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如果您没有看过图文《企业信息化—APS系统(3)选型评估实战 J 产品》那就完整阅读本图文就好;如果已阅读过,那您就直接跳跃阅读评估项,对应的APS产品方给出的需求评估即可。因为评估项,以及评估项的诠释,与上一篇是一样的,复制过来是为了方便阅读的完整性,避免切换。
序言:企业应该如何看待APS排程的指导意义
在目前笔者了解的APS排程软件中,如果应用的客户群体为节拍不固定的离散制造企业,特别是按订单定制、单件、少量生产、ETO模式企业(详细可参考《点击阅读 中小企业信息化(五)企业必须正确评估的关键要素(业务模式/生产类型)》),APS排程主要是用来参考执行的,而不是完全按结果执行。
通过长时间的与各APS软件厂家沟通、评估,认为计划偏离3天都是很好的情况了,个人以为这个说法还是很客观,因为APS的运维存在太多的不确定因素:
排程所需要的加工时间、准备时间、排队时间、检验时间、工序流转时间企业能否准确标准化
排程所需时间要素在执行上,如何能保证按标准执行,误差不大
很多工厂并不能实现操作者在工位上及时报工,以释放其产能占用,而是在车间现场放置专门岗位用来给操作者汇报,某咱程度上来说,这里也存在产能效率问题,再比如检验产能是否充足
原材料是否能及时供应到位
操作者辅助、闲暇放松、抽烟时间等
软件供应商还会以计划排程到分钟利诱,其实这只是数学问题(没有难度),企业能否适配,那是企业自己的问题,与软件商无关。
相信不同企业,都会有各自的影响因素。所以企业在考虑上APS之前,要先看看自身的业务标准化、数字化情况来决策。而不是企业平常也没有办法推动这些工作,而借着项目的名义,来推动这些基础工作,这样注定不会一个好的结果。
实战(2)在金蝶K3 Cloud基础上构建的APS需求匹配评估,即Z产品
不同企业的管理文化、业务模式、管理需求不同,所以以下需求评估分解项并不一定能满足所有企业类型需求,但企业可以依据此思路,增加、或调整即可。评估项格式说明如下:
序号首行(蓝色底色)为企业评估需求项
后面内容是针对评估项的说明,供读者理解用
匹配:为J软件供方对此需求项的匹配评估结果
1、与 ERP 接口:生产订单。APS与Mes或ERP的接口,主要是生产订单和工序流转单(下同),以及相关的基础数据,如:工作中心、操作者资源、工厂日历等。
如果没有接口的话,就需要在ERP和APS系统之间重复维护对应的数据,造成数据孤岛。
匹配:使用双向WebAPI接口实现的无缝集成,APS下达自动生成生产订单、委外订单、采购申请。
图:参考文末视频
2、与ERP接口:工序流转单。同1
匹配:使用双向WebAPI接口实现的无缝集成,APS下达自动生成生产订单的同时,自动生成工序计划、用料清单。
图:参考文末视频
3、任务分配到操作者。不同类型的企业,车间加工的主资源有可能是机床,也有可能是操作者。
比如自动化程度比较高自动机床的场景,操作者只是负责值守、看机台,这时设备就是主资源;普通车床、铣床、磨床等加工,完全依赖操作者技能,这时操作者就是主资源,而APS排程的任务是分配给主资源。
匹配:APS排程到设备,但是不排到具体操作者,可以与金蝶云星空的MES结合,在触摸屏上进行派工、汇报。
图:参考文末视频
4、任务分配到设备。同3
匹配:APS排程到设备,对应K/3Cloud工序的排程资源。
图:参考文末视频
5、排程所需工序的时间参数。工序加工时间节拍的要素构成,不同企业考虑的重点会有差异,比如:准备时间、编程时间、加工时间、检验时间、排队时间、序间流转时间等,所以系统应该能支持不同企业需求的需求定制。
匹配:准备时间、加工时间、加工批量、拆卸时间、等待时间、转移时间、转运方式、转运批量、使用资源数(与资源总数结合使用)、难度系数等,如下图:
