生產(chǎn)先進(jìn)規(guī)劃與排程

11三月2024生產(chǎn)先進(jìn)規(guī)劃與排程

先進(jìn)規(guī)劃與排程的應(yīng)用技術(shù)，彌補(bǔ)了MRP的缺陷架構(gòu)，讓製造與生管人員在少量多樣的接單環(huán)境中，即時(shí)掌握全面性的生產(chǎn)製造資訊，精準(zhǔn)發(fā)放縝密合理的生產(chǎn)計(jì)劃。APS的原理

3/11/20242

現(xiàn)今應(yīng)用系統(tǒng)中針對企業(yè)的整體資源規(guī)劃，大多數(shù)仍沿用傳統(tǒng)的MRP運(yùn)算邏輯，但是這種邏輯的缺點(diǎn)為：循序性的規(guī)劃方式、假設(shè)企業(yè)產(chǎn)能無限以及無法正確掌握可行的物料取得前置時(shí)間等。因此，規(guī)劃的結(jié)果往往不能夠作為現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)的依據(jù)，為了能夠有效的規(guī)劃供需平衡以及利用企業(yè)的有限資源，除了ERP之外，還需要搭配適合且先進(jìn)的生產(chǎn)規(guī)劃與排程系統(tǒng)，利用其同步規(guī)劃、考慮產(chǎn)能限制下的規(guī)劃、最佳化規(guī)劃、即時(shí)性規(guī)劃及決策支援的能力，以進(jìn)行企業(yè)整體供需規(guī)劃及不同層次的生產(chǎn)規(guī)劃與排程。

3/11/20243APS發(fā)展的四個(gè)因素

（1）計(jì)劃地平線承認(rèn)（2）供應(yīng)鏈能見度（3）同時(shí)的資源考慮（4）資源利用3/11/20244APS在供應(yīng)鏈的運(yùn)用

新的運(yùn)用正在藉著需要進(jìn)化在供應(yīng)鏈的範(fàn)圍計(jì)劃裡面考慮比較大範(fàn)圍的活動(dòng)和資源。對供應(yīng)鏈典型的計(jì)劃環(huán)境上在這些的運(yùn)用包括要求計(jì)劃，製造計(jì)劃，存貨清單和需求計(jì)劃和運(yùn)輸計(jì)劃。3/11/20245要求計(jì)劃DemandPlanning

產(chǎn)品生命週期的產(chǎn)品提供和行銷逐漸增加的複雜手法在決定存貨清單需求方面需要更多的準(zhǔn)確性，彈性和一致性。事實(shí)上，計(jì)劃程序的要求可以影響將來的促銷活動(dòng)（舉例來說，促銷的計(jì)劃訂價(jià)的改變，和新的產(chǎn)品介紹）獲得最好的需求整合陳述事件並用其他資料整合歷史地基礎(chǔ)的預(yù)測。

3/11/20246製造計(jì)劃ProductionPlanning

製造計(jì)劃的使用從要求被獲得的需求陳述連同製造業(yè)的資源和限制計(jì)劃發(fā)展一個(gè)能工作的製造業(yè)的計(jì)劃。3/11/20247需求計(jì)劃RequirementsPlanning

生產(chǎn)計(jì)畫可以建議一個(gè)單一項(xiàng)的一個(gè)長營運(yùn)。這將建立需要存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)娜萘客瓿傻目偭?。儘管如此長的製造營運(yùn)可以使製造費(fèi)用減到最少,全部系統(tǒng)表現(xiàn)更好地供應(yīng)此時(shí)有更短的營運(yùn)導(dǎo)引較少的存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)男枰?。?jì)畫過程需要生產(chǎn),儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用折中使用評價(jià)技術(shù)。分析試圖使顧客需求滿意,使全部費(fèi)用減到最少。3/11/20248運(yùn)輸計(jì)劃TransportationPlanning

