APS-解決企業管理的痛點

 

蔡 穎

          在ERP給我們解決了企業管理流程化。資訊整合化，決策科學化的同時，我們要讓電腦協助解決更複雜的問題，讓供應鏈，製造過程智能化。來代替人的更為複雜，動態，模糊的決策。不僅是分析，而是自動的行動。

一、企業管理所帶來的問題

在ERP軟體推銷會上，在ERP項目實施中，在使用ERP軟體的企業裡，經常會出現以下情境：

銷售經理經常會有如下的提問：“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，能否知道現有材料能製造多少個產成品？”

物料經理會問：“現有庫存能做多少套產品？”

工廠經理及車間主任會問：“因為瓶頸工序在不斷變化，我們如何知道瓶頸在那裡？”。“能否自動分配工序派工？ 自動調配人力，裝置能力？”

計劃經理： “在插入急單時，能否自動根據目標重排計劃，一些定單自動延遲，一些定單自動提前？”。“能否對採購延遲，生產的延遲， 裝置的故障， 人員的效率等意外快速響應，及自動進行類比，調整？”

這些問題好象是製造性企業的一些基本問題。但是，在傳統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，回答這些問題是很複雜的。它需要很多動態，模糊，以及一些動態規劃及運籌學的概念。

在ERP給我們解決了企業管理流程化。資訊整合化，決策科學化的同時，我們要讓電腦協助解決更複雜的問題，讓供應鏈，製造過程智能化。來代替人的更為複雜，動態，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進階計劃排產計劃是一個計劃排程軟體包， 能高效的協助製造企業控制生產計劃。它能產生現在與將來的， 通過各種規則及需求約束自動產生的， 可視的詳細計劃。生產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，加工順序及自訂約束條件。 它能管理整個資源。 更重要的是它能快速響應意外的結果。它考慮所有生產過程中因素，包括班次，工時，工具，材料的可用性， 可知/未可知的裝置維護， 當前負荷，能力。 總之， 它能產生更精確，更實際的計劃。

你可以根據公司目標建立一個資源能力與生產裝置能力模型。 一旦你完成模型的設定， 你就可以選擇通過進階演算法或類比計劃規則，自動的調配資源，達到最佳化計劃排程的目標。

它可以通過生產的工藝路徑，定單，能力等複雜情況自動的產生一個最佳化的，符合實際的詳細的生產計劃。 它能檢查，評估計劃的表現。

如果需要可及時調整約束條件，產生動態目標計劃。

正如我們所知，企業的資源是有限的，而每一個企業的資源的配置，瓶頸，使用都不一樣。

所以APS通過設定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定各種生產環境的模型。

生產管理中最為頭痛的是車間的調度，甘特作業排程，因為瓶頸工序是動態，能力在變化，可知/未可知的裝置維護。

　　所以APS通過甘特圖性化，設定各種不同的工序約束，來計劃你的作業排程。提供一個對所有生產類型和工序約束的結合，自動的，可視化的作業計劃。

物料管理中往往要回答通過現有庫存，來做多少計劃。既ERP/MRP能通過成品的BOM來作材料計劃，那麼能否從BOM最底層材料倒算成品計劃。

APS通過庫存約束，結合詳細的物料清單，工藝流程。按配套庫存數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。

如果你的生產環境是JIT或流水線製造，那麼，換裝時間，裝置資源的效率將是約束你的整個生產效率。

APS能允許對當前相關工序與最後工序的設定換裝準備時間。 對連續工序的重疊工序的時間處理。來最佳化你的企業效率。

三、實施APS的關鍵是選擇合適的約束規則

如何選擇正確的規則？

例如，你的主要目標是一個滿足所有任務規定的完成日期嗎？還是你重點是提高裝置利用率，減少非生產時間(準備時間和裝置維護時間)嗎？

選擇合適的規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則來完成目標。

一般來說，先選擇工序選擇規則，然後選擇合適的資源選擇規則。在一些情況下，有關的資源規則被工序規則所決定。

1， 預先確定任務的參數類規則

適用於面向庫存生產環境

2， 最小化任務延遲類規則

適用於面向定單生產環境

3， 最小化任務流程時間類規則

適用於最小時間的控制。 提高工時利用率。

4， 最大裝置能力類規則

適用於是計劃裝置效率來最大化整個裝置的生產能力。集中於根據裝置能力的效率的提高產生計劃。

5， 定製規則

允許企業自己控制計劃活動。可以利用自訂規則。

四、APS與ERP的整合

在我們成功的使用ERP時，我們就會發現還有很多事要作。比如本文開頭所說的。 這並不是APS比ERP更重要，因為ERP是基於無限物料，無限能力的理論，通過缺料分析，能力分析。由人決定採取行動。 APS是基於約束理論的，通過事先定義的規則，有電腦自動採取行動。

