PRM新观点：用‘BOM’制定APS计划

问题的提出

首先来研究一种常见的APS生产计划模式：

某加工装配型集团企业的基本生产计划模式是各生产部门利用APS系统做独立排产。现集团企业的生产管理部制定了一个总装生产作业计划，该计划由总装车间的APS系统制定，有精确的节点时间，主要考虑因素是总装车间的设备人员能力和总装生产工艺。该计划同时提出了若干物料和部件的供应请求，这些请求做为内部生产任务和订单被发送到各车间。各车间接到订单后使用各自的APS系统对订单进行计算和判断，把结果反馈给生产管理部。

这是一个典型的多个局部APS计划互相连接的系统，有很多优点。第一是总装和每个车间都有自己的APS排产系统，可以按照自己的产能精确计算出作业计划，在每个排产的局部都保证了计划的合理和优化；第二是倒排，由最终的总装生产向前面的生产车间发出订单，其数量和时间都很精确。各部门在制定自己的生产计划的时候就可以按时按量，科学合理，不会出现车间生产零件数量过多或者存放时间太久，或者需要的零件被遗漏等问题。

但是如果真的运转起来，并非如想象般简单，会出现哪些问题呢？对此的深入研究将导致对APS理论的整体提升和新概念的引入。

首先，当生产管理部把订单传达到各部门，要走一个管理过程，需几小时到一天多的时间，快慢不一，这个时间在复杂的生产计划管理中是不得不考虑的因素。而车间对订单做出反应，虽然使用APS会很方便，但是因为要对计算结果进行分析和判断，也需要一定时间。等到各车间逐一拿出确切的排产结果，生产管理部会面临一个头疼的问题，各车间的计划会之间会有复杂的相互作用和影响。

比如：生管部要求一车间保证总装的A节点在25号开始，二车间保证B节点在20号开始，与之对应，一二车间分别提交了可以满足A、B节点的生产计划。但是，因为这是倒排，计划还没有结束，一二车间为完成各自的生产计划还提出了各自的条件，而且一二车间之间就互相关联，互为生产条件。生管部很快发现：一车间提出了一个零件供应的请求通过内部订单发给二车间，要求二车间必须在5号前完成某部件的生产以保证一车间计划的顺利执行。而二车间由于还未接到一车间的这个生产请求，所以此时的二车间计划中还没有这个生产任务。现在的问题是：二车间能否满足新的任务而不影响原先的B节点计划？

此时，需要进行第二轮排产。在第二轮排产中，二车间发现，为满足一车间的要求，B节点就不能满足，为了保证B节点，一车间的要求就必须推迟，而这将会导致一车间无法满足A节点。这个问题被推回给生管部。生管部继续研究发现，从总装的角度，A节点如果推迟，保证B节点也就没有意义，只好让二车间先满足一车间而推迟B节点。而B节点的推迟也就意味着总装计划的改变。总之，第二轮排产结果直接否定了第一轮的排产结果。为了避免这种情况的出现，如果要求一车间改变其生产工艺，不对二车间提出供料请求，转而对其他车间提出或者自行生产或者组织外协采购，可能在局部、暂时解决问题，但是无法根本解决问题，最终它还是会带动其他车间的计划改变，导致主计划的调整。

生产管理部的人会沮丧的发现，当用理想的倒排方式排企业整体计划的时候，每当一个生产计划的内部很协调很完善，或者若干个计划在一起很协调很完善的时候，APS同时也会提出达到这种‘协调和完善’的诸多前提条件。越是计划期较长，产能较宽松，这种前提条件就越是宽松和容易得到满足；越是在计划期短、产能较紧张的情况下排产，这种前提条件也越是苛刻和不容易得到满足。

首先，为满足这些条件，一定要利用APS做精确排产，用局部的手工排产去支持另一个局部的APS排产结果是不可行的。

其次，由APS系统对这些条件做计算，结果会很复杂：APS的每次计算结果都会同时向两个方向产生影响。1，对后面的计划提出是否满足它的条件；2，对前面的计划提出条件和要求。在很多前后计划之间的‘条件’与‘满足’中，有些条件可以满足，有些条件不能满足，有些条件稍微改变一下就可以近似满足。如果发生不满足，是前面的计划做调整，还是后面的计划重新排，还是各让一步达到一个折中点；当一个条件被重新设定，其他条件是否也需要重新设定和计算？显然，对这些比较模糊的问题必须有人的参与，各部门生产计划的连接对企业是一件大事，关系到切身利益和组织模式，不可能完全交由计算机去做决定。人的参与是APS系统之外的反馈、沟通、协商和决策的过程，需要比APS计算和传递订单更多的时间。因此这是一个复杂的人机交互、反复循环、需要较长时间的工作过程，我们称之为‘APS循环’，可总结成如下：

