供应链管理环境下的生产计划与控制.ppt

第九章供应链管理环境下的生产计划与控制 第一节传统生产计划系统与供应链管理思想的差距第二节供应链管理环境下的企业生产计划与控制的特点第三节供应链管理环境下生产计划与控制的方法第四节供应链环境下生产系统的协调机制第五节基于大批量定制及延迟制造的供应链生产组织 第一节传统生产计划系统与供应链管理思想的差距 一 概述传统的企业生产计划是以某个企业的物料需求为中心展开的 缺乏和供应商的协调 企业的计划制定没有考虑供应商以及分销商的实际情况 不确定性对库存和服务水平影响较大 库存控制策略也难以发挥作用 决策信息来源的差距 多源信息 计划决策的信息来自两个方面 一方面是需求信息 另一方面是资源信息 需求信息又来自两个方面 一个是用户订单 另一个是需求预测 通过对这两方面信息的综合 得到制定生产计划所需要的需求信息 二 差距的主要表现 生产计划所需要的各种信息 经济状况 需求信息 库存量 竞争者分析 外部协作能力 生产能力信息 现有劳动力 生产计划 政策方针 科技发展 生产经营活动 基本MRP逻辑图 决策模式的差距 决策群体性 分布性 传统的生产计划决策模式是一种集中式决策 而供应链管理环境下的决策模式是分布式的 群体决策过程 每个节点企业的生产计划决策都受到其他企业生产计划决策的影响 需要一种协调机制和冲突解决机制 信息反馈机制的差距 递阶 链式反馈与并行 网络反馈 供应链管理环境下企业信息的传递模式和传统企业的信息传递模式不同 以团队工作为特征的多代理组织模式使供应链具有网络化结构特征 因此供应链管理模式不是递阶管理 也不是矩阵管理 而是网络化管理 计划运行环境的差异 不确定性 动态性 供应链管理的目的是使企业能够适应剧烈多变的市场环境需要 复杂多变的环境 增加了企业生产计划运行的不确定性和动态性因素 供应链管理环境下的生产计划涉及到的多是订单化生产 这种生产模式动态性更强 因此生产计划与控制要更多地考虑不确定性和动态性因素 使生产计划具有更高的柔性和敏捷性 使企业能对市场变化作出快速反应 多变的环境 多种化及少批量的生产趋势订单价格滑落 市场要求价廉的产品品质保证与售后服务的加强交货日期的缩短化走向国际化多角化的企业经营趋势 传统生产计划与控制模式和供应链管理思想的差距 以前的产供销联合 不了解需求 信息过时 生产计划不当 经常发生生产变更 应付缺货 整个生产时间长 缺货情况不断 恶性循环 从顾客看所需时间 实施供应链管理 信息共享 缩短时间 供应链管理后 确定合适的生产计划 生产变更减少 重视确切的保证供货的数据 及时供给 良性循环 从顾客看所需时间 来自顾客的信息 第二节供应链管理环境下的企业生产计划与控制的特点 一 概述供应链企业计划的最根本的目的和要求作为供应链的整体 以核心企业为龙头 把各个参与供应链的企业有效地组织起来 优化整个供应链的资源 以最低的成本和最快的速度生产最好的产品 最快地满足用户需求 以达到快速响应市场和用户需求的目的 这是供应链企业计划的最根本的目的和要求 供应链企业计划工作需要考虑如下几个方面的问题 供应链企业计划的方法与工具 供应链企业计划的方法与工具主要有 MRPII 管理JIT DRP LRP 供应链企业计划的优化方法 供应链企业计划的优化方法可以采用 TOC TheoryofConstraint 理论 线性规划 非线性及混合规划方法 随机库存理论与网络计划模型 供应链企业的计划类型 根据供应链企业计划对象和优化状态空间 有全局供应链计划和局部供应链计划 供应链企业计划层次性 根据供应链企业计划的决策空间 分为战略供应链计划 战术供应链计划和运作供应链计划三个层次 图7 1分布式生产计划与控制系统 二 同步化供应链企业计划的提出 在当今顾客驱动的环境下 制造商必须具有面对不确定性的事件不断修改计划的能力 要做到这一点 企业的制造加工过程 数据模型 信息系统和通信基础设施必须无缝地连接且实时地运作 因而供应链同步化计划的提出是企业最终实现敏捷供应链管理的必然选择 办法一 建立起供应链系统之间的有效通信标准 如基于因特网的TCP