第5章供应链管理与APS分析

1、1 企业信息化企业信息化 MRP基本原理逻辑图 物料需求计划物料需求计划 MRP 42 产品信息产品信息 （物料清单） （工艺路线） 库存信息库存信息 3 （物料可用量） 主生产计划主生产计划 MPS 1 潜在 客户 预测预测合同合同 采购计划采购计划生产计划生产计划 潜在 客户 主生产计划主生产计划 ( MPS ) 物料需求计划物料需求计划 ( MRP ) 能力需求计划能力需求计划 ( CRP ) 执行物料计划执行物料计划 ( 加工、采购 ) 执行能力计划执行能力计划 (投入/产出控制) 物料清单库存记录 工作中心工艺路线 可行？ 预 测合 同 可行？ 粗能力计划粗能力计划 ( RCCP )

2、 执行层 计划层 关键工作中心 （瓶颈工序） 资源清单 闭环闭环 MRP 逻逻 辑辑 流流 程程 图图 自上而下的可行计划 自下而上的执行反馈 实时应变实时应变 约束理论：约束理论：重点在瓶颈工序重点在瓶颈工序 APS技术：技术：MRP/CRP同步运行同步运行 库存记录产品配置 成本会计 经营规划 业绩评价 决 策 层 计 划 层 执 行 控 制 层 宏 观 微 观 物料系统 领导 市场 计划 生产 车间 成本 销售 技术 供应 财务 可行？ 可行？ 主生产计划 粗能力计划 物料需求计划 能力需求计划 采购作业车间作业 MRP II 逻辑流程图逻辑流程图 实现 企业整体效益 资金流与物流的 信

3、息集成 可行？ 产品规划 资源需求计划 销售规划 销售与运作计划 供应商信息 库存信息 物料清单 工作中心 工艺路线 合同预测 潜在客户 客户信息 成本中心 会计科目 基础数据基础数据 资源清单 应 收 帐 总 帐 应 付 帐 财务系统财务系统 MRP D A P C 企业信息化企业信息化 MRP II 计划与控制层次 最终成品 ￥ 产品系列 组装件 加工件 采购件 工 序 1 经 营 规 划 2 销售与运作规划 3 主生产计划( MPS ) 4 物料需求计划 ( MRP ) 5 生产作业控制 ( SFC/PAC ) 决 策 层 计 划 层 执 行 层 工作量层 次计划对象计划期 3=7年 1

4、-3 年 3=18 周 3-18 周 日 复核期 年 月 周=季 日-周 时-日 时段 年 月 周-季 日=周 日 能力 资源计划 企业资源 粗能力计划 能力需求计划 ( CRP ) 投入/产出 控制 小 大 企业信息化企业信息化 流程脱节与解决方案流程脱节与解决方案 需求供应难沟通需求供应难沟通 需求不明：经销商/客户需求多变 供应不明：供货保障情况不掌握 产供销严重脱节产供销严重脱节 销售接下订单，生产做不出来 生产计划排好，原材料供应不上 财务与业务脱节财务与业务脱节 费用不清，源出多头 财务报告滞后，处理 / 决策不及时 物料与资金流程脱节 上下游信息流程脱节 物料流程脱节 症结症结

5、MRP MRP II ERP 解决方案 企业信息化企业信息化 主要内容主要内容 供应链管理概述供应链管理概述1 高级计划与排程高级计划与排程2 企业信息化企业信息化 Buys Ingredients and Components Makes a Product Moves it to a Distribution Center Stores it at Distribution Centers Stores it in a Warehouse Moves it to Stores Stores it in the Store Sells it to Consumers Multi Enterp

6、rise Supply Chains Source: I2-Technologies 企业信息化企业信息化 vEnterprise functional silos with conflicting goals PurchasingManufacturingDistribution Customer Service/ Sales Few change- overs Stable schedules Long run lengths High inventories High service levels Regional stocks SOURCEMAKEDELIVERSELL Low pur

