ERP的MRP功能和缺陷
60年代開始,制造業企業逐步地廣泛采用制造資源計劃軟件進行庫存、采購和財務的管理,編制和控制生產進度計劃等繁重工作都依賴于MRP—MRPII—ERP的集成和精確的處理能力。ERP軟件與管理人員的豐富經驗相結合,至90年代中后期創造了ERP實踐的輝煌時期。
在1998年以前,企業資源計劃ERP被看作是采用數據庫技術和專門的用戶界面控制業務信息的企業系統,是面向整個企業的、統一的事物處理系統。ERP軟件支持和加快定單的整個執行過程,使業務和生產過程管理實現數據共享和集成,實現事物處理自動化和對財務、制造和分銷資源進行跟蹤。企業實施ERP還意味著業務流程再造、改進企業的靈活性和提高應變的響應能力。
ERP的MRP無力承擔企業之間的集成和協同
但是從80年代開始,一些重要的化學工業企業如BASF, DOW, Du Pont發現,單靠企業自身生產過程的優化、改進企業內部的管理所獲得的收效變得越來越有限,開始分析為他們供應物料的上下游企業的活動。90年代,隨著商品市場國際化和競爭加劇,形成了產品用戶化和交付期多變的環境,某些大型制造企業改進管理的焦點轉移到相關的獨立企業之間的協調和企業外部的物流和信息流的集成和優化。
但ERP僅僅是當時多數企業應用的制造資源計劃MRPII而已,推出ERP的術語是為了反映當時的系統比原來有所進步,如加強了按行業的解決方案和擴展了需求管理、產品構型、電子數據交換、現場服務等功能;以及它采用的是client/server結構、關系數據庫和開放平臺等新的計算機技術等。90年代中期,ERP雖然增強了與客戶和供應商業務的交互和Internet能力,但無論在計劃技術基礎或功能方面都不具備協調多個企業間資源的觀念和能力,ERP仍舊是面向企業內部的事物處理系統。
ERP計劃模型落后
另一方面,眾所周知,ERP的計劃管理的模型仍然是MRPII,其編制計劃的方法仍然采用MRP和MPS計算物料的需求、發布補充定單等。這種于60年代出現的用最樸素邏輯、在計算機幫助下按產品BOM和工藝流程逐級推演,得到了在一般平穩生產條件下可以應用的生產計劃方法,流行了近40年。但是MRP方法存在著以下重要的弱點:
-MRP算法假定提前期是已知的固定值;
-系統要求固定的工藝路線;
-僅僅根據交付周期或日期來安排生產的優先次序;
-所有工作都是在假定無限能力的前提下進行;
-重復計劃過程要花費相當多的時間。而相關計劃的更改十分困難。
另外,MRP極為貧乏的決策支持能力令制造企業的上層管理人員甚為不滿。30多年來MRP的這些缺陷雖然不斷有些技巧性的改進、雖然ERP系統在做生產計劃時考慮了能力資源的約束,但仍舊是一種串行過程的校驗處理,始終沒有實質性的改變。
在國際化多變的市場面前,MRP的上述缺點顯得愈加突出,傳統ERP的計劃模型越來越不能適應企業變化的需求。對于行業領先的大企業和重要的國際化制造商,替代MRP和擴展ERP是勢在必行的。直至90年代中期,尋求克服ERP缺點的努力開始有了成果,這就是高級計劃與排產技術(AdvancedPlanning and Scheduling,APS)的實用化和供應鏈管理(Supply Chain Management,SCM)。
供應鏈和供應鏈管理
早在1982年著名的管理大師Oliver 和Webber就應用了供應鏈管理Supply Chain Management這術語。其后,通過在銷售渠道研究(ChannelResearch)、協調與合作、在生產與分銷網絡中庫存的分配與控制、生產計劃層次等方面的研究給予擴大和完善,形成了供應鏈管理的理論和實踐。
供應鏈和供應鏈管理的定義
供應鏈SupplyChain是用過程觀對企業活動的一種描述,即企業從最初獲取原材料到轉換成最終產品、直至交付給最終用戶的整個生產、銷售過程是由若干“供”—“需”環節作有序鏈接的。供應鏈包括了在企業內、外制造產品和提供用戶服務的增值鏈中的全部功能。因此,供應鏈涉及兩個以上通過物流、信息流和資金流關聯在一起的法律上獨立的組織。由于目前的企業往往是多產品的,供應鏈實際上是以自身企業為核心的全部增值過程(或活動)的網絡。
