我們經(jīng)常提到APS（高級計劃與排產(chǎn)AdvancedplanningandScheduling），計劃與排產(chǎn)有什么區(qū)別呢？
計劃的目的是為生產(chǎn)與采購搭起橋梁，確保按時為客戶訂單發(fā)貨。它確定用戶為滿足獨立的需求實際需要生產(chǎn)、采購的物料數(shù)量以及生產(chǎn)的時間。相對時間周期較長，它側(cè)重于外部。排產(chǎn)是在計劃執(zhí)行范圍內(nèi)工作的，它為計劃提供了更詳盡的結(jié)構(gòu)。相對時間周期較短，它側(cè)重于內(nèi)部。它明確了計劃執(zhí)行的詳細(xì)執(zhí)行情況并且制定一個最終排定優(yōu)先級的工作順序。
計劃主要考慮的問題是：
◆客戶今后的需求有可能是什么？
◆什么樣的計劃能滿足客戶將來需求？
◆即使生產(chǎn)中斷我仍然能正常工作嗎？
◆如何調(diào)整和保守我的承諾并達(dá)到目標(biāo)？
◆在計劃中作出的更改如何影響每個訂單？
而排產(chǎn)主要考慮的問題是：
◆如何實現(xiàn)數(shù)量/日期承諾和的運營目標(biāo)？
◆在瓶頸上最佳工作順序是什么？
◆我需要對相似的處理需求進(jìn)行成批裝載嗎？
計劃一般考慮的條件為：
☆計劃參數(shù)
☆需求-客戶訂單、預(yù)測、安全庫存需求、生產(chǎn)訂單和主生產(chǎn)計劃等
☆供應(yīng)-采購單、請購單、庫存、生產(chǎn)訂單、主生產(chǎn)計劃等
☆資源組和資源
☆班次、假日、班次例外等
☆BOM
☆物料。
而排產(chǎn)一般考慮的條件則為：
☆排產(chǎn)參數(shù)
☆生產(chǎn)訂單
☆資源組和資源
☆班次、假日、班次例外
☆物料清單
☆物料。
常用的排產(chǎn)工具主要有：
☆作業(yè)優(yōu)先級活動
☆排產(chǎn)活動
☆排產(chǎn)界面-通過甘特圖方式進(jìn)行模擬排產(chǎn)
☆約束來源（物料、資源、運輸?shù)龋?BR> ☆分析工具-使用what-if分析解決排產(chǎn)問題。
在排產(chǎn)規(guī)則上，主要有：
一，任務(wù)順序計劃選擇規(guī)則(Job-at-a-time):
它是用于哪一任務(wù)的定單加載到計劃板。它們大部分是簡單的排序規(guī)則-基于一些任務(wù)的屬性。以下是標(biāo)準(zhǔn)算法任務(wù)選擇規(guī)則的詳細(xì)介紹:
(1)瓶頸:基于次要任務(wù)選擇規(guī)則的排列。向前和向后方法來計劃所有未分配的任務(wù)定單。重點是瓶頸資源的工序的。雙向模式只計劃需要指明瓶頸資源的任務(wù)。能用任何可得到的規(guī)則計劃剩余任務(wù)。
(2)完成日期:基于最早完成日期。
(3)先到先服務(wù):按照先到定單，先安排生產(chǎn)
(4)升序定單屬性值:按規(guī)定的定單升序的值排列。定單的屬性可以是數(shù)值，字母。
(5)優(yōu)先級:按照最小數(shù)值優(yōu)先。如果你用此規(guī)則，優(yōu)先級字段必須在定單上定義。
(6)加工時間:按照最小定單的加工時間優(yōu)先
(7)下達(dá)日期:按照最早開始日期優(yōu)先
(8)相反優(yōu)先級:按照最大數(shù)值優(yōu)先。如果你用此規(guī)則，優(yōu)先級字段必須在定單上定義I，閑散時間:按照最小閑散時間優(yōu)先。
二，基于模擬的順序計劃選擇規(guī)則(Operation-at-a-time):