IP协议等 使信息交流和协作规范化 标准化等 办法二 建立起协调机制和冲突管理服务 供应链系统各个代理之间既有同步的协作功能 也有独立的自主功能 当供应链的整体利益和各个代理的个体利益相冲突时 必须快速地协商解决 来保证同步化实现 因此建立分布的协调机制对供应链同步化计划的实现是非常重要的 三 供应链管理环境下的生产计划柔性约束 柔性实际上是对承诺的一种完善 承诺是企业对合作伙伴的保证 只有在这基础上企业间才能具有基本的信任 合作伙伴也因此获得了相对稳定的需求信息 柔性是双方共同制定的一个合同要素 对于需方而言 它代表着对未来变化的预期 而对供方而言 它是对自身所能承受的需求波动的估计 本质上供应合同使用有限的可预知的需求波动代替了可以预测但不可控制的需求波动 下游企业的柔性对企业的计划产量造成的影响在于 企业必须选择一个在已知的需求波动下最为合理的产量 企业的产量不可能覆盖整个需求的变化区域 否则会造成不可避免的库存费用 在库存费用与缺货费用之间取得一个均衡点是确定产量的一个标准 供应链是首尾相通的 企业在确定生产计划时还必须考虑上游企业的利益 在与上游企业的供应合同之中 上游企业表达的含义除了对自身所能承受的需求波动的估计外 还表达了对自身生产能力的权衡 可以认为 上游企业合同中反映的是相对于该下游企业的最优产量 因为上游企业可能同时为多家企业提供产品 下游企业在制定生产计划时应该尽量帮助供应企业达到最优产量 生产进度 生产进度信息是企业检查生产计划执行状况的重要依据 也是滚动制定生产计划过程中用于修正原有计划和制定新计划的重要信息 1 供应链上游企业通过了解对方的生产进度情况实现准时供应 2 在供应链管理下 企业可以了解到上游企业的生产进度 然后适当调节生产计划 使供应链上的各个环节紧密地衔接在一起 避免出现供需脱节的现象 从而保证了供应链上的整体利益 共享生产进度信息的作用在于 生产能力 企业完成一份订单不能脱离上游企业的支持 因此 在编制生产计划时要尽可能借助外部资源 有必要考虑如何利用上游企业的生产能力 四 供应链管理环境下生产计划的制定1 具有纵向和横向的信息集成过程这里的纵向指供应链由下游向上游的信息集成 而横向指生产相同或类似产品的企业之间的信息共享 2 扩展了能力平衡在计划中的作用 1 传统的能力平衡只是一种分析生产任务与生产能力之间差距的手段 再根据能力平衡的结果对计划进行修正 2 为外包和零部件 原材料 急件外购的决策提供依据 3 在主生产计划和投入出产计划中所使用的上游企业能力数据 反映了其在合作中所愿意承担的生产负荷 可以为供应链管理的高效运作提供保证 4 在信息技术的支持下 对本企业和上游企业的能力状态的实时更新使生产计划具有较高的可行性 3 计划的循环过程突破了企业的限制 1 主生产计划 粗能力平衡 主生产计划 2 投入出产计划 能力需求分析 细能力平衡 投入出产计划 3 投入出产计划 车间作业计划 生产进度状态 投入出产计划 企业独立运行生产计划系统时 一般有三个信息流的闭环 而且都在企业的内部 1 主生产计划 供应链企业粗能力平衡 主生产计划 2 主生产计划 外包工程计划 外包工程进度 主生产计划 3 外包工程计划 主生产计划 供应链企业生产能力平衡 外包工程计划 4 投入出产计划 链企业能力需求分析 细能力平衡 投入出产计划 5 投入出产计划 上游企业生产进度分析 投入出产计划 6 投入出产计划 车间作业计划 生产进度状态 投入出产计划 在供应链管理下生产计划的信息流跨越了企业 从而增添了新的内容 五 供应链管理环境下的生产控制新特点1 生产进度控制 生产进度控制的目的在于依据生产作业计划 检查零部件的投入和出产数量 出产时间和配套性 保证产品能准时装配出厂 2 供应链的生产节奏控制 供应链的同步化计划需要解决供应链企业之间的生产同步化问题 只有各供应链企业之间以及企业内部各部门之间保持步调一致时 供应链的同步化才能实现 3 提前期管理 主要体现为提前期的管理 这是实现QCR ECR策略的重要内容 4 库存控制和在制品管理 提高供应链环境下的库存管理水平 