TOC(TQM)生产基本简介
李苏平
简介:

  以列企管大师高德拉特博士(Dr Eliyahu Goldratt)发明的TOC(Theory Of Constraints制约法)是一套先进的管理策略,针对企业的大难题,提供一系列的解决方法。TOC指导工厂企业人员如何出运作上的『瓶颈』(或称『制约』Constraints,及如何尽量利用他们手上有限的资源(资金、设备、人员等),令企业在极短时间内及无需大量额外投资下,达致运作及盈利上的显著改善。
  TOC并不复杂,很多业界的专家誉之为「简单而有效的常识管理」,认为TOCMRP(物料需求计划)及JIT(及时生产系统)还优胜,TOC亦为TQM(全面品质管理)及BPR(企业流程改造)提供了一套有效的工具,并超越了它们。
  世界各国数以千计的先进企业正成功运用TOC,小至不足50人的小厂,大至跨国企业如通用汽车、AT&T3MNational SemiconductorIntel等,并视TOC为令企业恒久保持活力,击
败竞争对手的重要武器。

  在目前亚洲经济普遍不景之际,企业更需要有强而有力的方法,提高竞争能力,克服以下的难题,TQM就是针对这些难题:
  无法如期出货。
  过多地赶工,太多突发的事件要处理。
  原料及零件短缺。
  生产线上故障频仍(例如:工人因健康或其它缘故不上班、机器故障等)。
  对客户的要求反应过慢。
  生产优先次序过频地改变。
  生产周期太长。
  生产部门与销售部门不协调、所接订单无利可图、生产线上产品的组合错误,未能为企业带来最高的利润。
  存货过多,占用了大量资金。

要点
  怎样才算是真正有效率的运作?
  我只负责生产线上的一个环节,我知道不理其他环节,只顾埋头做好本份工作是不够的,我怎样才能令生产线的整体运作的很好?
  试看一些落后的、但却又被许多企业人员奉若『金科玉律』的管理及运作概念,如何将他们引向错误的决定和没有效益的行为,它们应该被什么取代?
  工厂想大幅度改善运作和生产力,但又缺乏巨额资金来推行JITTQM等,怎么办?TOC能否提供一个有效而经济的方法,达致同一目的?
  各部门似乎都十分忙碌、十分努力,但企业还是赚不了多少钱,为什么?
  生产计划,包括已电脑化了的排程,为什么总是无法贯彻执行,必定「前松后紧」?临交货期,为什么总是无可避免地要花大量人力物力,加班赶工?
  每个员工都渴望企业各部门之间能高度协作,有团队作业精神,但为什么总是办不到?难处到底在那里?TOC对此能提供一个怎样的答案?
  怎样看待工厂的产能(capacity?有人说产能愈多愈好,因为有多一些空间可供利用;有人却认为用不着的产能就是浪费,应及早除掉,以节省成本,到底何去何从?
  订单不足,开工不足,产能过剩,裁员是否唯一选择?
  物料已经尽早发放到生产线上去,为什么出货仍是那么迟?介绍Drum-Buffer-Rope(鼓-缓冲-绳子)―――一个十分著名的、比JIT更优胜的TOC生产排程方法。
  11、怎样有效地防范一些无法预料的突发事件,保障生产进度不受影响?介绍Buffer Management(缓冲管理)―――一个十分著名的TOC运作检测机制。
  12、每个部门都向上级伸手要求加机器、改良设备、要人、要钱,但企业的资源有限,怎么办?如何取舍?为什么企业进行了那么多堂皇的、花钱甚居的改良计划,却不见营利有相应的改进?
  13、有什么方法可以在生产进度可能出现问题之前,就发出警告,而不是在问题发生之后才发觉,然后匆忙地拼命补救,大伤人力物力和客户的信心?
  14、衡量个人、部门、及全厂效绩的最佳方法应该是怎样?一般的衡量基准到底出了什么问题?
  15、各非生产性的部门,例如维修部、电脑部等,应该怎样在一个工厂企业中发挥其最大的职能?
生产部门与营销部门之间的矛盾和相互指责,在企业界中最常见,有什么机制可以令两大部门真诚合作,联手为企业在市场上争取更多真正有利可图的订单?
ERP的真正技术瓶颈——详细生产排程
ERP的真正技术瓶颈——详细生产排程
RP应该以生产为核心,这点是业界公认的。但如何以生产为核心?却极少有详细的论述。根本原因在于详细生产排程这个技术瓶颈。

