SCM下的生产计划与控制.ppt

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1、供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 第 5章 供应链管理下的生产计划与控制 供应链管理环境下的企业生产与运作特点 供应链管理下的生产计划管理的新思想 供应链管理下的生产组织 延迟制造 供应链管理环境下的物流管理组织 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 第 1节 供应链管理环境下的企业生产与运作特点 1、 传统企业运作计划的局限性 需求预测和需求管理独立进行 以企业自身的物料需求为中心展开 ， 受单个企业的 资源能力约束 原材

2、料和外购零部件的管理缺乏战略观念，与供应 商的供应物流协调不畅 企业计划的制定没有考虑供应商和分销商的能力 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 传统 : 企业层面 , 独自进行预测与制定计划 APP MRP 订单 预测 生产 采购 APP MRP 订单 预测 生产 采购 企业 企业 市 场 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 2、供应链管理下的生产计划的新特点 具有纵向和横向的信息集成过程 纵向指供应链由下游向上游的信息集成

3、 横向体现在业务外包、资源外用 计划的制定过程突破了企业的限制 生产计划的制定过程跨越了企业边界 丰富了能力平衡在计划中的作用 外包、外协决策的依据 供应链上游企业愿意共同承担的生产负荷 形成了合作预测、计划与库存控制的理念 建立供应商战略合作关系 注重“采购源” (Sourcing)的管理 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 计划周期与计划的类型划分 企业战略 计划 小时 天 周 月 年 + 运作层 战术层面 战略层面 作业层 滚动预 测 需求计划 制造计划 作业 分销计划 运输 订单承诺 外采 制造 运输

4、 储存 销售 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 3、供应链资源计划总体框架 供 应 链 结 构 新产品开发、工厂设计、仓储运作管理、 运输管理、物料管理、质量管理、供应商管理 客户服务 供应链战略目标 供应链 网络设计 供 应 链 职 能 信息技术 政策与流程 设施和设备 组织和变革管理 供应链 网络战略 供 应 链 应 用 供应链 战略计划 供应链 战术计划 供应链 运作计划 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 4、供应

5、链计划总体框架 采购 生产 分销 销售 物料规划 供应商选择 协作 工厂定位 生产系统 产品分销 网络结构 产品规划 销售战略计划 人事计划 物料需求计划 合同 主生产计划 能力计划 分销计划 中期销 售计划 人事计划 订购物料 批量决策 加工计划 车间控制 仓库补货 运输计划 短期销 售计划 长期 中期 短期 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 不恰当的促销策略 扰乱了正常的供应 与需求关系，导致 不必要的混乱 正常需求曲线 促销需求曲线 时间 数量 第 2节 供应链管理下的生产计划管理思想 1、合作性计划

6、、预测与补货（ CPFR） 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 供应链协同（ Supply Chain Collaboration， SCC）是供应链管 理中的重要概念。 SCC指企业之间业务交往和协作的运作模 式，目的在于有效地利用和管理供应链资源。 SCC起源于 20世纪 80年代， 1980年，美国俄亥俄州辛辛那提 市的日用品制造商 P&G（宝洁），接到密苏里州圣路易市一 家超级市场的要求，提出自动补充架子上的 Pamper牌尿布， 而不必每次再经过订货的手续的要求。只要架子上的商品一 卖完，新货就到，

7、可以每月付一张货款的支票。 P&G的经理 Duane Weeks经过筹划，把两家公司的计算机连起来，做出一 个自动补充纸尿布的刍型系统，结果试用良好，两家公司不 必再为“尿布”发愁了。由此，自动化的供应链管理也就从 此开始了。 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management CPFR起源于 1995年由 Wal-Mart及其供应商 Warner- Lamber等 5家公司联合成立的零售供应链工作组。工 作组旨在改善零售商和供应商的伙伴关系，期望改善 预测准确度，降低成本和减少库存。在项目成功实施 后，组成了由 30多个单

8、位参加的 CPFR理事会，与 VICS (Voluntary Inter-industry Commerce Standards Association）一起致力于 CPFR的研究、标准制定、软 件开发和推广工作。 CPFR（ Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment）的提出 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management CPFR在实践中证明是很有效的方法： 80%的合作伙伴业务增加 销售额增加 库存降低 10% 客户满意度增加 计划的准确性提高 CPF

