让计划也能赶得上变化 蔡 颖

  作者:蔡颖
2006/4/12 9:39:00
当每一次改变出现时,APS就会同时检查供应链上所有资源约束,保证了计划在任何时候都是实时有效的……

还记得在参与一个企业项目时,看到该企业年度计划报告中提到 “管理优化年”的说法,于是好奇地问企管部部长具体的优化举措是什么。他抿然的笑了笑说:“其实这都是虚的,不过是来个‘概念创新’罢了……”。其实,我也常常在与他人讨论问题时提到管理的优化问题,猜想受过高等教育的人士必然会将这些优化的概念模型与脑子里依稀漂浮过来的众多诸如线性规划等数学方法联系起来,也许这样的思考方式倒是比那些我们摸不到的优化理念来的更实在一些。生产计划排程应当是人们运用数学方法研究优化问题最为生动的实例吧,如果80年代 MRP模拟技术的运用可以被称为制造企业手工生产作业的一次革命的话,那么如今APS的出现无疑是企业供应链管理变革中具有颠覆意义的新赢家。

APS常常被称为高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling),但也有人称其为高级计划系统(Advanced Planning System)。然而,定义往往不是最重要的,最为重要的是它对企业供应链上所有资源,无论是物料、机器设备、人员、供应、客户需求、运输等影响计划的诸多因素具有同步的,实时的约束和模拟能力;不论是对长期的或短期的计划都具有优化、对比、可执行性,APS也因此被企业誉为供应链优化引擎。它采用基于内存的计算结构,这种计算处理可以持续的进行计算,彻底改变了批处理的计算模式。当每一次改变出现时,APS就会同时检查能力约束、 原料约束、需求约束、运输约束以及资金约束,保证了供应链计划在任何时候都是实时有效的。现在APS系统建立在供应链网络结构上,将基于多层代理技术与在制造内部基于模拟仿真技术结合起来,使得网络导向结构的APS解决供应链同步化问题,模拟仿真技术的APS优化顺序解决工厂的顺序冲突问题。这样,APS计划就可以给客户提供解决全球供应链的优先级和工厂本地的优化顺序问题,来满足整个供应链越来越强烈的需求响应。

供应链的优化引擎

[APS是支持供应链各个环节间计划和协同的最主要的手段。没有APS,复杂的供应链管理就只能作为一种管理理念,而不可能成为计划和协同的工具,更不可能形成可推广的软件。]

◇ 实时的预测需求
 
当今的企业面临快速变化的商业环境,所有的商业组织都需要比较精确的需求预测。需求计划的准确与及时可以帮助我们提高客户的满意度并能够顺应全球性竞争的趋势。APS正迎合了这一基本企业目标,通过供应链计划来处理灵活多变的客户需求。这就要求需求计划能够及时处理变化的需求信号,更好地理解客户的采购行为和采购方式,从而提高动态预测水平。

对需求灵活响应的第一步是理解它,在电子商务虚拟供应链中管理需求时,我们需要一种工具来了解需求的来源,做出预测,管理需求计划的进程并协调所有需要进入需求计划进程的内外部资源。需求计划提供了这种工具来帮助我们管理各地区、各行业、各用户提出的需求,它是建立于多维结构上的,不需重组数据便能进行多维分析;能够运用统计工具、因果要素和层次分析等手段进行更为精确的预测,它有极强的统计预测能力来生成需求预报,并对统计预测的准确度进行控制;通过Internet和协同引擎(collaboration engines)在内的通讯技术帮助生成企业间最新和实时的协作预测,因为它完全以互联网为基础,让使用者的成本降至最低,并通过浏览器界面进行协调。
 
那么如何用APS来实现这个目标呢?我们需要汇集销售计划、市场以及历史的数据,还需要共享整个供应链的上下游组织的商业信息并与供应链上下游的组织协同与同步。 通过结合各种网络节点与代理汇集以加强需求计划的方法,如多元线性回归法。由此自动的满足供应链的其他节点。
    
