APS(Advanced Planning and Scheduling)高级计划与排产技术

APS(Advanced Planning and Scheduling)高级与排产技术 APS的发展 从上个世纪40年代以来,用数学进行精确计算来安排计划和生产进度表就一直是一个传统的研究课题。线性规划作为管理科学的基础,在管理理论的教科书中比比皆是。数十年来,学院派的学者对这个课题的研究乐此不疲。但是现实世界太复杂,理论与实际存在较大的距离,即便使用大型计算机,也未取得可行的应用。随着MRP方法的诞生,生产计划管理领域就形成了两种方法或两种计划思想的发展道路,存在着并行的两种编制生产计划哲理: MRP法和数学解析方法。 在80年代中期,从缩短计划运行时间开始的改进MRP的工作取得成效,有人开发了一种快速MRP的模拟技术。这种方法将生产作业模拟在独立计算机上的以常驻内存方式进行,脱离了当时占业务计算支配地位的主机,使制造企业完成生产计划排程只用几分钟而不是当时所公认的20多个小时。虽然当时的尝试并没有考虑计划的约束条件,但它已经成为一种新的计划与排程方法的开端。 著名的OPT发明人Eli Goldratt对APS的发展有显著的功绩。优化生产技术OPT本身就是一种根据能力瓶颈的安排计划的哲理,后来他又继续发展成为约束理论Theory of Constraints,开始在离散制造业优化排序中应用,出现了第一批APS公司和基于常驻内存运行的交互式APS产品。1984年AT&T推出的Karmarkar’s 算法,成为线性规划突破性进展,以后几乎被所有现代LP解决所采用。90年代一些主要的化工企业开始选用APS供应商的产品。 其后,新的计划与排程系统开发商,其中许多人具有数学或运筹学高级学位,花费多年的心血,将线性规划等优化方法适用化,在更新一代计算机的支持下,创造出几乎能在瞬间生成优化计划的程序,使理论的数学解析的计划方法达到了实用程度。这些新的软件包被称为APS引擎(advanced planning and scheduling engines)。在MRP—ERP的鼎盛时期,新的计划解决方案—APS引擎的成熟,使生产计划方法的交替不可避免的发生了。ERP也出现了继续完善和扩充功能,及改变ERP的功能和性质这两种发展趋势。 ERP受到挑战和它的前途 SCM与ERP功能范围的重叠 SCM的功能实现了事物处理、业务应用和决策支持系统的再集成。SCM的能力覆盖了供应链计划过程的全部关键工作:生产计划和排程、供应链的需求计划和运输计划,成为整个供应链,包括供应商、多生产工厂和复杂的分销网络的计划工具。APS在用于作业进度排序或短期计划时,模型可以做得足够的详细;而用于长期规划时,APS模型可以根据总体资源和产品族进行长达数年的预测。换句话说,APS/SCM系统实际上完成了ERP的主生产计划、物料需求计划、能力计划或编制车间进度的工作。SCM的结果可能生成在客户服务、成本、产量或利润诸方面兼顾的、可行的解决方案。显然ERP和SCM两种系统的功能出现了重叠。 更为重要的是,APS在决策过程中考虑到包括了客户何供应商在内的整个供应链,APS的计划范围就扩展到企业之外;并且APS系统采用决策技术帮助企业解决许多复杂的问题。所 谓决策技术是指固化在软件中的运算法则,用其对整个供应链的约束进行模拟分析,并找出最佳的计划或解决方案来。多数APS软件还加入了OLAP数据分析功能。 多数情况下,ERP系统成为了APS的信息源,为APS应用提供数据并接受APS处理的结果。 “单项优势”软件对ERP的挑战 目前对ERP进行挑战的并不仅仅是一个SCM系统,在90年代最后几年,还有客户关系管理CRM、电子采购e-Procurement,电子贸易e-Exchange等等新的管理概念和软件出现。