9、R的概念与流程 CPFR通过一系列合作伙伴认同的业务流程，制定共同 的销售和运作计划，并通过电子化的交流与沟通合作修 改销售计划和补给计划，从而提高计划的前瞻性和准确 性，有效地减少事后性修补带来的高成本。 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 计划 预测 补货 形成 前端 协议 创建 联合 业务 计划 进行 销售 预测 辨别 销售 预测 例外 事件 解决 销售 预测 例外 事件 建立 订单 预测 辨别 订单 预测 例外 事件 解决 订单 预测 例外 事件 生成 订单 CPFR流程的活动 供应链与物流管理研究所

10、 Institute of Supply Chain & Logistics Management CPFR流程 制造商、配送商、分销商共同达成 CPFR协议 制定共同商务计划 制定 销售预测 识别销售预测的例外事件 预测的例外 是否在范围内 建立定单预测 识别订单预测的例外事件 预测的例外 是否在范围内 订货 订单执行与反馈 合作解决 合作解决 N Y N Y 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management CPFR的 9步指导方针 Step 1 前端协定 就保密性和争端的解决达成一致； 创建衡量供应链绩效的指标； 建

11、立激励措施。 Step 2 协同商务计划 项目团队就促销、库存政策变化、新产品引进、门店开业 /关 闭等创建计划。 Step 3-5 协同销售预测 合作伙伴共享需求预测信息，并标识预测异常，然后协同制 定预测。 Step 6-8 协同订单预测 合作伙伴共享补货计划 ,识别并处理异常情况。 Step 9 生成订单 /发货执行 共享结果数据，检验预测精度；评价绩效 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management CPFR的实施方法 a)组织方法 严密性 一致性 可行性 协调性 b)数据组织 供应商和零售商之间供需数据比较与匹

12、配 时间跨度吻合 c)业务规则 通过对历史数据的回顾和分析来判定例外事件 遵守大数原则 简单化原则 计划稳定期 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management d) 软硬件标准 文件传输协议 数据格式 信息安全 系统结构 系统集成 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 案例 :汉高应用 CPFR的成效 汉高集团 (Henkel) 西班牙大型清洁产品供应商 20世纪 90年代后期，公司深受订货预测和供应链管理实施乏力 所困，存货水平高得无法

13、接受，产品输出缓慢，运输效率低下 主要原因是公司没有连贯的系统，无法整合连续补充的预测计 划。无法预测目标市场需求的确切数量。 1999年，汉高集团与西班牙最大的零售连锁集团 Eroski一起， 实施了 CPFR Eroski以 Consum品牌经营着 47个大卖场， 800个超级市场和 2000多个特许经营超市 两家公司当时已有很多业务往来。但是，汉高的销售预测中有 50%的误差，缺货现象十分严重。在 Eroski庞大的 500家商店提 供服务的中转仓库出货经常出错 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 两个

14、企业决定实施 CPFR。双方成立了一个小型的工作 小组来开展工作。 开始时，每周交换一次订货信息，每 15天交换一次销售 预测，每 4个月交换一次促销计划表。双方还开发了应用 因特网的工作平台 随着 CPFR合作实验的进行，在 1999-2000间，平均错误 从 50%下降到 5%。同时，控制在 20%的合理误差率范围 内的预测比率从 20%上升到 75%。 其它： 98%的客户满意度， 5天的供货期， 2%的缺货率， 大于 85%的预测可靠性， 98%的卡车满载率。 汉高从一开始面对的困难就是 CPFR的复杂模型。其次 是改变旧有的习惯，鼓励数据的自由流动。 供应链与物流管理研究所 Inst

15、itute of Supply Chain & Logistics Management 供应商 工厂 仓储中心 客户 S1 S2 S3 P1 P2 W1 W2 W3 C1 C2 3 4 6 8 5 2 3 1 4 5 2 4 6 3 4 8 10 3 2. 供应链下多工厂生产计划模型 有一供应链系统如图所示。该供应链上有两个生产厂，可由三家供应商 提供零部件，产品可由三个仓储中心向两个市场部分拨。 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 建立模型 : 各个部分的生产能力： 供应商： S1- 2000 单位 ,

