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企业计划体系的变迁:从ERP到APS再到SCP

规划是供应链运作的大脑。几十年来,规划从MRP发展到到ERP到APS再到SCP,经历了从部分到全局,从静态到动态,从企业到供应链的发展历程。供应链的效率取决于规划。规划不到位,任何执行都是事后挽救。

这是我的一位朋友陈兵兵女士的文章。陈女士是微软中国首席解决方案架构师(制造、能源、零售物流)。曾担任IDS、i2中国首席顾问,康柏、SAP等公司高级顾问、市场总监等,熟知供应链管理和全球供应链网络的优化。这篇文章概括了规划的发展历程。如果感兴趣的话,请继续阅读。

前言

从20世纪60年代起,制造业企业开始了管理信息化的应用,从MRP、MRP-II一直到ERP,逐步地实现了对采购、库存、生产、销售、财务和人力资源等业务的管理,使企业业务流程和事物处理实现了自动化,在80-90年代,ERP作为企业管理信息化的代表曾经历了极为辉煌的时期。

虽然ERP为企业的内部和纵向一体化管理创造了不可磨灭的功绩,但在21世纪的经济全球化蓬勃发展的今天,ERP在对供应链和横向一体化的管理方面,从管理范围、技术、基础和功能等方面都显得力不从心,对许多业务的处理已是无能为力,出现了诸多的缺陷。

最初,是在许多企业内部,特别是制造业企业经常会面临这样一些难题,例如:
-- 销售人员在接到销售订单时,怎样才能知道某一时期针对某些订单的物料与生产能力是否足够?
-- 在按单设计或生产的情况下、以及在追求多种物料与部件近乎零库存的情况下,如何根据不同的客户对订单交货进行承诺?
-- 如何对现有的物料/部件与产能进行合理安排,组织好生产?
-- 计划人员在插入急单时,能否根据现有的物料/部件与产能等资源按造需求的轻重缓急情况快速重排计划、作出调整?
-- 在取消订单后,能否快速响应,将这些订单所占有的相关资源需求尽快释放给其他重要的订单?然后如何进行排产、排序使后续订单与手中的资源作出最佳的匹配?
-- 能否对采购延迟、生产延迟、设备故障、班次和生产人员变动等意外快速反应及时调整计划?
-- 如何保证最重要、最紧急订单所需的资源不被其他次要订单所误占?

其次,是在企业的外部、在供应链的上下游之间和这个供应链商,无法实现
业务的有效与合理的安排,常常贻误商机和业务无法有效衔接,不仅是单个的企业效率低下、交付缺失、成本居高和效益受损,而且使整个供应链都收到了严重的影响。

上述这些问题,都是属于计划的范畴。

接下来让我们来考察以下几个管理信息化方面的名词:
1. 物料需求计划MRP(Material Requirements Planning);
2. 企业资源计划ERP(Enterprise Resource Planning);
3. 高级计划与排产APS(Advanced Planning and Scheduling);
4. 供应链计划SCP(Supply Chain Planning)。

可以看出,它们都具有Planning这个英文单词,可见,都是与计划有关的。它们是企业信息化管理中不同的计划系统,它们的发展是随着社会的发展、市场的需求、技术的进步等不断演变而来的。其中,MRP/ERP早已成为人们耳详能熟的名词,ASP与SCP这几年也渐渐地为人们所知晓。然而,人们对它们之间的区别与演变过程与仍知之不多,下面就从它们的计划体系、逻辑关系等方面来论述它们的区别、发展、变迁和应用。

MRP/ERP计划体系的逻辑

众所周知,ERP管理企业内部的资源的,抛开其他的业务管理范围与功能,就其核心计划的逻辑与模型仍然是MRP-II,或者更确切地说仍然是以MRP为核心的。MRP是以一种最朴素的逻辑、在计算机帮助下按产品物流清单BOM(Bill of Materials)和工艺流程逐级推演,得到了在一般平稳生产条件下可以应用的生产计划方法。在20世纪60年代至90年代,它是一种很好的计划工具,如果没有MRP 对产品物料需求的计算能力,参与手工来计算产品的物料需求实在非常困难,特别是当产品结构复杂、层次较多的情况下,所以当时MRP/ERP的出现对企业管理人员的帮助是很大的。

