一、企業(yè)管理所帶來(lái)的問(wèn)題

    在ERP軟件推銷會(huì)上，在ERP項(xiàng)目實(shí)施中，在使用ERP軟件的企業(yè)里，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下場(chǎng)景：
     銷售經(jīng)理經(jīng)常會(huì)有如下的提問(wèn)：“在我們接到銷售定單時(shí)，能否知道工廠的能力夠不夠？接單時(shí)能否受到能力的限制”
    “在我們接到銷售定單時(shí)，能否知道工廠的材料夠不夠？ 接單時(shí)能否受到限制，能否知道現(xiàn)有材料能制造多少個(gè)產(chǎn)成品？”
    物料經(jīng)理會(huì)問(wèn)：“現(xiàn)有庫(kù)存能做多少套產(chǎn)品？”
    工廠經(jīng)理及車間主任會(huì)問(wèn)：“因?yàn)槠款i工序在不斷變化，我們?nèi)绾沃�道瓶頸在那里？”�！澳芊褡詣�(dòng)分配工序派工？ 自動(dòng)調(diào)配人力，設(shè)備能力？”
     計(jì)劃經(jīng)理： “在插入急單時(shí)，能否自動(dòng)根據(jù)目標(biāo)重排計(jì)劃，一些定單自動(dòng)延遲，一些定單自動(dòng)提前？”。“能否對(duì)采購(gòu)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(dòng)進(jìn)行模擬，調(diào)整？”
     這些問(wèn)題好象是制造性企業(yè)的一些基本問(wèn)題。但是，在傳統(tǒng)ERP引進(jìn)實(shí)施的今天，都沒(méi)有很好徹底的解決以上問(wèn)題。實(shí)際上，回答這些問(wèn)題是很復(fù)雜的。它需要很多動(dòng)態(tài)，模糊，以及一些動(dòng)態(tài)規(guī)劃及運(yùn)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(shí)，我們要讓計(jì)算機(jī)幫助解決更復(fù)雜的問(wèn)題，讓供應(yīng)鏈，制造過(guò)程智能化。來(lái)代替人的更為復(fù)雜，動(dòng)態(tài)，模糊的決策。不僅是分析，而是自動(dòng)的行動(dòng)。

    二、 APS所能解決的問(wèn)題

    APS高級(jí)計(jì)劃排產(chǎn)計(jì)劃是一個(gè)計(jì)劃排程軟件包， 能高效的幫助制造企業(yè)控制生產(chǎn)計(jì)劃。它能產(chǎn)生現(xiàn)在與將來(lái)的， 通過(guò)各種規(guī)則及需求約束自動(dòng)產(chǎn)生的， 可視的詳細(xì)計(jì)劃。生產(chǎn)計(jì)劃能對(duì)延遲定單進(jìn)行控制及行動(dòng)。 管理控制能力及各種約束。其約束包括資源工時(shí)，物料，加工順序及自定義約束條件。 它能管理整個(gè)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(guò)程中因素，包括班次，工時(shí)，工具，材料的可用性， 可知/未可知的設(shè)備維護(hù)， 當(dāng)前負(fù)荷，能力。 總之， 它能產(chǎn)生更精確，更實(shí)際的計(jì)劃。
    你可以根據(jù)公司目標(biāo)建立一個(gè)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(guò)高級(jí)算法或模擬計(jì)劃規(guī)則，自動(dòng)的調(diào)配資源，達(dá)到優(yōu)化計(jì)劃排程的目標(biāo)。
    它可以通過(guò)生產(chǎn)的工藝路徑，定單，能力等復(fù)雜情況自動(dòng)的生成一個(gè)優(yōu)化的，符合實(shí)際的詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃。 它能檢查，評(píng)估計(jì)劃的表現(xiàn)。
    如果需要可及時(shí)調(diào)整約束條件，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的目標(biāo)計(jì)劃。
    正如我們所知，企業(yè)的資源是有限的，而每一個(gè)企業(yè)的資源的配置，瓶頸，使用都不一樣。
    所以APS通過(guò)設(shè)置各種不同的資源約束，來(lái)計(jì)劃你的目標(biāo)。它能提供全面計(jì)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?yàn)槠款i工序是動(dòng)態(tài)的，能力在變化，可知/未可知的設(shè)備維護(hù)。
    所以APS通過(guò)甘特圖性化，設(shè)置各種不同的工序約束，來(lái)計(jì)劃你的作業(yè)排程。提供一個(gè)對(duì)所有生產(chǎn)類型和工序約束的結(jié)合，自動(dòng)的，可視化的作業(yè)計(jì)劃。
    物料管理中往往要回答通過(guò)現(xiàn)有庫(kù)存，來(lái)做多少計(jì)劃。既ERP/MRP能通過(guò)成品的BOM來(lái)作材料計(jì)劃，那么能否從BOM最底層材料倒算成品計(jì)劃。
    APS通過(guò)庫(kù)存約束，結(jié)合詳細(xì)的物料清單，工藝流程。按配套庫(kù)存數(shù)的需要量和約束來(lái)計(jì)劃，能保證在計(jì)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(shí)間，設(shè)備資源的效率將是約束你的整個(gè)生產(chǎn)效率。
    APS能允許對(duì)當(dāng)前相關(guān)工序與最后工序的設(shè)置換裝準(zhǔn)備時(shí)間。 對(duì)連續(xù)工序的重疊工序的時(shí)間處理。來(lái)優(yōu)化你的企業(yè)效率。

