MRP与APS

1MRP与APS-谈生产制造业计划与生产金蝶软件集团深圳分公司行业咨询部叶谷松20071024提纲•生产型企业信息化进程•MRP•APS•Q&A提纲•生产型企业信息化进程–生产型企业特点–生产型企业信息化•MRP•APS•Q&A生产型企业概述•生产系统物质资源人力原材料辅助材料零配件等信息生产计划技术标准工艺规程效益指标生产过程加工制造按预定技术要求改变对象的形状、尺寸物理性质和化学性质的过程物质资源产品服务废品信息成本质量进度系统状况反馈输出输入•生产过程既是物料消耗过程，同时也是生产对象的价值增值过程。•随着原材料和各种辅助材料的消耗，逐步改变生产对象的物理性质和化学性质，最终变为产成品（副产品、环保要求）。生产型企业类型按生产过程的连续性质分:•连续式生产运作系统（流程式）连续式生产是指物料按一定的工艺顺序、连续地通过生产过程各环节，在运动中不断地改变其形态和性能，最后转化成产成品的生产方式(化工、石油、冶金、食品、造纸等)。•离散式生产运作系统(加工装配式）物料分别在不同时间和地点生产出零部件，再按一定的要求集合装配成产成品的生产运作方式(如电子、轻工、机械等产品）。生产型企业类型按与市场需求的关系分:•生产-库存式生产系统(Make-To-Inventory)预测需求→确定计划→组织生产→成品入库→销售库存式生产运作模式可以较好地满足随机小批量需求；同时企业生产运作系统运行均衡，质量稳定、人力、设备等自然可以得到较充分的运用。但运作过程的产成品占用的流动资金大，具有一定的市场风险，对需求变化的适应性较差。一般用于通用产品生产。•订单-生产式生产系统(Make-To-Order)客户订货→确定计划→组织生产→交货订单式生产可以大幅度地减少产成品库存量，降低流动资金占用额，避免市场风险。但这种方式对生产运作系统的管理水平要求高，需求随机波动对运作过程影响大，生产计划、人力资源、设备利用、质量保证等工作难度大，要求生产运作系统具有良好的适应性。•生产-储存-装配式(Assemble-To-Order)总量需求预测→零部件生产计划→零部件库存→客户订货→装配计划→产品组装→产品交货按ATS方式运作的前提条件是产品个性化，零部件通用化，储存一定数量的通用零部件，满足不同客户的订货要求。这种运作模式具有前面两种模式的优点。生产型企业生产模式六、七十年代八、九十年代•大批量生产模式•定制式生产模式生产型企业制造战略50-60年代：生产规模70年代：生产成本80年代：产品质量90年代～：市场响应速度生产型企业制造战略的变化过程提纲•生产型企业信息化进程–生产型企业特点–生产型企业信息化•MRP和MRPII•APS•Q&A企业信息化系统的演变库存管理(订购点法)物料计划MRP计划和生产控制-闭环MRP制造资源计划MRPII企业资源计划ERP扩展ERP50年代60年代70年代80年代90年代2000年代阶段企业经营方面问题提出管理软件发展阶段理论基础（I）60年代追求降低成本手工订货发货生产缺货频繁如何确定订货时间和订货数量时段式MRP系统库存管理理论、主生产计划、BOM与物料需求计划、期量标准（II）70年代计划偏离实际人工完成车间作业计划如何保证计划得到有效实施和及时调整闭环式MRP系统车间作业管理计划、实施、反馈与控制的循环（III）80年代追求竞争优势各子系统缺乏联系，矛盾重重如何实现企业管理系统的一体化MRPII系统能力需求计划系统集成技术物流管理决策与仿真（IV）90年代追求创新要求适应市场环境的迅速变化如何在社会范围内利用一切可利用的资源ERP系统供应链管理混合型生产管理预测控制ERP的发展历程生产型企业信息化过程•MRP阶段(MaterialRequirePlanning)企业的信息管理系统对产品构成进行管理，借助计算机的运算能力及系统对客户订单，在库物料，产品构成的管理能力，实现依据客户订单，按照产品结构清单展开并计算物料需求计划.•MRPⅡ阶段(ManufactureResourcePlanning)在MRP管理系统的基础上,系统增加了对企业生产中心、加工工时、生产能力等方面的管理，以实现计算机进行生产排程的功能，同时也将财务的功能囊括进来，在企业中形成以计算机为核心的闭环管理系统，这种管理系统已能动态监察到产、供、销的全部生产过程。生产型企业信息化过程•ERP－EnterpriseResourcePlanning企业资源计划系统建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供生产管理和决策的管理平台。ERP系统系统增加了包括财务预测、生产能力、调整资源调度等方面的功能。配合企业实现JIT管理全面、质量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能。