APS还可以利用数据仓库的OLAP来分析处理多维的数据,同时可以处理深度查询、历史分析、以及商务智能的数据,所以APS的计划能帮助企业更清晰的理解需求的变化,并且是新一代复杂而又精确的预测需求计划。我们可以精炼其对需求计划的作用为:基于实时的需求来驱动上下游的供应链;通过精确的中短期预测来优化资产的利用率;通过长期的预测来支持企业的战略计划。

全面的平衡库存

人们常常以“库存掩盖了企业的问题”来说明供应链中应避免有任何库存。这种想法可以归根于精益管理理念(Lean哲学),在这种理念的指导下,人们调整供应链流程使得库存几乎没有必要存在。但这种情况只在某些特殊行业或供应链的某些部分并且只是对某些产品而言是可行的,更多的情况下,库存都是必要的,因此需要对其进行高效的管理。供应链中的库存是复杂业务的运输、生产等的结果,这意味着供应链管理的合理目标不应是使某个环节的局部库存最小化,而应该根据整个供应链流程进行总体管理和优化。

库存会带来成本(持有成本),同时也会带来收益,尤其会降低进和(或)出流程的成本。那么对于库存管理的目标就在于在库存持有成本和库存收益之间寻找适当的平衡点。根据持有库存的不同动机,可以将供应链库存分为不同的类别。

? 生产的批量库存: 它是取决于生产的节拍,我们可以减小批量,缩短生产准备时间、降低库存成本。
? 运输的批量库存: 它是基于运输的批量度,我们可以因此降低运输成本。
? 在途库存: 是基于运送时间的,我们可以降低运输成本。
? 季节性库存: 它是基于需求的峰值、产能的压力,我们可以减少加班成本和降低投资。
? 在制品库存: 是基于提前期、生产计划和控制因素而存在的,我们可以提高在制品利用率、减少对额外产能的投资。
? 安全库存: 是基于需求和提前期的不确定性、服务水平、减少加急运输成本和流程的不确定性而存在的,我们可以减少脱销成本。内部流程比如生产提前期、未知的客户需求、不确定的供应商提前期都可能导致不确定性,这意味着推动安全库存水平存在的主要因素是生产和运输环节的中断、预测误差和提前期的波动。安全库存的好处是保证提高客户服务水平,减少加急运输费用,避免失销、失去信誉。此外,对于原材料安全库存还可以保证生产过程的流畅,避免因原材料短缺而导致的生产停顿。

配送中心可能出现的另一类库存就是订单分拣库存(order picking inventory)。它包括未装满的托盘,每个客户订单上订购的少量货物就可以从这些托盘上拣取。

在库存分析中,观测到的安全库存水平就是剩余量,是观测到的平均库存水平减去上述所有种类库存之后的余量。然后,可以用这个观测到的安全库存量与从经济角度看所需的安全库存量进行比较。

利用APS的技术,对库存进行分类分析使我们能够分解供应链中的平均库存水平,揭示出过去持有库存的不同原因并显示各种库存的相对重要性,有助于找到决定库存水平的因素。利用事前-事后分析法可以判断对每种库存和SKU(库存管理)是否找到了合适的成本-收益平衡点。以此确定目标库存水平。

APS库存分析的主要步骤可总结如下:

? 利用过去足够长一段时间(如半年)观测到的数值(如每天或每周的库存水平)计算平均库存水平(AVI);
? 找出可能的库存种类(如经常性、安全库存)及其影响因素(如批量、 提前期);
? 分解AVI,包括安全库存的观测值;
? 计算必要的安全库存量,并与观测到的安全库存量相比较;
? 所得到的差(+/-)表示可避免的缓冲库存(+)或不足库存(-);
? 对观测到的主要库存种类计算最优目标水平,平衡库存成本和收益。

◇ 高效的协同分销

APS能够高效的管理和控制分销中心并保证产品可订货、可盈利、能力可用。分销计划帮助企业分析原始信息,然后企业能够确定如何优化分销成本或者根据生产能力和成本提高客户服务水平。 
今天成功的企业为了保持持续的成功已经认识到供应链成员之间互动和协作的重要性。APS利用先进的算法优化部署计划-动态再平衡和优化分销网络,结合分销网络计划与部署计划可以帮助企业在供应与需求之间建立详细的匹配,统一考虑采购、生产制造、分销、运输的约束,使得整个供应链同步,自动产生可执行的计划。
 