APS重心集中在運(yùn)輸計(jì)劃。這一個(gè)系統(tǒng)的目的是在供應(yīng)鏈計(jì)劃運(yùn)輸需求。APS綜合運(yùn)輸需求,運(yùn)輸資源,和有關(guān)的費(fèi)用整合在支援系統(tǒng)裡企圖使全部貨物花費(fèi)減到最少。3/11/20249APS系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述因?yàn)锳PS結(jié)合了地點(diǎn)和時(shí)間的要素，所以使得物流管理和供應(yīng)鏈策略的計(jì)劃實(shí)行能更有效。APS的要素：空間：原料供給者、製造業(yè)、物流中心、經(jīng)銷商和顧客之間的物料搬運(yùn)。時(shí)間：包括了時(shí)間安排和行程安排。3/11/202410XFIGURE9-1Advancedplanningandschedulingoverview

工廠Plants

物流中心DCs

顧客Customers3/11/202411X

工廠Plants

物流中心DCs

顧客CustomersFIGURE9-1Advancedplanningandschedulingoverview3/11/202412XFIGURE9-1Advancedplanningandschedulingoverview

工廠Plants

物流中心DCs

顧客Customers3/11/202413TABLE9-1APS計(jì)劃狀況SampleAPSPlanningSituation週期TimePeriod12345需求

Requirement產(chǎn)品產(chǎn)能

ProductionCapacity方法一：加班Alternative1(overtiome):產(chǎn)品Production庫存InventoryCarryover方法二：提前生產(chǎn)Alternative2(buildahead):產(chǎn)品Production庫存InventoryCarryover200200200600200300300300300300200200200600200-----300300300300200100200300--FIGURE9-2APS系統(tǒng)組成單位APSsystemmodules資訊管理Resourcemanagement需求管理Demandmanagement資源分配Resourceallocation資訊最佳化Requirementsoptimization

企業(yè)資源規(guī)劃/傳統(tǒng)系統(tǒng)Enterpriseresourceplanning(ERP)/Legacysystem3/11/202415需求管理DemandManagement需求管理：需求管理是利用過去的銷售狀況，目前的訂單狀況，預(yù)估市場活動(dòng)，和顧客資料，去發(fā)展需求計(jì)劃的管理。

實(shí)際上，公司和外部供應(yīng)鏈共同去開發(fā)預(yù)測產(chǎn)品每個(gè)時(shí)期、地點(diǎn)和項(xiàng)目的預(yù)測，在物流管理工作是很重要的。3/11/202416資源管理ResourceManagement資源管理：

是用來協(xié)調(diào)、記錄供應(yīng)鍵系統(tǒng)的來源和限制。因?yàn)锳PS是用資源、限制去評估供應(yīng)鍵，在重要時(shí)刻資訊的準(zhǔn)確性和完整性，能提高計(jì)劃系統(tǒng)的可信賴度。3/11/202417APS的四種資訊：

1.產(chǎn)品與顧客Productionandcustomerdefinitions以產(chǎn)品和顧客資訊，去支持公司的計(jì)劃。2.資源定義與成本Resourcedefinitionsandcosts是敘述供應(yīng)鍵活動(dòng)所實(shí)際使用的資訊。資源管理ResourceManagement3/11/202418資源管理ResourceManagement3.系統(tǒng)限制Systemconstraints供應(yīng)鍵活動(dòng)極限的限制。包括製造、儲(chǔ)存、搬運(yùn)的能力限制。4.函數(shù)功能Objectivefunction發(fā)展計(jì)劃解決方案。包括將使總成本或任何替代費(fèi)用最小，滿足顧客的需求。

3/11/202419資源最佳化ResourceOptimization資源最佳化：

是APS系統(tǒng)的計(jì)算引擎，也可稱為”黑盒子”。它是將需求管理和資源管理用數(shù)學(xué)規(guī)劃和啟發(fā)式教育，將資源做最有效的規(guī)劃，去達(dá)到顧客的需求。數(shù)學(xué)規(guī)劃：是線性組合規(guī)和最完整規(guī)劃，去求最佳解。啟發(fā)式教育：計(jì)算近似解。3/11/202420資源分配ResourceAllocation