详细的生产排程也可以说成是生产作业计划,可谓关系重大。企业制定生产计划的过程一般分成两部分,首先是生成主生产计划,其次是根据主生产计划生成生产作业计划。要得到主生产计划一般是从订单,部分企业是从市场预测,出一个生产数量,基本是管理者在进行决策,人的因素起绝对作用。这个过程中会有一些行业或者企业的特别计算方法,需经过一些四则运算式的统计分析,ERP软件要做二次开发,但基本不存在技术难题。

但是,光有主生产计划是远远不够的。一个简单的主生产计划的生产要求,要把它自动分解为复杂、具体的生产作业过程,这就是详细生产排程,这才是ERP系统中最关键的一个环节,是ERP系统真正的核心功能。只有从复杂、具体、详细的生产作业计划中,才能体现出
ERP企业资源计划中的‘R——资源的存在;也只有从这个详细生产作业计划的可行性优化性上,才能体现出‘P——计划的价值。有了资源,有了计划,才是真正的ERP系统。

一般说,生产作业计划越详细,它给出的信息越丰富、越有价值,相应计算起来也就越困难。生产作业计划越粗略,越接近主生产计划,信息越少、价值就越低。企业总是希望自动得到尽可能详细的作业计划。但是ERP在这方面遇到了真正的技术瓶颈。就我们目前所见,几乎全部的ERP生产管理都是从四则运算的主生产计划入手,重点利用BOM解决MRP物料需求计划,之后再解决生产过程的记录和统计。恰恰在企业最需要的详细作业计划方面最薄弱、最无所作为。