7、- chase price Multiple vendors Low invent- ories Low trans- portation Overview of SCM - Issues Overview and targets of SCM n Definition of Supply Chain Management: Supply Chain Management describes all kind of activities across multiple companies or locations to optimize the manufacturing of product

8、s. Hereby concerning all interfaces on operational and strategic level for involved associates. n Main focus n Development of heterogeneous global production networks n Increased integration of advanced technologies n Minimzing costs for inventories and deliveries n Long term relationships (customer

9、 / supplier binding) n Customer satisfaction n By ERP - Basis SCM - Tools Internet 企业信息化企业信息化 Overview and targets of SCM n Integration of suppliers in planning in consideration of. n Suppliers inventories n Suppliers manufacturing capacities n Transport times and capacities Reduction of own invento

10、ries 企业信息化企业信息化 n Integrated planning of supply chains leads to n Reduction of inventories n Cost savings n Capability to meet promised delivery dates Increased customer satisfaction Intensified customer binding Perspective to extend the sales market Overview and targets of SCM 企业信息化企业信息化 Prerequisi

11、tes for success n Share information with your suppliers n Keep longer relationships with your suppliers n Trust as foundation of relationships with suppliers Fundamentals of supply chain planning 企业信息化企业信息化 SCM Business Processes vTechnology helps enable a variety of SCM business processes Push to p

12、ull Process orientation Optimization Postponement More frequent planning Collaboration 企业信息化企业信息化 vMove from push to pull manufacturing Manufacturers Distributors/ Wholesalers ConsumersSuppliersRetailers Manufacturers Distributors/ Wholesalers Consumers SuppliersRetailers Make what we will sell, not

13、 sell what we will make! Features of SCM 企业信息化企业信息化 PurchasingManufacturingDistribution Customer Service /Sales Available-to-Promise (ATP) Capable-to-Promise (CTP) vMove from functional silos to process-oriented business processes (e.g., order-to-cash, cash-to-cash) Integrated Sales and Operations P

14、lanning (S&OP) SOURCEMAKEDELIVERSELL Features of SCM 企业信息化企业信息化 v Optimization of all supply chain activities Supply Chain Optimization Synchronized, Concurrent Planning Demand Planning Distribution Planning Manufacturing Planning Procurement Planning Independent, Sequential Planning Forecasting Dis

15、tribution Planning Manufacturing Planning Procurement Planning Features of SCM 企业信息化企业信息化 Purchasing Supply Plan Logistics Order Mgmt Demand Plan SupplyDistributionProduction Process Control Manufacturing Execution System Infrastructures SCM Strategic Plan Sales SCM Architecture 企业信息化企业信息化 采购 人员 物料需

16、求计 划 合同 配送计划 订单管理 需求计划 供给物流生产 过程控制 系统整合 共享信息平台 供应链战略规划系统 销售 虚拟企业生产 管理：月/季 度 生产计划：周 /月 生产调度：小 时/天 生产实时分派： 分 供应链管理构架 仓库补货 运输计划 实物配送结构 原材料计划 供应商选择 合作 产品规划 战略销售规划 企业信息化企业信息化 二、二、APS产生背景产生背景 高级计划排程 （Advanced Planning and Scheduling, APS） v复杂制造系统环境 v现有管理软件缺陷 企业信息化企业信息化 复杂制造环境复杂制造环境 选 加 工 路 线 v生 产 线 产 能 调

17、整 ( 加 班, 机 器 故 障 . .) v设 计 修 改 企业信息化企业信息化 生产管理现状（生产管理现状（1 1） v Lack of supply chain visibility 供应链透明度低 v Inefficient production/distribution planning and execution 低效率生产/分销计划和执行 v Long responsiveness TPT 客户响应速度慢 v Lack of flexibility 生产计划柔性差 企业信息化企业信息化 生产管理现状（生产管理现状（2 2） vLack of optimization 生产计划优化

