Advanced Planning \x26 Scheduling


Advanced Planning \x26 Scheduling

Advanced Planning & Scheduling

APS (сокр. от англ. Advanced Planning & Scheduling — усовершенствованное планирование) — концепция оптимизированного (или синхронного) производственного планирования, главной особенностью которой является возможность быстрого составления планов с учётом имеющихся ресурсов и производственных ограничений (переналадки оборудования, доступность оснастки, связи между машинами и др.) и быстрого перепланирования по заранее составленным сценариям оптимизации. Концепция APS совместила в себе основные элементы концепций Material Requirements Planning (MRP), Manufacturing Resource Planning (MRP II), Finite Capacity Scheduling (FCS).

Содержание

Базовые компоненты APS

APS состоит из трёх основных компонентов: Sales and Demand Forecasting (прогнозирование сбыта и спроса), Master Production Scheduling & Rough-Cut Capacity Planning (основной производственный план и общее планирование загрузки производственных мощностей), Production Planning&Finite Capacity Scheduling (планирование производства и детальное планирование загрузки производственных мощностей).

Прогнозирование сбыта и спроса

Sales and Demand Forecasting (прогнозирование сбыта и спроса) — это модуль оперативного прогнозирования и управления запасами, который обобщает прогнозы, сгенерированные на основе «истории» спроса статистической системой, и ожидаемые пользователем изменения условий рынка по цепочке поставщиков. С помощью модуля SDF менеджеры могут отслеживать состояние запасов товарно-материальных ценностей и параметры пополнения запасов для каждого продукта в местах его складирования. Планирование закупок осуществляется одновременно с учётом ограничений по мощностям и ресурсам (машины, инструменты, люди), тогда как в системах MRP II процессы планирования необходимых материалов разделены и выполняются итерационно для получения реалистичного плана. Как следствие, это оказывает влияние на скорость процедуры планирования.

Основной производственный план и общее планирование загрузки производственных мощностей

Модуль Master Production Scheduling (основной производственный план) даёт возможность проанализировать различные сценарии, чтобы разработать производственный план, соответствующий потребностям, как существующего портфеля заказов, так и прогнозируемого объёма продаж с учётом доступных ресурсов компании. Системы, базирующиеся на стандарте MRP II, ориентированы в большинстве своём на дискретное производство с типом «сборка на заказ», «производство на склад». Системы APS помимо вышеперечисленного способны учитывать специфику «производства под заказ», планировать непрерывное производство.

Модуль Rough Cut Capacity Planning (общее планирование загрузки мощностей) предоставляет возможность формирования «обобщенных» планов загрузки производственных мощностей на основании информации, полученной от компонента Master Production Scheduling, а также просматривать запланированные потребности в ресурсах и сравнивать их с существующими ограничениями. Это позволяет выявить все группы критических ресурсов, включая рабочую силу, оборудование, энергоресурсы, материалы и складские помещения, и сравнить альтернативные модели календарных графиков, чтобы достичь необходимого уровня использования критических ресурсов при реализации моделируемого плана. В отличие от MRP II APS-системы поддерживают распределённое планирование, при котором несколько человек могут планировать одновременно, но каждый из них несёт ответственность за определённую зону планирования (либо это отдельные машины, либо это определённый горизонт планирования).

Планирование производства и детальное планирование загрузки производственных мощностей

Модуль Production Planning&Finite Capacity Scheduling (планирование производства и детальное планирование загрузки производственных мощностей) позволяет учитывать динамику и реальное состояние дел, чтобы формировать календарные графики в соответствии с доступностью ресурсов (оборудование, рабочая сила, хранилища, источники энергии, основные материалы). Оптимизация в системах APS базируется на эвристиках и/или на сложных математических моделях, которые создаются для конкретной отрасли (например, металлургия, прокат — оптимизация изменений толщин листов), конкретного предприятия. При этом тонкая настройка алгоритмов оптимизации может быть осуществлена непосредственно самими пользователями

Основные возможности APS-систем

    • Прогнозирование с точностью до недели или месяца на срок до трёх лет
    • Поддержка множества потоков, например отгрузки, утерянных заказов, каналов возврата товаров и розничной продажи
    • Многоуровневая агрегация/волновое сглаживание, обеспечивающие прогнозирование сверху-вниз, снизу-вверх и от середины (в обе стороны)
    • Корректировка прогноза может осуществляться как на уровне редактирования числовых данных, так и с помощью мыши в графическом представлении
    • Может учитываться характер жизненного цикла продукта, при этом принимаются во внимание периоды освоения новых продуктов и снятия с производства старых.
    • Планирование мероприятий по продвижению продуктов на рынок
    • Неограниченное число определяемых пользователем единиц измерения
    • Множество алгоритмов и параметров расчёта пополнения запасов
    • Прогнозирование и отслеживание материально-производственных запасов
    • Контроль над исполнением и уведомления в графическом формате, а также в виде отчётов
    • Поддержка веб-ориентированных технологий, обеспечивающих возможность удалённой работы с планами (визуализация плана, ввод клиентских заказов, просмотр отчётов)

Ограничения APS-систем

    • для применения APS-системы требуется наличие мощной ERP-системы, в которой поддерживаются функции синхронного планирования, причём тесно интегрированные с остальными модулями КИС (корпоративные информационные системы)
    • наличие высоких требований к точности исходной информации.