實現(xiàn)模擬順序計劃的關(guān)鍵是二步導(dǎo)向的規(guī)則使用。有二個基本的規(guī)則:(1)工序選擇規(guī)則OSR。(2)資源選擇規(guī)則RSR。以下是詳細(xì)的模擬順序器的工序選擇規(guī)則和資源選擇規(guī)則的決策邏輯分析與介紹:
針對不同產(chǎn)品和資源，必須選擇不同的規(guī)則，在決定是使用工序選擇規(guī)則或資源選擇規(guī)則時，主要考慮的是什么是一個好的計劃標(biāo)準(zhǔn)。一旦確定你的目標(biāo)，你就可以選擇工序和資源選擇規(guī)則來完成目標(biāo)。一般來說，先選擇工序選擇規(guī)則，然后選擇合適的資源選擇規(guī)則。在一些情況下，有關(guān)的資源選擇規(guī)則被工序選擇規(guī)則所決定。
1，工序選擇規(guī)則(OperationSelectionRule)
在APS至少一個資源是空閑的和二個或多個工序能用于這個資源，采用OSR。此規(guī)則決定那一個工序被加載。這就是決定計劃結(jié)果質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。獨立的工序選擇規(guī)則詳細(xì)介紹如下:
(1)最早完成日期:選擇最早完成的工序(也許是定單完成日期)
(2)最高優(yōu)先級優(yōu)先:選擇最高優(yōu)先級(最低值)的工序
(3)最低優(yōu)先級優(yōu)先:選擇最低優(yōu)先級(最高值)的工序
(4)最高定單屬性字段:選擇最高(最大)定單屬性字段的工序
(5)最低定單屬性字段:選擇最低(最小)定單屬性字段的工序
(6)動態(tài)最高定單屬性字段:選擇動態(tài)最高(最大)定單屬性字段的工序
(7)動態(tài)最低定單屬性字段:選擇動態(tài)最低(最小)定單屬性字段的工序
(8)排程文件的順序:選擇排程文件里出現(xiàn)先到先服務(wù)的工序
(9)關(guān)鍵率:選擇最小關(guān)鍵率的工序。
關(guān)鍵率=剩余計劃工作時間/(完成日期-當(dāng)前時間)
(10)實際關(guān)鍵率:選擇最小實際關(guān)鍵率的工序
實際關(guān)鍵率=剩余實際工作時間/(完成日期-當(dāng)前時間
(11)最少剩余工序(靜態(tài)):選擇最少剩余工序時間的工序
(12)最長等待時間:選擇最長等待時間的工序
(13)最短等待時間:選擇最短等待時間的工序
(14)最大過程時間:選擇最大過程時間的工序
(15)最小過程時間:選擇最小過程時間的工序
(16)最小工序閑散時間:選擇最小工序閑散時間的工序。
定單任務(wù)的閑散時間=任務(wù)剩余完成時間-剩余工作時間
工序閑散時間=任務(wù)閑散時間/完成任務(wù)的剩余工序數(shù)
(17)最小定單閑散時間:選擇最小定單任務(wù)的閑散時間的工序
(18)最小工作剩余:選擇所有需要完成定單的最小剩余過程時間的工序。
2，資源選擇規(guī)則ResourceSelectionRule
RSR選擇工序加載到資源組內(nèi)的哪一資源。
(1)最早結(jié)束時間:選擇將要最先完成工序的資源
(2)最早開始時間:選擇將要最先開始工序的資源
(3)最遲結(jié)束時間:選擇將要最遲完成工序的資源
(4)與前工序一樣:選擇被用于前一工序的資源
(5)非瓶頸最早開始時間:選擇將要最早開始工序的非瓶頸資源
3，相關(guān)選擇規(guī)則:
如果選擇一工序選擇規(guī)則，就自動的選擇相應(yīng)的資源選擇規(guī)則。
(1)系列順序循環(huán):選擇同樣或下一個最高(最低)系列值的工序。當(dāng)沒有最高值的工序，順序?qū)⑾喾�，選擇最低的工序。
(2)系列降順序:選擇同樣或下一個最低系列值的工序