18、程度差 vPoor on-time delivery 低及时交货率 vHigh inventory, low turnover 高库存、低周转率 vCompeting management objectives 相互矛盾的生产管理目标 企业信息化企业信息化 ERP软件缺陷软件缺陷 v固定工艺路线 v假定提前期 v无限生产能力排程 v运算时间长敏捷性差 企业信息化企业信息化 三、三、APS基本原理（基本原理（1） vAPS综合: 供应链的实际状况 实体的运筹配置(工厂，分销中心)；物料结构BOM； 生产工艺路径；分销路径和提前期；成本(生产，分 销，库存等) 市场需求信息 销售预测；客户订单；补

19、货订单 原料供应信息 现有库存；在途量，在制量，调拨量 流动资金可用量信息 预计收款量；预计付款量 企业信息化企业信息化 三、三、APS基本原理（基本原理（2） v 利用约束条件（产能约束、原料供应约束、运输的约 束）与商业规则（客户或区域的优先顺序、安全库存、 批量）,通过APS引擎,提供以下功能: 在市场需求、约束条件、原料供应、生产能力无法同 步平衡时，及时警告问题的原因； 计划人员交互调控； 手动或自动的，实时重新计算保持供应链的同步平衡。 来达到可行的、优化的生产计划、采购计划、分销计 划与排程。 企业信息化企业信息化 三、三、APS基本原理（基本原理（3） v约束理论（Theory

20、 of Constraints） v先进算法(LP、GA) v基于计算机内存的计算 企业信息化企业信息化 数据源 数据存储Aps运算器 计划 LP/MIP Simulation/ Rule-based J2EE/ . Net 四、四、APS体系结构体系结构 企业信息化企业信息化 五、五、Features of APS vSynchronized concurrent planning vConstraint-based planning vOptimized planning vReal-time planning vDecision support capability What-if si

21、mulation Pegging between demand and supply vSpeed and performance 企业信息化企业信息化 Synchronized Planning 企业信息化企业信息化 客户客户销售代表销售代表订单承诺订单承诺生产计划生产计划库存管理库存管理采购管理采购管理 可允诺能力 查询 订单请求 库存情况查询 库存情况 采购信息查询 采购信息 资源使用计划查询 资源使用计划 订单承诺计算订单承诺计算 交货数量、交货数量、 交货期交货期 交货数量、 交货期 原材料采购计划原材料采购计划 资源使用计划资源使用计划 需求需求 供给供给 Available to

22、 Promise 企业信息化企业信息化 Constraint-based Planning APS Constraint Supply Demand Output Time: Purchase LT Mfg.LT Trasf.LT Due Date Capacity: Resource load Routing Material: Alternate Parts ECN Parts Sourcing Rule Demand: Forecast Sales Order Supply Data: On-hand WIP Purchasing Order Optimal Plan 企业信息化企业信息

23、化 Optimized Technologies in APS vDemand Planning Exponential Smoothing System Dynamics Multiple Linear Regression vProduction Planning & Scheduling Linear Programming/Mixed Integer LP Genetic Algorithms Simulation Annealing Heuristic Methods vDistribution Planning & Deployment Flow Algorithms Branch

24、-and-Bound Algorithm 企业信息化企业信息化 六、六、APS主要内容主要内容 v基于订单任务(Job-based)订单优先级计划 v基于事件(Event-based)资源利用率最大化计划 v基于资源(Resource-based，TOC)瓶颈约束计划 v基于物料约束的可行的计划 v基于历史、现在、未来的需求计划 v基于供应资源优化的分销配置计划 v基于运输资源优化运输计划 企业信息化企业信息化 基于订单任务基于订单任务(Job-based) 基于订单的优先级决定下一个订单的加工。如: 工作中心WC A 有两个资源 工作中心WC B 有一个资源 订单MO-1 最高优先级。 订单

