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APS企业管理的难点---蔡 颖

原创 ERP 作者:zhujianfu 时间:2004-10-27 17:20:34 0 删除 编辑
---APS是基于约束理论、通过事先定义的规则,由计算机自动采取行动的。而ERP是基于无限物料、无限能力的理论,通过缺料分析、能力分析,由人决定采取行动的。
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---企业管理所带来的问题

---在ERP软件推销会上,在ERP项目实施中,在使用ERP软件的企业里,经常会出现以下场景:

---销售经理常常会有如下的提问:“在我们接到销售定单时,能否知道工厂的能力够不够? 接单时能否受到能力的限制?”“在接到销售定单时,能否知道工厂的材料够不够? 接单时能否受到限制,能否知道现有材料能制造多少个产成品?”

---物料经理会问:“现有库存能做多少套产品?”

---工厂经理及车间主任会问:“因为瓶颈工序在不断变化,我们如何知道瓶颈在哪里?”“能否自动分配工序派工? 自动调配人力和设备能力?”

---计划经理会问: “在插入急单时,能否自动根据目标重排计划:一些定单自动延迟,一些定单自动提前?”“能否对采购的延迟、生产的延迟、设备的故障和人员的效率等意外作出快速响应,及自动进行模拟、调整?”

---这些问题好像是制造性企业的一些基本问题。但是,在传统ERP引进实施的今天,都没有很好彻底地解决以上问题。实际上,回答这些问题是很复杂的。它需要很多动态、模糊以及一些规划及运筹学的概念。

---在ERP给我们解决了企业管理流程化、信息集成化、决策科学化的同时,我们要让计算机帮助解决更复杂的问题,让供应链、制造过程智能化,来代替人的更为复杂、动态、模糊的决策。不仅是分析,而且是自动的行动。

---APS所能解决的问题

---高级计划排产APS(Advanced Planning System)是一个计划排程软件包,能高效地帮助制造企业控制生产计划。它能产生现在与将来的,通过各种规则及需求约束自动产生的、可视的详细计划。生产计划能对延迟定单进行控制及行动,管理控制能力及各种约束。其约束包括资源工时、物料、加工顺序及自定义约束条件。它能管理整个资源。 更重要的是它能快速响应意外的结果。它考虑所有生产过程中的因素,包括班次、工时、工具、材料的可用性、可知/未可知的设备维护、当前负荷、能力。总之,它能产生更精确、更实际的计划。

---你可以根据公司目标建立一个资源能力与生产设备能力模型。一旦你完成模型的设置,你就可以选择通过高级算法或模拟计划规则,自动地调配资源,达到优化计划排程的目标。

---它可以通过生产的工艺路径、定单、能力等复杂情况自动地生成一个优化的、符合实际的详细的生产计划。 它能检查、评估计划的执行过程。

---正如我们所知,企业的资源是有限的,而每一个企业的资源的配置、瓶颈、使用都不一样。

---所以APS通过设置各种不同的资源约束,来计划你的目标。它能提供全面计划资源约束及限制。这些资源类型的不同功能可以提供设置各种生产环境的模型。

---生产管理中最为头痛的是车间的调度、甘特作业排程和可知/未可知的设备维护。所以APS通过甘特图,以图形化的形式,设置各种不同的工序约束,来计划你的作业排程。提供一个对所有生产类型和工序约束结合的、自动的、可视化的作业计划。

---物料管理中往往要回答通过现有库存可以做多大的计划。既然ERP/MRP能通过成品的BOM来作材料计划,那么能否从BOM最底层材料倒算成品计划?APS通过库存约束,结合详细的物料清单和工艺流程,按配套库存数的需要量和约束来安排计划,能保证在计划中低层物料的可供货量。

---如果你的生产环境是JIT或流水线制造,那么,换装时间、设备资源的效率将是约束你整个生产效率的因素。APS能允许对当前相关工序与最后工序的设置换装准备时间;对连续工序中的重叠工序的时间进行处理,来优化你的企业效率。

---实施APS的关键是 选择合适的约束规则

---选择合适的规则,是决定计划目标的先决条件。你的目标一旦决定,你就可以选择工序和资源规则来完成目标。

---一般来说,先选择工序规则,然后选择合适的资源规则。在一些情况下,有关的资源规则被工序规则所决定。

---1.预先确定任务的参数类规则

---适用于面向库存生产环境。

---2.最小化任务延迟类规则

---适用于面向定单生产环境。

---3.最小化任务流程时间类规则

---适用于最小时间的控制,提高工时利用率。

---4.最大设备能力类规则

---适用于提高设备效率,最大化整个设备生产能力的环境。生产计划是以设备能力的效率来安排的。

---5.定制规则

---允许企业自己控制计划活动,可以利用自定义规则。

---APS与ERP的集成

---在我们成功地使用ERP时,就会发现还有很多事要作。因为ERP是基于无限物料、无限能力的理论,通过缺料分析、能力分析,由人决定采取行动的。 而APS是基于约束理论的,通过事先定义的规则,由计算机自动采取行动的。

---ERP与APS在业务上的集成主要体现在以下7个方面:

---1.主需求计划

---主需求计划包括汇总预测、供应链计划、销售定单的承诺。APS通过市场约束、 供应链物料瓶颈约束和工厂能力约束以及历史数据的算法,使预测与供应链计划更精确、更实际。在销售定单的承诺上,利用ERP的计划可承诺量ATP(Available to Promise) ,集成APS的能力可承诺量CTP(Capable to Promise)、可交货能力CTD(Capable to Deliver)以及智能客户处理系统ICP(Intelligent Client Processes),使销售定单更精确、更真实、更能满足客户需要。

