在erp的世界里實現(xiàn)aps-基于工廠的生產(chǎn)計劃

1、在ERP的世界里實現(xiàn)APS基于工廠的生產(chǎn)計劃（上）（by AMT 蔡穎）企業(yè)資源管理-ERP>理論探討>綜合 文檔號:00.014.796 發(fā)布時間：05-09-2002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高級計劃排程系統(tǒng)。在ERP的世界里實現(xiàn)APS基于工廠的生產(chǎn)計劃（上）by AMT 蔡穎先看一下生產(chǎn)計劃的歷史,現(xiàn)在與將來從二戰(zhàn)以后,我們在生產(chǎn)計劃上開發(fā)了很多生產(chǎn)計劃系統(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

2、中在人工的效率,產(chǎn)生了基于無限約束的MRP物料需求計劃,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. 在一些項目管理時間較長的制造環(huán)境下如(造船),美國海軍設(shè)計出PERT計劃評審技術(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有限能力計劃利用TOC的原理,全面

3、進(jìn)行多重資源約束的優(yōu)化計劃.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)鏈計劃.計劃演變示意圖(來源于FCS 作者Gerhard Plenert, Bill Kirchmier)FCS有限能力計劃已發(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-b

4、ased,TOC)APS高級計劃排程的基本算法是:1,基于訂單任務(wù)(Job-based)訂單優(yōu)先級計劃 2, 基于事件(Event-based)資源利用率最大化計劃3, 基于資源(Resource-based,TOC)瓶頸約束計劃具體算法請參閱 4, 基于物料約束的可行的計劃5, 基于歷史,現(xiàn)在,未來的需求計劃6, 基于供應(yīng)資源的分銷計劃7, 基于運(yùn)輸資源運(yùn)輸計劃8, 基因算法計劃-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,其計劃主要是用生物基因的平行類推法,正在研究中.在E

5、RP系統(tǒng)上如何實現(xiàn)APS實施生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)APS是相當(dāng)復(fù)雜的.首先要有良好的計劃:1,軟件計劃.2, 硬件計劃.3,實施測試計劃.4,培訓(xùn)計劃.5,轉(zhuǎn)換計劃.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一致

6、,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里的虛項下面的資源子項需要重新設(shè)置工藝流程和工序號.訂單與排程信息APS計劃提供幾種方法處理生產(chǎn)訂單和計劃信息.如:計算訂單開始與結(jié)束時間: 可以根據(jù)批量,負(fù)荷,物料約束和計劃規(guī)則自動計算開始日期和結(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: 計劃到小時和分鐘.自動訂單

7、下達(dá): 生產(chǎn)定單能基于計劃員定義的參數(shù)自動下達(dá).自動平衡主生產(chǎn)計劃的負(fù)荷:主生產(chǎn)計劃能被自動確認(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.這就意味著管理實際生產(chǎn)活動的方法會改變.在實施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

8、-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,最大的能力來計劃多批訂單.資源清單(BOR):A, 序號:定義為工序號, 對

9、所有資源子項定義為同一工序號:如運(yùn)行時間,準(zhǔn)備時間,主要資源和次要資源子項,替換資源子項. 如是物料約束的物料子項也要同樣工序號.B,子項: 資源子項物料:1, 準(zhǔn)備資源子項: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. 必須明確定義主要/次要標(biāo)識.3, 替換資源子項. (僅對標(biāo)準(zhǔn)工藝).必須標(biāo)識替換資源子項,也避免 MRP與成本滾加.C,子項類型: 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

10、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實時導(dǎo)入APS.E,子項明細(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計劃邏輯能基于可贏利,成本,價格來計劃訂單.在工藝明細(xì)設(shè)置價值策略.物料約束: (Take