25、MO-2 次优先级 企业信息化企业信息化 基于事件基于事件(Event-based) 基于资源高利用率的方法 企业信息化企业信息化 基于资源基于资源(Resource-based，TOC) 基于资源的约束来优化计划，对定义的约束 资源建模进行大量的模拟，来实现实际的详 细计划。对所有资源可以模拟不同的批量来 分析对库存或完成日期的影响。 企业信息化企业信息化 七、七、APS软件主要模块软件主要模块 v需求计划模块 v生产计划和排程模块 v分销计划模块 v运输计划模块 v企业或供应链分析 企业信息化企业信息化 需求计划模块需求计划模块 用统计工具、因果要素和层次分析等手 段进行更为精确的预测。用

26、包括Internet 和协同引擎（collaboration engines）在 内的通讯技术帮助生成企业间的最新和 实时的协作预测。 企业信息化企业信息化 生产计划和排程模块生产计划和排程模块 分析企业内部和供应商生产设施的物料和 能力的约束，编制满足物料和能力约束的 生产进度计划，并且还可以按照给定条件 进行优化。各软件供应商根据不同的生产 环境应用不同的算法和技术，提供各有特 色的软件。 生产计划和排程基本流程生产计划和排程基本流程 v 触发事件（紧急订单、机器故障） v 生产过程建模 v参数模型：常量、变量参数模型：常量、变量 v计算法则：数学模型、统计模型、作业研究、约束计算法则：数

27、学模型、统计模型、作业研究、约束 规则规则 v 假定生产状况 v 排程优化算法（运算能力、存储 能力） v 生成初始级生产作业计划 v 排程作业交互仿真分析 v 排程方案选择 企业信息化企业信息化 产品结构 l材料主文件 lBOM l工艺路线 工厂结构 l资源 l工作日历 物料相关资料 l未分配库存 l采购单供应商 l在製品存貨 FP 需求 生产计划 使用者 使用者 使用者 i2工厂计划模型工厂计划模型 企业信息化企业信息化 分销计划模块分销计划模块 帮助管理分销中心并保证产品可订货、 可盈利、能力可用。分销计划帮助企业 分析原始信息。然后企业能够确定如何 优化分销成本或者根据生产能力和成本

28、提高客户服务水平。 企业信息化企业信息化 运输计划模块运输计划模块 帮助确定将产品送达客户的最好途径。 运输计划模型的时标是短期的和战术的。 运输计划模块对交付进行成组并充分利 用运输能力。 企业信息化企业信息化 企业或供应链分析企业或供应链分析 通过用整个企业或供应链的可视化模型， 帮助企业从战略功能上对工厂和销售中 心进行调整。有可能对贯穿整个供应链 的一个或多个产品进行分析、发掘问题 企业信息化企业信息化 Scope of APS vSupply chain strategic planning vSupply chain network planning vDemand plannin

29、g and forecasting vInventory planning vSupply chain planning vSupply planning vDistribution planning vTransportation planning vShop floor operation scheduling vShipment scheduling 企业信息化企业信息化 vAPS是使用現存Transaction系統(ERP)的信息， 以提供快速規劃及排程的智能决策支持系统。 PurchasingOrder EntryManufacturingLogistics/Shipping ERP

30、 Current Situation Final Plan Supply Chain Planner Input Data Demand Capacity Materials Output Production Plan Shipping Plan Promise Plan APS and ERP 企业信息化企业信息化 Multi-Site Planning vComplex multi-site manufacturing refers to the environment where there are multiple sites that are dependent upon each

31、 other for material and assemblies. vSupply Planning for a complex multi-site manufacturing environment involves the consolidation of data from the individual sites into a corporate consolidation database. 企业信息化企业信息化 Multi-Site Planning Global APS Engine Demand Planning Engine Order Promising Engine

32、 APS Engine APS Engine APS Engine Master Plan Master Plan Master Plan Supply Plan Supply Plan Supply Plan Demand Plan Supply Plan 企业信息化企业信息化 SCM Information System 企业信息化企业信息化 Leading provider of B2B and Supply Chain solutions Provides planning, execution and collaborative optimisation. iSC uses: SCP, DP, CP-DC, CP-PC, TM and TO