供應(yīng)鏈經(jīng)營管理之供應(yīng)排程

第十一章供應(yīng)排程第一頁，共四十五頁。本章大綱使用ERP進(jìn)行規(guī)劃使用APS追求最佳化使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證整合排程第二頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

排程採用一個(gè)簡單的觀念模式供應(yīng)鏈規(guī)劃始於一個(gè)描述所需完成工作的觀念模式，決定每項(xiàng)工作程序所需的時(shí)間，然後以完成時(shí)間的先後順序?qū)γ宽?xiàng)程序進(jìn)行排序。以最廣泛的角度來看，滿足需求包含三個(gè)核心程序：採購必需的原料、生產(chǎn)產(chǎn)品以及將產(chǎn)品配銷給顧客。第三頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

圖11.1核心程序排程第四頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

規(guī)劃依賴所使用的軟體實(shí)際採用的技術(shù)與追求的目標(biāo)，隨著執(zhí)行排程作業(yè)所使用軟體的不同，會(huì)有很大的差異。每個(gè)系統(tǒng)都有它的長處與限制，所以最佳實(shí)務(wù)乃是綜合使用兩個(gè)（含）以上的系統(tǒng)以完成一個(gè)完好的計(jì)畫。第五頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

有兩種主要的方法進(jìn)行排程作業(yè)有兩種主要的方法進(jìn)行排程作業(yè)，稱為正向排程與反向排程。正向排程從起始日開始，依據(jù)每個(gè)程序被執(zhí)行的先後次序排列，在前項(xiàng)程序完成後才啟動(dòng)後項(xiàng)程序，逐漸完成排程。反向排程是將最後一項(xiàng)程序的完成日設(shè)定與目標(biāo)完成日一致，然後再以各個(gè)程序執(zhí)行的逆向順序排列完成排程工作。第六頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

圖11.2正向與反向排程第七頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

ERP系統(tǒng)採用反向排程ERP系統(tǒng)——現(xiàn)代化製造的營運(yùn)基礎(chǔ)，是以反向排程方法架構(gòu)。ERP系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個(gè)步驟就是將需求預(yù)測送入配銷需求規(guī)劃模組DRP，此模組從要求的交貨日期反向計(jì)算出製成品應(yīng)該在何時(shí)運(yùn)送。DRP再將運(yùn)送日期傳遞給MPS，此模組決定何時(shí)應(yīng)該生產(chǎn)每一批量的產(chǎn)品，以確保能夠配合運(yùn)送日期。MPS隨後再將這些生產(chǎn)日期傳遞給MRP，該模組決定何時(shí)應(yīng)該訂購所需之原物料。供應(yīng)鏈上的最後一個(gè)模組為CRP，該模組決定何時(shí)應(yīng)該備妥這項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)所必需的人力與設(shè)備。第八頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

圖11.3ERP排程程序第九頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

ERP使用物料單與作業(yè)單組裝物料的程序通常不是單一作業(yè)，而是將次組裝或半成品組合組成最終產(chǎn)品的一連串作業(yè)。物料單是一份依據(jù)產(chǎn)品的次組裝結(jié)構(gòu)，將組成該產(chǎn)品的所有原物料按照順序?qū)盈B而成的名冊。作業(yè)單使用它自己的層疊結(jié)構(gòu)，來描述生產(chǎn)每項(xiàng)產(chǎn)品零件所需的作業(yè)順序。物料需求規(guī)劃模組透過物料單決定生產(chǎn)所需物料的時(shí)機(jī)與數(shù)量。產(chǎn)能需求規(guī)劃模組則透過作業(yè)單決定執(zhí)行生產(chǎn)時(shí)所需的勞力與設(shè)備。第十頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

規(guī)劃可能需要數(shù)次的運(yùn)算規(guī)劃次序中的前兩項(xiàng)模組——配銷需求規(guī)劃與主生產(chǎn)排程，是完全受需求所驅(qū)動(dòng)的；也就是說，這些模組從必要的完成日期反向計(jì)算出採購與生產(chǎn)作業(yè)應(yīng)該何時(shí)開始，而不考慮那些起始日期之可行性。如果規(guī)劃人員無法解決這些讓計(jì)畫不能執(zhí)行下去的限制因素時(shí)，他們通常會(huì)以延後到期日來放寬原始的要求，然後再讓系統(tǒng)重新運(yùn)算。第十一頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