6、排程算法:正排。正排是指定工单任务的开始时间,根据工序时间节拍,推出当序的计划完成时间,以及下一序的计划开始时间和计划完成时间,以此类推,直到完成整个生产订单计划排程。
首序的计划开始时间就是该生产订单的计划开始时间;末序的计划完成时间就是该生产订单的计划完成时间。
正排的计划完成时间并不一定能满足客户的工期要求,但企业的计划资源安排更加有序,产能压力小。正排同一BOM层级的生产订单计划开始时间相同,计划完成时间有可能各不相同,突发异常(如废品)有可能时间充足。
匹配:支持
图:参考文末视频
7、排程算法:倒排。倒排一般应用在客户要求工期确定的场景,先确定关键工艺路径末序的计划完成时间,再根据工序时间节拍推算出计划开始时间,依次类推直到推算出首序的计划开始时间。
倒排如果出现废品,有可能影响工期。倒排的计划开始时间推算结果有可能是历史时间,这时就是产能不足,解决办法是:
调整工厂日历再排,这可能造成非瓶颈工序的压力,而多工厂日历的维护,变量太大,不好把握
不考虑产能排程,只要产能控制适当,通过操作者加班解决超出部分,建议这种方案
申请工期延后
扩大瓶颈资源产能,最佳产能状态是管状,不出现各种漏斗
匹配:支持,实现方式与传统模式不同,我们采用的是先倒排获取最佳开始时间再正排。
图:参考文末视频
8、排程算法:JIT排(即瓶颈工序两边排)。
这种排程方法是依据TOC的DBR原则,以瓶颈工序为排程的计划时间基准工序,基准工序后面的工序正排,基准工序的前序倒排。
这种方案看似合理,但是却没有消除工序资源的瓶颈问题,而车间计划执行管理的最重要的工作内容之一,就是消除产能的瓶颈。
匹配:支持,实现方式与传统模式不同,我们采用的是先倒排获取最佳开始时间再正排。
图:参考文末视频
9、生产订单树形BOM排程。整机产品A因为有零部件的父子装配关系,即父项的计划开始时间,应该是其下一层级(A1)子零部件计划完成时间,而A1层级所有部件(组件)的计划开始时间,应该是其对应下一层级(A2)子零部件的计划完成时间,依次类推。
对于装配类生产的计划,只有按此层级排才更合理,而这种层级,基本上遵循ERP BOM关系(如果ERP BOM 有跳层等特殊设置话就不一样了)。所以,装配业务比较多,敏感的业务,需要考虑本项需求。
但是,并不一定所有ERP系统生成的生产订单都能支持树形层次的生产订单结构。
匹配:支持物料约束排程,父项物料的可开工时间=Max(下层物料的计划可用时间)如下2图:
10、模拟预排程。模拟排程可以实现预排程,实现生产计划的预览。此项需求并不一定适配所有企业需求,也不一定是必须功能,因为排程结果不合理还可以取消从来。
匹配:支持模拟预排程。如下图:
11、瓶颈工序、或资源分析。可以参考【18】,系统会集成部分标准与产能相关的报表,方便随时查询。
匹配: 支持瓶颈资源预测,支持资源负荷分析,系统运算结束后自动评估出瓶颈(负荷率高的资源)如下图:
资源负荷分析
12、ATP物料约束,与ERP采购交期集成考虑排程。加工半成品零件所需要的原材料供给是否及时供给,直接决定对应工单是否能按计划开始加工,如果不能及时供给,工单排程的计划开始时间,就要考虑原材料是否能在计划开始时间内供给,如果不能,计划开始时间就要考虑原材料的可供给时间。
这听起来是一个非常美妙的想法,但企业要考虑能匹配的实际业务场景太多,比如合并采购、分期到货、合并生产订单等等场景,直接影响能否实现。
匹配:排程分三步:
1、MPS/MRP依据BOM自上而下计算得到生产委外采购计划(采购计划是以采购提前期计算的);
2、修改确认采购交期;
3、APS运算,基于BOM子项中最晚可用时间,逐级自下而上计算上层计划
图:参考文末视频
13、生产异常处理,如请假、设备故障等。这些场景在日常生产活动中是不可缺少的,通过设置主资源是否可以,以避免在此期间给主资源分配任务。
匹配:在资源对应的工作日历中调整工作时间及班次,如下图:
14、插单处理。此需求与【15】类似,如果插单后,已排程好的计划顺延刚性调整,可能造成计划执行的不确定因素增多,如:任务是否已经开工;父、子项开工、完工时间是否能衔接等。
所以一般来说,插单不建议调整已排单据,而是通过调整工厂日历、或车间主动加班来解决。
一种调整工厂日历的解决思路,工厂可以预先定义几种产能日历,如下几种(此方案非软件的解决方案):
标准产能:每天8小时工作时间(中午1小时不考虑,下同)
中限产能:每天10小时工作时间
上限产能:每天11小时产能
对于一般非紧急订单可以选择标准、或中限产能,而上限产能用于应对插单。
匹配:基于订单优先级的排程方式,修改优先级即可实现插单处理,通过排程模拟,可以不修改当前计划的情况下分析排程影响
图:参考文末视频
15、不考虑有限产能的人工调整计划。有限产能与产能不足就是相伴相生的矛盾体,不接受工期就意味着放弃订单,利益损失。这时候企业能通过加班解决的一般都不会放弃。这时有限产能排程就成了羁绊,就需要直接硬性制定计划,车间可以通过大干(100天)的方式来解决,而不是调整工厂日历,这个需求也就是满足此场景。
匹配:人工可以调整计划,系统基于计划开始时间,及工艺路线,不考虑产能占用情况下正排计划。
图:参考文末视频
16、工厂日历是否支持按分厂、或工段/班组、个人制定。理论上,每个工厂、工段、工作中心、甚至是每个人都可以有自己的工厂日历,以满足个性化的产能评估需求。
但是如果工厂日历多了,对工厂日历的调整,以及对调整结果的预期可能让你无法想象,这其实是一个比较复杂的过程。
个人认为还是以工厂为单位,使用一个工厂日历更好一些。这样维护简单,调整可控;缺点因瓶颈工序产能不足,工厂日历调整会给其他非瓶颈工作中心带来压力。
这种情况不建议调整工厂日历,而是由瓶颈工序自主调整,加班以扩大产能来解决。当然这种方案并不十分适合工序上下游节拍固定,关联性强的业务场景。
匹配:支持按分厂、车间、班制、设备级别的工作日历定义
17、排程过程中的人工策略干预。在实际排程过程中,会有一些类似【25】的一些例情况,如何方便快捷处理,企业应该认真考虑。即系统支持通过某些手段,来影响系统排程的结果,特别是主资源的分配方面,如:
同一企业组织内部内协时,如何指定主资源、以及排程的时间,我们把这分别称为R(资源)策略、T(时间)策略
符合某些条件组合,如:材质、零件名称、图号、销售订单号、特定工序等的工序工单,只能由某主资源加工
匹配:排程过程的人工干预方式:
1、修改各种运算参数,例如考虑加班系数等
2、人工可以对部分计划做修改确认,系统会自动将确认计划做产能预留
图:参考文末视频
18、自定义产能相关报表。自定义产能、瓶颈类报表,这对企业来说是不可缺少的优化手段,随着优化、需求的升级,自定义报表是必须功能。
匹配:车间/设备负荷图
图:参考文末视频
19、APS系统是否支持定制(非二开)。不同业务操作窗体,对应表单有不同的属性。不同企业也有不同的个性化需求,所以需要软件要具有一定的定制能力(增加、减少属性),以更符合企业需求。
匹配:重点客户可以开放业务源码,需要签订源码保护协议
图:参考文末视频
20、APS系统是否支持二开接口,主要考虑与其它系统集成。企业在不断发展,管理需求也会在发展的过程中不断迭代升级,这时就需要APS要支持一定的二次开发接口能力,否则就是APS系统实施完成后,一成不变,这不是企业所希望的。
匹配:APS支持二开,我们已经实现与K/3Cloud7.X的完整集成,不需要额外做开发
图:参考文末视频
21、APS与其它MES集成支持。如果企业已有MES系统,或已考虑MES系统的情况下,应该考虑此需求。因为APS系统的实质就是一个计划业务计算器,根据规则计算出工序、生产订单的计划开始时间、计划结束时间,并把计算结果反写给MES系统、或ERP系统对应的生产订单、工序计划单上。