(3)系列升順序:選擇同樣或下一個最高系列值的工序
(4)最小準(zhǔn)備系列:選擇最小準(zhǔn)備時間及最近的系列值的工序。
(5)最小準(zhǔn)備時間:選擇最小準(zhǔn)備或換裝時間的工序
(6)定時區(qū)的系列順序循環(huán):選擇同樣或下一個最高(最低)系列值工序。且只考慮在特定的時區(qū)里的定單完成日期里的工序。當(dāng)沒有最高值的工序，順序?qū)⑾喾矗x擇最低的工序。
(7)定時區(qū)的系列降順序:選擇同樣或下一個最低系列值工序。且只考慮在特定的時區(qū)里的定單完成日期里的工序。
(8)定時區(qū)的系列升順序:選擇同樣或下一個最高系列值工序。且只考慮在特定的時區(qū)里的定單完成日期里的工序。
(9)定時區(qū)的最小準(zhǔn)備系列:選擇最小準(zhǔn)備時間及最近的系列值的工序。且只考慮在特定的時區(qū)里的定單完成日期里的工序。
(10)定時區(qū)的最小準(zhǔn)備時間:選擇最小準(zhǔn)備或換裝時間的工序，且只考慮在特定的時區(qū)里的定單完成日期里的工序。
三，工序選擇規(guī)則的分析
標(biāo)準(zhǔn)的工序選擇規(guī)則是已在APS定義好的。使用者可以簡單選擇其一規(guī)則。在APS里有二十多個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則。不同的規(guī)則對應(yīng)不同的目標(biāo)。這些規(guī)則可以進(jìn)一步分成靜態(tài)與動態(tài)的規(guī)則。
靜態(tài)規(guī)則:為所有在排隊中的訂單，所有等待的工序提供一簡單的索引機制。這些規(guī)則在每一次預(yù)先模擬時間時不需要再次評估。用于工序選擇規(guī)則的參數(shù)是固定的。例如規(guī)則是最早完成日期規(guī)則，完成日期在順序排程中從未改變。在排隊中的第一個工序被分配到一等待資源。因為規(guī)則總是選擇第一個等待工序，此規(guī)則執(zhí)行的非�？臁�
動態(tài)規(guī)則:每一個在排隊的工序被每一次調(diào)用的規(guī)則檢查。因此，我們是基于當(dāng)前的定單任務(wù)和系統(tǒng)的狀態(tài)決定我們的選擇。這個機制充分考慮了任何改變出現(xiàn)的時間和事件的結(jié)果。例如，最小工序空閑規(guī)則，因為工序的空閑值隨時在改變。因為動態(tài)選擇規(guī)則需要在每一次事先模擬以后檢查在排隊中的每一個工序，它比靜態(tài)規(guī)則要慢一些。
國外先進(jìn)的排產(chǎn)系統(tǒng)介紹
計劃與排產(chǎn)在本質(zhì)是一致的，但側(cè)重點各有不同，國外很多ERP產(chǎn)品都有很多排產(chǎn)工具軟件，如I2的APS、SAP的APO、Oracle的APS、MAPICS的THRUPUT、BAAN的SCS、LILLY的APS、IFS的CBS等等，各家軟件在生產(chǎn)排產(chǎn)上大同小異。我們來大致看看：
I2的Tradematrix
RhythmFP乍看之下很像MRP，主要差異是：在ICP的階段，RhythmFP會對每筆訂單建立一個產(chǎn)能有限的生產(chǎn)規(guī)劃。使用RhythmFP時，不必預(yù)先定義工廠的限制在哪里，RhythmFP會自動找出整個系統(tǒng)的關(guān)鍵限制點在何處。RhythmFP是套非常復(fù)雜的資源分配系統(tǒng)，所以建置時需要企業(yè)的精英與高階主管參與。
Oracle制造排產(chǎn)