ERP使用單一規(guī)劃策略ERP完全採取反向排程的方式，意謂著系統(tǒng)均以最晚可能發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，為每項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行排程?；冻钟醒u成品的成本很高，通常這會(huì)是規(guī)劃生產(chǎn)的最好方法。但是，可能有時(shí)候提早生產(chǎn)反而會(huì)使成本降低，ERP系統(tǒng)則會(huì)錯(cuò)失這樣的機(jī)會(huì)，因?yàn)樗粫?huì)針對提早生產(chǎn)這樣的可能性進(jìn)行評估。第十二頁，共四十五頁。使用ERP進(jìn)行規(guī)劃

ERP不會(huì)評估生產(chǎn)替代方案在特特殊情況下，如何安排生產(chǎn)優(yōu)先順序、找出最具成本效益之產(chǎn)品生產(chǎn)組合等，ERP並不能提供協(xié)助。新一代的進(jìn)階規(guī)劃與排程系統(tǒng)可以處理這類，甚至更多的問題，使它成為企業(yè)資源規(guī)劃強(qiáng)大排程能力絕佳的互補(bǔ)系統(tǒng)。第十三頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

APS採用層級式的規(guī)劃APS和ERP系統(tǒng)類似，因?yàn)閮烧叨季哂歇?dú)立的模組來規(guī)劃採購、生產(chǎn)與配銷活動(dòng)，但是這些模組產(chǎn)生主排程的互動(dòng)方式與ERP有所差異。取代將需求預(yù)測當(dāng)作一項(xiàng)投入，大多數(shù)APS套裝軟體包含一個(gè)產(chǎn)生預(yù)測值的需求規(guī)劃模組。需求規(guī)劃模組將其預(yù)測值傳遞給主規(guī)劃模組；而主規(guī)劃模組則尋求三個(gè)次級模組的協(xié)助，為採購、生產(chǎn)與配銷作業(yè)求得最佳的計(jì)畫。第十四頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

圖11.4APS規(guī)劃程序第十五頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

反覆性規(guī)劃可以找出最佳的解決方案這三個(gè)專門的次級規(guī)劃模組同時(shí)進(jìn)行問題的處理，在計(jì)畫逐漸成形的過程中，反覆將暫時(shí)性計(jì)畫回饋給主規(guī)劃模組。主規(guī)劃模組結(jié)合這些回饋訊息，以縮減可能的計(jì)畫組合，然後再要求次級模組提供修正後的計(jì)畫組合。這項(xiàng)反覆程序一直進(jìn)行到主規(guī)劃模組確認(rèn)出一套能夠滿足預(yù)期需求，且最具成本效益的計(jì)畫為止。第十六頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

改變可以雙向地流動(dòng)進(jìn)階規(guī)劃與排程系統(tǒng)規(guī)劃模式的一個(gè)有力特色，就是計(jì)畫的變化可以雙向的傳遞。與ERP相似，主計(jì)畫的一個(gè)改變可以傳遞給下一層級的模組，使它們改變原先的計(jì)畫。與ERP不同的是，APS下一層級計(jì)畫的改變也可以向上傳達(dá)回主計(jì)畫，致使主計(jì)畫修改它原先的計(jì)畫。APS系統(tǒng)可以用來探討若則情境，以發(fā)覺物料短缺、罷工，以及其他對預(yù)期作業(yè)干擾所造成的潛在影響。第十七頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

APS找出追求目標(biāo)的最佳計(jì)畫APS系統(tǒng)可以找出最具成本效益生產(chǎn)計(jì)畫的原因是，它們使用數(shù)學(xué)模式以計(jì)算出最佳解。因?yàn)檫@些模式能夠處理數(shù)以千計(jì)的參數(shù)，所以APS系統(tǒng)可以將生產(chǎn)上大量的限制因素列入考慮，當(dāng)有一個(gè)以上的工廠可以處理某批次的生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，APS系統(tǒng)也能夠使用一些規(guī)則，來決定出工廠間的優(yōu)先次序、採取有彈性的評估準(zhǔn)則選擇運(yùn)輸模式與運(yùn)輸業(yè)者，並可以根據(jù)規(guī)劃人員所提供的商業(yè)規(guī)則做出無止境的其他決策。第十八頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