Отличия APS-систем от ERP-систем

Относительно систем класса ERP, APS служит надстройкой, которая расширяет и заменяет их функциональность в части планирования. При этом APS пользуется информацией, содержащейся в транзакционной части ERP (история продаж, информация о фактических заказах клиентов, остатках товаров на складах и др.). Иными словами, архитектура самих ERP-решений, ориентированная на транзакционную работу на базе СУБД, не рассчитана на большие объёмы вычислений над исходными данными. В качестве источника информации о состоянии запущенных производственных заказов и мощностей могут выступать MES-системы (Manufacturing Execution Systems — системы оперативного контроля за производственным процессом, которые имеют собственный модуль детальной оптимизации ODS, используемый диспетчером для расчёта и коррекции текущих внутрицеховых производственных расписаний). По завершении процесса планирования APS-система передаёт соответствующие результаты, такие как заказы на производство, закупку и перемещение, прогнозы и т. д., в ERP- систему.

Поставщики APS-систем

Advanced Planning & Optimization, SAP AG

Одной из наиболее распространенной в мире универсальной системой планирования, полностью отвечающей критериям APS систем является продукт фирмы SAP AG Advanced Planning&Optimization или APO (в настоящее время входящий в состав программного продукта SAP SCM).

SAP APO включает в себя следующие модули:

Demand Planning (DP) - модуль, выполняющий функции планирование спроса. Планирование (прогнозирование) спроса выполняется на основании исторических данных путем применения различных прогнозных моделей (или их комбинаций).

Supply Network Planning (SNP) - модуль, предназначенный для планирования производства и транспортировок по всей логистической сети предприятия с использованием эвристических либо оптимизационных методов. Оптимизационное планирование может выполняться с целью получения исполнимого плана либо с минимальными затратами, либо с максимальной маржинальной прибылью. При этом система сама выбирает наиболее выгодные для производства продукты и пути их поставки на рынок. Наибольшую выгоду использование SNP приносит при использовании в компаниях со сложной структурой производства и дистрибьюции для составления долго- и среднесрочных планов.

Production Planning&Detailad Scheduling (PP/DS) - модуль планирования производства и точного календарного планирования. Предназначен для составления графиков производства с точностью до минут с учетом различных технологических особенностей производства. Планирование в PP/DS выполняется с использованием эвристических и оптимизационных методов, а также их сочетаний, что позволяет эффективно планировать производство в самых различных отраслях производства, таких как машиностроение, металлургия, химическое, пищевое, фармацевтическаое производство и т.д.

Кроме вышеперечисленных модулей в SAP APO также входят модули: Transportation planning and vehicle scheduling (TP/VS), Global Available-to-promise (GlobalATP), Capable-to-match (CTM), Event management (EM) и ряд других модулей.

Numetrix, Chesapeake

Эти разработчики включают в свои продукты функциональность планирования по критическим материалам. В некоторых производственных сферах, отличающихся простотой спецификаций изделий (производство стальной продукции, упаковка пищевых продуктов) данные системы могут выполнять полный цикл расчёта потребности в материалах. Если же производственный процесс является сложным (имеются многоуровневые спецификации), то попытка определить полное планирование потребности в материалах может превзойти возможности оперативной памяти компьютера, что приведёт к невозможности осуществления расчётов в реальном времени.

Berclain, ProMIRA, Enterprise Planning Systems

Эта группа поставщиков APS-систем уверена, что полный цикл расчёта MRP должен быть частью процесса планирования и составления производственных расписаний. При таком подходе к планированию между ERP и APS-системами должен проходить обмен огромными объёмами данных. Чтобы свести проблемы синхронизации двух баз данных по планированию к минимуму, производители данной группы рекомендуют свои продукты в качестве альтернативы MRP модуля ERP системы.

Источники

См. также

  • ERP-системы — Системы планирования ресурсов предприятия
  • EAM-системы — Системы управления основными фондами предприятия
  • MES-системы — Системы оперативного (цехового) управления производством/ремонтами
  • CRM-системы — Системы управления взаимоотношениями с клиентами
  • SCM-системы — Системы управления цепочками поставок



Wikimedia Foundation. 2010.