車間層的制造排產(chǎn)計劃可以隨同Oracle的ASCP高級供應(yīng)鏈計劃一起產(chǎn)生。Oracle制造排產(chǎn)是一種全面的車間層的排產(chǎn)工具，它能根據(jù)約束條件讓車間管理者以圖表的方式查看和重新安排車間作業(yè)計劃。它通過一個可視的圖表(甘特圖)來表示出車間層作業(yè)，并能通過交互拖拉圖表來重新安排這些作業(yè)。您在提高生產(chǎn)率，靈活性和反應(yīng)能力的同時，便能使生產(chǎn)能力和產(chǎn)量最大化。
Oracle制造排產(chǎn)包括以下特點:
－基于互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)
－制造排產(chǎn)工作臺
－交互式的排產(chǎn)
－優(yōu)先級優(yōu)化制造排產(chǎn)程序
企業(yè)商務(wù)環(huán)境正極快地改變，實際需求很快就和預(yù)測不一致，除此之外，機器故障、天氣耽誤船運、工人請假等這些偶然因素，使得制造環(huán)境不斷地在發(fā)生變化。計劃者，產(chǎn)品經(jīng)理，車間主管們迫切需要一種工具來快速地響應(yīng)改變了的商務(wù)環(huán)境。
Oracle制造排產(chǎn)能讓您的業(yè)務(wù)處于最有活力的狀態(tài)，它以圖表拖拉功能來重新排產(chǎn)，使您能很快地找到最佳方案。運用這種根據(jù)計劃強制實現(xiàn)的技術(shù)，以及非常直觀的圖形界面，您能很快地重新安排積壓的作業(yè)，并能提高工作效率。如下圖所示：
SAP的APO排產(chǎn)：
在產(chǎn)業(yè)的計劃和進(jìn)度安排中使用APO中的PP/DS模塊，那么最基本的要在系統(tǒng)中保存以下幾種結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)：
地點；
產(chǎn)品或部件；
資源；
生產(chǎn)過程模型(PPMs)；
組織矩陣；
供應(yīng)鏈模型。
除此之外，計劃還需要一些由狀態(tài)所決定的數(shù)據(jù)，例如銷售訂單、計劃訂單、庫存和資源的初始狀態(tài)。由于APO是使用標(biāo)準(zhǔn)的R/3基礎(chǔ)體系去維護(hù)系統(tǒng)的功能，所以它使用了自己的一個相關(guān)數(shù)據(jù)去維護(hù)結(jié)構(gòu)性的和由狀態(tài)決定的數(shù)據(jù)。因此，與大多數(shù)的高級計劃系統(tǒng)不同，APO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不是由系統(tǒng)啟動時就被讀入的ASCII文本文件傳輸?shù)��？紤]到這一點，應(yīng)當(dāng)提供一些在系統(tǒng)中填入數(shù)據(jù)的信息。
SAP提供的一個特殊的界面通常會用于APO系統(tǒng)和R/3系統(tǒng)的互聯(lián)。通過在開始時進(jìn)行下載，這一界面可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的數(shù)據(jù)，并且當(dāng)由狀態(tài)決定的數(shù)據(jù)被某個系統(tǒng)改變時，這一界面能立即傳送它，這就保證了數(shù)據(jù)能被及時迅速地傳輸。盡管如此，也可以使用其他的非R/3系統(tǒng)的界面。如下圖所示：
MAPICS和Thruput排產(chǎn)：Drum-Buffer-Rope(DBR)就是一套集排程、執(zhí)行、計劃于一體的完備的方法論，它基于戈德拉特博士提出的TOC(約束理論)已被眾多此類工廠證實是最為有效的一種管理理論。