MRP的逻辑非常朴素和简单。首先,MRP是对应于产品生产的,在生产过程中,不论产品的类型、生产规模、工艺情况如何,它必须回答4个问题,即:

1.我们要生产什么?根据主生产计划;
2.生产这些产品需要什么物料?根据物料清单;
3.我们已经有了什么?根据库存记录;
4.我们还缺什么?何时购买?由MRP计算。

例如,我们在家里请客:

1.首先要据客人的数量和口味确定一个菜单(相对于主生产计划,要做什么);
2.然后,根据这个菜单来确定所需的原料,如各需要多少鸡鸭鱼肉、蔬菜、配菜、配料、主食等(相对于物料清单);
3.接下来清点家里已有的原料(相对于查看库存),再看看哪些东西家里没有;
4.确定缺那些材料,需要购买什么、何时去市场购买(相对于MRP计算)。

从这个例子我们可以看出ERP/MRP的原理和计算逻辑十分简单。但这是一种按库存生产的“推式”的模式,备好了菜等客人来吃,不是按需求和按订单生产;或是一种西餐馆的快餐方式、基本上是制作好几种快餐,“推”的方式按库存来生产,等顾客来买。

虽然ERP为企业的内部和纵向一体化管理创造了不可磨灭的功绩,但在21世纪的经济全球化蓬勃发展的今天,ERP从管理范围、技术、基础和功能上都显得力不从心,对许多业务的处理已是无能为力,出现了许多的缺陷。

它对物料需求的计算是基于无限资源的,是一种针对静态的物料结构,算法假定提前期是已知的固定值,估算出的的提前期也不能满足当前生产多变的需求,系统要求固定的工艺路线,生产次序仅仅是根据交付周期或日期来安排,重排计划过程非常费时,计划的更改十分困难,常常出现文章开始所列举的那些问题。因此,它更适用于面向库存的平稳生产。

另外,MRP/ERP的计划缺少优化的功能。传统MRP/ERP产生的计划是不考虑实际能力的,亦即它产生的计划是基于无限能力的模型编制的,不考虑实际的资源、约束与能力,缺少优化的模型与规则,对计划的调整也比较困难。然而在现实世界中,企业生产的产能、原料的供应不会是无限的,要受到许多实际条件的约束,而且在实际业务运营中各种各样的变化往往是很难预料的,经常会遇到设计更改、工程更改、订单更改,原料短缺,关键件短缺、产能不足,交期推迟,生产设备故障,客户要求插入急单,取消订单,例外事故等情况,这就要求企业要迅速地调整原有的计划,才能满足客户与市场的需求变化。

APS的计划体系、逻辑与模型

但对于多种菜单,如某中餐饭馆里每天要接待许多不同的客人,这些客人具有不同的爱好,也拥有不同的优先级别,在不同的时间来到餐馆、要点不同的饭菜,提供上菜的次序并不是依从先来先服务的原则。同时,饭馆只存有通常被视为“大路货”的原料(既每天需要大量消耗,基本上不会出现存货损失的原料),还要求存货尽可能的少。在这种情况下,MRP/ERP的逻辑就出现了问题,因为这种饭馆不能像快餐店那样,做好了几种饭菜等客人来买。

多年来,这些缺陷虽然不断有些技巧性的改进、虽然ERP系统在做生产计划时粗略地考虑了能力资源的问题,但仍旧是一种串行过程的校验处理,始终没有实质性的改变。20世纪末,生产环境日趋复杂,MRP/ERP计划体系的缺点显得愈加突出,传统ERP的计划模型越来越不能适应企业变化的需求。于是,一些国外的行业领先大企业和重要的国际化制造商开始寻求更好的解决方案来满足它们面向订单、面向设计等的生产方式、以及需求变化更加迅速、业务模式更加复杂的管理系统,特别是计划系统。