如想证明一下这个现状,去考察一下上了ERP的企业,会发现一个有趣的现象——该企业无论ERP软件搞得如何如火如荼,似乎都与生产调度人员无关。车间里或者生产线上的生产作业计划、生产过程的调度和管理仍然是在用最初最原始的那种老方式——多数时候是经验,有时候是感觉在起作用,加上少量的以EXCELL为工具的报表运算,虽老虽笨但是有效。ERP功能再强管得再宽似乎也管不到这里。结果,表面风风火火的ERP与企业最关键的运转
过程发生了断层,从这个断层衍生出来的一大堆问题成为众家ERP难解之死结。最突出的一个:企业生产调度是要对企业最底层的生产资源——人员、设备、场地等,按照它们的能力进行合理安排。但是上层的ERP无论干什么事情都不去考虑这些资源和它们的能力,或者假设生产能力无限,或者按照一个人为定义的瓶颈资源进行简单四则计算。这种关键矛盾由于ERP技术瓶颈的存在而无法解决,ERP的前景可谓是不容乐观。
那么,这到底有什么难的?为什么众多的名牌ERP企业都无法提供这种基本功能?ERP技术瓶颈到底在什么地方?回答这个问题,就要从企业中直接干此工作的岗位——生产调度的职责说起。
一个企业的生产调度人员,首先是要对该企业的生产工艺流程烂熟于心,也就是了解企业到底是怎么进行生产的,包括其中每个细节,这是当一个生产调度最基本的前提条件。同样的,ERP要想干同样的事情也必须达到同样的前提条件:清楚了解企业究竟是怎样进行生产的,每个细节都不能差!这对一个人来说可能并不算难,但对于一个ERP系统来说就是一件非常困难的事情!有人称之为企业建模,这远不象建立BOM那么简单,其中涉及到的除了物料,还有工序、资源、时间、逻辑关系、技术参数、成本等等错综复杂的生产信息。不同行业不同企业的建模方式更是千差万别,这是第一个技术难点。
且不说离散生产模式的电子、汽车行业与流程生产模式的化工、制药行业在基本生产方式上的巨大区别,就算同属电子、汽车,或者同属制药、化工的不同企业,他们的生产方式在细节上仍然有很大的差别。一套ERP系统能以不变应万变统统接受这种差别吗?技术上很难!只好对每一个行业开发一个专用生产版本,这是必须的。但是行业版本到了企业里就能高枕无忧了吗?大的行业版本一般仍然无法满足行业内特定类别企业的细节差别,比如制药行业细分为制剂药原料药,生产方式差别还是很大,需再开发更细分的小类别版本。可是同类别的不同企业还有自己的生产特性,针对不同企业的二次开发就类似于把企业的生产特征逐一写到程序中。且不说对生产系统的任何改动都要投入巨大人力,软件企业很难接受频繁和复杂的二次开发要求,更不用说企业生产过程一旦发生变化软件还是很难应对!很多企业的生产流程每隔几天就会变,而软件商不可能每天都重写代码。应变方式只能是降低企业的要求——生产流程建模与实际近似、大概差不多就行了。关键是用户会不会满意?忙了半天还是用不起来,损失就太大了。所以,除了部分院校的理论研究者,目前国内ERP厂商还没有尝试迈过详细生产流程建模的这第一道门坎。
建立生产模型,让软件接受企业的详细生产过程,这的确很麻烦,但并非是无法完成的,真正的难点在于下一步:根据模型和生产请求得到详细的作业计划,也就是详细生产排程。ER
P的真正技术瓶颈就发生在这里。
详细生产排程的结果是生产作业计划,是针对每个人员每个设备的生产资源的工作计划。作业计划必须满足在生产工艺上不能有半点差错。首先,工序之间必须满足特定的逻辑关系,以及要求某些工序必须连续、同时、或者间隔进行等等,这是对作业计划最基本的要求。其次,作业计划必须满足资源能力限制,一个资源在一个时间内只能干一件事情,生产作业计划中不能有资源冲突;最后,作业计划必须满足物料供应的限制,没有原材料不能开始生产。也就是说:作业计划必须同时满足多种复杂的约束条件。TOC约束理论早已有之,只是需要比较高级的算法和数学理论,在这方面需要进行长期投入才会有所收获。因此国内理论界对此的研究还很少。
有了按照TOC理论计算出来的计划,满足企业生产工艺要求是不是就行了?很遗憾,这还是差的很远。现在我们以一个假想例子来说明。
一个ERP生产调度系统,很顺利接受了某企业的全部生产细节,并计算出了一套生产作业计划,打印成一份给所有生产资源安排工作的作业计划。现在,由一个有经验的老调度师来决断这个ERP计划系统是不是可以用的,他将如何做?
首先,他会逐一检查每个工序的时间安排,看它们之间的次序和逻辑关系是不是符合企业生
产工艺的逻辑关系要求;其次,他会观察这个计划中对每个资源的安排是不是合理,有没有一个时间干两个活这种冲突的情况发生;最后他要看在计划时间内物料能不能供应的上。这些都没有问题了,他必须承认:这个计划已经是一个可行的计划了,也就是说,照此计划一定可以完成生产任务。
但是,还有一个关键的事情,老调度师根据自己习惯的做法,也手工制定了一个作业计划,他把这两个计划一对E比,发现问题了。手工的计划可以8个小时完成全部工作,而计算机的计划需要9个小时。或者手工计划可以在800完成而计算机的计划要在900点完成。原因在于:计算机对某几个工序的顺序安排虽然可行但是不合理,而老调度师根据长期经验早已清楚此时安排工序应该哪个先、哪个后、哪些并行比较好,结果可以得到更短时间完成的计划。这是一种优化安排,而计算机没有到这种安排方法,所以计算机给出的是一个可行的,但是不好的计划!理想中计算机应自动计算出一个比手工计划更好更优化的排产方案结果,指导人如何工作。这样的软件才能体现出企业资源计划的威力。否则,不能满足最优化排程的ERP在企业生产中还是无法代替手工。
这隔例子凸现出了一个世界性的关键技术瓶颈:一个生产过程可能有无穷多种可行的安排方式,但是必须从其中出一个最优的计划,即使不能达到最优,起码要比人的手工计划
更优,这才是一套可用的生产排程软件,否则企业还是用不起来。
可行计划的难度已经很大,出优化计划的难度更大。不仅要处理错综复杂的约束条件,还要从几乎无穷多种满足约束的可行方案中到优化排程方案。怎样才能到这种优化的计划?这是ERP系统共同面对的真正瓶颈问题,是世界性的技术难题。其中的关键在于算法,算法的基础是数学模型,特别是高级图论、离散数学与线性代数中的矢量矩阵技术。对此,国外已经作出了很多年的努力,其研究成果已形成了多个‘APS先进生产排程产品,发展出了几十种先进生产排程算法,比较常用的如:启发式图搜索法、禁忌搜索法、神经网络优化、遗传算法等,这些算法各有优劣,可用在不同场合。目前不同的新的算法仍正在蓬勃发展中。
用一句话来形容APS的主要功能:可以自动给出满足多种约束条件、手工排程无法到的、优化的排产方案。其实关键就是可行优化这两个概念。这个说起来很简单的功能意义十分重大,主要体现在它可以给传统ERP带来以下几个关键的变化:
1 对企业来说,在不增加生产资源的情况下,通过最大限度发挥当前资源能力的方式实现了提高企业生产能力的目标。
2 APS排程的结果给出了精确的物料使用和产出的时间、品种、数量信息,用这些信息可
以把很多相关企业或者分厂、车间联合在一起组成一个‘SC M供应链系统,最大限度减少每个企业的库存量。
3 APS可以用来做为生产决策的依据,它的排程计算结果不光可以作为生产计划,还可以通过不断what if试算的方式为企业提供生产决策依据。
4 根据自动生成的作业计划还可以自动生成质检、成本、库存、采购、设备维护、销售、运输等计划。带动企业各个不同管理模块围绕生产运转,改进这些模块的运转方式,大大提高这些模块的运转效率,提升企业整体管理水平。
但是,APS系统的开发难度很大,需要融合最前沿数学理论和最先进管理理论,专业人才很少,投资见效很慢,在国外的价格非常昂贵。即使是世界性大ERP公司也很少独立投入力量研发,都是采购外插件直接引入相应功能。国内对这方面的研究除了个别公司外,基本停留在大学院校的实验室中。
再进一步,如果已经解决了优化排程问题,那么对APS来说有什么技术瓶颈呢?
APS第一个最大的技术瓶颈就是它的运算时间问题。因为企业生产过程中经常会有一些突发事件,相当于临时改变了排产的初始条件,需要APS进行动态处理。APS系统能它的计算时间是不是能赶上变化的时间,这是一个关键。如果APS按照新条件重排计划的时间是10分钟,
它大概只能处理30分钟以上的临时变动,而无法处理30分钟以下的临时变动。动态处理对计算时间的要求引发算法的不断优化,以及发展并行计算技术,这也是国外APS系统的主要技术发展方向。
APS的第二个技术瓶颈就是如何不断提升次优解的优化程度。如果不能得到最优解,那么需要到一个尽可能接近最优的次优解。不同APS软件的算法不同,次优解的优化程度也不同,直接体现了其核心技术的水平高低。所以拿不同APS软件对相同问题进行处理,对比他们解答的优化程度和计算时间,很容易比出高下。不断接近最优,这将是APS类软件始终不变的追求。
ERPAPS的结合是ERP未来发展的必然方向。与当前简单的BOMMRP运算和进销存财务功能相比,APS占据了ERP的核心功能,有极深的技术含量,更是未来SCM系统的基础功能。拥有这种核心技术的ERP公司必然在市场竞争中占有极大优势。目前国外企业早已经是磨刀霍霍,未来数年内,美国、德国、日本、台湾软件公司开发的结合了APS核心功能的ERP软件就有可能以低廉价格进入国内市场,那时国内ERP软件公司将难有还手之力。
由于生产排程技术瓶颈的存在,中国ERP软件行业已经远远落后,除了唯一一家专业开发APS系统的北京东方小吉星公司以外,绝大多数企业目前仍然停留在对BOM的低层次的完善
和对进销存财务模块低水平重复开发上。由于一直拿不出足够的技术储备向瓶颈发起冲击,因此不重视基础技术储备的工作,甚至对目前状况视而不见;由于不重视基础技术的储备,所以更加无法解决瓶颈问题。目前这个恶性循环还在继续之中。从用友向台湾汉康大价钱买技术的挫折,以及神州数码引入鼎新生产模块的尴尬合作,国内ERP企业对此的无奈状态可见一斑。按照旧的条件制定计划也肯定能按照新的条件制定新计划。但是,
ERP的真正技术瓶颈——详细生产排程
ERP应该以生产为核心,这点是业界公认的。但如何以生产为核心?却极少有详细的论述。根本原因在于详细生产排程这个技术瓶颈。

