我們經常提到APS（高級計劃與排產AdvancedplanningandScheduling），計劃與排產有什么區別呢？
   
    計劃的目的是為生產與采購搭起橋梁，確保按時為客戶訂單發貨。它確定用戶為滿足獨立的需求實際需要生產、采購的物料數量以及生產的時間。相對時間周期較長，它側重于外部。排產是在計劃執行范圍內工作的，它為計劃提供了更詳盡的結構。相對時間周期較短，它側重于內部。它明確了計劃執行的詳細執行情況并且制定一個最終排定優先級的工作順序。
   
    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？
    ◆即使生產中斷我仍然能正常工作嗎？
    ◆如何調整和保守我的承諾并達到目標？
    ◆在計劃中作出的更改如何影響每個訂單？
   
    而排產主要考慮的問題是：
    ◆如何實現數量/日期承諾和的運營目標？
    ◆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行成批裝載嗎？
   
    計劃一般考慮的條件為：
    ☆計劃參數
    ☆需求-客戶訂單、預測、安全庫存需求、生產訂單和主生產計劃等
    ☆供應-采購單、請購單、庫存、生產訂單、主生產計劃等
    ☆資源組和資源
    ☆班次、假日、班次例外等
    ☆BOM
    ☆物料。
   
    而排產一般考慮的條件則為：
    ☆排產參數
    ☆生產訂單
    ☆資源組和資源
    ☆班次、假日、班次例外
    ☆物料清單
    ☆物料。
   
    常用的排產工具主要有：
    ☆作業優先級活動
    ☆排產活動
    ☆排產界面-通過甘特圖方式進行模擬排產
    ☆約束來源（物料、資源、運輸等）
    ☆分析工具-使用what-if分析解決排產問題。
   
    在排產規則上，主要有：
   
    一，任務順序計劃選擇規則(Job-at-a-time):
   
    它是用于哪一任務的定單加載到計劃板。它們大部分是簡單的排序規則-基于一些任務的屬性。以下是標準算法任務選擇規則的詳細介紹:
   
    (1)瓶頸:基于次要任務選擇規則的排列。向前和向后方法來計劃所有未分配的任務定單。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。能用任何可得到的規則計劃剩余任務。
    (2)完成日期:基于最早完成日期。
    (3)先到先服務:按照先到定單，先安排生產
    (4)升序定單屬性值:按規定的定單升序的值排列。定單的屬性可以是數值，字母。
    (5)優先級:按照最小數值優先。如果你用此規則，優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先
    (7)下達日期:按照最早開始日期優先
    (8)相反優先級:按照最大數值優先。如果你用此規則，優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先。
   
    二，基于模擬的順序計劃選擇規則(Operation-at-a-time):
   
    實現模擬順序計劃的關鍵是二步導向的規則使用。有二個基本的規則:(1)工序選擇規則OSR。(2)資源選擇規則RSR。以下是詳細的模擬順序器的工序選擇規則和資源選擇規則的決策邏輯分析與介紹:
   
    針對不同產品和資源，必須選擇不同的規則，在決定是使用工序選擇規則或資源選擇規則時，主要考慮的是什么是一個好的計劃標準。一旦確定你的目標，你就可以選擇工序和資源選擇規則來完成目標。一般來說，先選擇工序選擇規則，然后選擇合適的資源選擇規則。在一些情況下，有關的資源選擇規則被工序選擇規則所決定。

    1，工序選擇規則(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。此規則決定那一個工序被加載。這就是決定計劃結果質量好壞的關鍵因素。獨立的工序選擇規則詳細介紹如下:
    (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)最高優先級優先:選擇最高優先級(最低值)的工序
    (3)最低優先級優先:選擇最低優先級(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)動態最高定單屬性字段:選擇動態最高(最大)定單屬性字段的工序
    (7)動態最低定單屬性字段:選擇動態最低(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先到先服務的工序
    (9)關鍵率:選擇最小關鍵率的工序。
    關鍵率=剩余計劃工作時間/(完成日期-當前時間)
    (10)實際關鍵率:選擇最小實際關鍵率的工序
    實際關鍵率=剩余實際工作時間/(完成日期-當前時間
    (11)最少剩余工序(靜態):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。
    定單任務的閑散時間=任務剩余完成時間-剩余工作時間
    工序閑散時間=任務閑散時間/完成任務的剩余工序數
    (17)最小定單閑散時間:選擇最小定單任務的閑散時間的工序
    (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，資源選擇規則ResourceSelectionRule
   
    RSR選擇工序加載到資源組內的哪一資源。
    (1)最早結束時間: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，相關選擇規則:
   
