一、企業(yè)管理所帶來的問題
在ERP軟件推銷會上,在ERP項目實施中,在使用ERP軟件的企業(yè)里,經(jīng)常會出現(xiàn)以下場景:
銷售經(jīng)理經(jīng)常會有如下的提問:“在我們接到銷售定單時,能否知道工廠的能力夠不夠?接單時能否受到能力的限制”
“在我們接到銷售定單時,能否知道工廠的材料夠不夠? 接單時能否受到限制,能否知道現(xiàn)有材料能制造多少個產(chǎn)成品?”
物料經(jīng)理會問:“現(xiàn)有庫存能做多少套產(chǎn)品?”
工廠經(jīng)理及車間主任會問:“因為瓶頸工序在不斷變化,我們?nèi)绾沃榔款i在那里?”!澳芊褡詣臃峙涔ば蚺晒? 自動調(diào)配人力,設(shè)備能力?”
計劃經(jīng)理: “在插入急單時,能否自動根據(jù)目標重排計劃,一些定單自動延遲,一些定單自動提前?”。“能否對采購延遲,生產(chǎn)的延遲, 設(shè)備的故障, 人員的效率等意外快速響應(yīng),及自動進行模擬,調(diào)整?”
這些問題好象是制造性企業(yè)的一些基本問題。但是,在傳統(tǒng)ERP引進實施的今天,都沒有很好徹底的解決以上問題。實際上,回答這些問題是很復(fù)雜的。它需要很多動態(tài),模糊,以及一些動態(tài)規(guī)劃及運籌學(xué)的概念。
在ERP給我們解決了企業(yè)管理流程化。信息集成化,決策科學(xué)化的同時,我們要讓計算機幫助解決更復(fù)雜的問題,讓供應(yīng)鏈,制造過程智能化。來代替人的更為復(fù)雜,動態(tài),模糊的決策。不僅是分析,而是自動的行動。
二、 APS所能解決的問題
APS高級計劃排產(chǎn)計劃是一個計劃排程軟件包, 能高效的幫助制造企業(yè)控制生產(chǎn)計劃。它能產(chǎn)生現(xiàn)在與將來的, 通過各種規(guī)則及需求約束自動產(chǎn)生的, 可視的詳細計劃。生產(chǎn)計劃能對延遲定單進行控制及行動。 管理控制能力及各種約束。其約束包括資源工時,物料,加工順序及自定義約束條件。 它能管理整個資源。 更重要的是它能快速響應(yīng)意外的結(jié)果。它考慮所有生產(chǎn)過程中因素,包括班次,工時,工具,材料的可用性, 可知/未可知的設(shè)備維護, 當(dāng)前負荷,能力。 總之, 它能產(chǎn)生更精確,更實際的計劃。
你可以根據(jù)公司目標建立一個資源能力與生產(chǎn)設(shè)備能力模型。 一旦你完成模型的設(shè)置, 你就可以選擇通過高級算法或模擬計劃規(guī)則,自動的調(diào)配資源,達到優(yōu)化計劃排程的目標。
它可以通過生產(chǎn)的工藝路徑,定單,能力等復(fù)雜情況自動的生成一個優(yōu)化的,符合實際的詳細的生產(chǎn)計劃。 它能檢查,評估計劃的表現(xiàn)。
如果需要可及時調(diào)整約束條件,產(chǎn)生動態(tài)的目標計劃。
正如我們所知,企業(yè)的資源是有限的,而每一個企業(yè)的資源的配置,瓶頸,使用都不一樣。
所以APS通過設(shè)置各種不同的資源約束,來計劃你的目標。它能提供全面計劃資源約束及限制。這些資源類型的不同功能可以提供設(shè)置各種生產(chǎn)環(huán)境的模型。
生產(chǎn)管理中最為頭痛的是車間的調(diào)度,甘特作業(yè)排程,因為瓶頸工序是動態(tài)的,能力在變化,可知/未可知的設(shè)備維護。
所以APS通過甘特圖性化,設(shè)置各種不同的工序約束,來計劃你的作業(yè)排程。提供一個對所有生產(chǎn)類型和工序約束的結(jié)合,自動的,可視化的作業(yè)計劃。
物料管理中往往要回答通過現(xiàn)有庫存,來做多少計劃。既ERP/MRP能通過成品的BOM來作材料計劃,那么能否從BOM最底層材料倒算成品計劃。
APS通過庫存約束,結(jié)合詳細的物料清單,工藝流程。按配套庫存數(shù)的需要量和約束來計劃,能保證在計劃中低層物料的可供貨量。
如果你的生產(chǎn)環(huán)境是JIT或流水線制造,那么,換裝時間,設(shè)備資源的效率將是約束你的整個生產(chǎn)效率。
APS能允許對當(dāng)前相關(guān)工序與最后工序的設(shè)置換裝準備時間。 對連續(xù)工序的重疊工序的時間處理。來優(yōu)化你的企業(yè)效率。
三、實施APS的關(guān)鍵是選擇合適的約束規(guī)則
如何選擇正確的規(guī)則?