供应链的管理者可以用APS引擎建立图形化的方式,控制供应商,工厂,储存场所和运输线路,可以从各个网络节点合计资源与物料约束,并能动态维护所有相关数据。有关的数据如库存,能力,订单等可以从其他系统或数据仓库自动引出。为简化较为复杂的供应链管理,APS可以选择组合供应链节点并能通过各种算法(线性规划, 启发式,经典的物料和能力计划等),达到实时的决策支持,实时的响应,如动态处理决定库存如何,何时分配与配送以及实现多工厂计划逻辑。

◇ 动态的优化运输

世界建筑大师格罗培斯在设计迪斯尼乐园的时候,让人在迪斯尼乐园撒下草种,不久,整个乐园的空地就被青草覆盖。在迪斯尼乐园提前开放的半年里,人们将草地踩出许多小径,这些小径优雅而自然。后来,格罗培斯让人按这些踩出的路径铺设了人行道。结果,迪斯尼乐园的路径设计被评为世界最佳设计。

格罗培斯人性化的设计灵感固然是来自于对生活的深刻观察,巧妙的路径设计最终是为了满足游人高效满意到达目的地的基本需求。今天的企业,复杂的运输计划必然不可能让企业用丈量的方式找到最佳路径,但是利用基于APS技术的运输计划可以帮助企业确定产品送达客户的最好途径,运输计划模型的目标是建立在短期的和战术的基础之上的,其宗旨则是通过高效灵活的运输计划降低成本,服务客户。

满足客户服务的难度是:
? 复杂的道路环境、大量分布在各处的提货点、送货点、以及各不相同收货时间的要求,使传统的人工路线调度方式难以同时满足上述所有要求。
? 定单数量变化、定单产品体积、重量变化使企业难以估计配送需要的车辆装备能力。

运输成本控制的难度是:
? 不透明的运输成本。由于运输操作的复杂,实际的运输成本难以从实际的里程数和工作时间中得到。因此,只能估计。
? 缺乏动态管理手段。无法找到成本最低,最合理的排班计划,因此不能充分利用好资源,如车辆数量、人力数量、车辆运行时间以及合理安排车辆维护时间等。

对于企业来说,其自身的固有环境让它们很难达到对资源配置的精确性,这些难以解决的问题,原因是多方面的:
? 一是缺乏运输历史关键指标(KPI),例如产品销售量和车辆数量的关系,门店与车辆数量的关系。
? 二是缺乏对历史数据结合发展规划的仿真分析能力,无法进行正确的资源配置决策。
那么利用APS技术,我们能够做些什么呢?运输建模能够帮助企业有效地利用它的运输网络,实际数据被用来做“what-if”分析;运输优化根据交付、设备和人力约束自动建立和发送货物,决定装货和交付时间,此外,它也考虑了成组约束和自动选择接驳(cross-docking)机会;最后,运输管理器执行和管理从订单到顾客服务和财务结算的整个运输流程活动。
    
运输是物流决策中的关键所在。除采购产品的成本外,一般来讲,运输成本比任何其他物流活动的成本所占的比重都高。尽管运输决策的形式多种多样,但其中首要的不外乎运输方式选择、承运人运输路线的规划、车辆调度和集中运输等项内容。

畅想APS未来
    
尽管第一代APS系统帮助制造商获得了真正的进步,但是下一代的APS在其竞争地位和成本方面的影响将会戏剧性的增大。

高级计划排程APS必须嵌入ERP平台,形成ERP的高级计划。将ERP扩展到高级供应链管理,利用无所不在的电子网络,使得企业的供应链管理-从原料供应、工程设计到零件制造和最后的组装、分销,最终到消费者实现有效的合作,加快整个物流的速度。结果是企业可以进行更精确的预测、运用更实时的生产计划,更严密的配送日程安排,维持更少的安全库存量和保证更顺畅的通信。企业之间真正实现了动态交易,同时企业实现个性化响应以满足需求的能力大大加强。