    三、實(shí)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(biāo)是一個(gè)滿足所有任務(wù)規(guī)定的完成日期嗎？還是你重點(diǎn)是提高設(shè)備利用率，減少非生產(chǎn)時(shí)間(準(zhǔn)備時(shí)間和設(shè)備維護(hù)時(shí)間)嗎？
    選擇合適的規(guī)則是決定計(jì)劃的目標(biāo)的先決條件。一旦決定你的目標(biāo)，你就可以選擇工序和資源規(guī)則來(lái)完成目標(biāo)。
    一般來(lái)說(shuō)，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(kù)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(shí)間類規(guī)則
       適用于最小時(shí)間的控制。 提高工時(shí)利用率。

    4. 最大設(shè)備能力類規(guī)則
       適用于是計(jì)劃設(shè)備效率來(lái)最大化整個(gè)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(jì)劃。

    5. 定制規(guī)則
       允許企業(yè)自己控制計(jì)劃活動(dòng)�？梢岳�用自定義規(guī)則。

     四、APS與ERP的集成

     在我們成功的使用ERP時(shí)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)還有很多事要作。比如本文開(kāi)頭所說(shuō)的。 這并不是APS比ERP更重要，因?yàn)镋RP是基于無(wú)限物料，無(wú)限能力的理論，通過(guò)缺料分析，能力分析。由人決定采取行動(dòng)。 APS是基于約束理論的，通過(guò)事先定義的規(guī)則，有計(jì)算機(jī)自動(dòng)采取行動(dòng)。
     試想一個(gè)企業(yè)連MRP/CRP計(jì)劃都不準(zhǔn)確， (這意味庫(kù)存不準(zhǔn)， BOM不準(zhǔn)，工藝工時(shí)不準(zhǔn)，計(jì)劃不合理)。如果用基于約束的APS ，會(huì)造成意向不到的困難。因?yàn)�，所有的約束都不準(zhǔn)，反而約束了企業(yè)所需的靈活性。所以APS對(duì)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(shuō)明企業(yè)管理計(jì)算機(jī)化的漸進(jìn)性，不能在學(xué)會(huì)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(jìn)的方式。這取決于計(jì)算機(jī)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(gè)方面：

    生產(chǎn)計(jì)劃管理與車間管理采用APS， 采購(gòu)計(jì)劃管理與物料庫(kù)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(jì)劃
    主需求計(jì)劃包括匯總預(yù)測(cè)，供應(yīng)鏈計(jì)劃，銷售定單的承諾。APS通過(guò)市場(chǎng)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(cè)與供應(yīng)鏈計(jì)劃更精確，更實(shí)際。在銷售定單的承諾上，利用ERP的計(jì)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(shí)，更能滿足客戶需要。