例如,你的主要目標是一個滿足所有任務(wù)規(guī)定的完成日期嗎?還是你重點是提高設(shè)備利用率,減少非生產(chǎn)時間(準備時間和設(shè)備維護時間)嗎?
選擇合適的規(guī)則是決定計劃的目標的先決條件。一旦決定你的目標,你就可以選擇工序和資源規(guī)則來完成目標。
一般來說,先選擇工序選擇規(guī)則,然后選擇合適的資源選擇規(guī)則。在一些情況下,有關(guān)的資源規(guī)則被工序規(guī)則所決定。
1.預(yù)先確定任務(wù)的參數(shù)類規(guī)則
適用于面向庫存生產(chǎn)環(huán)境
2. 最小化任務(wù)延遲類規(guī)則
適用于面向定單生產(chǎn)環(huán)境
3. 最小化任務(wù)流程時間類規(guī)則
適用于最小時間的控制。 提高工時利用率。
4. 最大設(shè)備能力類規(guī)則
適用于是計劃設(shè)備效率來最大化整個設(shè)備的生產(chǎn)能力。集中于根據(jù)設(shè)備能力的效率的提高產(chǎn)生計劃。
5. 定制規(guī)則
允許企業(yè)自己控制計劃活動?梢岳米远x規(guī)則。
四、APS與ERP的集成
在我們成功的使用ERP時,我們就會發(fā)現(xiàn)還有很多事要作。比如本文開頭所說的。 這并不是APS比ERP更重要,因為ERP是基于無限物料,無限能力的理論,通過缺料分析,能力分析。由人決定采取行動。 APS是基于約束理論的,通過事先定義的規(guī)則,有計算機自動采取行動。
試想一個企業(yè)連MRP/CRP計劃都不準確, (這意味庫存不準, BOM不準,工藝工時不準,計劃不合理)。如果用基于約束的APS ,會造成意向不到的困難。因為,所有的約束都不準,反而約束了企業(yè)所需的靈活性。所以APS對企業(yè)管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),企業(yè)的整體素質(zhì)要求更高。
這就說明企業(yè)管理計算機化的漸進性,不能在學(xué)會走路之前就想跑。
那么,APS與ERP的集成有二種系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成的方式:
A.分離數(shù)據(jù)的模式
B. 共用數(shù)據(jù)模式
第一種模式是典型的集成方式。 第二種模式是先進的方式。這取決于計算機的技術(shù)的發(fā)展。
ERP與APS在業(yè)務(wù)的集成主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
生產(chǎn)計劃管理與車間管理采用APS, 采購計劃管理與物料庫存管理采用MRP邏輯。工程管理BOM與工藝管理BOR共享。
1、 主需求計劃
主需求計劃包括匯總預(yù)測,供應(yīng)鏈計劃,銷售定單的承諾。APS通過市場約束, 供應(yīng)鏈物料瓶頸約束及工廠能力約束及歷史數(shù)據(jù)的算法,使預(yù)測與供應(yīng)鏈計劃更精確,更實際。在銷售定單的承諾上,利用ERP的計劃可承諾量 ATP(Available to Promise) ,集成APS的能力可承諾量CTP(Capable to Promise)及可交貨能力CTD(Capable to Deliver)及智能客戶處理系統(tǒng)ICP(Intelligent Client Processes),使銷售定單更精確,更真實,更能滿足客戶需要。
2、主生產(chǎn)計劃
ERP的MPS 是一工廠的核心計劃,需反復(fù)模擬平衡的計劃,這平衡包括對需求計劃的平衡,對工廠粗略能力RCCP的平衡,對存貨的平衡。而這些平衡在ERP里均是分析后,手工介入。APS 通過優(yōu)化過的需求計劃,自定義的資源組或瓶頸資源的約束,采購可供應(yīng)的約束,現(xiàn)有庫存的配套約束自動產(chǎn)生滿足你的目標計劃。而此復(fù)雜的平衡模擬由APS的基于約束的高級算法,基于內(nèi)存的快速計算所代替。