試想一個企業連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)。如果用基於約束的APS ，會造成意向不到的困難。因為，所有的約束都不準，反而約束了企業所需的靈活性。所以APS對企業管理的基礎資料，企業的整體素質要求更高。

這就說明企業管理電腦化的漸進性，不能在學會走路之前就想跑。

那麼，APS與ERP的整合有二種系統資料的整合的方式：

A，分離資料的模式

技術的發展。

EP與

技術的發展。

EP與

EP與

 

B， 共用資料模式

 第一種模式是典型的整合方式。 第二種模式是先進的方式。這取決於電腦的技術的發展。

ERP與APS在業務的整合主要體現在以下幾個方面：

生產計劃管理與車間管理採用APS， 採購計劃管理與物料庫存管理採用MRP邏輯。工程管理BOM與工藝管理BOR共用。

1、 主需求計劃

主需求計劃包括匯總預測，供應鏈計劃，銷售定單的承諾。APS通過市場約束， 供應鏈物料瓶頸約束及工廠能力約束及曆史資料的演算法，使預測與供應鏈計劃更精確，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) ，整合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、主生產計劃

ERP的MPS 是一工廠的核心計劃，需反覆類比平衡的計劃，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裡均是分析後，手工介入。APS 通過最佳化過的需求計劃，自訂的資源群組或瓶頸資源的約束，採購可供應的約束，現有庫存的配套約束自動產生滿足你的目標計劃。而此複雜的平衡類比由APS的基於約束的進階演算法，基於記憶體的快速計算所代替。

3、資源群組與資源

在ERP裡定義資源群組，同樣在APS利用資源群組，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群組。

　 在APS裡對資源進行進一步細分：

(1)單一資源。(2) 無限資源。(3)並發資源。(4)共用資源。 (5)可調整共用資源

資源的可用性和有效性的結合，在APS在排產過程中，通過計劃版處理哪個資源，怎樣處理。

APS對不同的生產環境，設定不同的資源類型：

(1)單一資源： 是使用最多的資源類型，如一台機器，一個人，一台裝置，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，烘乾裝置等等。

(3) 並發資源： 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束時間。如乾燥爐，它是用立方米來衡量能力。只要工件的體積不超過乾燥爐的體積，它同時加工多個工件。一旦裝進與開始乾燥爐，你必需在加工其他零件之前完成。 你也可以規定某工序用來同時加工。

(4) 共用資源與可調整共用資源：是一個共用資源，任何任務，工序都可以使用共用資源的任何一個。如人數，工時資源，固定裝置，場地空間。

4、工作中心與工序

       在ERP裡設定工作中心及工序。 APS通過工作中心及工序的進一步的定義順序約束。 它一般是生產的一部分或是工作的工藝流程。決定那一個工序執行。ERP系統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系統也允許在工藝流程中有平行或並發工序。這些系統的類型經常是裝配， 拆卸工序。APS解決最困難的順序約束-網路化的工藝流程。

       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、 工廠日曆與班次

      在APS裡，可以定義任何資源的班次，預防性維護，停工期。你也能用單一資源，無限資源，並發資源和效率一起定義，當你改變效率時，你可以用這些資源計劃排程，加速，延緩這些工序。

6、作業排程計劃

APS有二種計劃方法：有限計劃和基於類比的排程計劃。

(1)有限能力計劃

向前順序計劃

       一個用於定單的規則是可以按優先值排序任務，並且分配到每一個任務。每一個規則代表不同的策略和計劃的重點。如，與完成日期相關的規則是集中於減少延遲定單的數量，而基於優先順序的規則著重於儘快完成最重要的任務。

向後順序計劃

      後排順序計劃的優勢總是產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，決定結束時間(這也許會違反完成日期)。然而， 一個向後的順序計劃固定結束時間，決定開始時間。

