从企业资源计划到企业资源优化.ppt

EMBA信息管理课程,1,从企业资源规划 到企业资源优化,清华大学经济管理学院 EMBA课程,EMBA信息管理课程,2,目前ERP系统存在的两大问题,资金核算体系信息失真问题 企业外部的价值计算是市场化的； 企业内部的价值计算是非市场化的； 成本分配随意性问题 核算信息失真误导决策问题 物流计划（资源配置）系统存在的问题 目标缺位导致的决策偏差 没有优化功能导致的资源配置低效率； 平衡困难导致的计划可行性差；,EMBA信息管理课程,3,统一的企业模型,在战略层面解决企业目标问题 用数学公式表示的企业目标企业价值最大化 Q = (R g)/(K g ) = MV/BV = 市场价值/重置成本 Q还可以表示为企业经营收益现金流的贴现值，体现企业股东（或利益相关者）的投入回报； 在战术层面上确定企业管理控制变量 各种经营指标销售、成本、投资等； 各种财务比率指标； 在运作层面解决资源配置问题 以企业价值最大化为目标的资源优化系统 为企业内部资源定价,EMBA信息管理课程,4,新的企业经营管理系统,整个企业经营管理系统基于数学模型真正的数字化企业 基于新价值体系的财务管理系统； 基于数学模型的物流优化系统； 在新的目标下重新构建企业价值系统 新的预算控制系统 会计核算体系各环节的目标一致性 信息反馈决策扁平化,EMBA信息管理课程,5,内容提要,什么是企业资源优化 实现企业资源优化的途径 企业资源优化模型系统,EMBA信息管理课程,6,企业资源优化问题的重要性,如何有效地利用好稀缺资源，实现资源的最优配置是经济学和管理学永恒的话题。 企业是一个复杂大系统，传统管理模式与方法很难使企业协调运转； 部门局部利益最优 企业整体利益最优， 在局部看似最优的决策，对整体利益可能很糟； 企业必须引入集成化管理的新模式 在考虑任何一个管理决策问题时都要站在企业整体角度上，全面考虑该决策对企业的整体影响。 企业资源优化有望大幅度提高企业绩效。,EMBA信息管理课程,7,企业资源优化要解决的问题,优化企业的产品结构 在现有条件下选择最优的产品组合，提高企业经营绩效。 提高企业资源利用效率 分析企业瓶颈资源，提高瓶颈资源的利用效率。 优化企业库存水平 制定合理的库存计划，提高周转率，减少资金占用。 支持企业的定价决策 企业资源优化系统应能提供的各种资源的边际价值（影子价格）。 优化企业价值链。全面分析企业价值链。 ,EMBA信息管理课程,8,企业资源优化的问题的复杂性,从战略、战术、运作层面上的企业资源优化问题 长期投资与发展规划 中期（年度、季度）的生产计划 短期作业调度计划 企业资源优化的动态性 时间维：事件的不确定性 空间维：企业边界的变化 目标维：目标的多样性 企业影响因素的复杂性 企业内部结构与外部环境的复杂性 决策变量数量巨大,EMBA信息管理课程,9,实现企业资源优化的途径,EMBA信息管理课程,10,实现企业资源优化的途径,以信息技术为基础的方法 计算机集成制造系统（CIMS） 企业资源规划系统（ERP） 以管理科学方法为基础的方法 优化生产技术（OPT） 基于约束理论的高级生产计划系统（APS） 供应链管理（SCM） 商务智能（BI）,EMBA信息管理课程,11,信息集成企业资源优化的基础,企业集成化管理系统是实现企业资源优化的基础； 八十年代以来，CIMS成为制造业现代化的热点。和CIMS结伴而生的ERP是实现企业资源优化目标的产物，并部分实现了集成管理目标； CIMS和ERP只是为实现企业资源优化打下一个良好基础，还缺乏描述企业经营目标的模型与实现资源优化的工具。 计算机集成企业(Computer Integrated Enter-prise, CIE）是对CIM的进一步扩展，实现CIE的技术关键是构造企业集成模型（Enterprise Integrated Model，EIM）。