详细的生产排程也可以说成是生产作业计划,可谓关系重大。企业制定生产计划的过程一般分成两部分,首先是生成主生产计划,其次是根据主生产计划生成生产作业计划。要得到主生产计划一般是从订单,部分企业是从市场预测,出一个生产数量,基本是管理者在进行决策,人的因素起绝对作用。这个过程中会有一些行业或者企业的特别计算方法,需经过一些四则运算式的统计分析,ERP软件要做二次开发,但基本不存在技术难题。


但是,光有主生产计划是远远不够的。一个简单的主生产计划的生产要求,要把它自动分解为复杂、具体的生产作业过程,这就是详细生产排程,这才是ERP系统中最关键的一个环节,是ERP系统真正的核心功能。只有从复杂、具体、详细的生产作业计划中,才能体现出‘ERP企业资源计划中的‘R——资源的存在;也只有从这个详细生产作业计划的可行性优化性上,才能体现出‘P——计划的价值。有了资源,有了计划,才是真正的ERP系统。

一般说,生产作业计划越详细,它给出的信息越丰富、越有价值,相应计算起来也就越困难。生产作业计划越粗略,越接近主生产计划,信息越少、价值就越低。企业总是希望自动得到尽可能详细的作业计划。但是ERP在这方面遇到了真正的技术瓶颈。就我们目前所见,几乎全部的ERP生产管理都是从四则运算的主生产计划入手,重点利用BOM解决MRP物料需求计划,之后再解决生产过程的记录和统计。恰恰在企业最需要的详细作业计划方面最薄弱、最无所作为。