3、資源組與資源
在ERP里定義資源組,同樣在APS利用資源組,它包括一個或多個資源,一般來說它包括同樣類型的資源。 此外, 一個資源可能存在多個資源組。
在APS里對資源進行進一步細分:
(1)單一資源。(2) 無限資源。(3)并發(fā)資源。(4)共享資源。 (5)可調(diào)整共享資源
資源的可用性和有效性的結(jié)合,在APS在排產(chǎn)過程中,通過計劃版處理哪個資源,怎樣處理。
APS對不同的生產(chǎn)環(huán)境,設(shè)置不同的資源類型:
(1)單一資源: 是使用最多的資源類型,如一臺機器,一個人,一臺設(shè)備,一個夾具,一 個固定裝置及任何可以用一種能力約束的資源。
(2) 無限資源: 是指無限能力的資源。如外加工廠,烘干設(shè)備等等。
(3) 并發(fā)資源: 是指在同樣時間作同樣的活動, 所有活動一定是同步化,它們必需有同樣的開始與結(jié)束時間。如干燥爐,它是用立方米來衡量能力。只要工件的體積不超過干燥爐的體積,它同時加工多個工件。一旦裝進與開始干燥爐,你必需在加工其他零件之前完成。 你也可以規(guī)定某工序用來同時加工。
(4) 共享資源與可調(diào)整共享資源:是一個共享資源,任何任務(wù),工序都可以使用共享資源的任何一個。如人數(shù),工時資源,固定設(shè)備,場地空間。
4、工作中心與工序
在ERP里設(shè)置工作中心及工序。 APS通過工作中心及工序的進一步的定義順序約束。 它一般是生產(chǎn)的一部分或是工作的工藝流程。決定那一個工序執(zhí)行。ERP系統(tǒng)有些簡單的或是列出按定單的工序清單。在第二個工序開始之前,第一個工序必須完成。等等。ERP系統(tǒng)也允許在工藝流程中有平行或并發(fā)工序。這些系統(tǒng)的類型經(jīng)常是裝配, 拆卸工序。APS解決最困難的順序約束-網(wǎng)絡(luò)化的工藝流程。
APS還能提供幾個特點決定怎樣計劃準備時間與維護時間拆卸時間。允許多重時間,能處理平行或順序的方式。提供對連續(xù)工序操作之間的時間的控制。允許重疊工序的時間處理。
5、工廠日歷與班次
在APS里,可以定義任何資源的班次,預(yù)防性維護,停工期。你也能用單一資源,無限資源,并發(fā)資源和效率一起定義,當(dāng)你改變效率時,你可以用這些資源計劃排程,加速,延緩這些工序。
6、作業(yè)排程計劃
APS有二種計劃方法:有限計劃和基于模擬的排程計劃。
(1)有限能力計劃
向前順序計劃
一個用于定單的規(guī)則是可以按優(yōu)先值排序任務(wù),并且分配到每一個任務(wù)。每一個規(guī)則代表不同的策略和計劃的重點。如,與完成日期相關(guān)的規(guī)則是集中于減少延遲定單的數(shù)量,而基于優(yōu)先級的規(guī)則著重于盡快完成最重要的任務(wù)。
向后順序計劃
后排順序計劃的優(yōu)勢總是產(chǎn)生一個不會延遲的計劃,然而,計劃也許有不可行的開始時間,。基本上,一個向前順序計劃固定了開始時間,決定結(jié)束時間(這也許會違反完成日期)。然而, 一個向后的順序計劃固定結(jié)束時間,決定開始時間。
雖然,理想的建設(shè)性計劃是沒有延遲定單,確實吸引人。后排順序計劃有一些特別的限制。甚至,在許多的情況下,會產(chǎn)生可行的方案。后排計劃把所有的任務(wù)都放到計劃板上,以至于它們當(dāng)滿足完成日期,盡可能的遲。這就意味著系統(tǒng)沒有時間緩沖,由于任何中斷出現(xiàn)(機器故障,物料延遲,等等)將會建立延遲任務(wù)。再加上,由于延遲使用能力和等待最后時刻開始每一個任務(wù),我們放棄了機會來考慮增加來遲的,需要增加的計劃的任務(wù)。 所以,許多計劃寧愿用向前順序計劃。
雙向計劃或瓶頸計劃
