1. 有限能力排产(FCS)
有限能力排产(FiniteCapacityScheduling,FCS)或称有限/顷排计划(finiteforward scheduUng)是考虑在能力限制的条件下排负荷(finite loading),它假定能力是不能调整的。通常适用于某种单一的工作中心或较难调整的能力单元,如装配线、生产线、柔性制造单元或成组单元,或某种价格昂贵的机床、某种无法替代的关键工作流中心。有时,它也可以用在短期或近期车间作业进度编排上,作为能力需求计划的补充。
有限能力排产完全按照能力的现实情况,由系统自动编排计划。通俗地说,就是“我就这么点能耐,多的活我干不了”。计划是排下去了,但客户要求的交货期能不能满足就是另外一回事了。计划人员较难了解真实的能力短缺情况,人的能动作用降低了,这是有限能力排产同能力需求计划的主要区别。因此,我们在运用时要注意它的适用范围和条件,而不是用它取代能力需求计划。不少软件都设置了有限能力排产的功能。
顺排计划同倒排计划可以结合使用。例如,可从瓶颈工序开始考虑能力限制,用顺排计划求出可以承诺的交货期,去同客户洽谈。安排计划时,对非瓶颈工序,用倒排计划和能力需求计划处理。对瓶颈工序用顺排计划,并留有一定的时间缓冲。对超负荷情况,可以先调整工作中心能力,比如周末或某几天适当加班,然后用调整后的可用能力,进行顺排计划。如图16.10所示。在这种情况下,软件必须有专为工作中心使用的工作日历,并能调整日历上个别日期的工作时数(可用能力)。
高级计划与排产弥补MRP不足
2. 约束理论的D-B-R法
约束理论是以色列戈德拉特(且M.Goldratt)在他的优化生产技术(OPT)基础上提出的一种管理思想。约束理论提出的D-B-R(Drum-Buffer-Rope,鼓点—缓冲—绳子)计划方法,在一些ERP系统中得到采纳。约束理论认为,企业的有效产出(throughput,销售额减材料费的金额数)受企业瓶颈工序的制约。因此,编制MPS要以瓶颈工序的产出能力作为“鼓点的节拍”,物料流动的速度不能超出节拍的速度。所有能力单元都按照鼓点节拍(用一根绳子牵着所有的工序,绳子不能松也不能断)控制物料均衡地流动。约束理论的一个原则是“控制物流,而不是控制能力”。
为了保证瓶颈工序能力的充分发挥,在瓶颈工序前要设置缓冲量(采用安全提前期,避免增加库存),以保证在上游工序出现意外情况下,有足够的储备使瓶颈工序不致停工。在总装配工序前,也要设置缓冲量,以防瓶颈及其下游工序出现意外情况时,不致影响出厂产品的完成。如图16.11所示。
高级计划与排产弥补MRP不足
在图16.11中的主要工艺路线上,瓶颈工序的生产能力最低(100件/日),它的前后工序的能力虽然较高,但是受到瓶颈工序的限制,也只能都保持在100/日的水平。如果某一天瓶颈工序出现了问题,只生产了90件,那么即使第2天前道工序生产110件,瓶颈工序依然只能生产100件,并不能弥补短缺的10件。这就是约束理论又一个原则:瓶颈工序损失1个小时等于整个工厂损失1个小时,而且是无法弥补的。
约束理论提出处理制约因素的5个步骤:
(1)首先找出制约因素——瓶颈。
(2)千方百计地发挥瓶颈所有的潜在能力,如保证前后工序不出废品,增加维修保养人员防止瓶颈工序出故障,“人停马不停”等。
(3)按照瓶颈的节拍组织生产,使其他资源与瓶颈协调一致。
(4)如果仍不能满足需求,则要采取措施(如外协、改变工艺等),为制约因素“松绑”。就是说,不是“听命”于制约因素,而是能动地解决矛盾。
(5)一个制约因素解决了,原来次要的因素又会成为主要矛盾,再继续处理新的制约因素。
3. 高级计划与排产(APS)
运行需求计划和能力计划是一项反复运算和调整的烦琐人机对话过程,是运行MRP系统最花费时间的处理过程;对一个经验不足的计划人员来说尤其会感到困惑。当客户提出订货要求时,这样漫长繁琐的运行速度,不能做到迅速答复,也不能及时响应环境急剧变化的要求。
为了弥补MRP的不足,一些电子商务软件厂商开发了高级计划与排产(有些软件和文献用“排程”的叫法,是来源于港台的用法。国内长期以来一直都称“排产”),它基于约束条件(找出物料、能力或人力资源的制约因素),基于规则(例如,按客户重要性和信誉度的类别、按需求日期的先后、按瓶颈工序的利用率等,来确定生产和供应的优先级),基于业务模型、模拟及数学算法(如线性规划、目标函数、排队论),使客户定单直接链接到车间定单,并用直观的图形反映各能力资源的负荷状况,考虑各个因素之间的关系,按照处理规则迅速调整,做到快速应答客户的询问,并落实承诺的条件。
APS是一种计划模式,这里把它放在能力计划章节来讲,是因为APS是一种基于能力等制约因素编制计划的方法,在这里讲更容易理解。
运行APS所需的数据,在传统的MRPⅡ系统中都已具备。APS要做到的是进一步建立业务模式、确定业务规则,在有限能力和其他约束条件前提下,采用更为高端的数学运算方法,加快运算速度,为计划与排产提供更为全面和详细的决策信息。
在这种运算模式下,批量可以成为一个根据实际情况调节的变数,而提前期将按照实际排产结果动态变化。弥补了传统MRP系统在批量和提前期方面的局限与不足。
APS系统除分析可供销售量(Available to Promise,ATP。即每个时间段超出合同需用量那部分的库存量)外、还要分析可利用能力(CapacitytoPromise,CTP)和可承诺交货期(DelivertoPromise,DTP),不仅考虑企业内部计划,而且要考虑供应链管理计划,给客户一个可靠的答复;弥补MRP/CRP处理速度慢和提供的信息量不足的缺陷。对一个企业来讲,“答应客户的事就一定要做到”,这是关系企业信誉和保持客户忠诚度的诚信原则。