如想证明一下这个现状,去考察一下上了ERP的企业,会发现一个有趣的现象——该企业无论ERP软件搞得如何如火如荼,似乎都与生产调度人员无关。车间里或者生产线上的生产作业计划、生产过程的调度和管理仍然是在用最初最原始的那种老方式——多数时候是经验,有时候是感觉在起作用,加上少量的以EXCELL为工具的报表运算,虽老虽笨但是有效。ERP功能再强管得再宽似乎也管不到这里。结果,表面风风火火的ERP与企业最关键的运转过程发生了断层,从这个断层衍生出来的一大堆问题成为众家ERP难解之死结。最突出的一个:企业生产调度是要对企业最底层的生产资源——人员、设备、场地等,按照它们的能力进行合理安排。但是上层的ERP无论干什么事情都不去考虑这些资源和它们的能力,或者假设生产能力无限,或者按照一个人为定义的瓶颈资源进行简单四则计算。这种关键矛盾由于ERP技术瓶颈的存在而无法解决,ERP的前景可谓是不容乐观。

那么,这到底有什么难的?为什么众多的名牌ERP企业都无法提供这种基本功能?ERP技术瓶颈到底在什么地方?回答这个问题,就要从企业中直接干此工作的岗位——生产调度的职责说起。

一个企业的生产调度人员,首先是要对该企业的生产工艺流程烂熟于心,也就是了解企业到底是怎么进行生产的,包括其中每个细节,这是当一个生产调度最基本的前提条件。同样的,ERP要想干同样的事情也必须达到同样的前提条件:清楚了解企业究竟是怎样进行生产的,每个细节都不能差!这对一个人来说可能并不算难,但对于一个ERP系统来说就是一件非常困难的事情!有人称之为企业建模,这远不象建立BOM那么简单,其中涉及到的除了物料,还有工序、资源、时间、逻辑关系、技术参数、成本等等错综复杂的生产信息。不同行业不同企业的建模方式更是千差万别,这是第一个技术难点。

且不说离散生产模式的电子、汽车行业与流程生产模式的化工、制药行业在基本生产方式上的巨大区别,就算同属电子、汽车,或者同属制药、化工的不同企业,他们的生产方式在细节上仍然有很大的差别。一套ERP系统能以不变应万变统统接受这种差别吗?技术上很难!只好对每一个行业开发一个专用生产版本,这是必须的。但是行业版本到了企业里就能高枕无忧了吗?大的行业版本一般仍然无法满足行业内特定类别企业的细节差别,比如制药行业细分为制剂药原料药,生产方式差别还是很大,需再开发更细分的小类别版本。可是同类别的不同企业还有自己的生产特性,针对不同企业的二次开发就类似于把企业的生产特征
逐一写到程序中。且不说对生产系统的任何改动都要投入巨大人力,软件企业很难接受频繁和复杂的二次开发要求,更不用说企业生产过程一旦发生变化软件还是很难应对!很多企业的生产流程每隔几天就会变,而软件商不可能每天都重写代码。应变方式只能是降低企业的要求——生产流程建模与实际近似、大概差不多就行了。关键是用户会不会满意?忙了半天还是用不起来,损失就太大了。所以,除了部分院校的理论研究者,目前国内ERP厂商还没有尝试迈过详细生产流程建模的这第一道门坎。

建立生产模型,让软件接受企业的详细生产过程,这的确很麻烦,但并非是无法完成的,真正的难点在于下一步:根据模型和生产请求得到详细的作业计划,也就是详细生产排程。ERP的真正技术瓶颈就发生在这里。

详细生产排程的结果是生产作业计划,是针对每个人员每个设备的生产资源的工作计划。作业计划必须满足在生产工艺上不能有半点差错。首先,工序之间必须满足特定的逻辑关系,以及要求某些工序必须连续、同时、或者间隔进行等等,这是对作业计划最基本的要求。其次,作业计划必须满足资源能力限制,一个资源在一个时间内只能干一件事情,生产
作业计划中不能有资源冲突;最后,作业计划必须满足物料供应的限制,没有原材料不能开始生产。也就是说:作业计划必须同时满足多种复杂的约束条件。TOC约束理论早已有之,只是需要比较高级的算法和数学理论,在这方面需要进行长期投入才会有所收获。因此国内理论界对此的研究还很少。

有了按照TOC理论计算出来的计划,满足企业生产工艺要求是不是就行了?很遗憾,这还是差的很远。现在我们以一个假想例子来说明。

一个ERP生产调度系统,很顺利接受了某企业的全部生产细节,并计算出了一套生产作业计划,打印成一份给所有生产资源安排工作的作业计划。现在,由一个有经验的老调度师来决断这个ERP计划系统是不是可以用的,他将如何做?