DBR---不只是先進(jìn)的排程計劃
DBR：鼓（Drum）－緩沖器(Buffer)－繩子(Rope)
在一個制造環(huán)境中，那些相對于其生產(chǎn)能力而言，達(dá)到了最大程度的生產(chǎn)負(fù)荷資源是一個瓶頸，限制了其他資源的運轉(zhuǎn)。
TOC理論創(chuàng)始人戈德拉特博士最早意識到各產(chǎn)品資源并非互不相干，而是同在一條鏈上、相互依存的多個環(huán)節(jié)－－朝著創(chuàng)造利潤的共同目標(biāo)運轉(zhuǎn)。正如最薄弱的環(huán)節(jié)決定著一條鏈的強度，僅有幾個關(guān)鍵資源在限制工廠的運轉(zhuǎn)。只有首先將這些瓶頸因素分別進(jìn)行識別與排程，管理工廠的產(chǎn)品流才成為可能。非瓶頸因素將僅僅服務(wù)于這些瓶頸因素，亦即和著企業(yè)同步生產(chǎn)的節(jié)奏－－鼓點節(jié)拍前進(jìn)。
為獲取最大利潤，如果工作排程適當(dāng)，同時最大瓶頸運行不被打斷，且物料發(fā)放井然有序以保證生產(chǎn)不在非瓶頸資源上形成等待加工的在制品長隊。這家工廠將獲得最優(yōu)流程：產(chǎn)銷率（單位時間內(nèi)生產(chǎn)出來并銷售出去的量）最大化；在產(chǎn)品和產(chǎn)成品庫存最小；維持各項活動的運行費用最低。
另一方面，靜態(tài)批量的傳統(tǒng)的管理方法則強調(diào)非瓶頸最優(yōu)化與連續(xù)重排程等，它制造著流程中的浮動瓶頸，加劇了供應(yīng)鏈所有環(huán)節(jié)的內(nèi)在波動。
瓶頸本身并不能完全控制產(chǎn)銷率，它需要非瓶頸因素的支持。只要當(dāng)某一傳送資源停滯，非瓶頸會暗示瓶頸可能瀕于危險邊緣。在DBR實施中，解決方法不是通過對抗每一次動蕩讓車間忍受劇烈不穩(wěn)定性，而是設(shè)置Time-buffers保護(hù)關(guān)鍵資源避開麻煩。利用這些時間緩沖區(qū)工件將到達(dá)一個特殊時段，在它們本應(yīng)抵達(dá)瓶頸之前。然而延遲后，它們?nèi)皂氃谝?guī)定時間內(nèi)抵達(dá)瓶頸以持續(xù)生產(chǎn)。
除使產(chǎn)銷率最大之外，今天工廠另一個當(dāng)務(wù)之急是對顧客需求作出快速反應(yīng)。當(dāng)市場需求不能精確預(yù)測，庫存是對抗不確定性的一種保險措施。但設(shè)立一定容量的原料、工件和產(chǎn)成品的庫存需要不菲的資金，另外，連續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)造成的過時風(fēng)險往往高出許多。為保證顧客的需求，建立庫存相對而言是一個極端昂貴的手段。真正保持車間物料暢通才是唯一明智的選擇，尤其當(dāng)車間的排隊時間占提前期的80％以上。
正如每一個生產(chǎn)管理者所證實的，不必要的庫存阻礙了流水線和物料流。因此，DBR規(guī)定車間作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是維持市場需求，而不是僅讓工人和機器連軸轉(zhuǎn)。另外，被鼓點所維持的約束（被便利的時間緩沖區(qū)彌補）將及時分散。就象有根無形的繩子把系統(tǒng)所有部分與鼓串聯(lián)起來，繩子起的是傳遞作用，以驅(qū)動所有工序按鼓的節(jié)奏進(jìn)行生產(chǎn)。
如下圖所示:
BAAN的排產(chǎn)：