APS的規(guī)劃能力不僅止於排程進(jìn)階規(guī)劃與排程系統(tǒng)另一個(gè)吸引人的特色是，在物料、產(chǎn)能或配銷方案不足以應(yīng)付需求量時(shí)，它仍能智慧地回應(yīng)這些狀況。APS可以根據(jù)訂單大小、利潤狀況、顧客重要性、延遲交付懲罰，以及諸如此類的考量，自動(dòng)排列訂單的優(yōu)先順序。APS也可以為任何指定的工廠找出最具獲利性的產(chǎn)品組合、決定何時(shí)應(yīng)該將生產(chǎn)與配銷作業(yè)委外，以及做出其他超出基本作業(yè)排程的決策。第十九頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

APS通常與ERP結(jié)合使用獲得APS優(yōu)勢的同時(shí)，並不需要放棄你既有的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)。為了讓兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮最大的效用，可以先使用APS為你正在規(guī)劃的那部分的供應(yīng)鏈算出最佳解，然後再將這個(gè)高階計(jì)畫傳遞給在每個(gè)工廠內(nèi)的ERP系統(tǒng)使用。這項(xiàng)技術(shù)讓APS系統(tǒng)利用商業(yè)邏輯選擇出最合適的日期給ERP運(yùn)算，使ERP系統(tǒng)根據(jù)這些日期產(chǎn)製出各廠之計(jì)畫。第二十頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

結(jié)合使用需要資料的連結(jié)為了將APS與ERP結(jié)合使用，你必須建立起資料的連結(jié)，以使兩個(gè)系統(tǒng)能夠彼此進(jìn)行互動(dòng)。首先，APS系統(tǒng)內(nèi)的物料與生產(chǎn)規(guī)劃模組，為了確認(rèn)所有的零組件物料和工作任務(wù)，必須要有管道取得由ERP系統(tǒng)維護(hù)的物料單與作業(yè)單。再者，APS的主規(guī)劃模組也需要一個(gè)將日期傳給主生產(chǎn)排程模組的途徑，作為各廠規(guī)劃的目標(biāo)。第三，為了能夠使用APS系統(tǒng)中先進(jìn)的存貨答交功能，ERP系統(tǒng)中的訂單管理模組也應(yīng)該要有使用ATP服務(wù)的管道。第二十一頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

圖11.5將APS與ERP連結(jié)第二十二頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

這些連結(jié)愈來愈容易目前將APS功能併入標(biāo)準(zhǔn)ERP系統(tǒng)組合的趨勢，應(yīng)該最終會(huì)使資料之連結(jié)自動(dòng)化。第二十三頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

APS模式有重大的限制雖然APS系統(tǒng)比ERP系統(tǒng)使用更為精密複雜的供應(yīng)鏈模式，但是APS模式仍然存在一些重大的應(yīng)用限制。每個(gè)模式均有其前題假設(shè)，在應(yīng)用模式之前，必須認(rèn)清實(shí)際問題與模式假設(shè)之間的差異APS產(chǎn)生最佳解的能力，主要來自於線性規(guī)劃、混合整數(shù)規(guī)劃與相關(guān)數(shù)學(xué)技術(shù)的運(yùn)用。第二十四頁，共四十五頁。使用APS追求最佳化

線性近似值通常表現(xiàn)不錯(cuò)APS系統(tǒng)實(shí)際上是使用最近似的線性函數(shù)來表示曲線關(guān)係。如果在一次規(guī)劃過程中，某段數(shù)值範(fàn)圍的曲線相當(dāng)接近一條直線的話，那麼線性近似值對結(jié)果的影響將非常有限。供應(yīng)鏈中非線性關(guān)係的出現(xiàn)並不會(huì)中止分析的工作，它只代表著那些建立模式的人必須注意到這些關(guān)係，並且要適當(dāng)?shù)靥幚硭鼈儭５诙屙?，共四十五頁。使用APS追求最佳化

APS假設(shè)參數(shù)是固定且已知的線性規(guī)劃及其相關(guān)模式的另一個(gè)假設(shè)是，所有參數(shù)值是固定而且已知的。違反這個(gè)假設(shè)並不表示這個(gè)最佳化運(yùn)算器所產(chǎn)生的結(jié)果一定無效，只是在詮釋結(jié)果時(shí)須更加地小心。供應(yīng)鏈的特徵就是在每個(gè)階段都充滿不確定性。雖然對模式進(jìn)行多次的運(yùn)算，會(huì)是一個(gè)耗時(shí)的程序，但是它確實(shí)提供了一個(gè)避免違反固定性假設(shè)的方法。第二十六頁，共四十五頁。使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證

