在erp的世界里實現aps-基于工廠的生產計劃

1、在ERP的世界里實現APS基于工廠的生產計劃（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，供應商資源約束，運輸資源的約束，分銷資源的約束,財務資金的約束，即產生了APS高級計劃排程系統(tǒng)。在ERP的世界里實現APS基于工廠的生產計劃（上）by AMT 蔡穎先看一下生產計劃的歷史,現在與將來從二戰(zhàn)以后,我們在生產計劃上開發(fā)了很多生產計劃系統(tǒng),最早是用EOQ經濟訂貨點系統(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,在生產管理上主要集

2、中在人工的效率,產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.在以色列主要關心關鍵資源的能力效率,產生了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),美國海軍設計出PERT計劃評審技術/CPM關鍵路徑法,MRP系統(tǒng)與財務的結合產生MRPII制造資源計劃系統(tǒng)來優(yōu)化企業(yè)制造資源, 現在管理資源的領域已擴展到工程,人力資源,供應商,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,供應商資源約束,運輸資源的約束,分銷資源的約束,財務資金的約束,即產生了APS高級計劃排程系統(tǒng),結合JIT和TOC的優(yōu)勢產生DFM需求流制造系統(tǒng).企業(yè)的競爭是供應鏈的競爭,整合企業(yè)上游下游的供應鏈,使之形成供應鏈聯盟,就需要用到SCM供應鏈計劃.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(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(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,現在,未來的需求計劃6, 基于供應資源的分銷計劃7, 基于運輸資源運輸計劃8, 基因算法計劃-是未來的發(fā)展:一種自適應的學習的模式.起源于它的 在自然界的進化的行為,在程序里,建立一模擬個體的人類.在模擬的競爭環(huán)境,經歷一進化的過程.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APS實施生產計劃與控制系統(tǒng)APS是相當復雜的.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,培訓計劃.5,轉換計劃.要有良好的MRP與APS的理論知識,改變現狀的決心及數據的準確性.APS的主要功能是基于資源,工藝流程,物料約束,進行生產計劃排程.要與ERP軟件進行集成.對ERP里的生產訂單和任務,及相應的生產活動,進行優(yōu)化排程,產生生產訂單和派工單,然后,導回到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、,并且和物料聯系在一起.外加工工序也要設置.次要資源也需要定義.考慮替換資源.準備時間.要設置準備時間距陣.在ERP里的虛項下面的資源子項需要重新設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訂單和計劃信息.如:計算訂單開始與結束時間: 可以根據批量,負荷,物料約束和計劃規(guī)則自動計算開始日期和結束日期.這就取代了靜態(tài)提前期為動態(tài)提前期.機器分配: 對特別的機器要分配給一個工序,按機器的實際運行時間自動更新訂單相關的工藝流程ODR(Order-depend Routing).車間文檔: 車間文檔能包括更詳細的工藝信息.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: 生產定單能基于計劃員定義的參數自動下達.自動平衡主生產計劃的負荷:主生產計劃能被自動確認,平衡生產活動的負荷.訂單任務狀態(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活動的方法會改變.在實施APS之前,要按APS的邏輯進行數據準備:資源:資源是反映發(fā)生在工序上的生產能力.資源也許是單一的機器,一組機器或一組操作者.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-可調整共享資源, S-準備資源資源的成本數據也必須在ERP里管理.定義資源組: 把相似的機器定義資源組,在ERP的物料主文件里定義成組技術代碼.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.對共享和可調整的共享資源的定義它的可用時間和人數.如第一班和第二班也許人數不同.它們也可定義能力,對資源定義最大的訂單數.APS可以根據班組大小,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:如運行時間,準備時間,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, 準備資源子項:通常是按訂單的數量類型.在APS里可以設置準備工時矩陣. 2, 次要資源子項. 必須明確定義主要/次要標識.3, 替換資源子項. (僅對標準工藝).必須標識替換資源子項,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: 對替換資源設置為將來的生效日期,可避免MRP和成本滾加.導入APS后,不會