在計(jì)劃者檢討資源最佳化的結(jié)果後，資源分配透過ERP開始作業(yè)。每個(gè)交易中關(guān)於供應(yīng)鍵活動(dòng)中的供應(yīng)者、客戶類型、產(chǎn)品需求、時(shí)間和數(shù)量都有詳細(xì)的指令。3/11/202421預(yù)測Forecasting預(yù)測的定義：

預(yù)測是什麼將會(huì)被賣，賣到哪裡，什麼時(shí)候賣的一種特定的定義。預(yù)測定義供應(yīng)鏈一定是以存貨清單和資源來實(shí)現(xiàn)的需求。預(yù)測成份Forecastcomponents預(yù)測通常是每月的或每週的數(shù)字，因?yàn)槊繂挝粌?chǔ)存成本（SKU）和分配地點(diǎn)。預(yù)測的量通常是一個(gè)單一數(shù)字的時(shí)候，價(jià)值實(shí)際上由六個(gè)成份組成。3/11/202422預(yù)測成份Forecastcomponents預(yù)測公式：Ft=(Bt*St*T*Ct*Pt)+I

1.基本預(yù)求Basedemand：要準(zhǔn)確的估計(jì)基本需求，必須有一段長期的時(shí)間，且沒有季節(jié)、趨勢、循環(huán)或促銷的成份在內(nèi)。

2.季節(jié)Seasonal：是在漸增和漸減之中運(yùn)動(dòng)反覆，通常是年度的方式。

3/11/202423預(yù)測成份Forecastcomponents3.趨勢Trend：隨著時(shí)間銷售逐漸增加或減少，趨勢因素在產(chǎn)品的成長時(shí)期是會(huì)影響基本需求。

Bt+1=Bt*T4.循環(huán)、週期Cyclic：是時(shí)間超過一年的時(shí)期，這些週期不是增加就是減少。3/11/202424預(yù)測成份Forecastcomponents5.廣告促銷Promotion：從公司的行銷活動(dòng)開始企圖的改變需求，例如：廣告、促銷。這些改變，在衰微時(shí)候可以減少存貨也可增加售出的量。6.不規(guī)則Irregular：

成份是不可預(yù)知的，發(fā)展一個(gè)預(yù)測程序的時(shí)候，目的要藉由追蹤，將不規(guī)則成份減到最小。3/11/202425預(yù)測管理方法

ForecastManagementApproaches

PlantDCaggregateforecast10000unitsFieldDC1forecast4000unitsFieldDC2forecast3000unitsFieldDC3forecast2000unitsFieldDC4forecast1000units40%30%20%10%Historicalsplit