降低制造成本有着重要意义 第三节供应链管理环境下生产计划与控制的方法 一 总体构想 一 概念的新拓展 1 供应链管理对资源 Resource 概念内涵的拓展传统的制造资源计划MRPII对企业资源这一概念的界定是局限于企业内部的 并统称为物料 Materials 因此MRPII的核心是物料需求计划 MRP 2 供应链管理对能力 Capacity 概念内涵的拓展生产能力是企业资源的一种 在MRPII系统中 常把资源问题归结为能力需求问题 或能力平衡问题 3 供应链管理对提前期 LeadTime 概念内涵的扩展 提前期是生产计划中一个重要的变量 在MRPII系统中这是一个重要的设置参数 二 供应链管理环境下生产管理组织模式 对企业应建立一些行为规则 1 自勉规则 2 鼓励规则 3 激励规则 4 信托规则 5 伙伴规则 三 供应链管理环境下生产计划的信息组织与决策特征 开放性 经济全球化使企业进入全球开放市场 不管是基于虚拟企业的供应链还是基于供应链的虚拟企业 开放性是当今企业组织发展的趋势 动态性 供应链环境下的生产计划信息具有动态的特性 是市场经济发展的必然 为了适应不断变化的顾客需求 使企业具有敏捷性和柔性 生产计划的信息随市场需求的更新而变化 集成性 供应链是集成的企业 供应链环境下的企业生产计划信息是不同信息源的信息集成 供应商 分销商 消费者 竞争对手的信息集成 群体性 供应链环境下的生产计划决策过程具有群体特征 是因为供应链是分布式的网络化组织 具有网络化管理的特征 分布性 供应链企业的信息来源从地理上是分布的 信息资源跨越部门和企业 甚至全球化 二 生产计划与控制总体模型及其特点 MRP 制造资源计划 ManufacturingResourcePlanning 系统 英文缩写还是MRP 为了区别物料需求计划 亦缩写为MRP 而记为MRP MRP 的基本思想就是把企业作为一个有机整体 从整体最优的角度出发 通过运用科学方法对企业各种制造资源和产 供 销 财各个环节进行有效地计划 组织和控制 使他们得以协调发展 并充分地发挥作用 MRP 的特点1 计划的一贯性与可行性2 管理的系统性3 数据共享性4 动态应变性5 模拟预见性6 物流 资金流的统一 一 生产计划特点 本模型首次在MRPII系统中提出了基于业务外包和资源外用的生产决策策略和算法模型 使生产计划与控制系统更适应以顾客需求为导向的多变的市场环境的需要 生产计划控制系统更加灵活性 具有更大的柔性 更能适应订货型企业 MTO企业 的需要 本模型把成本分析纳入了生产作业计划决策过程中 真正体现以成本为核心的生产经营思想 而传统的MRPII系统中虽然有成本核算模块 但作用仅仅是事后结算和分析 并没有真正起到成本计划与控制的作用 这是对MRPII系统的一个改进 基于该模型的生产计划与控制系统充分体现了本书提出的关于供应链管理思想 即基于价值增值与用户满意的供应链管理模式 二 生产控制模式的特点 1 订货决策与订单分解控制 图7 4订货决策与订单分解流程图 2 面向对象的 分布式 协调生产作业控制模式订单在控制过程中 主要完成如下几个方面作用和任务 1 对整个供应链过程 产供销 进行面向订单的监督和协调检查 2 规划一个订单工程的计划完成日期和完成工作量指标 3 对订单工程对象的运行状态进行跟踪监控 4 分析订单工程完成情况 与计划进行比较分析 5 根据顾客需求变化和订单工程完成情况提出切实可行的改进措施 订单控制过程可以用订单运行图简要说明 面向对象的 分布式 协调生产作业控制模式有如下的特点 1 体现了供应链的集成观点 从用户订单输入到订单完成 供应链各部门的工作紧紧围绕订单来运作 2 业务流程和信息流保持一致 有利于供应链信息跟踪与维护 3 资源的配置原则更为明确统一 有利于资源的合理利用和管理 4 采用模糊预测理论和质量功能展开 qualityfunctiondeployment QFD 方法相结合 将顾客需求订单转化为生产计划订单 使生产计划更靠近顾客需求 5 体现 X 模式的纵横一体化企业集成思想 在供应链的横向以订单驱动的方式 而在纵向则采用MRP