生产型企业信息化过程70年80年90年2000年代客户本企业供应商MRP主机MRPII3gl小型计算机ERP4gl客户服务器SCMo/o网络计算机生产型企业信息化过程ERP(EnterpriseResourcePlanning)PCS(ProcessControlSystem)MES(ManufacturingExecutionSystem)ERP(EnterpriseResourcePlanning)PCS(ProcessControlSystem)MES(ManufacturingExecutionSystem)economicdecisionenterprisemanagementproductionschedulingprocessoptimizationprocesscontrol过程控制、过程优化、生产调度、企业管理和经济决策五层结构的综合自动化系统(TheodoreJ.Williams,1989)企业资源计划（ERP）/制造执行系统（MES）/过程控制系统（PCS）三层结构的自动化系统(柴天佑,2003)提纲•生产型企业信息化进程•MRP•APS•Q&A主生产计划管理生产任务管理销售订单采购管理物料需求计划粗能力计划细能力计划生产数据管理车间作业管理委外加工管理K/3生产计划生产预测金蝶K3MRP流程图有利ProfitsERPMRP流程图粗能力需求计划结果举例提纲•生产型企业信息化进程•MRP•APS–APS的由来–APS的原理和步骤–APS举例•Q&AAPS由来•APS被誉为供应链优化引擎，通常译作高级计划与排程(AdvancedPlanningandScheduling)。它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排产的过程中，APS并发考虑企业内外的资源与能力约束（物料、机器设备、人员、供应、客户需求、运输等），用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算，从成千上万、甚至百万个可行方案中选出一套最优方案来指导企业的生产、采购、库存等，帮助企业对生产中的资源利用进行计划/执行/分析/优化和决策。•APS的发展是建立在约束理论、运筹学、计算机科学、工业工程、生产运作管理、人工智能、决策支持系统、物流管理、管理科学和其他多种管理研究成果基础上的。APS的运用已成为西方多数企业在竞争中获胜的关键因素之一。许多世界500强企业（如IBM、HP、Intel、Motorola等）都已实施了以运筹学等优化技术为核心的供应链优化模型和生产作业优化排产模型，他们每天都在运行这些模型，运行这些优化模型已经成为他们日常管理的组成部分。提纲•生产型企业信息化进程•MRP•APS–APS的由来–APS的原理和步骤–APS举例•Q&AAPS和MRPII的区别传统的方法录入需求最终计划同步能力&物料&运输……APS的方法主生产计划MPS粗能力需求计划RCCP物料需求计划MRP细能力需求计划CRP最终生产计划计划可行计划可行计划不可行计划不可行APS原理和步骤营销系统资源系统产品系统工艺系统质量系统库存系统采购供应APS智能计划系统工艺流程生产计划资源使用计划缺货计划调拨计划资金需求计划库存计划采购计划APS原理和步骤•建模客户供应商仓储设施生产设施客户需求APS原理和步骤数据输入优化模型优化引擎报告结果APS原理和步骤……优化模型.APS原理和步骤•常用的优化算法–运筹学方法（线性规划、整数规划、非线性规划…）–启发式算法（禁忌搜索法……）–基因算法–仿真模拟–……APS原理和步骤•优化目标–总流程时间最短(Makespan)-多机床任务排序–订单按时交货率最大化(Lateness)–利润最大化–总准备时间最短(Setup)–生产成本最小化–供应链周期最短(Flowtime)–库存最小化–资源利用率最大–……制造业的APS计划的逻辑需求日期10203040当前日期制造业的APS计划的逻辑完成日期当前日期10203040承诺日期制造业的APS计划的逻辑需要日期工序20工序10物料可用日期物料可用日期制造业的APS计划的逻辑需求日期工序20工序10物料可用日期承诺日期闲散时间需要日期工序20工序10物料可用日期承诺日期制造业的APS计划的逻辑制造业的APS工序的三种接续方式SS接续时间工序40工序10工序20ES接续时间工序30工序50工序60EE接续时间APS特色功能•可视化排程•有限能力与无限能力排产•考虑外协和模具•可视化车间作业控制•能力与物料并发计划•强大参数定制•排程结果与生产系统实时互动APS各部分模块关系高级计划POSE需求现状,在制品需求计划企业范围车间范围POSE作业计划APS实施探讨•联想•广达•曼秀雷敦•上海三菱电梯•南京骏源•苏州兴中提纲•生产型企业信息化进程•MRP•APS–APS的由来–APS的原理和步骤–APS举例•Q&AAPS主要厂商鼎诚有利小吉星……供应链优化引擎供应商SAPAPO截图ORACLESCP截图ProfitsAPS截图糟糕，有的生产计划被延误了！（不同颜色代表不同的情况）APS举例1•线性规划模型例子APS举例2APS举例3•TSP－旅行推销员问题–从某个城市出发，不重复走过N个城市，回到原点，总距离最短ABCDEA05123B30456C106089D116509E1012780APS举例3•TSP旅行推销员问题美国13509个城市TSP问题的最佳方案图APS举例3-TSP的应用•学校校车接送学生•电话/有线电视公司服务人员的路线•快递公司取获和送获路线•机器手印刷线路版钻孔路线•牛奶公司鲜奶送货路线•报纸网点送货路线•……APS举例4－物流运输优化•加油站运油车–自动优化配货装车–既考虑车辆载重又考虑车辆容积–运送货物可否分批送达–考虑气候因素–自动排出最短行车路线–自动计算单车运输成本QUESTIONSANSWERSMRP&APS谢谢聆听![e-mail]