首先,他会逐一检查每个工序的时间安排,看它们之间的次序和逻辑关系是不是符合企业生产工艺的逻辑关系要求;其次,他会观察这个计划中对每个资源的安排是不是合理,有没有一个时间干两个活这种冲突的情况发生;最后他要看在计划时间内物料能不能供应的上。这
些都没有问题了,他必须承认:这个计划已经是一个可行的计划了,也就是说,照此计划一定可以完成生产任务。

但是,还有一个关键的事情,老调度师根据自己习惯的做法,也手工制定了一个作业计划,他把这两个计划一对比,发现问题了。手工的计划可以8个小时完成全部工作,而计算机的计划需要9个小时。或者手工计划可以在800完成而计算机的计划要在900点完成。原因在于:计算机对某几个工序的顺序安排虽然可行但是不合理,而老调度师根据长期经验早已清楚此时安排工序应该哪个先、哪个后、哪些并行比较好,结果可以得到更短时间完成的计划。这是一种优化安排,而计算机没有到这种安排方法,所以计算机给出的是一个可行的,但是不好的计划!理想中计算机应自动计算出一个比手工计划更好更优化的排产方案结果,指导人如何工作。这样的软件才能体现出企业资源计划的威力。否则,不能满足最优化排程的ERP在企业生产中还是无法代替手工。

这隔例子凸现出了一个世界性的关键技术瓶颈:一个生产过程可能有无穷多种可行的安排方式,但是必须从其中出一个最优的计划,即使不能达到最优,起码要比人的手工计划
更优,这才是一套可用的生产排程软件,否则企业还是用不起来。

可行计划的难度已经很大,出优化计划的难度更大。不仅要处理错综复杂的约束条件,还要从几乎无穷多种满足约束的可行方案中到优化排程方案。怎样才能到这种优化的计划?这是ERP系统共同面对的真正瓶颈问题,是世界性的技术难题。其中的关键在于算法,算法的基础是数学模型,特别是高级图论、离散数学与线性代数中的矢量矩阵技术。对此,国外已经作出了很多年的努力,其研究成果已形成了多个‘APS先进生产排程产品,发展出了几十种先进生产排程算法,比较常用的如:启发式图搜索法、禁忌搜索法、神经网络优化、遗传算法等,这些算法各有优劣,可用在不同场合。目前不同的新的算法仍正在蓬勃发展中。

用一句话来形容APS的主要功能:可以自动给出满足多种约束条件、手工排程无法到的、优化的排产方案。其实关键就是可行优化这两个概念。这个说起来很简单的功能意义十分重大,主要体现在它可以给传统ERP带来以下几个关键的变化:
1 对企业来说,在不增加生产资源的情况下,通过最大限度发挥当前资源能力的方式实现
了提高企业生产能力的目标。
2 APS排程的结果给出了精确的物料使用和产出的时间、品种、数量信息,用这些信息可以把很多相关企业或者分厂、车间联合在一起组成一个‘SCM供应链系统,最大限度减少每个企业的库存量。
3 APS可以用来做为生产决策的依据,它的排程计算结果不光可以作为生产计划,还可以通过不断what if试算的方式为企业提供生产决策依据。
4 根据自动生成的作业计划还可以自动生成质检、成本、库存、采购、设备维护、销售、运输等计划。带动企业各个不同管理模块围绕生产运转,改进这些模块的运转方式,大大提高这些模块的运转效率,提升企业整体管理水平。

但是,APS系统的开发难度很大,需要融合最前沿数学理论和最先进管理理论,专业人才很少,投资见效很慢,在国外的价格非常昂贵。即使是世界性大ERP公司也很少独立投入力量研发,都是采购外插件直接引入相应功能。国内对这方面的研究除了个别公司外,基本停留在大学院校的实验室中。

再进一步,如果已经解决了优化排程问题,那么对APS来说有什么技术瓶颈呢?

APS第一个最大的技术瓶颈就是它的运算时间问题。因为企业生产过程中经常会有一些突发事件,相当于临时改变了排产的初始条件,需要APS进行动态处理。APS系统能按照旧的条件制定计划也肯定能按照新的条件制定新计划。但是,它的计算时间是不是能赶上变化的时间,这是一个关键。如果APS按照新条件重排计划的时间是10分钟,它大概只能处理30分钟以上的临时变动,而无法处理30分钟以下的临时变动。动态处理对计算时间的要求引发算法的不断优化,以及发展并行计算技术,这也是国外APS系统的主要技术发展方向。

APS的第二个技术瓶颈就是如何不断提升次优解的优化程度。如果不能得到最优解,那么需要到一个尽可能接近最优的次优解。不同APS软件的算法不同,次优解的优化程度也不同,直接体现了其核心技术的水平高低。所以拿不同APS软件对相同问题进行处理,对比他们解答的优化程度和计算时间,很容易比出高下。不断接近最优,这将是APS类软件始终不变的追求。

