整周都在生产产品A，那么即使每天的总产量相同，也帮不到正在等待产品B的客户。
产品组合平准化让B更频繁地进入生产安排，从而缩短等待时间，也让上游工序对B所需零部件的需求更加稳定。代价是换产更加频繁，这些换产所需的时间也必须纳入可用生产时间之内。
平准化并不意味着需求变化时仍然一成不变。它是在约定的计划周期内吸收短期波动；如果需求出现持续变化，就需要调整生产速率或产品组合。
平准化生产示例：既要算件数，也要算工时
假设某个产品族每周需要生产300件A、150件B和150件C。按每周五个生产日计算，总共600件，也就是每天120件。
一种可选的每日产品组合是60件A、30件B和30件C。这样，每种产品每天都会生产，而不是把B和C留到一周快结束时才生产。
接下来，核算这些产品在共用资源上需要占用多少时间：
- A每件需要两分钟：60件需要120分钟。
- B每件需要三分钟：30件需要90分钟。
- C每件需要五分钟：30件需要150分钟。
- 假设需要三次换产准备，每次15分钟：还需45分钟。
计入准备时间后，每天共需405分钟。如果可用生产时间为420分钟，按这一简化的资源核算，就能完成该生产安排，还剩15分钟余量。
每天的总件数相同，实际负荷却可能大不一样。如果某天安排30件A、30件B和60件C，总数仍是120件，但计入相同的准备时间后，需要495分钟。相同的件数掩盖了资源超负荷的问题。
应以平准化后的产品组合作为起点，再核查真正制约生产的资源负荷，同时计入换产准备要求和前序工序的时间安排。第一种组合符合示例中的可用时间限制，但这并不能证明物料、人员及其他所有工序届时都已准备就绪。
在多品种生产中，这一区别尤其重要。对于反复生产的产品族，即使各产品的加工时间不同，平准化仍可能有用。但不能把不同产品的件数当作等量的产能消耗。
需求波动由什么来吸收？
如果客户下单时多时少，而生产保持平稳，两者之间的差额就必须有相应的缓冲来吸收。在确定采用这一生产节奏之前，先决定用什么来缓冲。
对于按库存生产的产品，可以用成品库存来吸收波动。将缓冲库存控制在合理范围内，用它应对短期需求高峰，同时以更平稳的速度生产补库。需要核查所需的服务水平、保质期、库存成本和呆滞报废风险。平准化生产并不意味着可以为了让产线不停工，就生产没有需求的产品。
对于可配置产品，可以用通用半成品库存来吸收波动。可以定期补充标准基础件，再完成客户特定的加工要求，前提是剩余工序能在承诺的响应时间内完成。
对于按订单生产的任务，可以利用客户交付窗口内的时间余量来吸收波动。如果生产能在承诺交期前完成，并留有充足余量，有些订单就可以等待计划安排的生产时段。如果每个订单都已十分紧急，就没有这样的余地。
如果需求持续上升，就不能无限期地靠消耗库存或延长排队时间来应对，而应重新评估生产速率和产能。真正值得问的不只是“这周能不能把生产安排得更平稳？”，而是“能否保持这样的生产模式，同时兑现交付承诺？”
如何推行平准化生产，避免增加生产扰动
先选择一个工艺路线具有实质共性、且重复性需求足以支撑固定生产模式的产品族。如果试图把所有一次性生产任务都塞进同一个重复周期，反而往往会让真正需要做出的决策变得不清晰。
选择切实可行的生产重复周期
确定这个产品族及其主要产品应隔多久再次安排生产。每天生产补库可能很有吸引力，但能否做到，取决于换型所需的时间。在着手缩短换型准备时间的同时，先采用较长的周期可能更合适。
结合客户的交付要求，以及企业愿意保留的缓冲量，检验拟定的周期是否合适。如果一种生产节奏只是方便工厂，却让客户一再等待，就没有多少实际价值。
如实核算时间
将加工时间、准备时间以及已知的不可用时间都纳入考虑。按实际产品组合核算，不要用一个平均周期时间掩盖耗时较长的产品。还要检查该产品族与其他生产任务共用的资源。
如果更频繁的产品切换占用了完成产量所需的产能，就应缩短准备时间、调整批次安排，或在有充分依据时增加产能。不要以为平准化生产本身就能加快换型。
约定例外情况如何纳入计划