    如果選擇一工序選擇規則，就自動的選擇相應的資源選擇規則。
    (1)系列順序循環:選擇同樣或下一個最高(最低)系列值的工序。當沒有最高值的工序，順序將相反，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)最小準備系列:選擇最小準備時間及最近的系列值的工序。
    (5)最小準備時間:選擇最小準備或換裝時間的工序
    (6)定時區的系列順序循環: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里的定單完成日期里的工序。當沒有最高值的工序，順序將相反，選擇最低的工序。
    (7)定時區的系列降順序: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里的定單完成日期里的工序。
    (8)定時區的系列升順序: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里的定單完成日期里的工序。
    (9)定時區的最小準備系列:選擇最小準備時間及最近的系列值的工序。且只考慮在特定的時區里的定單完成日期里的工序。
    (10)定時區的最小準備時間:選擇最小準備或換裝時間的工序，且只考慮在特定的時區里的定單完成日期里的工序。

    三，工序選擇規則的分析
   
    標準的工序選擇規則是已在APS定義好的。使用者可以簡單選擇其一規則。在APS里有二十多個標準規則。不同的規則對應不同的目標。這些規則可以進一步分成靜態與動態的規則。
   
    靜態規則: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。這些規則在每一次預先模擬時間時不需要再次評估。用于工序選擇規則的參數是固定的。例如規則是最早完成日期規則，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。因為規則總是選擇第一個等待工序，此規則執行的非常快。
   
    動態規則:每一個在排隊的工序被每一次調用的規則檢查。因此，我們是基于當前的定單任務和系統的狀態決定我們的選擇。這個機制充分考慮了任何改變出現的時間和事件的結果。例如，最小工序空閑規則，因為工序的空閑值隨時在改變。因為動態選擇規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，它比靜態規則要慢一些。
   
    國外先進的排產系統介紹
   
    計劃與排產在本質是一致的，但側重點各有不同，國外很多ERP產品都有很多排產工具軟件，如I2的APS、SAP的APO、Oracle的APS、MAPICS的THRUPUT、BAAN的SCS、LILLY的APS、IFS的CBS等等，各家軟件在生產排產上大同小異。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能有限的生產規劃。使用RhythmFP時，不必預先定義工廠的限制在哪里，RhythmFP會自動找出整個系統的關鍵限制點在何處。RhythmFP是套非常復雜的資源分配系統，所以建置時需要企業的精英與高階主管參與。

    Oracle制造排產
   
    車間層的制造排產計劃可以隨同Oracle的ASCP高級供應鏈計劃一起產生。Oracle制造排產是一種全面的車間層的排產工具，它能根據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計劃。它通過一個可視的圖表(甘特圖)來表示出車間層作業，并能通過交互拖拉圖表來重新安排這些作業。您在提高生產率，靈活性和反應能力的同時，便能使生產能力和產量最大化。
   
    Oracle制造排產包括以下特點:
   
    －基于互聯網的結構
    －制造排產工作臺
    －交互式的排產
    －優先級優化制造排產程序
   
    企業商務環境正極快地改變，實際需求很快就和預測不一致，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，使得制造環境不斷地在發生變化。計劃者，產品經理，車間主管們迫切需要一種工具來快速地響應改變了的商務環境。
   
    Oracle制造排產能讓您的業務處于最有活力的狀態，它以圖表拖拉功能來重新排產，使您能很快地找到最佳方案。運用這種根據計劃強制實現的技術，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，并能提高工作效率。如下圖所示：

    SAP的APO排產：
   
    在產業的計劃和進度安排中使用APO中的PP/DS模塊，那么最基本的要在系統中保存以下幾種結構性數據：
    地點；
    產品或部件；
    資源；
    生產過程模型(PPMs)；
    組織矩陣；
    供應鏈模型。
   
    除此之外，計劃還需要一些由狀態所決定的數據，例如銷售訂單、計劃訂單、庫存和資源的初始狀態。由于APO是使用標準的R/3基礎體系去維護系統的功能，所以它使用了自己的一個相關數據去維護結構性的和由狀態決定的數據。因此，與大多數的高級計劃系統不同，APO系統的數據不是由系統啟動時就被讀入的ASCII文本文件傳輸的。考慮到這一點，應當提供一些在系統中填入數據的信息。
    SAP提供的一個特殊的界面通常會用于APO系統和R/3系統的互聯。通過在開始時進行下載，這一界面可以產生結構性的數據，并且當由狀態決定的數據被某個系統改變時，這一界面能立即傳送它，這就保證了數據能被及時迅速地傳輸。盡管如此，也可以使用其他的非R/3系統的界面。如下圖所示：

    MAPICS和Thruput排產：Drum-Buffer-Rope(DBR)就是一套集排程、執行、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---不只是先進的排程計劃
   
    DBR：鼓（Drum）－緩沖器(Buffer)－繩子(Rope)
   