    2、主生產(chǎn)計(jì)劃
    ERP的MPS 是一工廠的核心計(jì)劃，需反復(fù)模擬平衡的計(jì)劃，這平衡包括對(duì)需求計(jì)劃的平衡，對(duì)工廠粗略能力RCCP的平衡，對(duì)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(guò)優(yōu)化過(guò)的需求計(jì)劃，自定義的資源組或瓶頸資源的約束，采購(gòu)可供應(yīng)的約束，現(xiàn)有庫(kù)存的配套約束自動(dòng)產(chǎn)生滿足你的目標(biāo)計(jì)劃。而此復(fù)雜的平衡模擬由APS的基于約束的高級(jí)算法，基于內(nèi)存的快速計(jì)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(gè)或多個(gè)資源，一般來(lái)說(shuō)它包括同樣類型的資源。 此外， 一個(gè)資源可能存在多個(gè)資源組。

　 在APS里對(duì)資源進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分：

    (1)單一資源。(2)  無(wú)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(guò)程中，通過(guò)計(jì)劃版處理哪個(gè)資源，怎樣處理。

    APS對(duì)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(tái)機(jī)器，一個(gè)人，一臺(tái)設(shè)備，一個(gè)夾具，一 個(gè)固定裝置及任何可以用一種能力約束的資源。
    (2) 無(wú)限資源： 是指無(wú)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(shí)間作同樣的活動(dòng)， 所有活動(dòng)一定是同步化，它們必需有同樣的開(kāi)始與結(jié)束時(shí)間。如干燥爐，它是用立方米來(lái)衡量能力。只要工件的體積不超過(guò)干燥爐的體積，它同時(shí)加工多個(gè)工件。一旦裝進(jìn)與開(kāi)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(lái)同時(shí)加工。
    (4) 共享資源與可調(diào)整共享資源：是一個(gè)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(gè)。如人數(shù)，工時(shí)資源，固定設(shè)備，場(chǎng)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(guò)工作中心及工序的進(jìn)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(gè)工序執(zhí)行。ERP系統(tǒng)有些簡(jiǎn)單的或是列出按定單的工序清單。在第二個(gè)工序開(kāi)始之前，第一個(gè)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(gè)特點(diǎn)決定怎樣計(jì)劃準(zhǔn)備時(shí)間與維護(hù)時(shí)間拆卸時(shí)間。允許多重時(shí)間，能處理平行或順序的方式。提供對(duì)連續(xù)工序操作之間的時(shí)間的控制。允許重疊工序的時(shí)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(hù)，停工期。你也能用單一資源，無(wú)限資源，并發(fā)資源和效率一起定義，當(dāng)你改變效率時(shí)，你可以用這些資源計(jì)劃排程，加速，延緩這些工序。

    6、作業(yè)排程計(jì)劃

     APS有二種計(jì)劃方法：有限計(jì)劃和基于模擬的排程計(jì)劃。

    (1)有限能力計(jì)劃

    向前順序計(jì)劃
    一個(gè)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(gè)任務(wù)。每一個(gè)規(guī)則代表不同的策略和計(jì)劃的重點(diǎn)。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(jí)的規(guī)則著重于盡快完成最重要的任務(wù)。

    向后順序計(jì)劃
    后排順序計(jì)劃的優(yōu)勢(shì)總是產(chǎn)生一個(gè)不會(huì)延遲的計(jì)劃，然而，計(jì)劃也許有不可行的開(kāi)始時(shí)間，�；�本上，一個(gè)向前順序計(jì)劃固定了開(kāi)始時(shí)間，決定結(jié)束時(shí)間(這也許會(huì)違反完成日期)。然而， 一個(gè)向后的順序計(jì)劃固定結(jié)束時(shí)間，決定開(kāi)始時(shí)間。
    雖然，理想的建設(shè)性計(jì)劃是沒(méi)有延遲定單，確實(shí)吸引人。后排順序計(jì)劃有一些特別的限制。甚至，在許多的情況下，會(huì)產(chǎn)生可行的方案。后排計(jì)劃把所有的任務(wù)都放到計(jì)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(méi)有時(shí)間緩沖，由于任何中斷出現(xiàn)(機(jī)器故障，物料延遲，等等)將會(huì)建立延遲任務(wù)。再加上，由于延遲使用能力和等待最后時(shí)刻開(kāi)始每一個(gè)任務(wù)，我們放棄了機(jī)會(huì)來(lái)考慮增加來(lái)遲的，需要增加的計(jì)劃的任務(wù)。 所以，許多計(jì)劃寧愿用向前順序計(jì)劃。

