在ERP的世界里實(shí)現(xiàn)APS－－基于工廠的生產(chǎn)計(jì)劃（上）（by AMT 蔡穎）

ycai@itapss.org進(jìn)入蔡穎 專欄 蔡穎 蔡 穎先生，具有二十多年以上資深的生產(chǎn)制造，物料計(jì)劃，工業(yè)工程，成本控制的管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。曾在各種類型的企業(yè)從事生產(chǎn)管理。包括:國營企業(yè),私營高科技企 業(yè)，中外合資企業(yè)，外商獨(dú)資企業(yè)等。在富士通Fujitsu、Oracle等公司實(shí)施過BPR流程設(shè)計(jì)、MRPII、JIT(精益生產(chǎn))、IE(工業(yè)工 程)、成本管理和導(dǎo)入ISO9000等項(xiàng)目，對制造業(yè)的各類行業(yè)均有深刻理解。 曾在(Fujitsu)富士通公司實(shí)施并運(yùn)用MRPII系統(tǒng)，Oracle任ERP高級制造顧問，思博亞洲SoftBrands(Fourth shift)華南地區(qū)咨詢顧問部經(jīng)理，ERP高級顧問，PMP，創(chuàng)辦APSS高級計(jì)劃與排程協(xié)會，主持和參與實(shí)施過近百個企業(yè)ERP項(xiàng)目。 多次在信息化著名媒體如IT經(jīng)理世界、IT時代周刊、計(jì)算機(jī)用戶、電子商務(wù)世界、CAD/CAM制造信息化、現(xiàn)代制造、中國制造新信息化等和企業(yè)資源管理 研究中心（AMT）、ERP世界網(wǎng)、e-works.net.cn等著名信息化網(wǎng)站上發(fā)表關(guān)于ERP、JIT、APS、TOC等文章。 同時著有《ERP高級計(jì)劃-APS供應(yīng)鏈優(yōu)化引擎》一書?！?/div>

摘要：僅僅能力約束還是不夠的，還要考慮物料的約束，需求的約束，供應(yīng)商資源約束，運(yùn)輸資源的約束，分銷資源的約束,財務(wù)資金的約束，即產(chǎn)生了APS高級計(jì)劃排程系統(tǒng)。

在ERP的世界里實(shí)現(xiàn)APS

－－基于工廠的生產(chǎn)計(jì)劃（上）

by AMT 蔡穎

先看一下生產(chǎn)計(jì)劃的歷史,現(xiàn)在與將來

從 二戰(zhàn)以后,我們在生產(chǎn)計(jì)劃上開發(fā)了很多生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng),最早是用EOQ經(jīng)濟(jì)訂貨點(diǎn)系統(tǒng),2-Bin雙位系統(tǒng),LP線性規(guī)劃,在美國物料資源較為豐富,在生產(chǎn) 管理上主要集中在人工的效率,產(chǎn)生了基于無限約束的MRP物料需求計(jì)劃,在資源比較匱乏的日本開發(fā)出JIT看板拉式系統(tǒng),主要集中在減少物料的浪費(fèi).在以 色列主要關(guān)心關(guān)鍵資源的能力效率,產(chǎn)生了TOC約束理論以解決提高瓶頸的效率來整體提高企業(yè)效率. 在一些項(xiàng)目管理時間較長的制造環(huán)境下如(造船),美國海軍設(shè)計(jì)出PERT計(jì)劃評審技術(shù)/CPM關(guān)鍵路徑法,MRP系統(tǒng)與財務(wù)的結(jié)合產(chǎn)生MRPII制造資源 計(jì)劃系統(tǒng)來優(yōu)化企業(yè)制造資源, 現(xiàn)在管理資源的領(lǐng)域已擴(kuò)展到工程,人力資源,供應(yīng)商,分銷的ERP企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)以整合企業(yè)資源.