而这些计划在生产车间执行过程中,对于已完成的工单,需要及时汇报,以在系统中释放主资源产能占用的状态,而这部分功能虽然部分APS系统也有此功能,但如果企业以MES、或ERP系统为主的话,还是要在主系统中更新,这至少可以减少MES系统与APS系统之间的接口开发工作量,APS完成排程任务就好。
匹配:有标准的WebAPI接口,与宁波一个MES做过集成,主要是工序汇报、生产入库等接口的集成
图:参考文末视频
22、排程过程可以查看图纸,确定难易度,以及任务分配是否合理。这个需求其实是PDM系统、MES系统关于工程(生产)图纸部分与APS集成的需求,用以实现在APS排程过程中浏览与生产订单对应的图纸览,以确定加工的复杂度,确认分配任务分配是否合理的业务场景。这个集成的难度比较大,企业要根据企业自身信息化情况确定需求。
匹配:APS不支持图纸查看,一般情况下计划用不到图纸,如果有需要,可以将其他系统例如PLM中的图纸URL链接放到计划数据上,点击链接查看图纸
图:参考文末视频
23、工单最长工期的计划完成日期与最小工期计划完成时间可以在排程过程中定义规则,避免二者计划完成时间差异太大。对于复杂度高,加工工时周期长的零件,计划完成时间会比较长;而一些结构相对简单的零件,计划完成时间会比较短,如果他们在同一层级(或不同层级)就会造成:
不急的小零件先加工,造成不必要的产能提前占用(是否符合TOC以后再再专题讨论)
如果时间过长,造成库存积压,管理成本增加
正排计划开始时间相同,但结束时间差异过大;或倒排结束时间相开,而开工时间差异过大
有此业务场景需求的企业,需要适当考虑。
匹配:未明确
图:参考文末视频
24、是否支持ERP的不同组织,或分厂,如1分厂主资源为人,2分厂主资源为设备。现在很多企业都是集团性质,或由不同分厂生产不同的产品,因分厂业务、或产品不同,有可能出现类似主资源不同的情况,而一般APS系统某些策略互斥、或不能同时设置,所以这点也需要企业适当关注。
匹配:支持多组织,不同组织支持排到不同细度,例如1分厂排到车间,2分厂排到设备。备注:排程资源可以是设备或人,主要看是人为主体还是设备为主体,通常是排程到设备
25、工作中心是否可以定义为群组,而任务分配到群组内的单元。常见的APS排程,是评估计划时间段内,同一工作中心内主资源,把新任务分配给同期任务最少的主资源。
但是对于一些特殊的业务场景,无法依据工作中心作为任务的比较单元,而是相同工作中心中还存在不同的分工,比如:
因操作者技能不同,不同类别如根据零件名称分,只能分配给此工作中心特定部分人加工,而这部分人没有特殊任务时,还可以加工其它任务
因设备加工能力不同,只能加工特定材料的工件
因为工作中心产能充足,公出现同一操作者属于多个工作中心的情况
根据企业场景不同,此类业务需求还有很多......
以上企业特殊需求场景,软件是否能支持,也是选择的不可缺少条件。所以在选型时,一定要到车间做好实际生产任务分配场景的调研工作。
匹配:APS实现了两种排程方式 :
1、将相同的一组设备作为一个排程资源,设置一个排程资源数,APS只排到设备组,在MES中进行具体设备分配;
2、将每一个设备作为一个排程资源,APS排到单台设备。
图:参考文末视频
26、1个操作者对应2个或以上工作中心。
匹配:APS不支持操作者排程,如果确有必要,需要开发。
图:参考文末视频
官方APS与金蝶K3 Cloud集成演示视频
不支持在线视频,请阅读原文
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06 | 企业信息化—APS系统(6)基于金蝶K3 Cloud平台的APS产品
05 | 企业信息化—APS系统(5)选型评估实战 Z 产品
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01 | 企业信息化—APS系统(1)企业为什么要引进APS系统
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