ERP与MES丶APS

1、ERP与 APS ERP的弱点ERP的弱点 ERP的最大弱点在于详细计划排程 ERP用静态的方法解决动态问题存在五大缺陷(六大缺陷):() 1.MRP算法假定提前期是已知的固定值. 2 系统要求固定的工艺路线 2.系统要求固定的工艺路线. 3.仅根据交付期来安排生产的优先次序. 4.MRP是在假定无限能力的前提下进行的. 5.计划能以修改. 6.静态的BOM. 结果结果 因为当前绝大部分ERP（特别是国产几大ERP）的生产部 分因为无法满足“快、短、少”的实际生产需求，从而丧 失实用价值，所以不得不沦为摆设。 没有精确的计划， 就没有从容的过程！要想交货准时、生产过程顺畅，就必 须对应建立精确的生产计划与即时的生产过程监控！ ERP将逐渐弱化为进销存+财务+后勤管理，生产管理将交 由APS+MES负责，这是制造业管理软件的大势所趋。 结果结果 为了克服ERP无法解决的问题，一个新的基于有 限资源能力的理论在九十年代初开始应用，这就限资源能力的在九十年代初开始应用就 是APS（Advanced Planning and Scheduling）。 它解决了ERP无法解决的动态过程管理问题它

2、它解决了ERP无法解决的动态过程管理问题。它 是基于有限资源能力的优化计划，它将企业资源 能力、时间、产品、约束条件、逻辑关系等生产 中的真实情况同时考虑。实 结果结果 资源、物料和时间必须属于某个工序/操作Operation或工 序连接成的工艺路线Routing。许多工序/操作Operation按 一定的逻辑和规则连接成工艺路线。有了资源、物料和时 间的基础数据后，就有了各种资源和时间相叠形成的数学 迷宫问题。找出最合理的通过迷宫的路径就是我们要求解 的最优排产计划困惑。基于资源能力、物料和时间约束条 件为基础理论的企业管理方法APS，解决了企业计划 不能实时反映物料需求和资源能力动态平衡问题，最大化 的利用了生产能力，最大化的减少了库存量，最快速的提 高了市场反应速度。 区别区别 静态、粗略管理和动态实时精确管理是ERP和 APS之间的最大区别。间的最大别 APS在事务处理功能上不如ERP，APS本身不具 备ERP联系企业各个职能部门和MES获得底层数个部获得底层 据的能力。 优化问题优化问题 资源利用率最高交货满足率最高库存量最低 工序1工序2工序4工序5 工序1工序3工序4工序

3、5 物料A 物料B 目的是找 工序1工序3工序4工序5 工序1工序2工序3工序4工序5 物料B 物料C 目的是找 出最合理 的通过迷 宫的路径 工序2工序3工序4工序5物料D 宫的路径 动态的BOM；动态的工艺路线；动态的瓶颈；动态的物料数量 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 的基本思想体现在九条管理原则上这是实施TOC 的基本思想体现在九条管理原则上，这是实施TOC 的基石: 1 重要的是平衡物流而不是生产能力的平衡所谓物1.重要的是平衡物流，而不是生产能力的平衡。所谓物 流平衡就是使各个工序都与瓶颈同步，以求生产周期最短、 在产品最少。T O C 认为，市场每时每刻都在变化，波动在产品最少。T O C 认为，市场每时每刻都在变化，波动 是绝对的，生产能力稳定只是相对的。 而且， 即使企业 生产能力被充分利用，也不能保证产品都能符合市场需求， 必然有一部分要积压。所以必须接受市场波动这个现实， 并在此前提下追求物流平衡。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 2 非约束资源的利用率是由系统的其它约束条件2 非约束资源的利用率是由系统的其它约束条件 决定的，而不是由其本身能

4、力决定的。约束资源 制约着系统的产出能力而非约束资源的充分利制约着系统的产出能力， 而非约束资源的充分利 用不仅不能提高有效产出， 而且会使库存和运行 费增加非约束资源的利用程度是由约束资源来费增加。非约束资源的利用程度是由约束资源来 决定的。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 3 让项资源充分运转起来与使该项资源带来效益不是 3 让一项资源充分运转起来与使该项资源带来效益不是 同一涵义，即资源应该利用的程度和能够利用的程度并不 相同。 按传统观点，一般是将资源能够利用的能力加以 充分利用但按TOC的观点应该利用和能 够利用有着充分利用，但按TOC的观点。 应该利用和能 够利用有着 重要的区别，所以对系统中“非约束”的安排使用，应基 于系统的“约束” 。 例如，一个非约束资源能够达到100%的利用率，但其后续 资源如果只能承受其60%的产出，则其另外40%的产出，将 变成在产品库存，此时从非约束资源本身考察，利用率很变成在产品库存，此时从非约束资源本身考察，利用率很 好，但从整个系统的观点来看，它只有60%的有效性。平 衡物流的角度出发，应允许在非关键资源上安排适当的闲 置时间

5、。置时间。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 4约束资源损失小时相当于整个系统损失小时而4、约束资源损失一小时相当于整个系统损失一小时，而 且是无法补救的。一般来说，生产时间包括调整准备时间 和加工时间。如果在约束资源上中断一个小时，是没有附 加的生产能力来补充的而如果在约束资源上节省个小加的生产能力来补充的。而如果在约束资源上节省一个小 时的调整准备时间，则将能增加一个小时的加工时间，整 个系统增加了一个小时的产出。所以，约束资源必需保持 的“利用”尽量增大其产出100%的“利用”，尽量增大其产出。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 5“ 非约束”节省的个小时无益于增加系5、 “ 非约束”节省的一个小时无益于增加系 统有效产出，非约束资源不应满负荷工作。因为 非约束资源上除了生产时间（加工时间和调整准非约束资源上除了生产时间（加工时间和调整准 备时间）之外，还有闲置时间。节 约生产时间， 将增加闲置时间，而并不能增加系统有效产出。 当然节约了生产时间可以减少加工批量加大当然，节约了生产时间可以减少加工批量，加大 批次，降低在产品库存和生产提前期，但这些结 果能在多大程