人们将这些经过长时期的发展而推出的、在某一功能领域内集成的,既在某一个方面有优于ERP 的特长,又有很强的独立性的软件称作为:“best-of-breed”应用软件,我们不妨称其为“单项优势”软件,这些软件的种类从APS,SCM到CRM和电子商务等等。“单项优势”软件供应商都是有拥有先进技术和竞争能力很强的独立软件供应商,这些软件以高技术奇货可居,价格居高不下。特别是他们出于重新分割市场的愿望,总在宣传替代ERP的舆论。于是出现了两类争议的问题: 1 对于应用企业来说,是否还要在ERP上投资?是选用SCM、CRM和其它“best-of-breed”软件,还是继续选用ERP软件? 2 对于ERP供应商来说,是否还应沿着扩展和改进ERP的功能来满足用户新的需求,继续对ERP进行投入,扩还是改弦换辙放弃ERP的发展呢? 这个问题无论是应用企业,还是软件供应商,这都是事关重大的。但制造软件供应商处在这三岔路口的抉择,则更是生死攸关。 APS与ERP的集成 APS与ERP的集成,或者说,给ERP装备APS引擎,或者APS使用ERP的数据的想法是很自然的,但必须解决很多难题。 从APS出发,目前系统毕竟不够大,信息也少,很难独立支持完成某项计算。企业现有的其它系统的数据也不够完整,因此与ERP的集成往往是迫不得已的。如在APS中的可供定货量的计算,就必须与工作定单管理、库存、BOM、工艺路线和采购系统相连接没有这些联系;APS进行计划模拟时,必须与ERP的车间管理、能力数据做实时的交互,单独使用APS会是很麻烦和不完善的,最终会导致系统崩溃。从ERP的立场出发,有些公司企图在成套ERP系统中用APS引擎来替代基于MRP的计划模块,来解决MRP的固有缺陷。 但是因为两种系统的是源于不同哲理。APS直接使用ERP的数据,是根本不可能的。有人形容这些如同人的心脏移植手术。计划模块MPS和MRP是ERP的心脏,心脏移植会引起“排异反应”。APS进入ERP系统也会引发信息系统的心脏病发作。在将ERP与APS集成时,必须仔细地进行对照数据结构的原始定义对ERP的数据结构做小心的更改。 尽管存在问题,无论是ERP供应商或者是APS供应商,大家还是这样作了。ERP的供应商都采用各自的策略在自己的产品中加入APS功能。如:或自行开发APS模块、或并购1个或多个APS供应商,将他们的产品改造装入ERP套件中;或与一个独立的APS供应商形成联盟关系,将其APS产品装入到ERP套件中来等等。 ERP供应商建立自己的APS模块形成APS与ERP的无缝集成是最好的方案。但是只有少数ERP供应商能够采取这种策略。主要因为这种开发既需要大量的投资有消耗时间。若干资料提到,开发APS系统需要有数学或运筹学的专门人才历经5年左右的时间。在时间就是金钱的竞争环境中,这几乎是不可能的途径。近2年来,几乎每个外国的ERP软件,无论是买的还是自己开发的,80%有了与之集成的APS引擎。如SAP 有了SAP APO (Advanced Planning and Optimization), BAAN 有BaanSCS (Supply Chain Solutions), Oracle 买了ILOG的产品, PeopleSoft 购买了Red Pepper,而JD Edwards 则买了Numetrix。最近专门供应航空和国防工业ERP软件的Western Data Systems (WDS)公司与Adexa? , Inc结成联盟为航空工业企业和MRO提供SCM的集成解决方案。ERP和APS正在融合在一起。 尽管理论上说APS、SCM也包括了CRM软件都能独立运行发挥作用,但真正产生APS的效用,还必须有ERP的支持,ERP还是e-business 和e-commerce的基础。有专家说:建楼房不能从第二层开始。在这场IT经济革命交响乐中,没有ERP,就不能奏响CRM或SCM的第二乐章、第三乐章,也就不会有再后续的e-business成功的新高潮