七:理论危机

李子感觉自己收集到的信息已经很多了,现在需要消化一下。告别赵工回到信息部,当走过车间走廊的时候李子还特意点算了一下,车间里大概只有不到一半的设备和工位处在工作状态中。

回到信息部,李子把这些天掌握到的所有情况列出了几十条,从老苏的提示到小江同志的观点到车间的现象到赵工的谈话。李子的数学头脑开始全力运转,这么多信息必须理出一个头绪来。突然李子意识到自己不是在研究生产管理,而是在研究计算机软件——从软件的重点出发,所有‘产能因素’和‘排产经验’都必须要转化成计算机能接受的语言,无法用计算机处理的就不属于自己的工作范围。

赵工所说的前面车间必须先完成自己才能开始,翻译成计算机语言就是‘逻辑关系’。李子很久前就在学校里参加过项目管理讲座,机器上就安装有微软PROJECT软件,写工作计划的时候常用到,可以把计划画出很漂亮的甘特图。里面有四种逻辑关系,应该能满足需要。生产计划的结果显示成甘特图也会更清楚。李子还注意到一车间门口的一个表格,横的是时间,纵的是班组和工段,数据内容是单据和零件号。每个班组和工段每天该做什么单什么零件表示的很清楚,也相当于粗略的甘特图。

所谓急的和不急的订单、重要和不重要,这个事情可以转化为一个数值,‘重要程度值’、‘紧急程度’、或者‘优先级’,每个计划都有这样一个数值,不同计划只要一对比就知道哪个更急更重要。

设备的选择要合理,空闲的设备先安排,忙着的设备要推后,实质说的是设备的占用不能发生冲突,已经被占用的设备不能同时再安排其他工作了,否则就会冲突。

库里没有货,停工待料,其实就是物料供应必须满足生产要求,否则无法开工。库存数量就可以清楚地表示物料供应。

好吧,现在假设存在这样一个理想的排产软件,把所有的产能要素都存入计算机中,包含工作与工作之间的逻辑关系、重要程度、对设备的占用,也包含物料供应的详细信息。用这个软件进行运算,能得到什么结果?

李子很快确认:只要把‘工作’变成‘工序’,这就是详细作业计划。这个作业计划中所纳入的企业产能因素有设备冲突、物料供应、前后关系、重要程度等。也就是说这个计划可以确保设备的占用不冲突,物料能满足供应,工序的前后顺序符合逻辑关系,而且对设备的占用按照‘重要程度参数’的要求重要的生产优先占用设备和物料。

这个计划的每个细节都会满足实际情况,那么最后它的时间安排不就是直接满足徐总反复要求的最直接体现企业产能的‘干多少活,吃多少干饭’吗?不就是可以立即回答‘一张订单什么时候干完,干得了干不了’这类问题了吗?不就可以用‘预判’来指导生产了吗?可能徐总最后要的只是一张订单什么时间能完工,或者一周内能干多少活,但是为了回答这个问题,不得不把每道工序的每个设备、每个物料、每个逻辑关系都清清楚楚地排出来。领导可能并不要求做详细生产作业计划,也不看排产细节,但是没有这些细节也就没有最后的结论,没有这些细节领导也不会相信最后的结论。细节还可以用来指导生产。

所以说细节可以不要,但是不能没有。

赵工不是说难免就把什么给忘了吗,但是计算机永远不会忘事,计算机的优势就体现出来了。

混乱和复杂的生产就这样被统一到一个看起来简单明了的计划系统中。

李子想到:所有这些‘产能因素’,其实是一种‘约束条件’,应该叫‘产能约束’更正确。最后的生产计划必须同时满足所有这些‘产能约束’,只要没有任何违背,就可以得到正确的生产作业计划。

李子又想:赵工说了半天生产现场怎么调整和调度,其实也很简单,把调整工序时间看成是加了一个新的时间约束,比如‘这道工序必须后天才能开工’,在新增的时间约束下的新计算结果就相当于调整后的生产计划了。这样生产现场无论怎么改变,计算机也都可以处理了。

李子越想越兴奋,按照这种思路产能计划的问题就可以简单解决了,李子把自己的思路总结成‘约束理论’,在他的约束理论中,‘产能约束’是关键,只要把企业所有‘产能约束’都整理出来,错综复杂的产能问题就可以解决了。

李子独自处在兴奋之中,突然心中一动,一个隐藏很深的阴影冒出了头:即使把所有的产能约束条件都考虑到了,但是对每道工序每个产能因素,它的计算方式不是仍然只是简单的四则运算吗?时间、产能、设备、物料,有哪个不是加减乘除?绕了一个大圈,只是计算量增大到了每道工序,但本质上仍然没有变化。而之前早有‘四则运算不可能解决恒星的生产管理问题’这个结论。再深入的想下去,顿时李子刚开始热乎的心情又凉了下来。