为此,在90年代初期, 这种需求的结果是迎来了高级计划与排产技术,而ASP 却能很好地适应上述中餐馆的运营模式,它在MRP的基础上进行了多种改进。它除了具有MRP的基本计算功能外,还配有多种运算模型和算法,模拟和求解一些复杂的问题,实现计划的反复运算或对可选方案进行评估和优选,直至得到可行的或基本上可获利的计划或进度表。它的许多理论和模型都是建立在基于约束条件的运筹学以及其他相关学科基础理论之上的,主要有线性规划、约束理论和人工智能等;采用的主要算法有最优化算法、精确算法和启发式算法。它能按订单的要求(客人的点菜)将所有的物料从供应链的终端拉过来,而不是象MRP/ERP中只开出需求清单。

例如,普通客人A先到并点了X菜单,并要注明菜里不放辣椒;高级客人B随后点了Y菜单,其中有非常个性化的红鲤鱼,而饭馆里偏巧没有这种鱼,需要到市场去立刻采购;而后,VIP客人C到了,又点了Z菜单,他的级别比A、B客人高,要将他的菜单制作排在当前队列的前面;突然,A客人的菜里出现了辣椒,需要重新制作或换菜;等等。

针对这些情况,APS采用的是自动答单建议方式的拉式逻辑和方式,首先是按单进行生产(可以实现定制化生产、甚至是设计或采购);其次是它具有判断优先级和优化排产、排序的功能,会将所有客人的菜单根据已有的原料按优选的方式排出制作次序,保证级别高的客人先能占有有限的原料和最快地得到服务;再次,它可以根据手中已有的资源完成无限与有限资源的计划、排产,并按照排出的次序尽快去购买缺少的原料,保证后续作业顺利进行;最后,当突然发生问题,原有的次序被破坏或无法实现时,再次根据上述逻辑立即排出新的次序;等等,这就是APS的计划模式与逻辑。

针对这些情况,APS采用的是自动答单建议方式的拉式逻辑和方式:

1.它是按单进行生产(可以实现定制化生产、甚至是设计或采购);
2.它具有判断优先级和优化排产、排序的功能,会将所有客人的菜单根据已有的原料按优选的方式排出制作次序,保证级别高的客人先能占有有限的原料和最快地得到服务;
3.它可以根据手中已有的资源完成无限与有限资源的计划、排产,并按照排出的次序尽快去购买缺少的原料,保证后续作业顺利进行;
4.当突然发生问题,原有的次序被破坏或无法实现时,再次根据上述逻辑立即排出新的次序;等等。
这就是APS的计划模式与逻辑。

可以看出,APS的计划体系与逻辑比MRP/ERP更为先进。目前,几乎所有的制造企业都在向按订单生产的方向迈进,业务外包、外协业越来越多,已形成一种潮流。

但是,当定制化订单接收和发生变化时,特别是当订单种类繁多、产品结构较复杂、层次很多、以及生产负荷不平稳、波动大时,利用ERP的计划系统已很难解决上述问题,在实际业务运营时常会发生拆东墙补西墙的情况,无法更好地利用现有资源来响应诸多的客户的变化。

同时,所有的企业都在试图向“零库存”进军,尽量减少原料与部件的持有量,许多采购是采用VMI与JITI的方式完成的,一旦订单出现变化,或某种原料与零部件的供给发生突然短缺时,势必打乱了原有的计划和拉料序列。因此,更需要灵活多变、基于约束模型与优化规则和能够及时重排计划的计划系统。因此APS的需求也会越来越多。

SCP的计划体系

如果将上述业务再进行扩展,如:为了尽快为B客人现场采购到红鲤鱼,需要与多个水产鱼店建立长期互动的关系,才能及时购到这种少有的资源,甚至当所有的水产鱼店都无货时,还需与养鱼场取得联系,从那里直接购买,立即派人送来;或者要与自己体系内的其他连锁店(如果有的话)、甚至是体系外的其他饭馆建立联系,相互共享稀缺资源。同理,为了更好地减少库存,要与上游、上游的上游都保持紧密的联系,共享业务信息,同时要及时与所有的上游沟通,让他们能更好地掌握自己的需求,保证供给,需要SCP供应链计划来实现跨单个企业的供应链计划。