明确谁有权调整优先级，以及什么情况可以作为例外处理。根据生产过程中的实际波动，留出适当余量。如果在计划中把每一分钟都排满，即使发生小幅中断，也很难恢复正常。
发生变更后，应检查它对其余排程的影响，而不是简单地把又一项紧急任务插到队首。这也正是人工维护任务队列成本高的原因：变更的影响很少只限于一个工作中心。
综合评估交付、库存和生产稳定性
持续关注：产品能否在需要时供应，库存是否增长，计划中的产品组合是否完成，以及生产有多频繁地被迫偏离既定模式。只有在保障客户服务的同时，不把问题转化为库存积压或订单延期，更平稳的投产安排才有价值。
平准化箱能做什么，不能做什么
平准化箱是一种可视化工具，用于按时间分配生产指令。通常，行代表产品类型，列代表时间间隔，看板卡则标明各时段应下达的生产任务。在按节拍运行的生产系统中，任务下达间隔通常用投放节距表示，即生产节拍乘以每包件数。
平准化箱能直观展示选定的生产模式，却不能据此确认所需设备、物料和人员届时都可用。平准化生产也不等同于产线平衡：产线平衡是在工位或操作人员之间分配工作，而平准化生产则是让不同时段的产量和产品组合更均衡。
当工艺路线、加工时长和优先级各不相同时，平准化生产模式需要详细排程来支撑。SkyPlanner在这里的作用是计算并维护排程，而不是用一套自动运行的平准化箱规则取代您的生产策略。
借助SkyPlanner，让平准化安排切实可行
有效的平准化策略应明确生产要实现的目标。SkyPlanner帮助您看清，如何利用现有时间和资源安排生产任务，以实现这些目标。
Arcturus根据工作中心产能、班次、工序依赖关系以及您设定的优先级来安排工序。加工时长和准备时长决定任务所需的时间。启用考虑物料可用性的排程功能后，物料是否可用也会影响计算结果。Gantt视图会展示计算后各工作中心的任务队列和时间安排。
这样，面对打乱平准化计划的各种变化，您就有了切实可行的应对方式：
- 收到需要优先处理的订单：设定其优先级，并检查对其余生产任务的影响。
- 某项资源的可用时间减少：记录变更，让Arcturus根据更新后的产能重新计算排程。
- 近期生产顺序需要保持稳定：使用排程锁定功能保留已确定的安排，同时重新规划其他生产任务。
收益不只是图表更整洁。您每天花在各队列之间逐项挪动生产任务上的时间更少，可以把更多时间用于判断产品组合、交付承诺与可用产能是否仍然匹配。SkyPlanner可通过开放的REST API与任何ERP或MES集成，让您基于现有订单和生产数据改进排程。
客户案例：生产可预测，也能灵活应对变化
Opes Corporation采用按库存生产的方式制造特种产品，通常依据客户可预测的三个月需求承诺安排生产。这为形成规律的生产节奏提供了良好条件，但仍需安排产品开发试产和紧急小批量订单。
在SkyPlanner 客户案例中，Opes 介绍了如何通过产能视图和更新后的生产计划，看清这些新增任务对完工时间和交付时间的影响。团队能够了解各项生产任务何时完成，也能比以前更快地调整排程。
这正是保持规律生产节奏所需的灵活性：让可预期的常规生产任务始终清晰可见，并在异常情况打乱其他任务的排程之前，了解它会带来哪些变化。
用切实可行的排程，让每天的生产更平稳
只有将周期性生产的产品组合、换型安排和应对需求波动的缓冲合理配合，平准化生产才能发挥作用。对于变化较多的工厂，应在重复生产有益的环节采用平准化，再根据实际约束为具体生产任务排程。
如果维护排程已占用本应用于生产决策的时间，就选择 SkyPlanner。Arcturus 负责排程计算，而优先级以及哪些任务需要保护、不被调整，仍由您掌控。
预约 SkyPlanner 演示，结合一个定期生产的产品族，讨论其生产准备要求以及近期遇到的一次生产扰动。了解您的生产优先级如何落实为排程，以及插入紧急订单或少了一个班次时，排程会发生哪些变化。如果您想先自行探索，可以使用演示数据试用 SkyPlanner。
Jussi Mäntylä
SkyPlanner 生产计划专家