,EMBA信息管理课程,12,企业集成的层次,网络、CIMS,MRPII MIS, ERP,DSS SCM,物理层,应用层,功能层,决策层,信息集成,管理集成,决策支持 业务控制 数据提取 自动化应用,EMBA信息管理课程,13,企业资源优化的工具 OR/MS,管理科学方法构造企业的资源优化模型 企业局部优化问题 库存（Inventory） 产品组合（Production mix） 能力扩建（Capacity Expansion） 设施布点（Facility Location） 车间排序（Shop floor Scheduling） 企业多环节优化问题 生产-分销（Production and Distribution） 供应链优化（Supply Chain Optimization）,EMBA信息管理课程,14,企业资源规划系统,ERP是目前最流行的企业资源管理系统，但ERP的核心逻辑缺乏优化功能，ERP厂商在产品中加入了先进生产计划（APS）模块以弥补优化功能的不足。 Oracle与i2集成： OAPF (Oracle Advanced Planning Foundation ) 中加入了CAO (Constrains Anchored Optimization ) 的优化模型。 SAP推出了SCOPE（Supply Chain Optimization, Planning and Execution）的SCM软件，其中的APO（Advanced Planner and Optimizer）模块专门用来支持实时决策。,EMBA信息管理课程,15,ERP中的资源配置系统,对企业资源优化配置有影响的主要ERP模块如： 主生产计划（MPS） 物料需求计划（MRP） 能力需求计划（CRP） 高级生产计划（APS） MRP系统稳定运行的条件 准确的需求信息（订单、预测）； 平稳或有规律的需求特性； 准确的期量标准和稳定的生产环境；,EMBA信息管理课程,16,MRP逻辑的适应性下降,企业运作环境已经发生了巨大的变化 技术进步与新产品推出的速度加快； 客户需求变化迅速； 生产方式从“推”向“拉”的演变； 企业对未来预测能力的下降； 企业对客户满意度的重视； 上述因素使得MRP的适应性下降； MRP 逻辑 30 多年未变，60年代的技术到现在还在使用，是ERP中受批评最多的模块。,EMBA信息管理课程,17,ERP 成功率下降,ERP的进步仅体现在： MRP与其他系统的集成； 信息技术的完善； 计算机硬软件能力的提高； 对 ERP 的批评： 过于复杂与刚性的系统结构； 过于高昂的安装与运行费用； 风险大：存在太多的失败案例，尤其国内企业对MRPII和 ERP 的“消化不良”。,EMBA信息管理课程,18,MRP逻辑的主要问题,能力约束问题。无限能力假设使生成的生产计划有缺陷。当企业存在瓶颈环节时，MRP逻辑无法解决充分利用瓶颈能力的问题。 生产提前期问题：MRP假定固定提前期，而生产提前期应该是能力的函数。 优化机制问题。缺乏系统的优化机制，还是基于人因的优化，其深度和广度受人的能力限制而有所不能，无法实现对企业内部资源的整体协调和优化。 辅助价格信息：MRP基于传统会计信息的核算系统无法计算企业内部各种资源的机会成本。,EMBA信息管理课程,19,企业资源优化问题的挑战性,如何描述企业的各种复杂因素 非线性关系、随机性质； 模型规模庞大，NP难题； 如何整合模型系统与信息系统 企业模型的描述方法 模型的自动生产与求解 目前还没有看到能够解决制造型企业资源优化问题的成熟应用系统。,EMBA信息管理课程,20,企业资源优化模型,企业资源优化问题 在战略、运作的不同层面的优化问题 连续型、离散型制造模型 服务型企业的优化问题 典型应用 石化企业（连续型制造企业）的优化问题 供应链优化问题 物流系统优化,EMBA信息管理课程,21,石化企业优化模型,大型石化企业每年上百亿的销售收入，收入提高1个百分点就是一个亿的增收。 