为了更好地服务客户,需要及时与客户取得联系,及时准确地了解客户的口味与习性,甚至预测好客户的需求和数量、到达的时间,来安排自己的设备与原料;为了最佳配置资源,优化供需平衡,需要确定客户的优先级别、菜肴的优先级别,以及为他们服务的规则,并在客户点菜之前,就为其安排好了所需的备料并加工成半成品,在点菜之后很快就能获得服务;也需要与所有的客户沟通,及时他们沟通、掌握他们的要求与口味,来安排自己和上游的资源来满足他们的需求。一旦谁有变化,立即通知其他方,等等。

这需要有联合的优化计划系统SCP来完成。APS是供应链管理SCM的初期雏形,SCP在APS的基础上发展的,正如ERP是由MRP发展而来一样,SCP在APS的模型、逻辑与功能基础上进行了扩充,如在需求管理上加入了更多的预测模型与方法,对原有的预测功能与范围进行了改进,特别是加强了预测的协同和减少了预测的误差;在计划建模方面增加了优化的运送模型、算法、优化规则与模拟方法和工具,如增强了非线性规划、人工智能、决策论、仿真学和方法论、遗传算法、进化规划、免疫算法等;在协同方面扩展了计划的范围,增添了编制协同计划的模式、方法与工具,如协同计划预测补货CPFR(Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment)等,将计划扩展到跨工厂、上下游之间,让供应链成员能够共同来编制协同的计划,使业务间的衔接更加紧密,业务过程更加流畅。

作者简介

陈兵兵:高级工程师,中国早期MBA。微软中国首席解决方案架构师(制造、能源、零售物流),IDS中国首席顾问、i2中国首席顾问,康柏、SAP等公司任高级顾问、市场总监等职务。曾在北美从事SCM和全球供应链网络的优化工作。

在国内,长期从事ERP、CRM、电子商务、SRM、供应链管理SCM和物流管理等信息化管理工作,曾为几十家大型企业提供过ERP、CRM、电子商务、SCM、SRM与物流管理等信息化管理方面的咨询、方案设计、培训和实施,由于贡献突出,被一些行业授予专家称号。

长期从事信息化管理领域的理论研究工作,公开发表了200多万字的论著,包括:《供应链管理》教材(合著,人大出版社);80万字的独著《供应链管理-策略、技术与实务》(曾获中国物流与采购联合会奖),电子工业出版社;《2005年中国物流发展蓝皮书》中的供应链管理部分,中国物资出版社;参编《中国采购发展报告2008》,中国物资出版社;《供应链管理与信息化》(用友大学教材,已完稿);《供应链管理》教学光盘,中国音象出版社;为“中国企业联合会”录制的ERP/BPR录像教学片,在全国范围内播放。正在筹备和撰写《SCM-供需平衡的艺术》、《全球化供应链管理与优化》、《供应商关系管理SRM》等书籍。

并在境内外著名媒体上发表了约90篇ERP、CRM、电子商务、知识管理、SCM、SRM、物流管理和RFID等方面的论文。还曾为北大、清华、人大、北工大等高校的MBA、CIO教学项目进行过本领域的课程与对话节目,承担过许多专业培训,经常出席大型专题会议并作主题演讲。

© 版权归作者所有。

读者留言 (9)

不是吧,供应链管理领域已经进展到如此程度了?刚刚还在为公司刚运行的SAP沾沾自喜,感觉这已经是最尖端的技术了,原来已经是将要淘汰的产品了。
不过正如文中提到的一样,ERP确实对拉动式的生产模式有很大的缺陷,例如文中提到的在接到订单的时候无法确定库存从而无法当时答复客户准确的交期,这一点在我们刚刚运行SAP的时候感觉尤其突出,最后不得已才借助Excel表格的形式作为补充的同时,采用先答应客户尽快交货,等客户真正下单运行完系统之后才能看到缺料的情况,经过计算缺料原料的交期以后才能真正答复客户准确的交货时间,而往往这时有些客户会因为接受不了交期而取消订单的情况。这样不仅仅浪费时间跑系统,重要的是留给客户的印象非常不好,不知道大家有没有对此更好的解决办法。