制定计划-提出条件-得到反馈-人的参与和沟通决策-调整计划-提出新的条件-得到新的反馈-人的参与和沟通决策-重新调整计划......

面对这样复杂多变的‘APS循环’，在管理上其首要的关键点在哪里？——是‘时间’。

前面提到，对订单的管理和传递、对APS计算结果的确认都需要时间，人与人之间的反馈和协商过程需要更多的时间。如果一次完整循环所需时间还不足以成为管理上的关键和重点，多次循环导致时间的积累很快就成为生产管理的薄弱环节。集团企业的生产管理者需要快速了解这样的循环的终点是一个怎样的结果，而不能忍受太多的工作量和复杂的协调和不断的等待。

解决方案

不妨先研究一下传统模式下的类似循环。由于采用手工排产，每个生产计划都不是很精确，互相之间的要求也不高，因此人与人之间的反馈也不会很深入。不多的几次沟通就可以大致达成口头上的协议。因此这一切似乎与APS排产手段有关。在精确的APS条件下，每个计划都会很精确，多个复杂精确的作业计划互相依赖的程度很高，一个点的改变会导致一连串的连锁变化。假如回到手工计划阶段，各车间不会提出很精确的排产也就不会对其他车间提出很高的要求，这样的确很容易制定出计划也不需要反复交流，但等于把问题转交给生产过程中去解决，这肯定不是企业所希望的。

还有一种解决方案，正排法。假如不是从总装向前提出供应请求，而是车间各自排产，再根据部件的供应做为前提条件来做之后的总装排产，就可以得到可行的整体生产计划。但是，由于不知道后面什么时间需要和需要多少零部件，前面的生产难免盲目和粗略。很多车间可能发现全力生产出来的部件要过很久才会被用到，而急需的零件不得不前松后紧拼命赶工。这将导致库存积压和等待时间过久、生产效率降低，显然这也不是企业追求的目标。

因此，‘APS循环’有它深层次的合理性，这个循环过程如果真的能不断的进行下去，就会逐步深入并接近最理想的解决方案。实际上集团企业需要一种能快速利用APS排产结果做集团企业整体优化连接的排产模式。

解决问题的方法要从APS软件的特点去找，APS排产的特点是速度快。我们再去检视整个人工协调排产过程，发现各个独立的生产单位与其他单位的沟通协调过程占用了较多的时间，导致难以操作。假如能把各车间独立的生产计划放在一起做统一排产，再由计算机模拟人与人之间的沟通过程做计划间的自动协调，复杂的沟通协调过程就可以瞬间完成，局部与整体的统一就不再是问题。

各车间的独立排产变为统一排产，这在APS中只是权限的赋予。下级车间只要建立起自己的工艺模型，授权给生管部利用这些模型来完成排产即可，这这不是问题。关键在于有了统一排产的权限以后如何做计划之间的协调一致，实际上是在计划与计划之间建立起一种排产‘秩序’，每个企业的‘秩序’肯定会有不同，主要是侧重点和排产参数和多个排产原则的先后顺序，撇开这些不同，如果深入研究和提炼所有企业的共同点，我们发现古老的‘BOM’出现在我们的视线内，这并非偶然。

仔细分析计划与计划之间的关联，会发现绝大多数都是通过物料的供求方式实现的。由于一车间向二车间提出零件的供应请求，才导致两个车间发生紧密的联系，否则它们的计划就是相对独立的。如果我们把很多这样的物料供求关系放在一起，用图形方式显示出来，BOM的层级结构就会出现在眼前。只不过此时的BOM不是简单的展示物料的组成结构，而是用物料的供求关系把很多有复杂内在产能结构的工艺模型串联在一起，形成一个有明确层次关系的树状结构。此时的BOM应为：BILL OF MODEL AND MATERIAL而非简单和传统的BILL OF MATERIAL。虽然它们看起来很相似，但是区别是明显的，产能和时间因素是其中的关键，显然此BOM不是彼BOM。