11、from Stock Kit) : 定義在一工序需要的配套子項. (Put to Stock Kit):定義從工序的產(chǎn)生的父項.APS根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相關(guān)性來分配物料的約束.在實施APS時的處理方法:資源組的處理:首先,把一個資源硬分配給一工序,然后,定義一資源組包括一系列資源, APS就能自動的根據(jù)規(guī)則計劃資源組內(nèi)的資源上的工序.在一資源組內(nèi),也可以把資源軟分配給工序.就可以手工把工序移動給另外資源.可以定義一優(yōu)先資源,APS首先自動計劃優(yōu)先資源上的工序.對于不同能力的機(jī)器可以分成不同的組.如處理LG(大),MD(中),SM(小)等等.對不同技能的人(班組)分成不同組.如處理:ME(機(jī)械班),

12、EE(電器班), QC(質(zhì)控組)等等.輪班形式的處理: 正常資源的輪班形式:1, 定義可用: 一資源或是100%可用(上班)或是0%(下班).如: 上班: 一班,二班,三班. 白班和夜班.加班.下班: 機(jī)器故障. 預(yù)防性維護(hù).公司休假.給每一種形式一個有意的顏色.就可以容易識別出輪班的狀態(tài).2,定義每一獨(dú)立的24小時的工作小時. 如單班工序. 7天/每周3,定義一相關(guān)白班的輪班天數(shù)的重復(fù)輪班.如7天/周可以分配一周的白班(從星期天到星期六).你必須定義開始日期.定義有意義的輪班:標(biāo)準(zhǔn)5天/周. 夏季5天/周. 標(biāo)準(zhǔn)5天/周-星期四加班.4,把輪班形式分配給每一個資源.在定義資源的效率,計算加工

13、時間.5, 為同步資源定義能力.如一次例外.如加班.全局例外:如國慶假.時間段的例外:如夏季輪班形式. 定義資源的替換輪班.對共享資源的輪班形式:1,不僅要規(guī)定可用期間,還要規(guī)定人數(shù)(班組大小).如,大的班組用于高峰季節(jié).小的班組用于加班.等等.2, 定義每一獨(dú)立的24小時的工作小時和班組大小. 如二班工序. 7天/每周3, 定義一相關(guān)白班的輪班天數(shù)的重復(fù)輪班.如7天/周.可以分配一周的白班(從星期天到星期六).你必須定義開始日期.定義有意義的輪班:標(biāo)準(zhǔn)5天/周. 10人/組, 標(biāo)準(zhǔn)5天/周-10白班和7個夜班.4,把輪班形式分配給每一個共享資源.可以用效率分配給資源,計算加工時間.5, 為共

14、享資源定義能力.能力反映最大的訂單數(shù)并能同時作計劃.一次例外.如在期間班組里有人生病,休假或有臨時人員.全局例外:國慶假.時間段的例外:如高峰期間.用到大的班組.輪班形式. 定義資源的替換輪班主要資源和次要資源的處理:APS假設(shè)主要資源是主要計算的資源的加工時間.所以也需要設(shè)置分配次要資源的加工時間.對共享資源的次要資源需要特別的考慮:班組人數(shù): 對主要資源定義工序加工時間,計算主要資源班組大小和次要資源班組大小的加工時間之間的比率.如:共享次要資源的加工時間是0.75小時.主要資源的加工時間是0.25小時.其比率為3.這就意味著一個班組的3個人需要在一工序上.如果有一班組即另外的共享次要資源

15、的加工時間是0.125,那么比例是0.125/0.25=0.5意味著只需要半個人在此工序上.因為共享資源不能作為主要資源, 但是作為重要資源的人工,我們可以把人工作為主要資源,定義成單獨(dú)的人工作為無限資源類型.這是為了規(guī)定工序加工時間.共享次要資源的加工時間能決定班組大小人數(shù).(基于加工時間的比率). 共享資源的處理一般來說,共享資源是定義為人工.共享資源意味著在連續(xù)期間內(nèi)完成工作不能包括下班期間.在工序期間,如有可用的,規(guī)定的人數(shù).才能作計劃.工序在下班之前,必須完成.共享資源的輪班形式需規(guī)定可用人數(shù).就是說,每一個工序必須在下班之前完成.可調(diào)整的共享資源的處理可調(diào)整的共享資源可以處理變化的

