机台工时不够,先做谁?排产要换成“每分钟赚多少”

一台压机每月只有 40,000 分钟,三款产品的订单加起来却远超产能。生产计划把单位边际贡献最高的产品排在前面,看起来很合理,算完总收益却少了 34,500 元。

问题出在排序单位。

机台工时已经成为瓶颈,企业真正拿来分配的不是“产品件数”,而是这 40,000 分钟。排产要比较每占用一分钟机台,能换回多少边际贡献。

本文继续使用“华澄精工”教学案例,所有数字用于演示,不代表真实企业数据。

先确认瓶颈,再决定用哪把尺子

约束资源是本期供给不足、限制全部订单完成的那项资源。它可能是一台关键设备、一副模具、一段涂装线,也可能是稀缺材料或有资质的技工工时。

只有资源确实不够时,才需要做优先级排序。订单全部能做完,排序先后通常不会改变总边际贡献;资源不够,产品之间开始争用同一份产能,比较单位就必须换成瓶颈资源。

公式为:

一个瓶颈时,按这个指标从高到低排序,再结合各产品的需求上限逐项排产。

三款产品为什么会排出相反顺序

教学案例中,压机每月可用 40,000 分钟。三款产品数据如下:

产品 售价 单位变动成本 单位边际贡献 单件压机工时 月需求上限
46 元 30 元 16 元 4 分钟 5,000 件
68 元 42 元 26 元 8 分钟 3,000 件
35 元 20 元 15 元 3 分钟 6,000 件

按单件边际贡献看,顺序是乙、甲、丙。换成每分钟边际贡献以后:

产品 计算 每分钟边际贡献 正确顺序
16 ÷ 4 4.00 元 2
26 ÷ 8 3.25 元 3
15 ÷ 3 5.00 元 1

丙的单价和单件边际贡献都最低,却最值得优先生产。它占用 3 分钟就能贡献 15 元,每分钟贡献 5 元;乙单件贡献 26 元,但要占 8 分钟,每分钟只有 3.25 元。

40,000 分钟应该怎样排

先满足丙的需求上限 6,000 件,占用 18,000 分钟;再做甲 5,000 件,占用 20,000 分钟;剩余 2,000 分钟只能做乙 250 件。

产品 排产量 占用工时 边际贡献
6,000 件 18,000 分钟 90,000 元
5,000 件 20,000 分钟 80,000 元
250 件 2,000 分钟 6,500 元
合计 40,000 分钟 176,500 元

如果坚持按单件边际贡献排序,先做乙 3,000 件,占用 24,000 分钟;剩下 16,000 分钟做甲 4,000 件,丙一件也排不进去。总边际贡献为:

两种排法使用同一台设备、同样 40,000 分钟,只因排序尺子不同,月边际贡献相差:

这 34,500 元不是会计分摊差异,是产能配置造成的收益差。

固定成本什么时候进入比较

设备折旧、厂房租金和固定人员工资,如果不会随产品组合改变,就不参与本次排序。它们在两个排产方案中金额相同,放进每件产品只会干扰优先级。

排产完成后,仍要检查 176,500 元边际贡献能否覆盖固定成本并达到目标利润。这是方案结果的验收,不是排序依据。

如果某个方案会增加夜班、租入设备或新设班组,新增的固定支出由方案触发,已经属于相关成本,要从对应方案的收益中扣除。

新订单和外协,也要拿“每分钟”比较

当前排产表里,最后获得机台工时的是乙,每分钟边际贡献 3.25 元。新增订单如果也占这台压机,就要先和 3.25 元比较。

例如丁产品单位边际贡献 18 元,占用 5 分钟,每分钟贡献 3.6 元。3.6 元高于 3.25 元,说明在其他条件相同的情况下,可以接丁并挤出一部分乙;每转移一分钟,边际贡献增加 0.35 元。

外协判断则反过来算。把某产品外协后释放的机台工时,能够增加多少边际贡献?这部分新增收益是否高于外协增加的采购成本?只说“外协价比自制成本高”或“车间忙不过来”都不够。

出现第二个瓶颈,手工排序要停下来

假设下游涂装每月最多 15,000 分钟,甲、乙、丙单件分别占用 2、3、1 分钟。刚才的排产方案需要:

它超过了涂装产能,因此在双约束下不可执行。

这时不能再做第二张排序表后“折中”,因为两个工序可能给出不同顺序。应把产量设为决策变量,用线性规划同时满足两项产能和三项需求上限:

并限制:

用 Excel Solver 求得一组最优产量:甲 1,500 件、乙 2,000 件、丙 6,000 件。压机和涂装工时都恰好用满,总边际贡献 166,000 元。

这个结果低于单瓶颈方案的 176,500 元,不代表 Solver 算坏了。第二项资源限制加入以后,可行范围缩小,原方案本来就做不出来。

排产表交出去前,检查这五项

  1. 瓶颈数据来自实际可用工时,已经扣掉换模、保养和计划停机。
  2. 工艺定额使用同一口径,不能有的按标准分钟、有的按实际分钟。
  3. 产品需求上限和最低交付量已经写进模型。
  4. 是否存在第二项同时吃紧的资源;存在就用 Solver,不再靠单一排序。
  5. 外协、加班或新增订单带来的相关成本已经扣除。

瓶颈期的排产没有“单价高的先做”这条规则。只有一项资源紧张,就看每单位瓶颈资源能贡献多少钱;两项以上资源同时紧张,就把所有约束放进模型求解。

先找瓶颈,再换尺子。尺子选错,产线越忙,损失反而越隐蔽。

我是老汪(汪斌),长期做制造业成本核算、业财融合和经营分析。本文为教学算例,不替代企业结合交期、客户等级和合同约束做最终排产。

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THE END
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