ERPAPS的结合是ERP未来发展的必然方向。与当前简单的BOMMRP运算和进销存财务功能相比,APS占据了ERP的核心功能,有极深的技术含量,更是未来SCM系统的基础功能。拥有这种核心技术的ERP公司必然在市场竞争中占有极大优势。目前国外企业早已经是磨刀霍霍,未来数年内,美国、德国、日本、台湾软件公司开发的结合了APS核心功能的ERP软件就有可能以低廉价格进入国内市场,那时国内ERP软件公司将难有还手之力。

由于生产排程技术瓶颈的存在,中国ERP软件行业已经远远落后,除了唯一一家专业开发APS系统的北京东方小吉星公司以外,绝大多数企业目前仍然停留在对BOM的低层次的完善和对进销存财务模块低水平重复开发上。由于一直拿不出足够的技术储备向瓶颈发起冲击,因此不重视基础技术储备的工作,甚至对目前状况视而不见;由于不重视基础技术的储备,所以更加无法解决瓶颈问题。目前这个恶性循环还在继续之中。从用友向台湾汉康大价钱买技术的挫折,以及神州数码引入鼎新生产模块的尴尬合作,国内ERP企业对此的无奈状态可见一斑。
产品介绍>>企业组织资源
 
企业组织资源主要分为10个部分:

    1部门职员信息
    2权限管理
    3生产设备信息
    4标准资源
    5标准作业
    6工作中心
    7工作制度
    8物料来源定义
    9产品BOM管理
    10产品工艺路线
1:部门职员信息

    1.1部门信息
    本模块可输入当前企业实体的部门结构信息。
    1.2职员信息
    职员信息输入当前企业实体的全体职员基本档案。
    1.3职员信息(树状)
    按照部门树结构分别录入职员输入信息。

    1.4部门岗位信息
    录入部门的岗位信息。
    1.5职员证照图片
    录入职员的各种照片信息、证件照片、文凭照片等。

    1.6职员履历记录
    录入职员的履历信息,每段履历包括履历类型(名称)、开始时间、结束时间(可为空)、履历内容描述信息。

    1.7职员社会关系
    录入职员的各种社会关系。
2:权限管理

    2.1岗位权限管理
    该界面维护本企业实体的岗位权限。

    2.2用户权限管理
    该界面为职员直接授权限或者授予岗位从而间接获得岗位权限。

    2.3权限代理授权
    代理权限是当前用户将自己的权限在指定的一段日期内全部授予代理人。主要用于用户在出差、休假等其间是管理系统的权限能够正常运转。
3:生产设备信息

    生产设备信息界面对生产设备档案进行维护。生产设备基础档案是【设备维修用料单】中的“维修设备”参照来源。该档案将是管理系统中后续版本的设备管理基础档案。
4:标准资源

    标准资源档案,用户可以建立标准资源的档案,作为工作中心输出作业的资源清单来源参照。资源的定义方式很广泛,如人工工时、设备工时、能源物资等,都可以定义为资源。原则是工作中心消耗资源,输出作业。而产品的工序则消耗作业,作业量乘以作业成本单价即为工序成本。产品累计所有的工序作业消耗则为该产品的实际最终成本。
5:标准作业

    标准作业档案,作为工作中心输出作业的来源参照。相同的作业名称和作业编号可能有很多个工作中心提供,因而管理系统把作业抽象出来作为一个独立档案管理。
6:工作中心

    6.1工作中心
    工作中心是隶属于部门的责任制作业执行单位。其基本的特点是消耗资源、输出作业,产品流经工作中心后消耗其输出的作业,并产生成本。每个末级部门下面可以定义若单个下属工作中心。

    6.2作业班组
    作业班组隶属于工作中心,属于作业的最小直接执行团体。每个工作中心可定义若干下属作业班组。

    6.3输出作业
    为工作中心建立其输出的作业,每个工作中心可定义若干种其输出作业。可用于定义【产品工艺路线】的参照来源。工作中心输出的作业参照来源于【标准作业档案】,选择标准作业档案中的作业编号和作业名称。当标准作业档案中的作业编号或作业名称变动后,取其做为参照来源的工作中心输出作业也随之改变。

    6.4委外作业
    委外作业外协供应商提供的一类作业。该界面为供应商定义其输出的外协工序作业,该作业同样可用于定义【产品工艺路线】的参照来源。
录入界面各项解释参见【输出作业】

