本文是一篇SCI论文发表，本文以一家面向订货型生产模式的设备制造商 M 公司为研究对象，以改善订单按时交货率为研究目标，对企业实行的生产计划与控制运行系统开展了一系列的调查与数据分析工作，发现了造成订单无法按时交货的一系列生产计划与控制环节的问题。在学习与比较了当前主流生产计划与控制理论的基础上，结合 M 公司订货型生产模式的特点，提出首先利用客户订货分离点理论来区分订单的通用型与定制型物料需求，其次运用MRPⅡ结合 TOC、JIT 的理论方法来重建适应 M 公司特点的生产计划与控制系统，并对 M公司按时交货率密切相关的生产能力问题、生产等待问题、订单管理问题以及管理资源不足的问题提出了新体系下的具体的改善对策。最后，针对企业管理层与执行层分别提出了为保证新体系在 M 公司顺利实施需执行的保障措施。
1 绪论
1.1 研究背景
如纳米材料生产,OLED 发光材料的印刷,金属 3D 打印这类对惰性气氛洁净度有很高要求的高新技术与工艺都需要在惰性气体净化设备内进行。近年来随着国家及民间资本加大了在高新技术领域的投资，使得高新技术产品正以前所未有的速度从实验室走向市场，惰性气氛净化设备行业在我国拥有了巨大的发展空间与潜力。自 2016 年以来国内气体纯化设备的市场需求以 30%的年平均速度增长，需求的增加在较短时间内吸引了如德国布劳恩、美国威格、中国米开罗那等多家国内外的企业在华投资建厂，一些设备制造商也陆续转型进入该行业，这使得竞争变得愈来愈激烈，技术战和价格战持续不断，产品的售价被持续压低。为了增强竞争力，各制造商也在试图通过更快的响应速度来满足高新技术快速发展的要求从而赢得更多的市场份额。然而大部分的惰性气氛纯化设备需要根据客户的实际需求定制，需求多样化，预测困难，如何在保证产品功能多样化的基础上缩短设备交货期，从而更加快捷的满足客户需求是行业内各生产企业正在积极探索的课题。研究和探索新的生产管理办法，从而实现在面向订单的大批量定制生产方式下的短交期、高品质、低成本的目标，将成为装备制造型企业急需解决的问题，也是现阶段生产与运作管理学术研究的一个热点。
M 公司是一家生产惰性气氛纯化设备的装备制造企业，成立于 2008 年 5 月，占地面积 8000 平方米，注册资金 5000 万元。企业坐落于美丽的太湖之滨无锡市，该市装备制造产业配套齐全，交通便利，为企业的发展创造了良好的外部条件。M 公司的研发团队由多名博硕士组成，团队从行业面临的实际问题入手研究惰性气氛相关技术及解决方案。截止到目前，公司已获得 80 多项发明和实用新型专利。2015 年以来，伴随着行业的发展，企业进入了上升期，产值以每年 35%的速度递增，企业有着广阔的发展空间。但是，与雄厚的技术力量相比，企业的生产管理仍处于较低水平。企业对生产计划与控制环节重视程度不够，管理资源投入不足，计划工作依靠个人经验来制定，又缺乏计划执行控制机制，计划执行过程中总会有各种原因导致工作无法按计划完成，从而使得计划流于形式，造成大量订单无法按期交货。这严重透支了 M 公司在行业内的信誉，有些客户选择了从 M 公司的竞争对手处购买设备，企业的生存变得危机重重。M 公司急需调整现有的生产计划与控制模式来实现按时交货和快速响应客户需求的目标从而适应竞争越来越激烈的市场环境。
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1.2 国内外研究现状
备货型生产（make-to-stock，MTS）和订货型生产（make-to-order, MTO）是企业生产的两种组织模式。备货型生产模式意味着在没有收到用户订单时，根据市场预测，按现有标准产品或产品系列生产；订货型生产是指在收到用户订单或合同后，按照合同规定的产品功能、质量、数量及交货期组织生产活动[1]。本节将阐述 MTO 模式下的生产计划与控制体系的国内外研究现状。MTS 与 MTO 的主要差异如表 1.1 所示。
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2 理论基础
2.1 大规模订制概述及应用策略
大规模定制（mass customization, MC ）是指以大批量生产模式下的成本和效率为需求多样化的市场定制任意数量的产品[16]。MC 是一种综合了大批量生产和定制化生产优点生产模式，其具备个性化程度高与低制造成本、开发周期与制造周期短、对市场变化的反应迅速等特点。同时实施大规模定制也需要具备一定的条件，如产品需要进行模块化设计及零件的标准化设计；企业使用现代化的信息化管理系统及柔性化的制造系统以及具备先进的供应链管理系统。