---2.主生产计划

---ERP的MPS 是一工厂的核心计划,需进行反复模拟平衡,包括对需求计划的平衡,对工厂粗略能力RCCP的平衡,对存货的平衡。而这些平衡在ERP里均是分析后由手工介入。APS 通过优化过的需求计划、自定义的资源组或瓶颈资源的约束、采购可供应的约束、现有库存的配套约束自动产生满足你的目标计划。而此复杂的平衡模拟由APS的基于约束的高级算法和基于内存的快速计算所代替。

---3.资源组与资源

---在ERP里定义资源组,同样在APS里利用资源组,它包括一个或多个资源,一般来说它包括同样类型的资源。 此外,一个资源可能存在多个资源组。

---4.工作中心与工序

---在ERP里设置工作中心及工序。 APS通过工作中心及工序进一步定义顺序约束。 它一般是生产的一部分或是工作的工艺流程,决定哪一个工序执行。ERP系统有些简单的或是按定单列出的工序清单。在第二个工序开始之前,第一个工序必须完成。ERP系统也允许在工艺流程中有平行或并发工序。这些工序的类型经常是装配、 拆卸。APS解决最困难的顺序约束——网络化的工艺流程。

---APS还能决定怎样计划准备时间与维护时间、拆卸时间;允许多重时间,能处理平行或顺序的方式;提供对连续工序操作之间的时间的控制;允许重叠工序的时间处理。

---5.工厂日历与班次

---在APS里,可以定义任何资源的班次、预防性维护、停工期。通过工厂日历,班次类型分配与各种资源包括单一资源、无限资源、并发资源和效率一起定义规则,当你改变效率时,可以用这些资源计划排程,加速或延缓这些工序。

---6.作业排程计划

---APS有两种计划方法:有限能力计划和基于模拟的排程计划。

---(1)有限能力计划

---向前顺序计划

---一个用于定单的规则是可以按优先值排序任务,并且分配到每一个任务。每一个规则代表不同的策略和计划的重点。如与完成日期相关的规则是集中于减少延迟定单的数量,而基于优先级的规则着重于尽快完成最重要的任务。

---向后顺序计划

---后排顺序计划的优势总是产生一个不会延迟的计划。然而,计划也许有不可行的开始时间。基本上,一个向前顺序计划固定了开始时间,决定结束时间(这也许会违反完成日期)。然而, 一个向后的顺序计划固定结束时间,决定开始时间。

---后排顺序计划有一些特别的限制。甚至在许多的情况下,会产生可行的方案。后排计划把所有的任务都放到计划板上,计划主要是满足完成日期,定单的开始日期尽可能地迟,这就意味着系统没有时间缓冲,任何中断 (机器故障、物料延迟等等)的出现都将会造成任务延迟。再加上由于延迟使用能力和等待最后时刻重新开始延迟了的任务,我们不得不放弃机会去考虑增加后来的、需要增加的计划任务。 所以,许多计划宁愿用向前顺序计划。

---双向计划或瓶颈计划

---我们选择任务顺序和计划工序中的一个瓶颈工序,在此工序,用向前顺序计划的策略安排此工序前的所有工序,用后排顺序计划的策略来安排此工序后的所有工序。这在瓶颈工序或利用率高的资源里是有用的。我们要把一个工序分配给瓶颈资源,然后计算此资源的上游和下游工序。 瓶颈算法顺序计划的优势,是可以最小化所有任务的周期。

---总之,APS的有限计划是简单和快速地把一套任务计算在可视计划板上。此作业计划完全是由规定任务的定单和资源之间的规则所决定的。其规则主要包括瓶颈、完成日期、先到先服务、升序定单属性值、优先级、加工时间、下达日期、相反优先级、闲散时间、用户等定义规则。

---(2)基于模拟的顺序计划

---提供一个简单的吸引人的、可选择的算法计划,又是一个建设性的灵活的方法。总之,任何计划的产生都能由基于模拟顺序器产生。

--- 基于模拟顺序计划是计算的工序而不是整个任务。模拟顺序计划是一个出色的控制工序计划的方法。用模拟顺序计划的方法来安排计划,主要是增加operation-at-a-time的灵活性。

---7.库存与物料清单

---库存约束是典型的用库存物料约束计划的方法。这个约束是通过BOM的子项物料并结合每一个库位材料所需的数量和那个工序所需数量进行设置的。APS是结合ERP的详细物料清单、工艺流程进行计算的。

---在典型的ERP或MRP环境下, 所有低层物料有工艺流程与一个库位,基于工序批数。于是,MRP系统在面向定单环境的物料的计划中只强调产品的展开、低层的净计划和提前期偏置。而APS能保证在高层物料计划中低层物料的可供货量。

---总之, APS的优势在于能对复杂的制造环境提供比MPS/MRP/CRP更好的计划,利用最先进的计算机技术——基于内存计划——一般计划时间在几分钟内,利用甘特图计划板进行可视排程。当然,它不足的是产生的计划不一定是最优的计划。 因为它是在某一约束规则下产生的。它要求很高的数据精度,依赖ERP系统——需要大量的ERP系统的数据,需要ERP的采购计划、库存控制、成本控制。

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