杨东:

在中国的众小中小企业中,很多企业的某核心原料(零配件)被他的供应商所牢牢牵制时(也就是说:你要生产什么,得看供应商脸色),您在本文中所述的SCP计划体系,如何面对?

billy yang:

以前用过ERP, 真希望能够在有SCP软件的公司工作.

Johnson:

这种趋势或预见是很理想的.多数企业可能也希望做到,但我想说:大多数企业还停留在ERP阶段.而要发展到SCP阶段,我认为就是建立企业自己的供应链"帝国".而其他竞争企业甚至其他行业的企业建立的"帝国"都与你的"帝国"有疆域或交易规则的冲突.夸大了讲,就是国家与国家间的外交规则需要建立,国家内部的管理规则也需要建立.而那些不能放在台面上的交易(比如说专利权或知识产权)需要相关方严守道德的底线(因为有时候法律并不能保证你得到的比你失去的更多).说不定,还需要一个所谓的供应链"联合国"来展开斡旋与协调.而相关的国际性的行业协会也需要参与进来.况且,今天的网络全球化社会,让消费者更紧密的参与到企业的运营中来.那么我们如何有效地评估消费者与我们的互动给企业供应链带来的影响,从而让我们"完美"的响应客户的需求?这也是一个巨大的挑战!我们离这样宏大的梦想还有多远?能不能实现? 真的不好说啊.

SCP是需要与上下游资源进行数据共享,

汤继贵:

理想是理想,现实是现实;人需要有理想,更要立足现实。有很多企业没有用ERP也并不就是计划作不好;大家在计划排程上看看,又有多少家运用APS?

很多人将计划划分层次,也正是因为计划不同层次难点不一样;计划的高层难点在于把计划作正确,决策难; 计划的基层做计划很容易,难点在于控制(做过计划的人对于控制我想会体会很深)。

在基层计划的执行上有2大思想,分别是LP 和 TOC ,这两种方式都是在减少传统计划的控制点,力求执行单位信息流与物流的高效统一(关于这一点,我想后续会写点体会的文章给大家分享)

陈女士的文章站在前言和历史的角度看计划,是一篇值得收藏的文章。

David:

目前国内的企业应该大多还是在用ERP系统,因为真正需要运行从设计,生产,销售等整个环节的企业并不多,很多都是OEM性质的企业或者没有品牌,没有销售渠道等等,所以如果能把ERP系统做好,基本就可以满足生产需要,许多企业做不好的原因,个人认为主要是执行的问题,在推行ERP的时候,企业内部的中,基层管理人员大多不能领会运用这个系统的好处和意义,所以执行起来往往是一阵风,没能按照企业设计的方案去执行,也就不能发挥她的效果。

Joanna:

我做计划工作快10年了,不管怎样的计划体系,重要的是合适,并能执行。

理想是理想,现实是现实,看起来是不一致的,但正如上文汤先生所说,“人需要有理想”当然更要“立足现实”。我们做供应链的需要有理想=概念(我的理解)做指导,“没有理论指导的实践是愚蠢的”,这是毛主席说过的话?无论对企业,对个人,陈女士的文章都有很大的指导意义。或许你现在没有这样的工具或者供应链环境去完全实现这些想法或者概念,但重要的是我们要朝着一个正确的方向去走,至于说能否完全或者部分实现,这已经不重要,重要的是立足于你所在企业的需要,尽可能地“合适”地去满足,如此而已。

我同意很多人的观点,绝大多数企业还远远没有达到这个境界,但这不正是我们-供应链管理人士之所以存在的理由吗?

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本文发表于2009年3月15日 10:25

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