供應鏈管理SupplyChain Management則是對供應鏈所涉及組織的集成和對物流、信息流、資金流的協同,以滿足用戶的需求和提高供應鏈整體競爭能力。簡言之,供應鏈管理就是優化和改進供應鏈活動,供應鏈管理的對象是供應鏈的組織(企業)和它們之間的“流”;應用的方法是集成和協同;目標是滿足用戶需求最終是提高供應鏈的整體競爭能力。
供應鏈管理的理念
供應鏈是新的管理哲理的基礎,認為從供應商到企業自身、到分銷商、到最終用戶之間的關系是合作、協同、信息共享、全程優化、相互利益的認同和共同贏利的。供應鏈的觀點是對生產和銷售活動的一種認識論,每個企業或組織的供應鏈或供應網絡是客觀存在的。應用供應鏈觀點來分析生產—銷售,就會發掘出企業過去不曾認識到的問題,應用供應鏈管理的方法和軟件就是對企業現有的供應鏈進行改造,使企業的增值流更流暢和更有效。
供應鏈管理采用信息技術給包括交貨運輸、分銷中心、工廠和原材料供應等各方面構成的日擴展的網絡賦予自動的智能決策能力,引導供應和需求達到更加完美的平衡。按照這種模式,供應鏈中的每個環節都能利用最新和最好的相關信息來管理業務,實現產品從起點開始就以盡可能快地速度、最少的成本和更為完美的供需平衡流向客戶的目標。
供應鏈管理軟件
目前所說的供應鏈管理軟件SCM則按照過程觀進行供應鏈組織間的計劃、安排進度表和供應鏈計劃的執行與控制,著重于整個供應鏈和供應網絡的優化以及貫穿于整個供應鏈計劃的實現。好的SCM軟件的供應商提供的套件包括了從定單輸入到產品交付等并行于制造業務流程的全部業務過程,其中包括預測、供應鏈和生產計劃、需求和分銷管理、運輸計劃以及各種形式的業務智能。
一般SCM軟件都由5個主要的模塊組成:需求計劃、生產計劃和排序、分銷計劃、運輸計劃,和企業或供應鏈分析等。
1、需求計劃模塊:用統計工具、因果要素和層次分析等手段進行更為精確的預測。用包括Internet和協同引擎(collaboration engines)在內的通訊技術幫助生成企業間的最新和實時的協作預測。
2、生產計劃和排序模塊:分析企業內部和供應商生產設施的物料和能力的約束,編制滿足物料和能力約束的生產進度計劃,并且還可以按照給定條件進行優化。各軟件供應商根據不同的生產環境應用不同的算法和技術,提供各有特色的軟件。
3、分銷計劃模塊:幫助管理分銷中心并保證產品可訂貨、可盈利、能力可用。分銷計劃幫助企業分析原始信息。然后企業能夠確定如何優化分銷成本或者根據生產能力和成本提高客戶服務水平。
4、運輸計劃模塊:幫助確定將產品送達客戶的最好途徑。運輸計劃模型的時標是短期的和戰術的。運輸計劃模塊對交付進行成組并充分利用運輸能力。
5、企業或供應鏈分析:一般是一個整個企業或供應鏈的圖圖示模型,幫助企業從戰略功能上對工廠和銷售中心進行調整。有可能對貫穿整個供應鏈的一個或多個產品進行分析,注意和發掘到問題的癥結。
供應鏈管理的技術基礎
實現SCM有兩大技術支柱:集成(Integration)和協同(Coordination)。而供應鏈的協同功能則以3項技術為基礎:1)現代的信息和通訊技術;2)過程標定(基準)—以行業的最佳實踐(Best Practices或 “best- in-class)企業的運行效果為基準模板(Benchmarking),實行供應鏈改造的后來者向這個模板看齊;和3)高級計劃與排產技術(Advanced Planning and Scheduling,APS)。APS能夠統一和協調企業間的長、中、近期的計劃,是SCM的核心。
APS支持SCM的發展
APS是支持SCM進行供應鏈各個環節之間的計劃和協同的最主要的手段。沒有APS,供應鏈管理就只能作為一種管理理念,而不可能成為計劃和協同的工具,更不可能形成可推廣的軟件。