16、人數(shù)和跨越不連續(xù)的期間(跨越下班期間),在工序開始期間規(guī)定人數(shù).但是,也可以在開始是人數(shù)較少.以后通過人數(shù)調(diào)整加工時間.無限資源的處理它是沒有能力的限制,它一般用于外加工.對外加工的供應(yīng)商假設(shè)沒有能力約束,它的單位是用天.它也可用于內(nèi)部的工序.如QA假設(shè)沒有能力約束等等.也可用于工序加工的節(jié)奏.為了定義加工時間和所需計算的人數(shù).你也可把工時定義為主要資源,當(dāng)做無限資源進(jìn)行處理. 未完待續(xù)在ERP的世界里實現(xiàn)APS基于工廠的生產(chǎn)計劃（下）（by AMT 蔡穎） 企業(yè)資源管理-ERP>理論探討>綜合 文檔號:00.014.788 發(fā)布時間：05-09-2002摘要：僅僅能力約束還是不夠

17、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高級計劃排程系統(tǒng)。在ERP的世界里實現(xiàn)APS基于工廠的生產(chǎn)計劃(下）by AMT 蔡穎并發(fā)資源的處理:能同時處理多重工序.如烤箱或切割機(jī).APS把一訂單的并行資源和相匹配屬性的工序計算一個最長的加工時間.有兩種類型的并行資源:1,依賴訂單數(shù)量.2,不依賴訂單數(shù)量.1, 如烘箱: 它是依賴訂單數(shù)量的. 烘箱能裝入很多重量一樣的物料類型和需溫度一樣物料的訂單,這主要取決于自定義的烤箱的容量(重量或體積).訂單的容量需求取決于訂單的數(shù)量.2, 如切割機(jī).它的能力需求不依賴訂單數(shù)量.切割機(jī)

18、能裝入很多重量一樣的物料類型的訂單,這取決于自定義的切割機(jī)的能力(寬度).訂單的能力(寬度)是固定的.不取決于訂單的數(shù)量.切割機(jī)的加工時間直接的受到訂單數(shù)量的影響變化.當(dāng)相同機(jī)器屬性組的訂單,有可能它們的加工時間不一樣.APS取最長的加工時間.在同樣的時間,把輪班形式和并發(fā)資源的能力分配給資源.注意定義的能力單位必須和每一個工序的匹配能力需求一致.就可以對每一個并行資源設(shè)計模擬規(guī)則(時間偏置).APS邏輯是在偏置的天數(shù)之內(nèi)計劃一組的訂單的完工期.在ERP的工序明細(xì)屏幕上,有兩類關(guān)鍵信息.1,機(jī)器屬性: 對工序定義并發(fā)資源的屬性. APS在偏置的天數(shù)之內(nèi),計劃一組屬性一樣的訂單的完工期,2,機(jī)器

19、能力:對工序定義并發(fā)資源的運(yùn)行能力.當(dāng)把相同屬性的訂單成一組,APS計劃邏輯是在工序增加相同屬性的數(shù)量,這是為了裝載資源到它的能力.用戶必須記住規(guī)定每一個工序的匹配能力需求和資源能力的計量單位要是一致的.平行工序的處理:APS在工序順序號加上后綴號反映平行工序.如:10.1 和10.2就是平行工序.圖: 平行工序必須定義為主要資源,可以有多個可選次要資源和多個替換資源.重疊工序的處理:APS是基于工序號來計劃順序的.雖然有重疊工序偏置的工序允許后繼工序提前開始. 重疊工序偏置可以定義為時間,數(shù)量.時間: 后繼工序可以在消耗時間后開始.時間可以表示小時HR,天DY,分鐘MN.或秒SC.數(shù)量: 后