从需求的角度来看,由于订单和市场的信息可以不断地从销售点逆流回上游生产商,同时企业供货状况和库存水平数据又可以由生产商向下游流到销售点,这就实现了协同需求规划。这种不断的数据流动循环,大大消除了供应链中数据出现的通讯误差和时差,极大提高企业进行生产计划和日程安排的能力,从而得以更好满足实际市场需求,避免了多余的库存和资产浪费。企业之间信息交流同步化水平越高,对需求的响应速度也就越快、越准确。

通过对供应链的所有信息进行整合,实现对客户关系管理CRM、供应商关系管理SRM、高级计划APS、仓储管理、国际贸易物流管理、产品研发协同CPC、商务智能BI等协同作业,形成企业应用程序整合EAI。

APS也是把双刃剑

[有一句广告词说的好,“没有最好,只有更好”,对于APS的运用,同样应当一分为二的看,毕竟,管理问题是复杂的。对于企业,则应当认识到在运用APS技术辅助管理工作中的双重效应,学会从整个供应链的角度去思考和选择符合自身的软件技术和系统。]

尽管APS的未来具有广阔的发展前景,但是当前,生产计划排程问题的复杂性和多因素性以及现有企业环境很难使其达到绝对意义上的优化,影响供应链计划推广与实施的难度有可能是如下原因:

? 供应链中所需的多个协议可能会使更换合作伙伴的成本太高,供应链因此会变为相对的结构,而不能足够灵活地满足市场。从宏观角度来看,由于竞争和创新的原因,联合加固市场壁垒可能不是很理想,并且可能会遭到反托拉斯法的阻碍。
? 大企业可能会强迫人力和资金不足的中小型企业进入供应链系统,即使他们的资源不足以参加这样的合作。
? 供应链网络的最优不一定是每一个伙伴最优匹配,对各种影响的量化和利益的分配可能会引起潜在冲突。
? 供应链优化排程可能会影响一些目标的实现。问题在于通过基于规则的算法或专家库,计算机支持的APS系统能否反映出这些复杂性,其相关的成本能否被接受。
? 行业的特殊性可能差别很大,通用的APS系统软件包能够在何种程度上克服这些问题。
? 和ERP系统不同,APS是想在几个公司之间协调资源。一个公司如果不配合或配合的不理想会引起供应链连锁反应。
? 在实施与开发供应链APS系统时,设计目标,时间限制,成本方面都可能存在风险。对其期望值过高或者实施方案过于复杂都可能导致其失败。
? ERP系统和其它信息化系统实施的成熟稳定性,是供应链APS的基础。

成功的企业必将是那些在供应链网络中,利用高级的技术相互连接,并能够以一种协作的方式来共享彼此资源的企业。这些新的信息化系统实践者往往是那些权利精英和希望利用新的机遇获得更多财富的企业家们,他们抛弃了传统,把希望投向了信息化,利用越来越先进的计算机和网络通信技术以及各种相关的高级应用程序。在投资、技术和各种软件的支持下,这些新的领导者们正在告诉人们应如何发起一场革命性的行业变革,他们在引领着这场信息化的革命。

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蔡颖先生,具有二十多年以上资深的生产制造,物料计划,工业工程,成本控制的管理实践经验。曾在各种类型的企业从事生产管理。包括:国营企业,私营高科技企业,中外合资企业,外商独资企业等。在富士通Fujitsu、Oracle等公司实施过BPR流程设计、MRPII、JIT(精益生产)、IE(工业工程)、成本管理和导入ISO9000等项目,对制造业的各类行业均有深刻理解。 曾在(Fujitsu)富士通公司实施并运用MRPII系统,Oracle任ERP高级制造顾问,思博亚洲SoftBrands(Fourth shift)华南地区咨询顾问部经理,ERP高级顾问,PMP,创办APSS高级计划与排程协会,主持和参与实施过近百个企业ERP项目。 多次在信息化著名媒体如IT经理世界、IT时代周刊、计算机用户、电子商务世界、CAD/CAM制造信息化、现代制造、中国制造新信息化等和企业资源管理研究中心(AMT)、ERP世界网、e-works.net.cn等著名信息化网站上发表关于ERP、JIT、APS、TOC等文章。 同时著有《ERP高级计划-APS供应链优化引擎》一书。
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