李子一会喜一会忧,坐在李子对面的沈工过来表示关心。沈工长得胖胖的性格很随和,说话做事慢条斯理,平时和李子有说有笑。有一次李子笔记本上的数据库死了,而且怎么都装不上,李子求教沈工,沈工都没有动手,直接告诉李子把一个防火墙软件中的一个功能关掉,李子发现沈工一语中的,佩服的五体投地。

李子对沈工说了自己的约束理论,只说这个原理还是有问题,但是没有直接告知问题出在哪里。在计算机软件这个领域,沈工是最见多识广的。沈工略想了想立即识别出李子在想什么。沈工说这就跟微软的项目管理软件project差不多。沈工毫不费力把李子想了好几天的事情说了出来。李子表示很惊奇,没错,正是项目管理软件的逻辑关系和甘特图启发了李子。

沈工说:project太简单,还有更接近的——当时我参加过A-ERP的生产管理论证,给咱们演示过一个方案,就是一张甘特图,有逻辑关系,有设备约束,有物料,那个‘优先程度’忘了说有没有了。自动满足这些所有条件,人在甘特图上一拉动,软件能自动按照条件跟着动。排产就是在甘特图上拉动就行了。

李子睁大了眼睛,有这样的事情?我怎么不知道!

沈工告诉李子:2年多前了,你来之前。

李子很快暗自想明白了——当时的方案肯定没有通过,老苏闭口也不提此事,似乎就是让自己去判断为什么。李子感觉自己已经把这件事情给想明白了,在沈工面前不妨显示一下。李子用很坚定的语气说:我知道这东西为什么不行。

这次轮到沈工表示惊奇了,李子简明扼要:排产没有优化,等于还是手工操作。

沈工露出很赞许的表情,说:对呀,这东西不能做优化,每道工序都要人用鼠标去拉,几百道工序,手一哆嗦几个小时出去了,再一哆嗦几天出去了,一道工序为什么排在这个时间谁也说不出为什么。一个订单本周完不成也说不清为什么。

李子说:我刚去一车间,那的排产除了赵工谁都玩不转,换一个人产量都会差很多,计算机做排产如果不能比人排的更好,就只是个电子游戏。领导不会放心把这么重要的事交给一台机器去做。

沈工补充:A-ERP演示的时候徐总、陈总、一车间赵工,五车间的冯厂长也都去看了,一开始都很满意,生产计划很详细,甘特图很漂亮。后来赵工问了一个问题,这道工序为什么放在这个时间?A-ERP来的是个香港人,说这是你自己要求排到这个时间的,所以在这个时间。徐总看出问题来了,说我只知道原来的时间不好,可我不知道要往哪个时间拉呀,这个你要告诉我才行。香港人说不出话了。五车间的冯厂长当时就说你不如发一套塑料板给我,摆弄摆弄也能排产,还方便。

李子笑了,说:还有这种细节?小江同志也参加了吧,小江同志早说了生产的关键点就是优化。沈工笑着说那时候小江同志正在五车间,跟工艺室的刘永一起坐在最角上看都看不见他。

李子表面上与沈工嘻笑自若,但是暗自里心情很郁闷,自己面对的不是同样的难题吗?当时无法解决现在就能解决吗?经过这么多困难和论证,刚看到点曙光,难道这是一个迈不过去的坎?

面对难题,李子也并不全是郁闷,李子敏锐地从难题中看到了机会。一个系统要生存于需求多变和管理环境错综复杂的企业中,一定有它的生存之道。如果仅仅凭着简单的四则运算就能解决问题,这样的系统技术含量肯定不高,对企业起到的作用也会很廉价。能发挥重要作用的系统一定有很高的技术含量。而李子知道自己的价值也恰恰体现在这样的难题和挑战之中。领导们为什么选择学数学的李子,看来真的很有深意。

李子和沈工、小江同志一起抽烟的时候,很自然的又聊起了当年的ERP实施和生产系统选型。沈工和小江同志都是从那时候过来的,有很多共同话题,聊的热火朝天,李子主要是听着,也很长见识。

李子对于他们提到的一次选型很有兴趣。沈工提到见过的一个号称MVP-APS的系统,告诉他们能做各种优化,只要之前设定各种参数。比如你想时间最短占30%,成本最低占40%,换模时间最短占30%,它会计算出满足你的这个要求的生产计划。但是软件操作和概念都太复杂,这些参数都是什么意思结果是怎么个算出来的恒星的人去培训了几天都没搞明白。后来让他们解释计算原理,对方是个中国代理公司,说怎么算的那是技术机密,他们也不掌握。后来还是老苏研究了半天,说最大可能还是用那些参数加减乘除得出的数值,没有很大的意义。老总们都说如果搞不清楚你的计算原理,谁也不敢上这样的系统。