16、S2- 3000 单位 , S3- 4000 单位 工厂： P1- 5000单位 , P2- 6000单位 仓储中心： W1- 4000单位 , W2- 7000单位 , W3- 2000单位 市场需求量： C1- 4000单位， C2- 3000单位 设置工厂的固定成本： P1- ￥ 500,000, P2- ￥ 750,000 设置仓储中心的固定成本： W1- ￥ 80,000, W2- 60,000, W3- 45,000 Sij 供应商 i到制造商 j的产量 Pjk 制造商 j到仓储中心 k的产量 Wkm 仓储中心 k到市场 m 的产量 单位产品的运输成本如图中的数字所示。 供应链下生

17、产计划与物流组织优化之算例 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 目标函数 : Min 总成本 = 3S11+4S12+6S21+2S22+8S31+5S32+3P11+4P12+P13+5P21+2P22+4P23+ 6W11+3W12+4W21+8W22+10W31+3W32+500000a+750000b +80000c+60000d+45000e 约束条件： 对供应商 S11 + S12 = 2000 S21 + S22 = 3000 S31 + S32 = 4000 对工厂 P11 + P12 + P

18、13 = 5000a P21 + P22 + P23 = 6000b 仓储中心 W11 + W12 = 4000c W21 + W22 = 7000d W31 + W32 = 4000 W12 + W22 + W32 = 3000 仓储中心平衡约束 : P11 + P21 = W11 + W12 P12 + P22 = W21 + W22 P13 + P23 = W31 + W32 工厂生产平衡约束 : S11 + S21 + S31 = P11 + P12 + P13 S12 + S22 + S32 = P21 + P22 + P23 其它约束 : a, b, c, d, e为 0-1整数变

19、量 , 取 0或 1 非负条件： Sij, Pjk, Wkm0 求解： LINGO 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 总成本 = 3x1000+4x1000+2x3000+5x2000+4x1000+2x6000+4x4000+ 8x3000+500000+750000+60000 =1,389,000 供应商 工厂 仓储中心 客户 S1 S2 S3 P1 P2 W1 W2 W3 C1 C2 3x1000 5x2000 2x3000 4x1000 2x6000 4x4000 8x3000 4x1000 供应

20、链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 第 3节 供应链资源计划工具 APS 一、 APS的发展历史 APS的发展是建立在线性规划、计算机科学、 人工智能、决策支持系统、工业工程、物流管 理、管理科学、约束理论、操作研究和其他制 造操作管理研究成果基础上的。 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 二、 APS的功能优势及缺点 供应链计划要求全面进行多重资源约束的优化计划 .但是 , 仅仅能力约束还是不够的 ,还要考虑物料的约束 ,需求

21、的约 束 ,供应商资源约束 ,运输资源的约束 ,分销资源的约束 ,财 务资金的约束 ,即产生了 APS高级计划排产体系 ,结合 JIT 和 TOC的优势产生需求流制造系统 . 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 三、 APS在优化供应链资源计划中的应用 1、 APS与 ERP的集成 生产排产 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 2、 APS的具体应用 （ 1） APS在需求计划的应用 （ 2） APS在库存优化管理的运用 （

22、 3） APS在分销配置计划的应用 （ 4） APS在运输计划的应用 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 四、 APS实例： i2 RHYTHM 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management Supply Chain Strategist(供应链战略 )：支持整个供应链上 的 “ what-if”战略分析，决定生产地点、分销中心和其它 设施的最优组合和定位，根据不同方案建立有关物流模型。 Demand Planner(需求计划 ):

23、提供各种统计方法，包含随 机因素及不同组织单位的多输入管理。提供 POS(point of sales)数据集成并能以不同方式查看需求信息。此外， OLAP(在线分析处理 )工具能有效存取有关数据， PRO(产 品关系对象 )模块支持相关预测的生成。相关预测是指通 过对产品组的预测来导出单个产品的预测。 Supply Chain Planner(供应链计划 ): 根据物料、能力、运 输和顾客服务的约束建模和优化供应链。 SDP(策略驱动 计划 )模块允许计划人员定义问题类型和应用适当的算法 (如线性规划、启发式推理和基因算法 )进行优化。 供应链与物流管理研究所 Institute of Su

24、pply Chain & Logistics Management Demand Fulfillment(需求满足 )：生成约束驱动计划，提供所 有分销和生产地点的成品、半成品、原材料和资源能力在整 个供应链范围的可视性。 Factory Planner(工厂计划 )：根据需要日期向后排产或当考虑 物料和能力约束时从当前日期向前排产来生成最优生产计划。 在生成无限能力计划之后，有限能力计划由 i2的专利产品 Constraint Anchored Optimization(约束优化模块 )决定，不过 计划人员也可以通过分析能力短缺和执行“ what-if”分析施加 影响。 供应链与物流管理研究