用BOM把很多车间的工艺模型连接在一起，形成一个工艺模型的集合体，也形成了一个集团企业的产能集合体，这就为企业统一排产，统一协调打下了物质基础，下一步就是具体的实现方法。总之，‘BOM’成为集团企业制定整体生产计划的前提和关键环节，

在PRM2009中，BOM的建立不需要额外的工作量，只要利用原来的工艺模型即可。BOM的下达也很简单，与下达一般的工艺模型没有什么区别，有期望时间、优先级、正排和倒排两种方式，还会把物料供应、库存、批量、提前期、缓冲数量、维修系数等排产参数融合到BOM之中。然后，系统会自动把BOM中所包含的全部工艺模型按照企业排产秩序统一协调之后自动下达。在BOM的下达过程中，系统会根据当时的情况自动安排生产任务，当物料供应不足需要生产某部件，系统会自动给相应车间提交订单和安排生产，再用排产结果自动核销订单；如果库存数量足够，不需要安排生产，系统就不会提出这个生产计划，会节省很多产能和减少库存积压。这种方式不断自动循环直到整个企业的全部生产计划都排完。因此，一个BOM在不同状况下达会得到完全不同的整套生产计划，每次不仅实现每个生产内部的合理和优化，而且实现整体生产计划的协调一致。

有些企业的生产需求更进一步，在工艺上要求正排，尽可能早；但是物料上要求倒排，不需要的部件不去生产。假如用BOM直接做倒排，会出现计划时间过晚，提前的时间不好掌握；采用BOM正排，难免会生产出不必要的部件，造成库存积压。在PRM2009中可以采用一种巧妙的解决方法：首先依赖PRM2009独特的快速建立BOM的功能，建立起一个专用BOM，该BOM计算特定时间的物料供需状况，据此先把需要的工艺模型收入到BOM中，解决什么该生产什么不该生产的问题。再采用BOM正排让BOM中的每个计划尽可能早开工。该专用BOM的特点是只使用一次，但是可以很好满足此时间的企业排产要求。还有一种类似的方式，先把一些按最大产能排产的计划在最早的时间完成正排，把必要的关键部件的供应排完，把这些供应做为整个BOM排产的前提，再做BOM的正排和倒排，也可以起到部分倒排，部分正排的效果。利用PRM提供的工具，可以实现很多类似的结合正排和倒排各自特点的巧妙解决方法。

用BOM下达APS计划让集团企业能够简单、快速地得到‘在每个局部都优化基础上的整体优化方案’，实现了局部和整体的协调统一。但是这并非是企业生产计划的终点，而是让企业站在一个很高的起点之上，下一步可以更加深入、更灵活主动地实现很多管理目标。比如有了BOM排产结果之后再回到人工协调，与简单的APS循环不同，此时，计算机已经替人免掉了很多不必要的周折和环节，为人与人之间直接做深层交流铺平了道路。

而且，BOM排产与各车间局部独立排产并不矛盾。BOM所引用的车间工艺模型完全可以是较粗略的车间工艺模型，去掉一些排产细节，只做大节点时间安排，这些节点时间反馈什么时间生产什么，只保证大节点时间和数量的合理性。在车间内部还是可以用自己的更细致的工艺模型制定精确作业计划。这种方式也简化了企业的PRM系统的实施过程，可以在较短时间见到实施效果。

如果说用工艺模型下达工序级作业计划是解决了生产排产的战术问题，用BOM协调各个计划可以说是解决了企业排产的战略问题。

用BOM做APS排产的管理意义重大，企业首次得到了一种快速制定整个企业整体生产计划的方法，而且不需要各车间人员的参与和复杂沟通。企业也第一次以可视化方式见到企业整体排产和综合平衡的最终结果，通过反复的BOM试运算，更有利于人工分析判断和手工排产的参与。这将极大改变企业对生产计划的基本认识和思维方式。

（下图表现的是BOM下达之后的某集团企业生产计划总图，其中每条甘特图代表的是一个有复杂内在结构的详细车间作业计划，每条线代表了某个物料的供应和消耗 ）