通過提供易于理解的工廠視圖，排程器可成為非常有價值的決策支持工具。借助整體圖表和每個條塊下顯示的信息，用戶可以決定最關(guān)鍵的、需要解決的問題，及采取何種行動可以幫助解決問題。例如，主生產(chǎn)計劃員可以了解工廠關(guān)于使準(zhǔn)備時間最小化的決定是否與及時交貨相沖突，并找出折衷方案。如果是由于缺少合格人員而造成交貨延期，廠長則可決定讓某些員工加班；物料計劃員可以找出是哪些物料引起了客戶訂單的延期，并決定更改訂貨數(shù)量或訂貨日期；
如下圖：
LILLY的APS
Lilly的APS的DBR生產(chǎn)排程是一種基于Murphy專利技術(shù)，他可以對生產(chǎn)、采購等進(jìn)行DBR排程。
他利用緩沖技術(shù)來實現(xiàn)排產(chǎn)：
時間緩沖
1，CCR緩沖
瓶頸緩沖是在發(fā)出物料給工作定單后，到達(dá)瓶頸的允許時間。
CCR緩沖的目的是保護(hù)CCR。
2，發(fā)運緩沖
在你完成在CCR的工作以后，允許執(zhí)行工序順序的時間，對根本不用CCR的工作定單，發(fā)運緩沖反映是對所有完成的工作的一般允許時間。一旦你已經(jīng)發(fā)料給工作定單。因為你生產(chǎn)這些工作定單不用約束資源，這些工作定單有時叫FreeOrders。
發(fā)運緩沖的目的是不能錯過客戶的需要日期。
3，裝配緩沖
對多個工作定單，有一個或多個分枝沒有通過CCR，但是，另外一個分枝卻通過CCR工序，裝配工序允許作到達(dá)和CCR分枝連接的點，一旦你已經(jīng)發(fā)料給非CCR的分枝。
裝配緩沖的目的是保護(hù)Murphy消耗的在non-CCR分枝事件。物料下達(dá)日期是由非CCR分枝計算的，從客戶交貨日期減去發(fā)運緩沖時間和裝配緩沖時間。
如下圖：
以上是各種國外知名ERP軟件廠商的排產(chǎn)系統(tǒng)，在學(xué)習(xí)和實施過程有非常大的體會：ERP的實施完善和企業(yè)管理的細(xì)化到位是決定排產(chǎn)系統(tǒng)是否啟用的關(guān)鍵因素，很多企業(yè)在ERP系統(tǒng)選型階段就在選擇好的排產(chǎn)軟件，這無可厚非，但是需對本企業(yè)的生產(chǎn)及物流情況進(jìn)行評估，需認(rèn)真的評估企業(yè)自身是否具備起用高級排產(chǎn)系統(tǒng)的必要，高級排產(chǎn)功能固然是非常的科學(xué)合理，在理論上是無可挑剔，面面俱到，但對數(shù)據(jù)、人員及生產(chǎn)現(xiàn)場的管理要求非常高，靜態(tài)數(shù)據(jù)及各種排產(chǎn)規(guī)則，動態(tài)數(shù)據(jù)及各種外界因素（運輸，工廠場地、質(zhì)檢等）都對系統(tǒng)起著制約作用。
一般來說：在企業(yè)的ERP運行穩(wěn)定后（庫存準(zhǔn)確/計劃完整、各種在途、在產(chǎn)、完工數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，及時等）可以對車間管理進(jìn)行系統(tǒng)的細(xì)化管理，甚至可以細(xì)化到機臺與班組，將計劃與成本綜合考慮，提高機臺利用率的同時，盡可能的降低機臺或人工的成本，達(dá)到產(chǎn)能與利潤的最大化。
參考文獻(xiàn)：
蔡穎《APS高級計劃與排程》
I2/SAP/ORACLE/MAPICS/BAAN/LILLY/IFS等軟件系統(tǒng)
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本文標(biāo)題：淺談計劃與排產(chǎn)的異同
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