《供应排程》PPT课件.ppt

第十一章供應排程 本章大綱 使用ERP進行規劃使用APS追求最佳化使用模擬運算器驗證整合排程 使用ERP進行規劃排程採用一個簡單的觀念模式 供應鏈規劃始於一個描述所需完成工作的觀念模式 決定每項工作程序所需的時間 然後以完成時間的先後順序對每項程序進行排序 以最廣泛的角度來看 滿足需求包含三個核心程序 採購必需的原料 生產產品以及將產品配銷給顧客 使用ERP進行規劃圖11 1核心程序排程 使用ERP進行規劃規劃依賴所使用的軟體 實際採用的技術與追求的目標 隨著執行排程作業所使用軟體的不同 會有很大的差異 每個系統都有它的長處與限制 所以最佳實務乃是綜合使用兩個 含 以上的系統以完成一個完好的計畫 使用ERP進行規劃有兩種主要的方法進行排程作業 有兩種主要的方法進行排程作業 稱為正向排程與反向排程 正向排程從起始日開始 依據每個程序被執行的先後次序排列 在前項程序完成後才啟動後項程序 逐漸完成排程 反向排程是將最後一項程序的完成日設定與目標完成日一致 然後再以各個程序執行的逆向順序排列完成排程工作 使用ERP進行規劃圖11 2正向與反向排程 使用ERP進行規劃ERP系統採用反向排程 ERP系統 現代化製造的營運基礎 是以反向排程方法架構 ERP系統運轉的第一個步驟就是將需求預測送入配銷需求規劃模組DRP 此模組從要求的交貨日期反向計算出製成品應該在何時運送 DRP再將運送日期傳遞給MPS 此模組決定何時應該生產每一批量的產品 以確保能夠配合運送日期 MPS隨後再將這些生產日期傳遞給MRP 該模組決定何時應該訂購所需之原物料 供應鏈上的最後一個模組為CRP 該模組決定何時應該備妥這項生產作業所必需的人力與設備 使用ERP進行規劃圖11 3ERP排程程序 使用ERP進行規劃ERP使用物料單與作業單 組裝物料的程序通常不是單一作業 而是將次組裝或半成品組合組成最終產品的一連串作業 物料單是一份依據產品的次組裝結構 將組成該產品的所有原物料按照順序層疊而成的名冊 作業單使用它自己的層疊結構 來描述生產每項產品零件所需的作業順序 物料需求規劃模組透過物料單決定生產所需物料的時機與數量 產能需求規劃模組則透過作業單決定執行生產時所需的勞力與設備 使用ERP進行規劃規劃可能需要數次的運算 規劃次序中的前兩項模組 配銷需求規劃與主生產排程 是完全受需求所驅動的 也就是說 這些模組從必要的完成日期反向計算出採購與生產作業應該何時開始 而不考慮那些起始日期之可行性 如果規劃人員無法解決這些讓計畫不能執行下去的限制因素時 他們通常會以延後到期日來放寬原始的要求 然後再讓系統重新運算 使用ERP進行規劃ERP使用單一規劃策略 ERP完全採取反向排程的方式 意謂著系統均以最晚可能發生的時間點 為每項活動進行排程 基於持有製成品的成本很高 通常這會是規劃生產的最好方法 但是 可能有時候提早生產反而會使成本降低 ERP系統則會錯失這樣的機會 因為它不會針對提早生產這樣的可能性進行評估 使用ERP進行規劃ERP不會評估生產替代方案 在特特殊情況下 如何安排生產優先順序 找出最具成本效益之產品生產組合等 ERP並不能提供協助 新一代的進階規劃與排程系統可以處理這類 甚至更多的問題 使它成為企業資源規劃強大排程能力絕佳的互補系統 使用APS追求最佳化APS採用層級式的規劃 APS和ERP系統類似 因為兩者都具有獨立的模組來規劃採購 生產與配銷活動 但是這些模組產生主排程的互動方式與ERP有所差異 取代將需求預測當作一項投入 大多數APS套裝軟體包含一個產生預測值的需求規劃模組 需求規劃模組將其預測值傳遞給主規劃模組 而主規劃模組則尋求三個次級模組的協助 為採購 生產與配銷作業求得最佳的計畫 使用APS追求最佳化圖11 4APS規劃程序 使用APS追求最佳化反覆性規劃可以找出最佳的解決方案 這三個專門的次級規劃模組同時進行問題的處理 在計畫逐漸成形的過程中 反覆將暫時性計畫回饋給主規劃模組 主規劃模組結合這些回饋訊息 以縮減可能的計畫組合 然後再要求次級模組提供修正後的計畫組合 這項反覆程序一直進行到主規劃模組確認出一套能夠滿足預期需求 且最具成本效益的計畫為止 使用APS追求最佳化改變可以雙向地流動 