模擬運(yùn)算沒有這些限制雖然進(jìn)階規(guī)劃與排程系統(tǒng)使用的模式比企業(yè)資源規(guī)劃優(yōu)越，但它們在某些重要層面仍然受到限制。幸運(yùn)的是，模擬模式完全沒有這些限制，它們甚至可以描繪出最複雜且非線性的關(guān)係，而且也能夠包容參數(shù)值任何程度或類型的變異性。模擬運(yùn)算器可以透過一連串的蒙地卡羅試驗(yàn)將變異性納入考量，產(chǎn)生每項(xiàng)產(chǎn)出期望值的機(jī)率分佈圖，而不是僅僅產(chǎn)生一個(gè)單一數(shù)值。所有變異性的已知來源均會(huì)被這個(gè)模式納入考量，因此，在所有可能的變異範(fàn)圍內(nèi)，其運(yùn)算結(jié)果都是值得信賴的。第二十七頁，共四十五頁。使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證

模擬運(yùn)算協(xié)助管理風(fēng)險(xiǎn)機(jī)率分佈圖那麼重要的原因是，供應(yīng)鏈上的變異性會(huì)直接轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)險(xiǎn)，而規(guī)劃的目的之一便是要降低風(fēng)險(xiǎn)。如圖11.6所示，儘管ERP系統(tǒng)產(chǎn)生的完成日期是一項(xiàng)最有可能的結(jié)果，但是你的公司實(shí)際上只有50-50的機(jī)會(huì)能在那個(gè)日期前完成。這個(gè)結(jié)果不僅告訴你應(yīng)該建立完成日期的緩衝機(jī)制，以降低錯(cuò)失截止期限的風(fēng)險(xiǎn)，而且它也確切地指出你所需的緩衝天數(shù)。第二十八頁，共四十五頁。使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證

圖11.6完成日期的不確定性第二十九頁，共四十五頁。使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證

模擬提供高能見度的模式模擬除了幫助你管理風(fēng)險(xiǎn)外，它還提供了一些其他重要的效益。比起ERP與APS系統(tǒng)所使用較為抽象化的模式，模擬模式一般更貼近於原來的觀念模式。因?yàn)槟M運(yùn)算器具有圖解動(dòng)畫工具，可以在設(shè)計(jì)與執(zhí)行階段將觀念模式呈現(xiàn)在電腦螢?zāi)簧?。模擬運(yùn)算器在瞭解供應(yīng)鏈如何運(yùn)作、分析不同結(jié)構(gòu)下的若則情境，以及發(fā)現(xiàn)掌控訂單履行、補(bǔ)貨與其他作業(yè)等企業(yè)政策的成效上，是一項(xiàng)很出色的工具。第三十頁，共四十五頁。使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證

模擬運(yùn)算與ERP及APS互補(bǔ)儘管模擬運(yùn)算有這些優(yōu)點(diǎn)，但它不是進(jìn)階規(guī)劃與排程系統(tǒng)或是企業(yè)資源規(guī)劃的取代者。雖然模擬運(yùn)算器可以使用爬山技術(shù)來改善供應(yīng)計(jì)畫，但是它卻缺少像APS系統(tǒng)那樣找出最佳解的能力。模擬運(yùn)算器也缺乏如ERP產(chǎn)生細(xì)部排程的能力，而且無法提供任何一項(xiàng)如ERP那種對日常例行作業(yè)的支援。在供應(yīng)規(guī)劃這個(gè)問題上，最有效的策略之一，便是將ERP、APS與模擬系統(tǒng)結(jié)合使用。第三十一頁，共四十五頁。使用模擬運(yùn)算器驗(yàn)證

圖11.7將模擬運(yùn)算器與ASP及ERP一起使用

第三十二頁，共四十五頁。整合排程

內(nèi)部規(guī)劃僅是初步階段如何在供應(yīng)鏈中整合數(shù)家企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)畫，使企業(yè)間與企業(yè)內(nèi)的物品流程更為順暢？這個(gè)問題相當(dāng)類似上一章結(jié)束時(shí)關(guān)於分享預(yù)測的討論：當(dāng)每家公司單獨(dú)計(jì)劃他們的生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，他們將投入許多重複的努力，而當(dāng)這些分離計(jì)畫在執(zhí)行時(shí)，可以互相搭配的機(jī)率實(shí)際上幾乎是零。第三十三頁，共四十五頁。整合排程