    在一個制造環境中，那些相對于其生產能力而言，達到了最大程度的生產負荷資源是一個瓶頸，限制了其他資源的運轉。
   
    TOC理論創始人戈德拉特博士最早意識到各產品資源并非互不相干，而是同在一條鏈上、相互依存的多個環節－－朝著創造利潤的共同目標運轉。正如最薄弱的環節決定著一條鏈的強度，僅有幾個關鍵資源在限制工廠的運轉。只有首先將這些瓶頸因素分別進行識別與排程，管理工廠的產品流才成為可能。非瓶頸因素將僅僅服務于這些瓶頸因素，亦即和著企業同步生產的節奏－－鼓點節拍前進。
   
    為獲取最大利潤，如果工作排程適當，同時最大瓶頸運行不被打斷，且物料發放井然有序以保證生產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流程：產銷率（單位時間內生產出來并銷售出去的量）最大化；在產品和產成品庫存最小；維持各項活動的運行費用最低。
   
    另一方面，靜態批量的傳統的管理方法則強調非瓶頸最優化與連續重排程等，它制造著流程中的浮動瓶頸，加劇了供應鏈所有環節的內在波動。

    瓶頸本身并不能完全控制產銷率，它需要非瓶頸因素的支持。只要當某一傳送資源停滯，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定性，而是設置Time-buffers保護關鍵資源避開麻煩。利用這些時間緩沖區工件將到達一個特殊時段，在它們本應抵達瓶頸之前。然而延遲后，它們仍須在規定時間內抵達瓶頸以持續生產。
   
    除使產銷率最大之外，今天工廠另一個當務之急是對顧客需求作出快速反應。當市場需求不能精確預測，庫存是對抗不確定性的一種保險措施。但設立一定容量的原料、工件和產成品的庫存需要不菲的資金，另外，連續的產品設計與開發造成的過時風險往往高出許多。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，尤其當車間的排隊時間占提前期的80％以上。
   
    正如每一個生產管理者所證實的，不必要的庫存阻礙了流水線和物料流。因此，DBR規定車間作業標準是維持市場需求，而不是僅讓工人和機器連軸轉。另外，被鼓點所維持的約束（被便利的時間緩沖區彌補）將及時分散。就象有根無形的繩子把系統所有部分與鼓串聯起來，繩子起的是傳遞作用，以驅動所有工序按鼓的節奏進行生產。
   
    如下圖所示:

    BAAN的排產：
   
    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，主生產計劃員可以了解工廠關于使準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，并決定更改訂貨數量或訂貨日期；
   
    如下圖：

    LILLY的APS
   
    Lilly的APS的DBR生產排程是一種基于Murphy專利技術，他可以對生產、采購等進行DBR排程。
   
    他利用緩沖技術來實現排產：
   
    時間緩沖
   
    1，CCR緩沖
   
    瓶頸緩沖是在發出物料給工作定單后，到達瓶頸的允許時間。
   
    CCR緩沖的目的是保護CCR。
   
    2，發運緩沖
   
    在你完成在CCR的工作以后，允許執行工序順序的時間，對根本不用CCR的工作定單，發運緩沖反映是對所有完成的工作的一般允許時間。一旦你已經發料給工作定單。因為你生產這些工作定單不用約束資源，這些工作定單有時叫FreeOrders。
   
    發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和CCR分枝連接的點，一旦你已經發料給非CCR的分枝。
   
    裝配緩沖的目的是保護Murphy消耗的在non-CCR分枝事件。物料下達日期是由非CCR分枝計算的，從客戶交貨日期減去發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軟件廠商的排產系統，在學習和實施過程有非常大的體會：ERP的實施完善和企業管理的細化到位是決定排產系統是否啟用的關鍵因素，很多企業在ERP系統選型階段就在選擇好的排產軟件，這無可厚非，但是需對本企業的生產及物流情況進行評估，需認真的評估企業自身是否具備起用高級排產系統的必要，高級排產功能固然是非常的科學合理，在理論上是無可挑剔，面面俱到，但對數據、人員及生產現場的管理要求非常高，靜態數據及各種排產規則，動態數據及各種外界因素（運輸，工廠場地、質檢等）都對系統起著制約作用。
   
    一般來說：在企業的ERP運行穩定后（庫存準確/計劃完整、各種在途、在產、完工數據準確，及時等）可以對車間管理進行系統的細化管理，甚至可以細化到機臺與班組，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，達到產能與利潤的最大化。
   
   
    參考文獻：
    蔡穎《APS高級計劃與排程》
    I2/SAP/ORACLE/MAPICS/BAAN/LILLY/IFS等軟件系統
   

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本文標題：淺談計劃與排產的異同

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