OPT基于资源约束的生产控制方法 订单控制过程 QFD 图7 5订单运行流程 三 合作计划 预测和补给 CPFR 方法 1 CPFR的概念与应用合作计划 预测和补给 CPFR 是一种供应链计划与运作管理的新的哲理 它应用一系列的处理和技术模型 提供覆盖整个供应链的合作过程 通过共同管理业务过程和共享信息来改善零售商和供应商的伙伴关系 提高预测的准确度 最终达到提高供应链效率 减少库存和提高消费者满意程度的目的 CPFR有以下3条指导性原则 1 贸易伙伴框架结构和运作过程以消费者为中心 并且面向价值链的成功运作 2 贸易伙伴共同负责开发单一 共享的消费者需求预测系统 这个系统驱动整个价值链计划 3 贸易伙伴均承诺共享预测并在消除供应过程约束的基础上共担风险 CPFR的主要特点 1 协同 从CPFR的基本思想看 供应链上下游企业只有确立起共同的目标 才能使双方的绩效都得到提升 取得综合性的效益 2 规划 为了实现共同的目标 还需要双方协同制定促销计划 库存政策变化计划 产品导入和中止计划以及仓储分类计划 3 预测 CPFR强调买卖双方必须做出最终的协同预测 4 补货 销售预测必须利用时间序列预测和需求规划系统转化为订单预测 并且供应方约束条件 如订单处理周期 前置时间 订单最小量以及零售方长期形成的购买习惯等都需要供应链双方加以协商解决 2 CPFR的产生过程和发展从CPFR实施后的绩效看 Warner Lambert公司零售商品满足率从87 提高到98 新增销售收入800万美元 美国商业部资料表明 1997年美国零售商品供应链中的库存约1万亿美元 CPFR理事会估计 通过全面成功实施CPFR可以减少这些库存的15 25 即1500 2500亿美元 由于CPFR巨大的潜在效益和市场前景 一些著名的企业软件商如SAP Manugistics i2等正在开发CPFR软件系统和从事相关服务 3 CPFR业务活动的实施过程CPFR的业务活动可划分为计划 预测和补给3个阶段 包括9个主要流程活动 具体来说 其步骤如下 1 供应链伙伴达成协议 2 创建联合业务计划 3 创建销售预测 4 识别销售预测的例外情况 5 销售预测例外情况的解决 合作 6 创建订单预测 7 识别订单预测的例外情况 8 订单预测例外情况的解决 合作 9 订单产生 四 供应链下多工厂生产计划优化模型 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分拨 第四节供应链环境下生产系统的协调机制 一 供应链的协调控制机制根据协调的职能可划分为两类 一是不同职能活动之间的协调与集成另一类是对同一职能不同层次活动的协调根据协调的内容划分信息协调非信息协调 二 供应链的协调控制模式 供应链的协调控制模式分为 中心化协调供应链作为一个整体纳入一个系统 采用集中方式决策 因而忽视了代理的自主性 也容易导致 组合约束爆炸 对不确定性的反应比较迟缓 很难适应市场需求的变化 非中心化协调过分强调代理模块的独立性 对资源的共享程度低 缺乏通信与交流 很难做到供应链的同步化 混合式协调各个代理一方面保持各自的独立性运作 另一方面参与整个供应链的同步化运作体系 保持了独立性与协调性的统一 三 供应链的信息跟踪机制 一 跟踪机制的外部运行环境采购部门与销售部门制造部门生产计划部门 二 生产计划中的跟踪机制在接到下游企业的订单后 建立针对上游企业的订单档案 其中包含了用户对产品的个性化要求 如对规格 质量 交货期 交货方式等等具体内容 对主生产计划进行外包分析 将订单分解为外包子订单和自制件子订单 主生产计划对子订单进行规划 改变子订单在期与量上的设定 但保持子订单与订单的对应关系 投入出产计划中涉及到跟踪机制的步骤车间作业计划采购计划 三 生产进度控制中的跟踪机制生产进度控制的主要任务是依照预先制定的作业计划 检查各种零部件的投入和产出时间 数量以及配套性 保证产品能准时产出 按照订单上承诺的交货期将产品准时送到用户手中 生产进度控制中的相应工作就是在加工路线单中保留子订单信息在生产进度控制中运用了多种分析方法 