25、所 Institute of Supply Chain & Logistics Management Optimal Scheduler(最优排产 )：建立基于遗传算法的加 工工序和排产计划。约束定义和优化算法的允许处理大 量约束，这些约束包括车间能力，工作负荷平衡，物料 可用性等等，此外，交互排产编辑器允许手动更改。 Transportation Modeler, Optimizer and Manager(运输建模、 优化和管理 )：是支持分销计划流程的工具。运输建模 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

26、，决定装货和交付时间，此外，它也 考虑了自动选择接驳 (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。 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management Oracle的 APS(Advanced Planning Scheduling) Material Replenishment Production Scheduling Transportation & Warehousing Order Management ECO Scheduling Strateg

27、ic Sourcing Capital Asset Planning Inventory Asset Planning Demand Planning Product Life Cycle Management Material Planning Master Planning Deployment Planning Demand Forecasting & Collaboration Ramp & Obsolescence Planning Design Source Make Deliver Sell Enterprise Planning Production & Distributio

28、n Planning Demand Planning Order Promising Production Scheduling Operati on al Tacti cal Str ateg ic Vehicle Loading 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management SAP的 APS(APO - Advanced Planning Optimizer产品图 ) Monitor Strategic Tactical Operational Scheduling Supply Chain Cockpit Net

29、work Design Supply Network Planning Purchasing WorkBench Production Planning & Detailed Scheduling Distribution Planning & Deployment Transportation Planning & Vehicle Scheduling Demand Planning SELL BUY MAKE MOVE Collab. Planning STORE 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 延迟

30、制造的提出 染色剂，着色，包装 零售 消费者 延迟制造之前 延迟制造示意图 染色剂 着色，包装，零售 消费者 延迟制造之后 第 4节 生产组织新思想 延迟制造 (Postponement) 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 延迟制造 (Postponement): 产品多样化的点尽量后延 . 物流延迟 (Logistic Postponement): 为顾客定制的产品 尽量接近用户 . 拉动式延迟（ Pull Postponement） : 根据订单进行产 品装配配置，拉动上游工序的加工 . 类型延迟（ F

31、orm Postponement） : 通过标准化延迟 （减少）多样化 . 实例 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 一般的产品结构和生产流程模式 毛坯 零件工艺 产品多样化装配 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 基于延迟制造的供应链 (Postponement) 制造 顾客化包装 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 基于延迟制造的供应链

32、 (Postponement) 推式流程 (根据预测 ) 拉式流程 (根据订单 ) 顾客化包装 批量化制造 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 延迟制造 模式实施的前提 产品可以模块化生产 零部件可标准化、通用化 经济上具有可行性 适当的交货提前期 过短的提前期不利于延迟制造的实施，过长的提前 期则无需实施延迟制造 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 延迟制造实施的关键 顾客需求切入点的定位 在延迟制造中，将推动式与拉动式的

33、分界点称 为 顾客需求切入点（ CODP: Customer order postponement decoupling point） CODP的确定是延迟制造的关键，因为它决定 着“规模”与“变化”的程度。若 CODP偏于 供应链的上游，通用化阶段就无法产生规模经 济。 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 案例：神龙公司座椅直送看板生产管理 改革之前，座椅供应商与神龙公司的生 产节拍不一致，为此，神龙公司座椅库 存水平 240套左右 实施物流供应链看板运输后，库存水平 降低到 24套左右 直送看板供应管理示

34、意图 供应链与物流管理研究所 Institute of Supply Chain & Logistics Management 接收看板指令 生产线排产 品种、数量、时间 质量保证 AQP 看板仓库管理 储量、 FIFO 站台管理 运输批量管理 运输排序 装车 发交登帐 看板回收 空容器回收 生产线消耗 线边储备（满容器、 空容器、面积、码放方式） 站台管理 卸车 储量 发交登帐 上线登帐 看板回收 看板检查 异常情况报警及 处理 供储转运 运输管理 满容器运输 空容器运输 看板回收 运输车辆 运输路线 频率 时刻表 正常率保证 运输循环时间 座椅厂内物流循环 厂际物流循环 神龙公司厂内物流循环 满容器 +看板 空容器 看板 空容器 看板 满容器 +看板 满容器 +看板 空容器 +看板 空容器 满容器