不幸的是,以上的系統(tǒng)都沒有很好的解決企業(yè)效率的基本問題-能力約束.FCS有限能力計(jì)劃利用TOC的原理,全面進(jìn)行多重資源約束的優(yōu)化計(jì)劃.但是,僅僅 能力約束還是不夠的,還要考慮物料的約束,需求的約束,供應(yīng)商資源約束,運(yùn)輸資源的約束,分銷資源的約束,財務(wù)資金的約束,即產(chǎn)生了APS高級計(jì)劃排程系 統(tǒng),結(jié)合JIT和TOC的優(yōu)勢產(chǎn)生DFM需求流制造系統(tǒng).企業(yè)的競爭是供應(yīng)鏈的競爭,整合企業(yè)上游下游的供應(yīng)鏈,使之形成供應(yīng)鏈聯(lián)盟,就需要用到SCM供 應(yīng)鏈計(jì)劃.

計(jì)劃演變示意圖(來源于FCS 作者Gerhard Plenert, Bill Kirchmier)

FCS有限能力計(jì)劃已發(fā)展十多年,它的基本算法是:

1, 基于訂單任務(wù)(Job-based)

2, 基于事件(Event-based)

3, 基于資源(Resource-based,TOC)

APS高級計(jì)劃排程的基本算法是:

1,基于訂單任務(wù)(Job-based)訂單優(yōu)先級計(jì)劃

2, 基于事件(Event-based)資源利用率最大化計(jì)劃

3, 基于資源(Resource-based,TOC)瓶頸約束計(jì)劃

具體算法請參閱

4, 基于物料約束的可行的計(jì)劃

5, 基于歷史,現(xiàn)在,未來的需求計(jì)劃

6, 基于供應(yīng)資源的分銷計(jì)劃

7, 基于運(yùn)輸資源運(yùn)輸計(jì)劃

8, 基因算法計(jì)劃-是未來的發(fā)展:一種自適應(yīng)的學(xué)習(xí)的模式.起源于它的

在自然界的進(jìn)化的行為,在程序里,建立一模擬個體的人類.在模擬的競爭環(huán)境,經(jīng)歷一進(jìn)化的過程.它是基于生物基因繁殖,其計(jì)劃主要是用生物基因的平行類推法,正在研究中.

在ERP系統(tǒng)上如何實(shí)現(xiàn)APS

實(shí)施生產(chǎn)計(jì)劃與控制系統(tǒng)APS是相當(dāng)復(fù)雜的.首先要有良好的計(jì)劃:

1,軟件計(jì)劃.

2, 硬件計(jì)劃.

3,實(shí)施測試計(jì)劃.

4,培訓(xùn)計(jì)劃.

5,轉(zhuǎn)換計(jì)劃.

要有良好的MRP與APS的理論知識,改變現(xiàn)狀的決心及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.

APS的主要功能是基于資源,工藝流程,物料約束,進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃排程.要與ERP軟件進(jìn)行集成.對ERP里的生產(chǎn)訂單和任務(wù),及相應(yīng)的生產(chǎn)活動,進(jìn)行優(yōu)化排程,產(chǎn)生生產(chǎn)訂單和派工單,然后,導(dǎo)回到ERP系統(tǒng).

資源和工藝路徑信息

按照APS邏輯對每一個物料定義工藝信息,在物料組文件里,明確定義資源組和特別的資源如機(jī)器. 明確定義每一個工序的人工資源和班組的大小.工序號必須和資源子項(xiàng)一致,并且和物料聯(lián)系在一起.外加工工序也要設(shè)置.次要資源也需要定義.考慮替換資源.準(zhǔn)備時間.要設(shè)置準(zhǔn)備時間距陣.在ERP里的虛項(xiàng)下面的資源子項(xiàng)需要重新設(shè)置工藝流程和工序號.

訂單與排程信息

APS計(jì)劃提供幾種方法處理生產(chǎn)訂單和計(jì)劃信息.如:

計(jì)算訂單開始與結(jié)束時間: 可以根據(jù)批量,負(fù)荷,物料約束和計(jì)劃規(guī)則自動計(jì)算開始日期和結(jié)束日期.這就取代了靜態(tài)提前期為動態(tài)提前期.

機(jī)器分配: 對特別的機(jī)器要分配給一個工序,按機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行時間自動更新訂單相關(guān)的工藝流程ODR(Order-depend Routing).

車間文檔: 車間文檔能包括更詳細(xì)的工藝信息.如次要資源和班組大小.

派工單: 計(jì)劃到小時和分鐘.

自動訂單下達(dá): 生產(chǎn)定單能基于計(jì)劃員定義的參數(shù)自動下達(dá).

