供應鏈計劃領域主要包括主計劃(參見：需求驅動的供應鏈，不可或缺的是主計劃)、需求計劃(參見：需求計劃核心任務：模式識別)、生產計劃(參見：生產計劃：平衡的藝術)、物料計劃等功能。

半成品生產計劃，同樣是生產計劃領域內不能忽略的存在。對于瓶頸工序，半成品生產計劃甚至具有與成品同等級別的重要性。

本文搭建“半成品輪轉計劃模型”，并詳細討論半成品生產計劃。本文的討論，尤其適用于重資產的半成品瓶頸工序。

半成品輪轉計劃模型

考慮應用場景如下：

有限的自動化設備或產線臺數(1臺或數臺)、若干半成品產出型號(十幾種或數十種，具有各自不同的需求特征，包括需求量、波動性)，也即，單臺設備/產線需要面對多種產出規格，這是瓶頸半成品工序的基本場景。

在自動化設備或產線上切換型號時，通常還需要一定的換型時間(工裝夾具、料盤、調試等)，由此會拖累設備效率OEE，既影響成本也影響有效產出能力。因此，這類半成品計劃必須在需求、存貨之外兼顧——甚至優先考慮——設備利用效率。

換型問題中，通常會有“跨類別大換型、類別內小換型”這樣的區別，其涵義是：如果型號差別較小，可能只需要部分更換工裝夾具、料盤等，即所謂“小換型”。

基于上述場景特征，可以構建“半成品輪轉計劃模型”如下：

基于此模型和真實數據，可以采用計算機數值分析精確求解。不過，絕大多數生產環境中并不需要特別精確的解，更何況需求趨勢變化是必須應對的話題，所以，本文將采用簡易分析的方式。這樣也便于理解分析結論。

需要注意的是，即便是MTO模式的半成品計劃，也一樣可以被此模型所涵蓋。區別無非在于，輪轉過程是主動的還是被動的。

討論1：提高設備利用效率

基于模型輸出，可以得到如下結果：

顯然，設備利用效率主要受到換型周期制約，其次是換型次數(相比較型號數量而言。也即，周期內各型號平均換型次數越多，則負面影響越高)

如果換型周期顯著較短(例如幾分鐘、一分鐘以內)，那么，只要不是每天頻繁換型(每天換型數十次、換型時間累計超過1小時)，通常都能滿足約束條件 r=90%、95%。

如果換型周期顯著較長(例如幾十分鐘、1小時、數小時)，那么，即便約束條件僅僅為 r=80%，制訂合理的輪轉規則也是必須的。

如果換型周期顯著較長，那么輪轉規則應當什么原則？簡易分析的主要結論如下：

首先，如果所有型號都可以單獨滿足約束條件，那么，輪轉周期整體上必然也能滿足約束條件。也即，每次換型之后的凈生產時間，都應當不低于換型時間的 r/(1-r)倍。例如，如果r=90%, 若換型時間為1小時，則換型之后的連續凈生產時間需要不低于9小時。

其次，如果副型號需求水平較低，那么，對應的策略是副型號跨周期輪轉。也即，每個輪轉周期僅安排部分副型號生產，同時，在由若干個輪轉周期構成的大輪轉周期內，逐次完成所有副型號的輪轉。例如，標準輪轉周期(1個月)內完成所有主型號和1/3副型號的輪轉，在連續3個周期(3個月)內完成所有副型號的輪轉。

最后，在實際執行中，需要確保輪轉規則中的周期長度、總換型次數、總凈生產時間基本得到滿足，而各具體型號的實際生產時間則可以相對加長或縮短，以保證產出彈性，從而更好滿足需求波動。

輪轉周期(注意：副型號可能是大輪轉周期)，基本上也就成為其交貨周期。如果輪轉周期T遠高于交期要求天數s，那么，為了滿足交付要求就必須安排半成品備貨。

討論2：輪轉周期、輪轉規則設定

討論1中的“各型號均應分別滿足約束條件”，事實上已經提供了輪轉周期的設定思路。具體如下：

進一步解釋公式邏輯：既然單次生產就足以滿足該主型號若干天的需求，那么，在若干天里該主型號僅需要排產一次。這個“若干天”，大致上也就應該成為標準輪轉周期T。

輪轉周期T設定之后，具體輪轉規則可以按照如下方式確定：

所有型號的輪轉規則確定之后，各個型號的交貨周期事實上也得到了規定。對于所有交貨周期高于交期要求天數s的型號，都需要設定半成品備貨。

具體設定，可以參照標準的再訂貨點ROP方法，也即：

ROP = 交貨提前期內的總需求 + 安全庫存

可參照前期文章 安全庫存設定：實例對比（1/2）和 聊一聊安全庫存通用標準公式。

討論3：存貨優化

縮短換型周期，是半成品存貨優化的根本方式。當換型周期足夠短時，甚至并不需要半成品備貨。

如果換型周期顯著較短，同時，對于設備利用效率沒有太高的要求，那么也就不需要半成品備貨，無所謂存貨優化。

如果部分或全部型號的換型周期并不短、甚至于顯著過長，那么，輪轉排產、半成品備貨基本是必須的，此時，就需要考慮存貨優化。

計劃協同，是半成品存貨優化的基本方向。畢竟，半成品和成品產線是供需關系，所以，前期文章供應鏈計劃協同：穩態業務 (以及其后續的五篇文章，詳細討論了供應鏈計劃協同的方方面面) 中的觀點、結論都仍然適用。

均衡生產，是半成品存貨優化的更高級方式。這里的均衡生產，并非是前面的平滑生產，而是標準的精益生產概念。

當輪轉周期僅需數天時，每個主型號的凈排產時間可能僅需要數小時、并且仍舊可以滿足極高的設備利用效率標準。此時，基本上是具備實施均衡生產條件的。如果可以與成品計劃共同實施均衡生產，就有希望實現整體精益。