第五节基于大批量定制及延迟制造的供应链生产组织 一 大批量定制生产的定义与基本思想概念 大规模定制 MassCustomization MC 是一种集企业 客户 供应商 员工和环境于一体 在系统思想指导下 用整体优化的观点 充分利用企业已有的各种资源 在标准技术 现代设计方法 信息技术和先进制造技术的支持下 根据客户的个性化需求 以大批量生产的低成本 高质量和效率提供定制产品和服务的生产方式 大规模定制的基本思想 大规模定制的基本思想在于通过产品结构和制造流程的重构 运用现代化的信息技术 新材料技术 柔性制造技术等一系列高新技术 把产品的定制生产问题全部或者部分转化为批量生产 以大规模生产的成本和速度 为单个客户或小批量多品种市场定制任意数量的产品 PineandBoynton 1993 对客户而言 所生产的产品是定制的 个性化的 对厂家而言 定制产品却采用MP生产方式得到 二 延迟制造基本思想延迟制造 产品多样化的点尽量后延 在供应链中 将产品的生产过程分为通用化阶段与差异化阶段 生产企业事先只生产中间产品或可模块化的部件 尽可能延迟产品差异化的业务 等最终用户对产品的外观 功能与数量提出要求后才完成产品的差异化业务 延迟化策略的基本思想表面上的延迟实质上是为了更快速地对市场需求做出反应 即通过定制需求或个性化需求在时间和空间上的延迟 实现供应链的低生产成本 高反应速度和高顾客价值 大规模定制生产模式的特点 三 面向延迟制造的供应链设计1 延迟策略实施的关键 CODP顾客需求切入点 CODP CustomerOrderPost ponementDecouplingPoint 是供应链中产品的生产从基于预测转向响应客户需求的转折点 在供应链中 CODP的定位是延迟策略成败的关键 因为它直接影响到规模与变化的程度 若CODP过于偏向供应链的上游 那么通用化阶段就无法产生相应的规模经济 而反之 若CODP过于偏向供应链下游 差异化阶段也无法获得多样化的优势 CODP处于装配与发运之间 此时装配及其上游的所有生产业务均已按通用化阶段要求生产 产品已经被制造出来 顾客只能在其中选购 常见于日常生活用品 家用电器等产品生产模式中 CODP处于加工与装配之间 是实现大规模定制最常用的手段 常见于汽车 个人计算机等产品生产中 CODP处于原材料采购与零部件加工之间 常见于机械产品 一些软件系统如ERP MRP等产品生产中 CODP处于设计与采购之间 顾客对产品的原材料 加工装配工艺有特殊要求 CODP处于设计阶段之前 此时设计及其下游生产业务均按顾客的特定要求进行 常见于大型机电设备和船舶等产品的生产以及建筑行业中 2 面向延迟制造的供应链的特点 1 供应链结构的动态性 2 是以提高响应速度为主要目标的敏捷性供应链 3 信息流的作用更突出 4 是基于互联网的信息技术密集型供应链 四 面向延迟制造的供应链运作模型推动式供应链 推动式供应链是以制造商为核心企业 根据产品的生产和库存情况 有计划地把商品推销给客户 其驱动力源于供应链上游制造商的生产 在这种运作方式下 供应链上各节点比较松散 追求降低物理功能成本 属卖方市场下供应链的一种表现 由于不了解客户需求变化 这种运作方式的库存成本高 对市场变化反应迟钝 拉动式供应链 拉动式供应链是整个供应链的驱动力产生于最终的顾客 产品生产是受需求驱动的 生产是根据实际顾客需求而不是预测需求进行协调的 在拉动式供应链模式中 需求不确定性很高 周期较短 主要的生产战略是按订单生产 按订单组装 和按订单配置 整个供应链要求集成度较高 信息交换迅速 可以根据最终用户的需求实现定制化服务 推拉混合式 的供应链整合运作模式 将推动阶段和拉动阶段之间的分界点作为顾客需求切入点 在切入点之前 按推动式的大规模通用化方式和需求预测组织生产以形成规模经济 在切入点之后 首先将产品的后续分级 加工及包装和配送等过程延迟 待切入顾客的需求信息并接到订单后 根据实际订单信息 尽快将产品按客户的个性化或定制要求分级 加工及包装为最终产品 实现对顾客需求的快速有效反应 可见 切入点之后实施的是拉动式差异化整合模式