客户订单分离点（customer order decoupling point, CODP）是衡量定制化程度的指标，指客户的订单在设计，零部件制造，装配，交付，售后服务过程中定制活动开始的那一时刻，是企业备货型生产活动与订货型生产活动的转折点，即在 CODP 之前企业的生产计划以预测为依据来制定，在CODP之后企业的生产计划的制定以订单为依据[17]。根据 CODP 的不同位置可将大规模定制分为 4 个类型，第一，设计定制，是指从设计开始的整个订单执行过程都由订单来驱动；其次，制造定制，产品的主体结构不变，变形设计及后续活动是由订单驱动的；第三，装配定制，是指装配及以下的活动由订单驱动；第四，自定制，是指自带备选项的标准化产品，其定制化程度最低。
需求多样性的增加提高了制造过程的复杂性，实现大规模制造下的制造成本及交货期变得困难，对多样性的管理已经成为大规模定制生产计划的关键组成部分。为了克服变量产生的数量庞大的 BOM 结构对设计与生产计划与控制系统造成的限制，Hegge 等人提出了一种在产品族里用有限的数据来表达大量变量的通用 BOM（generic BOM, GBOM）的方法，GBOM 是由 BOM 和选择树组成，BOM 表示了产品族的通用结构。选择树表示了产品的配置过程，是一个由变量、变量值与配置规则组成的具有逻辑层次的结构。
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2.2 以 MRPⅡ为核心的生产计划与控制方法
MRPⅡ（Manufacturing Resource Planning）制造资源计划，是一种适用于多品种，多层级制造系统的管理理念与技术[18]。MRPⅡ是基于闭环 MRP 开发的面向企业层面的运作系统，其主要的功能是对生产计划进行合理安排，并通过合理使用库存，优化各项资源的利用效率，从而不断提高企业经营效益。MRPⅡ生产计划与控制模型如图 2.1 所示。
该体系主要包含以下内容，第一，企业管理层根据企业经营规划、订单或需求预测、企业资源来制定年度生产计划，年度生产计划的对象是假定产品或代表产品。产品出产计划又称为主生产计划，是对年度生产计划的细化，其计划的对象是各具体的产品，在进行需求能力与实际能力平衡后确定各产品的生产数量与出产时间。在主生产计划形成后，相关将订单信息将被自动提交到财务模块，作为应收账款的凭证。第二，MRPⅡ系统通过结合主生产计划、产品物料清单（BOM）、工艺路线、工作中心、库存信息来计算物料需求并生成物料需求计划（MRP）并根据生产线的能力状况制定细能力需求计划，并对需求与能力不平衡的状况向上阶流程同步反馈。第三， 系统将物料需求计划转化为采购计划及自制件生产任务单，并分别下达给采购部门及生产部门。采购部门将采购金额及供应商信息录入系统并同步进入财务模块，成为应付账款的凭证。生产部门根据生产任务清单进行作业计划、领料、作业、入库、汇报等活动，MRPⅡ生产管理模块记录与生产相关的所有方面，确保数据的完整性。最后，MRPⅡ将计算出产品的成本，为企业成本管理提供基础数据。
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3 M 公司生产计划与控制管理现状分析 ................................... 16
3.1 公司概况 ........................................ 16
3.1.1 公司组织架构现状 ............................... 16
3.1.2 业务流程现状 ................................... 17
4 M 公司生产计划与控制问题的分析 ................................... 27
4.1 M 公司订单管理问题的分析 .................................... 27
4.2 M 公司生产能力与需求不平衡问题的分析 .......................... 28
5 M 公司生产计划与控制问题解决方案 .................................... 34
5.1 建立按单生产模式下的生产计划与控制体系 ............................ 34
5.1.1 建立针对客户订货分离点的双主生产计划 ..................... 34
5.1.2 建立 MRPⅡ结合 TOC、JIT 混合生产计划与控制体系 ....................... 35
6 解决方案实施的保障措施
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