    6.5作业资源清单
    作业资源清单是【工作中心】输出单位作业所需消耗的资源清单。

    6.6作业质检项目
    作业质检项目是工作中心输出作业所需质量检验条款内容。
7:工作制度

    7.1工厂日历
    工厂日历也称为生产日历,说明企业各部门、车间或工作中心可以以及不可以执行生产任务的日期。一套工厂日历需要设置生产班时设置、工作日设置、节假日设置、加班日设置。管理系统中可以为各个工作中心、外协企业预先设置多套不同的工厂日历。生产计划排程时将按照各个工作中心自身的工厂日历进行排程。

    7.2生产班时设置
    为工厂日历设置日工作时间段。进入该模块时系统提示选择工厂日历,进入模块后可为工厂日历设定工作时间段。如90011301230500,或者多班轮班制。
    7.3工作日设置
    设定一周七中的工作日。从周一至周日需的工作日。当工作中心选择工厂日历后,按照生产任务的生产日将依据其星期名称上班与否而决定是否排程。

    7.4节假日设置
    录入当前工厂日历的具体节假日。如每年的101号,51号,春节,元旦等具体日期。生产排程程序将跳过这些具体日期。

    7.5加班日设置
    录入当前工厂日历的具体加班日。加班日应当是非工作日或者是节假日。生产排程程序遇到非工作日或者节假日时,将继续查询是否该日期是加班日,如果是则仍然按照正常工作日排程产任务,如果不是则跳过该日期。
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8:物料来源定义
   
    物料来源重定义是在相对于当前企业实体中重新定义某些物料的来源方式。在【零件信息档案】中,每种物料都必须选择一种来源方式:1. 外购;2. 自制;2. 虚拟件;4. 外协。由于管理系统支持多企业实体再统一系统中共享物料编码档案,而由于企业特殊协作关系,某些物料对某企业实体是一种物料来源方式,如“自制”,而对另外的企业实体可能是“外协”或者“外购”。因此,物料来源重定义允许对同一种在不同的企业实体中定义为不同的来源方式,它将要影响【物料需求计划】的计算、【生产加工单】的下达、以及【生产领料单】分解结果等。
9:产品BOM管理

    9.1BOM维护
    产品物料清单(Bill of Material, BOM)是最重要的基础档案信息,是生产管理、计划
管理、技术管理的重要基础数据。管理系统提供产品BOM的多版本管理,并实现企业实体独
立维护各自BOM信息。
    9.2:批量替换BOM明细
    BOM维护的一种快捷功能,批量修改BOM,将所有BOM明细中的零件A替换为零件B,如
A或者B有多BOM版本,则还要求选择替换的BOM号。
10:产品工艺路线

    本管理系统的工艺路线是说明零部件加工或成品装配过程的步骤、步骤内容,以及步骤间逻辑关系的一种定量化描述档案。每一个产品BOM版本可以建立一套完整的工艺路线,描述该BOM版本的直接零件/原料生产加工成BOM版本目标产品的一些列步骤。航大管信的BOM包含了如下项目:

    1:产品信息:源于产品BOM信息。
    2:工艺路线版本号: 工艺路线的版本标识信息。
    3:工艺路线生效时间:工艺路线的生效时间。
    4:工艺工时:工序步骤的关键路径的累计工时。
    5:排序号:工序作业的显示顺序号,并非执行顺序号。
    6:作业代码、作业名称:选自于【工作中心】的【输入作业】,数据最终源自【标准作业档案】。
    7:设置:是否将当前行的工序作业设置最未。
    8:紧后作业:为当前工序指定一条后续工序作业,即该工序完工后的下一道工序是什么。
    9:作业量:该工序作业所消耗的作业量。
    10:计量单位:作业量计量单位,来自【工作中心】的【输入作业】。
    11:批次作业耗时:某些工作中心的作业输出往往是按批量执行的,如一批切割10件、一批加热处理20件等等。该时间为一批次的加工时间,而非单件加工时间。
    12:时间单位:批次加工时间的计量单位。可以有三种选择:小时、分钟、秒。
    13:提前小时:提前小时为当前工序作业在工艺路线中的相对最迟提前小时。单位统一为小时
    14:工作中心编号、名称:来源自【工作中心】档案,当增加工序作业项时,由参照选择【工作中心】的【输入作业】带出显示。
    15:单位类型:表示工作中心是工作中心还是外协单位。因为工艺路线中的一些工序作业可以有外协厂商完成。
    16:作业成本单价:该工序作业的计划成本单价。由【工作中心】的【输入作业】所消耗的资源清单自动计算出带出。
    17:质检方式:工序的质检方式名称。
    18:质检列表:工序的质检项目。默认为【工作中心】的【输入作业】的【质检项目】,用户可在此处修改定制质检项目。
    19:作业内容:作业的描述性内容,该段文字将出现在作业派工单中。