獨(dú)立規(guī)劃導(dǎo)致供應(yīng)失敗每家公司都對與他們往來公司的計(jì)畫進(jìn)行假設(shè)，然後將那些假設(shè)置入自己的計(jì)畫中，而自己的計(jì)畫卻也必然是其他公司假設(shè)的對象。這根本不是一個(gè)有效經(jīng)營企業(yè)的方法，而且將嚴(yán)重?fù)p害整體供應(yīng)鏈的效能。第三十四頁，共四十五頁。整合排程

圖11.8各自獨(dú)立規(guī)劃第三十五頁，共四十五頁。整合排程

兩端都在防範(fàn)不確定性供應(yīng)鏈中的所有公司為了降低供應(yīng)失敗的可能性，都會(huì)保有一些安全存貨。這些安全存貨基本上是靜止的存貨，它不會(huì)流動(dòng)、對生產(chǎn)流程毫無貢獻(xiàn)，而且對最終的產(chǎn)品也不產(chǎn)生任何附加價(jià)值。最糟糕的是，這些安全存貨往往是重複性的緩衝，因?yàn)樵谝粋€(gè)連結(jié)兩端的企業(yè)均持有安全存貨來預(yù)防相同的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。第三十六頁，共四十五頁。整合排程

重複的緩衝存貨增加了總成本這種重複性緩衝是說明標(biāo)準(zhǔn)做法如何導(dǎo)致交易夥伴間雙輸局面的一個(gè)很好的例子。安全存貨所提供之保險(xiǎn)卻須付出2倍以上的代價(jià)，無疑地提高了交貨商品的總成本。雖然減少重複性緩衝是很好的一個(gè)起始步驟，如果交易夥伴們合力於降低不確定性，而不僅止於更會(huì)應(yīng)付此問題，他們將可獲得更大的節(jié)省。第三十七頁，共四十五頁。整合排程

圖11.9安全存貨上的互抵效應(yīng)第三十八頁，共四十五頁。整合排程

協(xié)同規(guī)劃降低總成本獨(dú)立性需求的水準(zhǔn)可以透過協(xié)同預(yù)測來估計(jì)，此項(xiàng)消費(fèi)者購買事件預(yù)測值可即時(shí)傳遞給供應(yīng)鏈上游業(yè)者。一旦得知獨(dú)立性需求後，我們就能透過協(xié)同規(guī)劃做出具高信賴水準(zhǔn)的依賴性需求預(yù)測。上述兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，也就是聯(lián)合預(yù)測會(huì)依據(jù)最新的購買型態(tài)持續(xù)地更新，能夠使獨(dú)立性需求落在一個(gè)相當(dāng)小範(fàn)圍的值域，容許規(guī)劃人員去計(jì)算每個(gè)供應(yīng)鏈連結(jié)上的依賴性需求。第三十九頁，共四十五頁。整合排程

資訊降低存貨的成本橫跨供應(yīng)鏈的聯(lián)合規(guī)劃是一個(gè)耗時(shí)、令人挫折，且容易犯錯(cuò)的程序。但是從削減多餘安全存貨而產(chǎn)生之潛在節(jié)省，卻是非常巨大的，並且供應(yīng)規(guī)劃上的協(xié)同努力也可以將交易關(guān)係紮實(shí)地推往雙贏區(qū)域。第四十頁，共四十五頁。整合排程

相同工具可應(yīng)用於不同公司協(xié)同供應(yīng)規(guī)劃採用的工具和技術(shù)是與企業(yè)內(nèi)部規(guī)劃一樣的。進(jìn)階規(guī)劃與排程系統(tǒng)提供一個(gè)很好的平臺於整合企業(yè)間的計(jì)畫，而供應(yīng)鏈模擬運(yùn)算器則使交易夥伴具備構(gòu)建一些共享模式的能力，分析他們供應(yīng)鏈現(xiàn)今的運(yùn)作狀況，以及未來如何運(yùn)作得更好。建立共享模式的好處之一，就是你可以決定供應(yīng)鏈中最具成本效益的地點(diǎn)，及其所必須維持的安全存貨量。第四十一頁，共四十五頁。整合排程

比鄰連結(jié)規(guī)劃無法得出好結(jié)果在最基本的聯(lián)合規(guī)劃形式中，每兩家相鄰接的交易夥伴為流通於彼此公