    雙向計(jì)劃或瓶頸計(jì)劃
    在此，我們選擇任務(wù)順序和計(jì)劃工序中的一個(gè)工序，用向前計(jì)劃此工序的前一個(gè)工序，用后排計(jì)劃此工序的后一個(gè)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(gè)工序分配給瓶頸資源，然后計(jì)算此資源的上游和下游工序。 瓶頸算法順序計(jì)劃的優(yōu)勢(shì)是可以最小化所有任務(wù)的周期。

    總之，APS的有限計(jì)劃是一簡(jiǎn)單和快速的把一套任務(wù)計(jì)算在可視計(jì)劃板上。此作業(yè)計(jì)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(jí)，加工時(shí)間，下達(dá)日期，相反優(yōu)先級(jí)，閑散時(shí)間，用戶定義規(guī)則。

    (2)基于模擬的順序計(jì)劃

    提供一個(gè)簡(jiǎn)單的吸引人的，可選擇的算法計(jì)劃，又是一個(gè)建設(shè)性的靈活的方法�？傊�，任何計(jì)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(jì)劃是計(jì)算的工序而不是整個(gè)任務(wù)。基于模擬順序計(jì)劃是一個(gè)出色的控制工序計(jì)算到計(jì)劃板上的方法。用模擬順序計(jì)劃產(chǎn)生計(jì)劃主要是增加operation-at-a-time的靈活性。
    在模擬順序計(jì)劃里，有二種可供選擇的工序計(jì)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(gè)工序需要此資源，工序選擇規(guī)則決定那一工序計(jì)劃。
    ●如果一工序可用，它能被多個(gè)資源計(jì)劃，資源選擇規(guī)則用于決定哪個(gè)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(kù)存與物料清單

    庫(kù)存約束是典型的用庫(kù)存物料約束計(jì)劃的。這個(gè)設(shè)置是在BOM的建立和指定每一個(gè)庫(kù)位材料所需的數(shù)量和哪個(gè)工序所需數(shù)量。APS是結(jié)合ERP的詳細(xì)物料清單，工藝流程進(jìn)行計(jì)算的。
    庫(kù)位象一個(gè)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(diǎn)增加一個(gè)庫(kù)位。盡管在面向庫(kù)存的環(huán)境下，你能基于采購(gòu)物料的到達(dá)設(shè)置庫(kù)位。
    對(duì)每一個(gè)庫(kù)存物料，你必須決定庫(kù)存補(bǔ)充是基于數(shù)量，或工序批量。這個(gè)決策是根據(jù)庫(kù)存管理策略。
    物料能按配套庫(kù)存數(shù)stock-kit的需要量和約束來(lái)計(jì)劃，取消。一個(gè)配套庫(kù)存也許是一個(gè)庫(kù)存物料或庫(kù)存物料的倍數(shù)。當(dāng)工序需要一個(gè)配套庫(kù)存數(shù)，這個(gè)工序只有等到滿足配套庫(kù)存數(shù)才能計(jì)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(gè)庫(kù)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(jì)劃中只強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的展開(kāi)，低層的凈計(jì)劃，和提前期偏置。而APS能保證在高層物料計(jì)劃中低層物料的可供貨量。
    總之， APS的優(yōu)勢(shì)在于能對(duì)復(fù)雜的制造環(huán)境提供比MPS/MRP/CRP更好的計(jì)劃，利用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)-基于內(nèi)存計(jì)劃，一般計(jì)劃時(shí)間在幾分鐘內(nèi)。利用甘特圖計(jì)劃板-可視排程。當(dāng)然，它不足的是產(chǎn)生的計(jì)劃不一定是最優(yōu)的計(jì)劃。 因?yàn)樗�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(gòu)計(jì)劃，庫(kù)存控制，成本控制。

    作者簡(jiǎn)介： 蔡穎－具有十幾年以上生產(chǎn)制造，物料計(jì)劃，工業(yè)工程，成本控制的管理經(jīng)驗(yàn)、ERP項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)�，F(xiàn)任Fourth shift 華南地區(qū)實(shí)施顧問(wèn)。

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本文標(biāo)題：APS-解決企業(yè)管理的難點(diǎn)

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