APS的發展
從上個世紀40年代以來,用數學方法進行精確計算來安排計劃和生產進度表就一直是一個傳統的研究課題。線性規劃作為管理科學的基礎,在管理理論的教科書中比比皆是。數十年來,學院派的學者對這個課題的研究樂此不疲。但是現實世界太復雜,理論與實際存在較大的距離,即便使用大型計算機,也未取得可行的應用。隨著MRP方法的誕生,生產計劃管理領域就形成了兩種方法或兩種計劃思想的發展道路,存在著并行的兩種編制生產計劃哲理:MRP法和數學解析方法。
在80年代中期,從縮短計劃運行時間開始的改進MRP的工作取得成效,有人開發了一種快速MRP的模擬技術。這種方法將生產作業模擬在獨立計算機上的以常駐內存方式進行,脫離了當時占業務計算支配地位的主機,使制造企業完成生產計劃排程只用幾分鐘而不是當時所公認的20多個小時。雖然當時的嘗試并沒有考慮計劃的約束條件,但它已經成為一種新的計劃與排程方法的開端。
著名的OPT發明人Eli Goldratt對APS的發展有顯著的功績。優化生產技術OPT本身就是一種根據能力瓶頸的安排計劃的哲理,后來他又繼續發展成為約束理論Theoryof Constraints,開始在離散制造業優化排序中應用,出現了第一批APS公司和基于常駐內存運行的交互式APS產品。1984年AT&T推出的Karmarkar’s算法,成為線性規劃突破性進展,以后幾乎被所有現代LP解決方案所采用。90年代一些主要的化工企業開始選用APS供應商的產品。
其后,新的計劃與排程系統開發商,其中許多人具有數學或運籌學高級學位,花費多年的心血,將線性規劃等優化方法適用化,在更新一代計算機的支持下,創造出幾乎能在瞬間生成優化計劃的程序,使理論的數學解析的計劃方法達到了實用程度。這些新的軟件包被稱為APS引擎(advanced planning and schedulingengines)。在MRP—ERP的鼎盛時期,新的計劃解決方案—APS引擎的成熟,使生產計劃方法的交替不可避免的發生了。ERP也出現了繼續完善和擴充功能,及改變ERP的功能和性質這兩種發展趨勢。
APS的核心和技術特征
APS的核心是久經磨練的數學算法或解決方案。但APS所采用的并不是單一的技術,具體應用的算法(諸如線性規劃linearprograms、整數混合規劃mixed-integer programming、推理heuristics、約束理論theory of constraints,、模擬simulation等等),視需要解決問題的類型而定。APS從ERP系統下載數據到專用服務器上做常駐內存的處理,實現計劃的反復運算或對可選方案進行評估,直至得到可行的或基本上可獲利的計劃或進度表。由于這些系統通常不存在數據庫查詢和存取的問題,APS的反復運算可以很快完成。
這樣就形成了,高級計劃與排程APS的3項技術的特征:
1、基于約束理論;2、采用多種數學解析的優化算法;3、采用脫離主服務器常駐內存運行的計算機技術。
APS支持SCM
由于APS是一種在資源約束前提下的優化技術,既可用于單個企業內部的短期的計劃與排產,又可用于在已知條件下的長期預測和在企業間進行計劃,成為改進和優化企業供應鏈管理的有力工具,所以自APS成熟之日起,就將它的應用范圍與供應鏈聯系在一起。另一方面,長期以來只有概念缺少有效工具的供應鏈管理在APS的支持下,得到迅速發展。
目前的APS軟件與供應鏈管理軟件SCM融會在一起,在媒體和商務中,多數情況下被混為一談。但是,我們還是認為,APS術語是專指APS引擎的。SCM軟件包括了更多的算法和較完整的管理功能,如需求管理中的統計預測方法、ATP(Available To Promise)引擎、離散事件的模擬等。
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