       雖然，理想的建設性計劃是沒有延遲定單，確實吸引人。後排順序計劃有一些特別的限制。甚至，在許多的情況下，會產生可行的方案。後排計劃把所有的任務都放到計劃板上，以至於它們當滿足完成日期，儘可能的遲。這就意味著系統沒有時間緩衝，由於任何中斷出現(機器故障，物料延遲，等等)將會建立延遲任務。再加上，由於延遲使用能力和等待最後時刻開始每一個任務，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。 所以，許多計劃寧願用向前順序計劃。

雙向計劃或瓶頸計劃

       在此，我們選擇任務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，用後排計劃此工序的後一個工序。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，然後計算此資源的上遊和下遊工序。 瓶頸演算法順序計劃的優勢是可以最小化所有任務的周期。

       總之，APS的有限計劃是一簡單和快速的把一套任務計算在可視計劃板上。此作業計劃完全是由規定任務的定單和資源之間的規則所決定的。其規則主要包括瓶頸，完成日期，，先到先服務， 升序定單屬性值，優先順序，加工時間，下達日期，相反優先順序，閑散時間，使用者定義規則。

(2)基於類比的順序計劃

      提供一個簡單的迷人的，可選擇的演算法計劃，又是一個建設性的靈活的方法。總之，任何計劃的產生都能由基於類比順序器產生。

       基於類比順序計劃是計算的工序而不是整個任務。基於類比順序計劃是一個出色的控制工序計算到計劃板上的方法。用類比順序計劃產生計劃主要是增加operation-at-a-time的靈活性。

在類比順序計劃裡，有二種可供選擇的工序計劃的規則類型：工序選擇規則或資源選擇規則。

－如果一資源可用，有幾個工序需要此資源，工序選擇規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，資源選擇規則用於決定哪個資源。

－如果多種工序和多種資源可用，工序規則用於選擇工序，資源規則用於選擇資源。

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。這個設定是在BOM的建立和指定每一個庫位材料所需的數量和哪個工序所需數量。APS是結合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櫃。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。儘管在面向庫存的環境下，你能基於採購物料的到達設定庫位。

對每一個庫存物料，你必須決定庫存補充是基於數量，或工序批量。這個決策是根據庫存管理原則。

       物料能按配套庫存數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。當工序需要一個配套庫存數，這個工序只有等到滿足配套庫存數才能計劃。

       在典型的ERP或MRP環境， 所有低層物料有工藝流程與一個庫位，基於工序批數。於是，MRP系統在面向定單環境的物料的計劃中只強調產品的展開，低層的淨計劃，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的優勢在於能對複雜的製造環境提供比MPS/MRP/CRP更好的計劃，利用最先進的電腦技術-基於記憶體計劃，一般計劃時間在幾分鐘內。利用甘特圖計劃板-可視排程。當然，它不足的是產生的計劃不一定是最優的計劃。 因為它是受到某一約束規則產生的。要求很高的資料精度。依賴ERP系統-需要大量的ERP系統的資料，需要ERP的採購計劃，庫存控制，成本控制。

－如果一工序可用，它能被多個資源計劃，資源選擇規則用於決定哪個資源。

－如果多種工序和多種資源可用，工序規則用於選擇工序，資源規則用於選擇資源。

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。這個設定是在BOM的建立和指定每一個庫位材料所需的數量和哪個工序所需數量。APS是結合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櫃。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。儘管在面向庫存的環境下，你能基於採購物料的到達設定庫位。

對每一個庫存物料，你必須決定庫存補充是基於數量，或工序批量。這個決策是根據庫存管理原則。

       物料能按配套庫存數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。當工序需要一個配套庫存數，這個工序只有等到滿足配套庫存數才能計劃。

       在典型的ERP或MRP環境， 所有低層物料有工藝流程與一個庫位，基於工序批數。於是，MRP系統在面向定單環境的物料的計劃中只強調產品的展開，低層的淨計劃，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的優勢在於能對複雜的製造環境提供比MPS/MRP/CRP更好的計劃，利用最先進的電腦技術-基於記憶體計劃，一般計劃時間在幾分鐘內。利用甘特圖計劃板-可視排程。當然，它不足的是產生的計劃不一定是最優的計劃。 因為它是受到某一約束規則產生的。要求很高的資料精度。依賴ERP系統-需要大量的ERP系統的資料，需要ERP的採購計劃，庫存控制，成本控制。