APS高计划与排程原理

APS高计划与排程原理

蔡颖PMP

一、分析制造工厂多品种小批量按单生产难题

1. 多品种小批量生产的特点

多品种小批量生产主要特征为：

多品种并行、资源共享、定单结果和生产周期的不确定性、物料需求变化多变，导致采购延迟严重。

多品种小批量的按单生产，生产环境的流程是：

1）接单评审,如果插单，可能有个模拟过程。

2）对非标的零件进行设计,采购，生产。

3）对一些提前期长零件的预测计划的按单冲消，有约束的物料计划和约束的能力的预排程。

4）对定单池的里所有定单进行规则优化排程，以达到服务最大化（交货期优先） 5）跟踪与执行交付，监控可以采用可视化定单甘特图。

2. 多品种小批量评估分析

主要解决目标：

1）缩短交期、及时交货

2）准确灵活的生产计划与排程

3）降低物料短缺与改善物料不准确

分析七个核心可赢利流程:

1）需求与订单处理流程

2）工程管理流程

3）生产计划与生产控制流程

4）采购计划与采购控制流程

5）仓储与物流管理流程

6）精益生产现状

7）多品种小批量按单生产模式组织结构适应性

3. 制造工厂多品种小批量按单生产主要问题：

需求与销售处理主要问题：如何更好的管理预测？如何得到合理的交期？如何提高交货绩效？如何全局的跟踪订单的状态？

工程管理主要问题：如何更好、更准的配置客户化的BOM？如何更快的转化E‐BOM到ERP的生产BOM？如何跟有效的控制ECN？如何在工序中调用工艺文件与图纸？

生产计划与控制主要问题：如何保证交货期”和“资源瓶颈”及“物料短缺”之间的冲突？

如何资源瓶颈与物料瓶颈优化排程？如何插单与订单变更的处理？

采购计划与控制主要问题：如何避免物料延迟、缺料？如何供应商的管理？如何避免物料时间与数量不准？如何采用JIT/JIS配送计划?

库存管理主要问题：如何避免ERP系统的库存业务与实物不统一？如何使物料配套并预警？如何分析组合物料的ABC和FMR分析？如何改善库存周转率？

精益生产主要问题：交货期的价值流分析与改善、标准化、可视化、设备布局与库存的布局优化。

4. 快速响应运作组织模式

建立“快速响应”项目小组，融合ERP、APS、精益、6西格码、供应链管理思想和工具，来缩短交货期，快速响应客户需求。

二、APS高级计划排程原理

1. 工厂主要存在的问题：

1）交期不准、订单延迟；

2）计划不准、产能不够、物料短缺；

3）浪费严重，效率低；

4）库存不准、积压严重，失控；

5）无法精细成本核算。

2. APS主要解决方案概述

1）需求预测与S&OP

2）合理的CTP

3）高级约束计划

4）详细约束车间排程(与计划相互关联)

5）多种可视化甘特图(人机交互,定义颜色查询提前或延期)

6）快速重排

7）使用基于规则或优化算法来计划排程

8）反复模拟what if

3. 经营中的挑战

今天，在众多领域的制造业者所共同面临的挑战和困难是一二十年前所无法想象的，技术的发展瞬息万变，全球化的竞争四处涌现，客户的需求也上升到几乎不容许你出错甚至苛刻的水平。要想在这样的环境中取得成功，所以制造企业面临的新挑战是： 1）按需生产：具有高效敏捷的计划与排程，能够接受客户最后时刻的修改和客户订单的变化

2）快速精益制造：实现精益企业的流动和6西格码技术的质量控制；

3）柔性企业：实现运作过程的柔性，管理结构的柔性，企业战略的柔性。

制造企业的主要目标：质量高可靠性、交货周期缩短、准时交货率、降低库存(周转天数)、降低成本、柔性即灵活性

图1 企业管理系统ERP系统的历史和今天

4. MRP的困境

MRP具有十大缺陷：

1）、BOM的模型缺陷

BOM（Bill of Material）只是说明了产品与物料的逻辑与数量构成，没有反映工序、设备、资源的使用物料的量和地点位置。

2）预设生产提前期的缺陷。生产提前期或提前期偏置不可能预先假设的。应为影响提前期的因素很多，如批量多少、投入的设备与资源多少、是否平行移动或工序重叠比例、同时混合生产的品种等。所以生产提前期应该是预计划排程的结果。

3）MPS/MRP是基于无限约束的计划。它是假设资源（机器、人员、物料）无限的计划排程，是不可行的计划排程，通过CRP能力需求计划分析手工调整，计划与执行的落差太大，不能匹配生产车间现场的资源产能与产线节拍。

4）MPS/MRP/RCCP/CRP计划层次之间是顺序的手工闭环。需求计划需要RRP检查能力; MPS需要RCCP来检查能力；MRP需要CRP检查能力，只能正向关联，一旦车间设备等资源能力出现问题，不能反向关联，只能手工来调整MPS，这就是所谓的闭环MRP（Close loop MRP）,根本不是自动闭环，难以适应多品种小批量的变化。

5）不能动态的、滚动的计划排程车间实际执行时，一旦没有按照生产订单的开工或完工日期完成，不能根据实际开工或完工日期来进行自动的滚动计划排程。ERP的生产任务一旦下达，日期只能手工修改。

6）资源不能可视化的监控和调度管理人员不能使用甘特图交互运作，调整的效果显示不直观和实时，必须重新运行计划（批处理）才能反映出来。

7）不能处理优先级等工厂规则的插单排程，不能模拟分析工厂不可避免的插单、设备故障、缺料等意外的情况，不能提供类似what‐if的情景分析与模拟等事前计划、模拟、及比较分析等功能，帮助计划人员做出正确的决策。

8）没有基于规则优化（如交货期、最短加工时间），不支持算法优化。没有生产订单下达规则，如解决哪个订单先下达,如按交货期,优先级，生产订单合并与分割等。没有加工顺序规则如当资源不够用时, 生产订单和负荷在排队，解决排队的顺序，如最短加工时间，