10、考慮替換工序的生效日期.把標準工序導入APS,如工藝動態(tài)變更,用訂單相關的工藝ODR實時導入APS.E,子項明細:設置主要資源/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.在工藝明細設置價值策略.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):定義從工序的產生的父項.APS根據產品結構的相關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就能自動的根據規(guī)則計劃資源組內的資源上的工序.在一資源組內,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(機械班),

12、EE(電器班), QC(質控組)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: 機器故障. 預防性維護.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,定義一相關白班的輪班天數的重復輪班.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:標準5天/周. 夏季5天/周. 標準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(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, 定義一相關白班的輪班天數的重復輪班.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:標準5天/周. 10人/組, 標準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假設主要資源是主要計算的資源的加工時間.所以也需要設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: 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.(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.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.就是說,每一個工序必須在下班之前完成.可調整的共享資源的處理可調整的共享資源可以處理變化的

16、人數和跨越不連續(xù)的期間(跨越下班期間),在工序開始期間規(guī)定人數.但是,也可以在開始是人數較少.以后通過人數調整加工時間.無限資源的處理它是沒有能力的限制,它一般用于外加工.對外加工的供應商假設沒有能力約束,它的單位是用天.它也可用于內部的工序.如QA假設沒有能力約束等等.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.你也可把工時定義為主要資源,當做無限資源進行處理. 未完待續(xù)在ERP的世界里實現APS基于工廠的生產計劃（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，供應商資源約束，運輸資源的約束，分銷資源的約束,財務資金的約束，即產生了APS高級計劃排程系統(tǒng)。在ERP的世界里實現APS基于工廠的生產計劃(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.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,依賴訂單數量.2,不依賴訂單數量.1, 如烘箱: 它是依賴訂單數量的. 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量.2, 如切割機.它的能力需求不依賴訂單數量.切割機

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的能力(寬度).訂單的能力(寬度)是固定的.不取決于訂單的數量.切割機的加工時間直接的受到訂單數量的影響變化.當相同機器屬性組的訂單,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計模擬規(guī)則(時間偏置).APS邏輯是在偏置的天數之內計劃一組的訂單的完工期.在ERP的工序明細屏幕上,有兩類關鍵信息.1,機器屬性: 對工序定義并發(fā)資源的屬性. APS在偏置的天數之內,計劃一組屬性一樣的訂單的完工期,2,機器

19、能力:對工序定義并發(fā)資源的運行能力.當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.數量: 后

20、繼工序可以在完成規(guī)定的數量后開始.把多重工序的每件運行時間乘上單位數量轉成消耗時間.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.當平均加工時間不能有效的反映生產活動時,你可以用效率因子,為每一資源規(guī)定機器特別的運行效率.或著用資源運行時間矩

21、陣或事先定義替換工序來處理不同的運行率.依賴訂單的工藝流程(ODR):在一生產訂單已經下達,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.在標準工序里事先定義替換工序的標志.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, 當訂單延遲時,使用替換資源,當訂單的計劃完成日期超過替換工序偏置時間”延遲小時數)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.供應商資源子項: 在ERP的物料主文件定義一無限資源,用運行時間記錄,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商資源., 在ERP的單層BOM里定義供應商資源子項,在單層BOM,其量類為每訂單數量.反映消耗的天數或小時,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.用與供應商資源子項同樣的工序號.拆分生產訂單工序的處理: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行.拆分訂單的工序結果是在兩個工序上的數量的合計是一個訂單的總數.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屬性和準備時間,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.準備時間與準備時間矩陣的處理對工序的定義準備時間有幾種方法:1,資源子項的準備時間2,工序有關的準備時間矩陣.3, 資源有關的準備時間矩陣資源子項的準備時間:如果你只定義工序準備時間,就可以用準備資源子項和設置準備時間矩陣.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果.APS根據產品結構的相關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:工具子項反映關鍵工具作為資源,也可以作為約束物料,如