小江同志应和,说那个软件肯定不行,一车间赵工给提了一些要求,有的要求比如间隔时间不能超过1小时,连录都录不进去,有的还要计算变成参数才能录进去,谁也不明白那参数是什么意思。如果我提的一个要求连进都进不去你的系统,你算出来的肯定不对了。

沈工肯定说:这就像做数学题,给你5个条件,你解完题只用了4个,少一个条件没用上,那你的解肯定是错的,要是高考一分也得不着,是不是李子。

李子赶紧点头,连说:没错没错。

小江同志再补充说:就冲着它的复杂性这个APS也没法用,那么多参数和概念,操作又复杂,谁也整不明白,放外企用可能还行,在咱们这难道你把这帮人都开了换一拨人吗?

大家都点头附和。小江同志最后把烟掐灭说:什么APS!现在各种软件的概念太多,乱七八糟的都搞不清楚是什么。

但是李子感觉大有收获,特别是听到了很多新鲜的观点,也第一次听到APS这个概念。

李子再次整理自己的思路,好吧,想象一个对恒星理想化的生产管理系统,它还是未知的状态所以就叫它X系统。现在可以很明确的是这个X系统必然有以下这样一些基本特性:

1)  这是一个计划系统,最终要得到详细的生产作业计划。

2)  企业所有的产能约束条件一个都不能少必须出现在X系统中,所有约束必须得到遵守。

3)  能对生产计划做优化,而且优化的原理清晰明确。

4)  它的操作简单,数据结构容易理解。

李子发现自己找到的好几十条各类线索都可以简单归纳成两类,‘约束’和‘优化’。这样X系统从结构上简单多了。

现在的关键是产能怎么做到约束,如何实现优化,优化什么,以及如何把它们关联在一起?李子想起自己很要好的同门师兄,现在正在李子母校数学系苦读博士的程亚军,而程博士的指导老师就是赫赫有名的业界泰斗吴院士,也算是拐着弯从中国工程院那里获得技术支持了,李子感觉很荣幸。

周六,李子带着一连串问题专程拜访了自己的老同学。在程博士简陋狭小堆满书籍的单身宿舍里,两人言谈甚欢。能如此坚持搞纯粹数学理论研究的人在李子的数学系里也是凤毛麟角。好久不见,程博士从衣着打扮到言谈举止甚至让李子感觉有点怪怪的——让李子一时拿不准,到底是人家研究数学变得越发怪异,还是因为自己在世俗的环境里太久了?可是程博士的水平确很高,听到李子提出的问题立即从多项式问题分析到非多项式问题,又从相似图的判断分析到链与反链定理,李子听的似懂非懂,尽量从自己掌握的数学理论角度出发与程博士探讨了半天。最终得到的观点是:从数学理论上给出精确的证明和解题方法是很难的,甚至不可行,但是找出实用的算法来解决企业的实际问题是可行的。程博士当下还教给了李子一个简单算法,但李子显得一时明白一时又不明白。

为了深入浅出教会李子,程博士顺手从书堆中抽出一本‘系统工程学教材’,找到一个称为‘沏茶模型’的简单例子。李子记得这个案例最早在高中语文课本里就有了。程博士把它改造了一下,更加符合李子要求的生产工艺模式。它由6道工序组成:买茶叶20分钟、生火5分钟、烧水5分钟、沏茶5分钟、洗杯子5分钟、冲咖啡8分钟。而约束条件基本上就是生活常识——买茶叶之后才能沏茶;生火之后才能烧水;烧完水才能沏茶和冲咖啡;洗完杯子才能沏茶和冲咖啡。在这么简单的约束条件下,求最短完工时间和排产方式。

程博士在一张纸上简单算了算,就得出了一个数值。这真的能解决恒星的问题吗?李子感觉心里没底,但是此类问题是有办法解决的,这点让李子踏实了下来。

当晚,李子打电话约到了几个同城的同学,与程博士一起在学校食堂旁边大家都熟悉的小餐厅里喝酒聊天到深夜,李子尽兴而归。

李子的母校之行最大收获是找到了一个简单的‘沏茶模型’,还有全新的理论解决这个模型问题。李子感觉视野和思路立即开阔起来。经过深入研究,李子发现这个沏茶模型看起来简单,却有非常深刻的内含,恒星生产中一些说不清的东西在这里变得很简单,体现了企业生产管理中的很多关键点。比如几道工序是否可以并行、先后顺序如何、是否允许有间隔时间等,这些都在模型里被归结为一条基础数据并加以处理得到对应的优化结果。不同的基础数据一定会对应不同的优化结果,让李子陷入了更深层的思考中。

 

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