自動平衡主生產(chǎn)計(jì)劃的負(fù)荷:主生產(chǎn)計(jì)劃能被自動確認(rèn),平衡生產(chǎn)活動的負(fù)荷.

訂單任務(wù)狀態(tài)

APS邏輯提供幾種方法決定未完成的工序和訂單的剩余工作.這就意味著管理實(shí)際生產(chǎn)活動的方法會改變.

在實(shí)施APS之前,要按APS的邏輯進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:

資源:

資源是反映發(fā)生在工序上的生產(chǎn)能力.資源也許是單一的機(jī)器,一組機(jī)器或一組操作者.工作中心(Work Center) 通常定義為可互換的資源.其單位可以是HR-小時,MN-分鐘,SC-秒, DY-天.

資源類型:

在ERP的物料主文件里需要補(bǔ)充定義資源類型:

它們分為N-單一資源,I-無限資源, C-并發(fā)資源, G-資源組, P-共享資源. A-可調(diào)整共享資源, S-準(zhǔn)備資源資源的成本數(shù)據(jù)也必須在ERP里管理.

定義資源組:

把相似的機(jī)器定義資源組,在ERP的物料主文件里定義成組技術(shù)代碼.然后,把每一個資源分配到資源組里.注意任何一個資源都可以分配給不同的資源組.

資源輪班的型式:

一旦資源轉(zhuǎn)入APS系統(tǒng),普通資源,無限資源,并發(fā)資源就要分配為不同的輪班形式.對并發(fā)資源可以定義容量,如重量,體積,長度.對共享和可調(diào)整 的共享資源的定義它的可用時間和人數(shù).如第一班和第二班也許人數(shù)不同..它們也可定義能力,對資源定義最大的訂單數(shù).APS可以根據(jù)班組大小,最大的能力 來計(jì)劃多批訂單.

資源清單(BOR):

A, 序號:定義為工序號, 對所有資源子項(xiàng)定義為同一工序號:如運(yùn)行時間,準(zhǔn)備時間,主要資源和次要資源子項(xiàng),替換資源子項(xiàng). 如是物料約束的物料子項(xiàng)也要同樣工序號.

B,子項(xiàng): 資源子項(xiàng)物料:

1, 準(zhǔn)備資源子項(xiàng):通常是按訂單的數(shù)量類型.在APS里可以設(shè)置準(zhǔn)備工時矩陣.

2, 次要資源子項(xiàng). 必須明確定義主要/次要標(biāo)識.

3, 替換資源子項(xiàng). (僅對標(biāo)準(zhǔn)工藝).必須標(biāo)識替換資源子項(xiàng),也避免 MRP與成本滾加.

C,子項(xiàng)類型: APS只考慮制造物料和物料約束(購買和外加工) .在ERP的物料主文件里 定義是約束物料,包括虛項(xiàng)里的資源和物料.

D, 生效/失效日期: 對替換資源設(shè)置為將來的生效日期,可避免MRP和成本滾加.導(dǎo)入APS后,不會考慮替換工序的生效日期.把標(biāo)準(zhǔn)工序?qū)階PS,,如工藝動態(tài)變更,用訂單相關(guān)的工藝ODR實(shí)時導(dǎo)入APS.

E,子項(xiàng)明細(xì):設(shè)置主要資源/次要資源/替換資源..

主要資源: P 次要資源:S.后綴一位數(shù)是工序順序號P1-P5,S1-S5.如是平行工用”0”.

替換資源: A,A0最高優(yōu)先級,A1-5反映優(yōu)先級順序.當(dāng)計(jì)劃完成日期/時間或定單將超過延遲小時,APS將用替換工序.那么,延遲小時是設(shè)置替換工序偏置.可以定義使用替換工序號的規(guī)則.Ax 意味APS可以考慮根據(jù)訂單是否遲或早來采用替換工序.

物料成本與價格: APS計(jì)劃邏輯能基于可贏利,成本,價格來計(jì)劃訂單.在工藝明細(xì)設(shè)置價值策略.

物料約束: (Take from Stock Kit) : 定義在一工序需要的配套子項(xiàng). (Put to Stock Kit):定義從工序的產(chǎn)生的父項(xiàng).APS根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相關(guān)性來分配物料的約束.