石化工艺的复杂性 十几种原油轻重组份不同，可以不同比例混合加工； 几百种产品经过几十道复杂工序加工而成； 每种工序又有多种工艺方案生产不同比例的产品 每种产品又可以有多种制造或调和方案； 石化企业资源优化模型 模型技术已经十分成熟，几千个变量和约束， 笔记本计算机可在1分钟内求解； 收入增加35 曾获中石化科技进步奖,EMBA信息管理课程,22,基于供应链结构的 企业资源优化系统,用企业优化模型替代MRP核心 基于供应链结构的企业资源管理系统,EMBA信息管理课程,23,基于优化模型的企业资源规划系统,EMBA信息管理课程,24,企业资源优化模型,EMBA信息管理课程,25,企业资源优化模型,主要特点 整合MPS、MRP、CRP功能 实现企业整体经营目标优化 产品结构、生产能力的优化控制与调度 整体利益与局部利益的统一 其他功能 提供资源的影子价格：瓶颈分析，What-if分析 灵活的生产计划编排：分层，变周期，滚动计划 灵活的BOM结构：支持BOM的展开与压缩 支持变动提前期：在提前期的变动范围内计算,EMBA信息管理课程,26,企业资源优化模型特点,通用模型：适用于各类制造企业资源优化； 集成系统：模型与企业资源管理系统集成； 先进模型构造技术：数据驱动技术，模型生成、求解自动完成。 优化企业物流：灵活描述物流关系，支持多种形式BOM； 优化工艺能力：综合考虑企业能力平衡； 支持离散决策：投资决策、产品、订单选择等；,EMBA信息管理课程,27,基于供应链结构的企业资源管理系统,供应链由供应、生产、零售、运输等一系列企业组成，原材料和零部件依次通过“链”中的环节，逐步变成产品，交到最终用户手中。 供应链思想也适用于企业内部，企业内的生产经营活动也存在多个环节，如采购、运输、库存管理、生产制造、销售等，原材料和零部件依次通过这些环节才能形成了企业的最终产品，这些环节构成企业内部供应链。 企业内部供应链由企业的供应链单元组成。,EMBA信息管理课程,28,供应链单元,供应链单元是企业内部可以完成一定功能的基本运作单位，供应链单元所完成的功能可以是机械加工、化学反应、转移、存储、组装等；也可以为其他单元提供服务（核算、监控、质检等）。 供应链单元的功能： 实施管理与控制的基本单元； 进行绩效考核与成本核算的基本单元； 提供信息的数据基本单元：如物流投入产出的基础数据、生产指标完成数据等；,EMBA信息管理课程,29,系统单元化分层的组建方式,供应链单元具有分层结构。上层供应链单元可由若干个子单元构成，并可以继续向下分解。例如，企业可以由若干分厂级SCU组成，分厂级SCU又可由若干车间级SCU组成，等等。上层单元的功能应是下层单元功能的集合。,EMBA信息管理课程,30,新系统的特点,单元模块化的系统结构提供了灵活的可扩充性 与企业内部的分层结构相吻合； 系统具有灵活的可扩充性，易于与其他系统整合 分布控制的系统可避免ERP过于刚性的结构，降低实施难度 ； 简化了系统管理的复杂性 对生产过程的控制并不深入到各个制造单元内部； 单元内部运作由单元团队自行决定，管理系统只考核各个单元投入产出绩效和相互之间的协调 充分调动员工自我管理积极性，体现以人为本；,EMBA信息管理课程,31,新系统与传统ERP比较,EMBA信息管理课程,32,简单计算案例,考虑10周期生产问题，利用4种原料生产3种部件，制造3种产品。下表为BOM与工艺表,EMBA信息管理课程,33,其他经济参数,EMBA信息管理课程,34,其他经济参数,EMBA信息管理课程,35,简单MRP计算得到的结果,EMBA信息管理课程,36,优化模型的结果,优化模型用GAMS软件实现，得到的优化模型共有252个变量和121个约束，求解时间不到1秒钟。 优化模型为了平衡生产能力，并不是按需求发生的时间组织生产，也不是机械地按生产提前期安排生产的前后顺序。 由于产品、零部件和原材料采购活动都是独立的变量，因此它们进入系统的时间在满足生产提前期要求的前提下，可以提前生产和采购，利用库存进行调节，以平衡系统在整个时间段内的生产负荷。 优化结果出现了一些最终产品和零部件库存，发生了共计4070的库存费用。然而由于生产负荷得到平衡，加工成本下降了82709。,EMBA信息管理课程,37,优化结果,EMBA信息管理课程,38,优化结果（续）,EMBA信息管理课程,39,主生产计划比较,无优化功能的MRP展开,优化模型,EMBA信息管理课程,40,能力需求计划比较,EMBA信息管理课程,41,工艺1的负荷曲线,EMBA信息管理课程,42,工