在此,我們選擇任務(wù)順序和計劃工序中的一個工序,用向前計劃此工序的前一個工序,用后排計劃此工序的后一個工序。這在瓶頸工序或利用率高的資源是有用的。我們要把一個工序分配給瓶頸資源,然后計算此資源的上游和下游工序。 瓶頸算法順序計劃的優(yōu)勢是可以最小化所有任務(wù)的周期。
總之,APS的有限計劃是一簡單和快速的把一套任務(wù)計算在可視計劃板上。此作業(yè)計劃完全是由規(guī)定任務(wù)的定單和資源之間的規(guī)則所決定的。其規(guī)則主要包括瓶頸,完成日期,,先到先服務(wù), 升序定單屬性值,優(yōu)先級,加工時間,下達日期,相反優(yōu)先級,閑散時間,用戶定義規(guī)則。
(2)基于模擬的順序計劃
提供一個簡單的吸引人的,可選擇的算法計劃,又是一個建設(shè)性的靈活的方法?傊,任何計劃的產(chǎn)生都能由基于模擬順序器產(chǎn)生。
基于模擬順序計劃是計算的工序而不是整個任務(wù);谀M順序計劃是一個出色的控制工序計算到計劃板上的方法。用模擬順序計劃產(chǎn)生計劃主要是增加operation-at-a-time的靈活性。
在模擬順序計劃里,有二種可供選擇的工序計劃的規(guī)則類型:工序選擇規(guī)則或資源選擇規(guī)則。
●如果一資源可用,有幾個工序需要此資源,工序選擇規(guī)則決定那一工序計劃。
●如果一工序可用,它能被多個資源計劃,資源選擇規(guī)則用于決定哪個資源。
●如果多種工序和多種資源可用,工序規(guī)則用于選擇工序,資源規(guī)則用于選擇資源。
APS可視的甘特排程圖:
7、庫存與物料清單
庫存約束是典型的用庫存物料約束計劃的。這個設(shè)置是在BOM的建立和指定每一個庫位材料所需的數(shù)量和哪個工序所需數(shù)量。APS是結(jié)合ERP的詳細物料清單,工藝流程進行計算的。
庫位象一個有相似類型材料的桶或柜。在APS中,你能在工藝流程中的任何工序完成的地點增加一個庫位。盡管在面向庫存的環(huán)境下,你能基于采購物料的到達設(shè)置庫位。
對每一個庫存物料,你必須決定庫存補充是基于數(shù)量,或工序批量。這個決策是根據(jù)庫存管理策略。
物料能按配套庫存數(shù)stock-kit的需要量和約束來計劃,取消。一個配套庫存也許是一個庫存物料或庫存物料的倍數(shù)。當(dāng)工序需要一個配套庫存數(shù),這個工序只有等到滿足配套庫存數(shù)才能計劃。
在典型的ERP或MRP環(huán)境, 所有低層物料有工藝流程與一個庫位,基于工序批數(shù)。于是,MRP系統(tǒng)在面向定單環(huán)境的物料的計劃中只強調(diào)產(chǎn)品的展開,低層的凈計劃,和提前期偏置。而APS能保證在高層物料計劃中低層物料的可供貨量。
總之, APS的優(yōu)勢在于能對復(fù)雜的制造環(huán)境提供比MPS/MRP/CRP更好的計劃,利用最先進的計算機技術(shù)-基于內(nèi)存計劃,一般計劃時間在幾分鐘內(nèi)。利用甘特圖計劃板-可視排程。當(dāng)然,它不足的是產(chǎn)生的計劃不一定是最優(yōu)的計劃。 因為它是受到某一約束規(guī)則產(chǎn)生的。要求很高的數(shù)據(jù)精度。依賴ERP系統(tǒng)-需要大量的ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù),需要ERP的采購計劃,庫存控制,成本控制。
作者簡介: 蔡穎-具有十幾年以上生產(chǎn)制造,物料計劃,工業(yè)工程,成本控制的管理經(jīng)驗、ERP項目經(jīng)驗,F(xiàn)任Fourth shift 華南地區(qū)實施顧問。
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本文標題:APS-解決企業(yè)管理的難點
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