20、繼工序可以在完成規(guī)定的數(shù)量后開始.把多重工序的每件運(yùn)行時間乘上單位數(shù)量轉(zhuǎn)成消耗時間.替換工序的處理:資源組:一個資源組允許你按照不同的資源建立替換工序(如不同的機(jī)器).按照資源組定義工藝流程.APS自動計劃在一資源組里的可用資源.你可以對一個工序定義在資源組里的優(yōu)選資源.在資源組里,APS可以計劃分配訂單給優(yōu)選資源,然后,也可以手工移動工序到另外的資源.對一工序的被動態(tài)分配的資源上載到ERP的ODB訂單的BOR資源清單上,反映.實際工藝流程.對一個資源組的加工時間是反映平均加工時間.當(dāng)平均加工時間不能有效的反映生產(chǎn)活動時,你可以用效率因子,為每一資源規(guī)定機(jī)器特別的運(yùn)行效率.或著用資源運(yùn)行時間矩

21、陣或事先定義替換工序來處理不同的運(yùn)行率.依賴訂單的工藝流程(ODR):在一生產(chǎn)訂單已經(jīng)下達(dá),你可以修正ODR來按照不同的資源或資源組定義的替換工序.在標(biāo)準(zhǔn)工序里事先定義替換工序的標(biāo)志.替換工序的資源子項可以有不同的使用率.它可以擁有準(zhǔn)備和次要資源子項.但它必須有同樣的工序號,作為原始替換資源子項.它的有效日期必須在將來.MRP和成本滾加不考慮替換子項.一個工序可以有多個替換子項.APS考慮按優(yōu)先序號使用替換工序,有兩種方法:1, 當(dāng)訂單延遲時,使用替換資源,當(dāng)訂單的計劃完成日期超過替換工序偏置時間”延遲小時數(shù))2, 不考慮訂單延遲,使用替換資源.APS不考慮訂單將遲或早.工序內(nèi)的外加工的處理:

22、在ERP里要用兩個不同的子項定義外加工:1,供應(yīng)商資源子項.為計劃目的.2,采購物料子項.為成本/采購目的.供應(yīng)商資源子項: 在ERP的物料主文件定義一無限資源,用運(yùn)行時間記錄,規(guī)定計量單位為天或小時,規(guī)定一最適合的外加工的時間,再定義物料成本為0.在APS里,分配一合適的輪班形式給供應(yīng)商資源., 在ERP的單層BOM里定義供應(yīng)商資源子項,在單層BOM,其量類為每訂單數(shù)量.反映消耗的天數(shù)或小時,并確定外加工工序的順序號.采購物料子項:在ERP的物料主文件里定義一采購物料.結(jié)合外加工工序和父項物料.規(guī)定計量單位,反映成本和外加工的采購屬性.在APS一般不定義這些物料的約束.建立BOM,反映材料成

23、本和采購需求.用與供應(yīng)商資源子項同樣的工序號.拆分生產(chǎn)訂單工序的處理:APS允許你手工拆分一訂單的工序.為了工序能在多個資源上運(yùn)行.拆分訂單的工序結(jié)果是在兩個工序上的數(shù)量的合計是一個訂單的總數(shù).一個定單的工序可以被拆分為多個.每一個拆分的訂單繼承原訂單工序的工序?qū)傩院蜏?zhǔn)備時間,并且每一個拆分的工序都有一個被分配的資源.APS可以把資源分配到一個拆分工序及時上載到ERP里ODR依賴訂單的工藝流程.準(zhǔn)備時間與準(zhǔn)備時間矩陣的處理對工序的定義準(zhǔn)備時間有幾種方法:1,資源子項的準(zhǔn)備時間2,工序有關(guān)的準(zhǔn)備時間矩陣.3, 資源有關(guān)的準(zhǔn)備時間矩陣資源子項的準(zhǔn)備時間:如果你只定義工序準(zhǔn)備時間,就可以用準(zhǔn)備資源子項和設(shè)置準(zhǔn)備時間矩陣.物料約束的處理:1,定義約束物料: Take from stock kit : 定義在一工序需要的子項. Put to stock kit:定義從工序的父項結(jié)果.APS根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相關(guān)性來分配物料的約束2,查詢約束可以按物料編碼報告物料約束.也可以按訂單號報告物料約束.3,工具約束:工具子項反映關(guān)鍵工具作為資源,也可以作為約束物料,如