進階規劃與排程系統規劃模式的一個有力特色 就是計畫的變化可以雙向的傳遞 與ERP相似 主計畫的一個改變可以傳遞給下一層級的模組 使它們改變原先的計畫 與ERP不同的是 APS下一層級計畫的改變也可以向上傳達回主計畫 致使主計畫修改它原先的計畫 APS系統可以用來探討若則情境 以發覺物料短缺 罷工 以及其他對預期作業干擾所造成的潛在影響 使用APS追求最佳化APS找出追求目標的最佳計畫 APS系統可以找出最具成本效益生產計畫的原因是 它們使用數學模式以計算出最佳解 因為這些模式能夠處理數以千計的參數 所以APS系統可以將生產上大量的限制因素列入考慮 當有一個以上的工廠可以處理某批次的生產作業時 APS系統也能夠使用一些規則 來決定出工廠間的優先次序 採取有彈性的評估準則選擇運輸模式與運輸業者 並可以根據規劃人員所提供的商業規則做出無止境的其他決策 使用APS追求最佳化APS的規劃能力不僅止於排程 進階規劃與排程系統另一個吸引人的特色是 在物料 產能或配銷方案不足以應付需求量時 它仍能智慧地回應這些狀況 APS可以根據訂單大小 利潤狀況 顧客重要性 延遲交付懲罰 以及諸如此類的考量 自動排列訂單的優先順序 APS也可以為任何指定的工廠找出最具獲利性的產品組合 決定何時應該將生產與配銷作業委外 以及做出其他超出基本作業排程的決策 使用APS追求最佳化APS通常與ERP結合使用 獲得APS優勢的同時 並不需要放棄你既有的企業資源規劃系統 為了讓兩個系統發揮最大的效用 可以先使用APS為你正在規劃的那部分的供應鏈算出最佳解 然後再將這個高階計畫傳遞給在每個工廠內的ERP系統使用 這項技術讓APS系統利用商業邏輯選擇出最合適的日期給ERP運算 使ERP系統根據這些日期產製出各廠之計畫 使用APS追求最佳化結合使用需要資料的連結 為了將APS與ERP結合使用 你必須建立起資料的連結 以使兩個系統能夠彼此進行互動 首先 APS系統內的物料與生產規劃模組 為了確認所有的零組件物料和工作任務 必須要有管道取得由ERP系統維護的物料單與作業單 再者 APS的主規劃模組也需要一個將日期傳給主生產排程模組的途徑 作為各廠規劃的目標 第三 為了能夠使用APS系統中先進的存貨答交功能 ERP系統中的訂單管理模組也應該要有使用ATP服務的管道 使用APS追求最佳化圖11 5將APS與ERP連結 使用APS追求最佳化這些連結愈來愈容易 目前將APS功能併入標準ERP系統組合的趨勢 應該最終會使資料之連結自動化 使用APS追求最佳化APS模式有重大的限制 雖然APS系統比ERP系統使用更為精密複雜的供應鏈模式 但是APS模式仍然存在一些重大的應用限制 每個模式均有其前題假設 在應用模式之前 必須認清實際問題與模式假設之間的差異APS產生最佳解的能力 主要來自於線性規劃 混合整數規劃與相關數學技術的運用 使用APS追求最佳化線性近似值通常表現不錯 APS系統實際上是使用最近似的線性函數來表示曲線關係 如果在一次規劃過程中 某段數值範圍的曲線相當接近一條直線的話 那麼線性近似值對結果的影響將非常有限 供應鏈中非線性關係的出現並不會中止分析的工作 它只代表著那些建立模式的人必須注意到這些關係 並且要適當地處理它們 使用APS追求最佳化APS假設參數是固定且已知的 線性規劃及其相關模式的另一個假設是 所有參數值是固定而且已知的 違反這個假設並不表示這個最佳化運算器所產生的結果一定無效 只是在詮釋結果時須更加地小心 供應鏈的特徵就是在每個階段都充滿不確定性 雖然對模式進行多次的運算 會是一個耗時的程序 但是它確實提供了一個避免違反固定性假設的方法 使用模擬運算器驗證模擬運算沒有這些限制 雖然進階規劃與排程系統使用的模式比企業資源規劃優越 但它們在某些重要層面仍然受到限制 幸運的是 模擬模式完全沒有這些限制 它們甚至可以描繪出最複雜且非線性的關係 而且也能夠包容參數值任何程度或類型的變異性 模擬運算器可以透過一連串的蒙地卡羅試驗將變異性納入考量 產生每項產出期望值的機率分佈圖 而不是僅僅產生一個單一數值 所有變異性的已知來源均會被這個模式納入考量 因此 在所有可能的變異範圍內 其運算結果都是值得信賴的 