FIGURE9-3由上而下的預(yù)測Top-downforecastexample

3/11/202426預(yù)測管理過程

預(yù)測資料庫預(yù)測過程預(yù)測使用者訂單歷史戰(zhàn)術(shù)策略預(yù)測技術(shù)預(yù)測實(shí)施預(yù)測支援系統(tǒng)財(cái)務(wù)人員行銷人員銷售生產(chǎn)物流3/11/202427預(yù)測技術(shù)預(yù)測技術(shù)包括時(shí)間序列模式，在銷售歷史和相關(guān)模型是主要因素，以及其他獨(dú)立主要變數(shù)。3/11/202428預(yù)測支援系統(tǒng)預(yù)測支援系統(tǒng)包括資料收集操作能力和分析資料，發(fā)展預(yù)測以及把預(yù)測傳達(dá)給有關(guān)人員和計(jì)畫的系統(tǒng)。支援系統(tǒng)構(gòu)成要素是維持和操作資料以及提供考慮因素，例如促銷的活動(dòng)、價(jià)格調(diào)整、生產(chǎn)線改變…等。3/11/202429預(yù)測實(shí)施組織方面涉及個(gè)體的角色和職責(zé)的特定問題包括：(1)發(fā)展中的預(yù)測是誰負(fù)責(zé)?(2)如何測量預(yù)測的準(zhǔn)確性?(3)預(yù)測結(jié)果如何影響工作表評價(jià)和獎(jiǎng)勵(lì)?3/11/202430程序方面涉及預(yù)測活動(dòng)、資訊系統(tǒng)，和技術(shù)方面，相對了解到影響個(gè)體的特定問題包括：(1)預(yù)測分析者是否知道他們的行動(dòng)對於影響物流和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的必要嗎?(2)分析者知道關(guān)於預(yù)測系統(tǒng)有效使用嗎(3)預(yù)測分析者知道關(guān)於技術(shù)之間的差異嗎?3/11/2024313/11/202432Mentzer和Bienstock在美國進(jìn)行有關(guān)預(yù)測下述的觀察：(1)公司通常使用比較精密的過程和廣泛投入合併公司功能。(2)在公司和個(gè)體預(yù)測成果的評價(jià)，大體上沒有改善。(3)為改進(jìn)預(yù)測成果，結(jié)果是缺少刺激和熱情。3/11/202433預(yù)測技術(shù)

Makridakis等為評估技術(shù)的適用性建議下列的標(biāo)準(zhǔn)：(1)準(zhǔn)確性(2)預(yù)測時(shí)間範(fàn)圍(3)預(yù)測重要性(4)有效的資料(5)資料型態(tài)(6)預(yù)測者的經(jīng)驗(yàn)3/11/202434預(yù)測技術(shù)種類預(yù)測技術(shù)種類有三種：(1)定性(2)時(shí)間序列模式(3)因果3/11/202435

適當(dāng)增加複雜性，大量投入的四個(gè)時(shí)間序列模式技術(shù)是：(1)移動(dòng)平均數(shù)(2)指數(shù)平滑(3)長期平滑(4)適合平滑3/11/202436適應(yīng)平滑提供alpha原素有效性定期復(fù)查，用更新alpha系統(tǒng)來代替管理者判斷。系統(tǒng)包括自動(dòng)追蹤信號以監(jiān)測錯(cuò)誤訊息如果﹕錯(cuò)誤頻率，監(jiān)測次數(shù)缺點(diǎn)：error太多或不定，預(yù)測系統(tǒng)可能的錯(cuò)誤多。3/11/202437

用回歸原因預(yù)測為基礎(chǔ)以其他獨(dú)立原素值的SKU估計(jì)銷售，如果能夠確定一個(gè)好關(guān)係，在期望的價(jià)格和消費(fèi)之間，能夠用這個(gè)資訊來有效預(yù)測需要?；貧w預(yù)測原因／結(jié)果考量單一因素原因單一因素簡單回歸多重因素複雜回歸時(shí)間拉長數(shù)量3/11/202438預(yù)測誤差減少預(yù)測誤差的三步驟：定義適當(dāng)測量確定測定水準(zhǔn)回饋改進(jìn)預(yù)測成果3/11/202439說明表9-2a=MAD(平均絕對偏差)b=MSE(均方差)c=平均誤差/平均需求d=平均絕對誤差/平均需求e=均方差/平均需求3/11/202440表9-2每月個(gè)人電腦需求和預(yù)測月實(shí)際值預(yù)測值誤差值絕對誤差均方差一月100110-1010100二月110902020400三月9090000四月1301201010100五月7090-2020400六月110120-1010100七月120120000八月90110-2020400九月1207050502500十月90130-40401600十一月8090-1010100十二月90100-1010100總合12001240-402005800平均100103.3-3.316.7a483.3b百分比3.3%c16.7%d22.0%e圖9-6比較預(yù)測誤差020100806040Percenterror1國家商標(biāo)