使用模擬運算器驗證模擬運算協助管理風險 機率分佈圖那麼重要的原因是 供應鏈上的變異性會直接轉變為風險 而規劃的目的之一便是要降低風險 如圖11 6所示 儘管ERP系統產生的完成日期是一項最有可能的結果 但是你的公司實際上只有50 50的機會能在那個日期前完成 這個結果不僅告訴你應該建立完成日期的緩衝機制 以降低錯失截止期限的風險 而且它也確切地指出你所需的緩衝天數 使用模擬運算器驗證圖11 6完成日期的不確定性 使用模擬運算器驗證模擬提供高能見度的模式 模擬除了幫助你管理風險外 它還提供了一些其他重要的效益 比起ERP與APS系統所使用較為抽象化的模式 模擬模式一般更貼近於原來的觀念模式 因為模擬運算器具有圖解動畫工具 可以在設計與執行階段將觀念模式呈現在電腦螢幕上 模擬運算器在瞭解供應鏈如何運作 分析不同結構下的若則情境 以及發現掌控訂單履行 補貨與其他作業等企業政策的成效上 是一項很出色的工具 使用模擬運算器驗證模擬運算與ERP及APS互補 儘管模擬運算有這些優點 但它不是進階規劃與排程系統或是企業資源規劃的取代者 雖然模擬運算器可以使用爬山技術來改善供應計畫 但是它卻缺少像APS系統那樣找出最佳解的能力 模擬運算器也缺乏如ERP產生細部排程的能力 而且無法提供任何一項如ERP那種對日常例行作業的支援 在供應規劃這個問題上 最有效的策略之一 便是將ERP APS與模擬系統結合使用 使用模擬運算器驗證圖11 7將模擬運算器與ASP及ERP一起使用 整合排程內部規劃僅是初步階段 如何在供應鏈中整合數家企業的生產計畫 使企業間與企業內的物品流程更為順暢 這個問題相當類似上一章結束時關於分享預測的討論 當每家公司單獨計劃他們的生產作業時 他們將投入許多重複的努力 而當這些分離計畫在執行時 可以互相搭配的機率實際上幾乎是零 整合排程獨立規劃導致供應失敗 每家公司都對與他們往來公司的計畫進行假設 然後將那些假設置入自己的計畫中 而自己的計畫卻也必然是其他公司假設的對象 這根本不是一個有效經營企業的方法 而且將嚴重損害整體供應鏈的效能 整合排程圖11 8各自獨立規劃 整合排程兩端都在防範不確定性 供應鏈中的所有公司為了降低供應失敗的可能性 都會保有一些安全存貨 這些安全存貨基本上是靜止的存貨 它不會流動 對生產流程毫無貢獻 而且對最終的產品也不產生任何附加價值 最糟糕的是 這些安全存貨往往是重複性的緩衝 因為在一個連結兩端的企業均持有安全存貨來預防相同的供應風險 整合排程重複的緩衝存貨增加了總成本 這種重複性緩衝是說明標準做法如何導致交易夥伴間雙輸局面的一個很好的例子 安全存貨所提供之保險卻須付出2倍以上的代價 無疑地提高了交貨商品的總成本 雖然減少重複性緩衝是很好的一個起始步驟 如果交易夥伴們合力於降低不確定性 而不僅止於更會應付此問題 他們將可獲得更大的節省 整合排程圖11 9安全存貨上的互抵效應 整合排程協同規劃降低總成本 獨立性需求的水準可以透過協同預測來估計 此項消費者購買事件預測值可即時傳遞給供應鏈上游業者 一旦得知獨立性需求後 我們就能透過協同規劃做出具高信賴水準的依賴性需求預測 上述兩項技術的結合 也就是聯合預測會依據最新的購買型態持續地更新 能夠使獨立性需求落在一個相當小範圍的值域 容許規劃人員去計算每個供應鏈連結上的依賴性需求 整合排程資訊降低存貨的成本 橫跨供應鏈的聯合規劃是一個耗時 令人挫折 且容易犯錯的程序 但是從削減多餘安全存貨而產生之潛在節省 卻是非常巨大的 並且供應規劃上的協同努力也可以將交易關係紮實地推往雙贏區域 整合排程相同工具可應用於不同公司 協同供應規劃採用的工具和技術是與企業內部規劃一樣的 進階規劃與排程系統提供一個很好的平台於整合企業間的計畫 而供應鏈模擬運算器則使交易夥伴具備構建一些共享模式的能力 分析他們供應鏈現今的運作狀況 以及未來如何運作得更好 建立共享模式的好處之一 就是你可以決定供應鏈中最具成本效益的地點 及其所必須維持的安全存貨量 整合排程比鄰連結規劃無法得出好結果 在最基本的聯合規劃形式中 每兩家相鄰接的交易夥伴為流通於彼此公司間的物品制訂一個共同計畫 這種比鄰連結規劃是個好的開始 但是它卻需要許多重複性的工作 它也會導致變化的波動 並蔓延到往供應鏈的上游