6、度上有益于系统追求的根本目 标，果能在多大程度上有益于系统追求的根本目 标， 依然牢牢受制于约束资源。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 6“约束” 控制了库存和有效产出产量和库存量是6、“约束” 控制了库存和有效产出。产量和库存量是 由约束资源决定的，为保证约束资源负荷饱满并保证企业 的产出，在瓶颈工序和总装配线前应有供缓冲用的物料储的产出，在瓶颈工序和总装配线前应有供缓冲用的物料储 备。瓶颈工序前可用拉式作业，其后可用推动式作业。 因为，有效产出指的是单位时间内生产出来并销售出去的 产品所创造的利润额所以很明显它受到企业的生产能产品所创造的利润额，所以，很明显它受到企业的生产能 力和市场的需求量两方面的制约， 即它们受资源约束和 市场约束瓶颈所控制。如果“ 约束” 存在于企业内部， 表明企业的生产能力不足，相应的有效产出也受到限 制； 而如果当企业所有的资源都能维持高于市场需求的能力， 那么，则市场需求就成了“ 约束” 。那么，则市场需求就成了约束。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 DBR 拉式推式 瓶颈工序 提前期缓冲 库存缓冲 TOC的九条管理原则TOC的九条

7、管理原则 传输批量可以不等于加批量车间现场计划与控7、传输批量可以不等于加工批量。车间现场计划与控 制的一个重要方面就是批量的确定，T O C采用一种独特 的动态批量系统它把在产品库存分为两种批量形式即的动态批量系统，它把在产品库存分为两种批量形式，即： 传输批量是指工序间运送一批零件的数量；加工批量，指 经过一次调整准备所加工的同种零件的数量。为了使有效经过次调整准备所加的同种零件的数量为了使有效 产出达到最大， 约束资源上的加工批量必须大； 但在产 品库存不应因此增加，非约束资源上的加工批量要小，以 减少库存费用和加工费用减少库存费用和加工费用。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 加批量应当是个变数根据实际情况动态变8 、加工批量应当是一个变数， 根据实际情况动态变 化。在T O C中，传输批量是从在产品的角度来考虑的， 而加工批量则是从资源类型的角度来考虑的同一种工件而加工批量则是从资源类型的角度来考虑的。同一种工件 在约束资源和非约束资源上加工时可以采用不同的加工批 量，在不同的工序间传送时可以采用不同的运输批量，其量，在不同的序间传送时可以采用不同的运输批量，其 大小

8、根据实际需要动态决定。 TOC的九条管理原则TOC的九条管理原则 有时考虑到系统所有的约束条件后才9、只有同时考虑到系统所有的约束条件后才 能决定加工计划进度的优先级。T O C用有限能 力计划法，先安排约束资源上加工的关键件的生 产进度计划，然后编制非关键件的作业计划。所 以中的提前期是批量优先权和其它许以， T O C中的提前期是批量、优先权和其它许 多因素的函数，是编制作业计划产生的结果。 ERP与MESERP与MES 对于生产管理的缺陷是天生的它出生之初的目ERP对于生产管理的缺陷是天生的，它出生之初的目 的就是为了上层管理者服务的。 ERP中的生产部分一般 由如下几大模块构成：MPS（主生产计划）MRP （物由如下几大模块构成：MPS（主生产计划）、MRP （物 料需求计划）、MOM（生产订单管理）、SFC（车间现 场管理）。由于ERP是基于无限产能，并且是以订单向后场管由于是基于无限产能并是以订单向后 “推出”的计划，所以无法给出详细的排产计划。ERP生 产管理模块（MPS、MRP、MOM、SFC）提供的就是一 个非常粗略的计划与生产过程数据采集统计功能无法满个非常粗略的计

9、划与生产过程数据采集统计功能，无法满 足用户实际的生产流程控制。必须有一个计划层和控制层 之间的执行环节于是生产管理的任务当然地由MES之间的执行环节。于是，生产管理的任务当然地由MES （制造执行系统）来完成了。 承上启下靠MES承上启下靠MES 制造执行系统（MES）作为MRP系统的扩充，是企业 资源计划系统（ERP）与车间作业控制系统（PAC）的纽 带，可对工序进行精确计划和排序，对车间作业优化调度， 获得工序作业计划的动态最优解，从而使企业的生产管理 和控制更加科学化、实时化和规范化。 承上启下靠MES承上启下靠MES 在机械电子制造行业，围绕其产品的生产，一般都具有两 套系统；制造资源计划系统（MRP）和车间控制系统 （PAC）。制造资源计划系统主要包括生产、销售、采购（PAC）。制造资源计划系统主要包括生产、销售、采购 相关的各种计划的编制、分发等功能。车间控制系统则是 按照已经编制好的计划和流程，对车间（工作中心）、生按照已经编制好的计划和流程，对车间（工作中心）、生 产线上零部件的加工、传送等活动进行控制。 MRP只管计划编制将计划下达给车间控制系统后就不 MRP只管计划编制，将计划下达给车间控制系统后就不 再过问生产过程，只等待结果最终成品的完成；而车 间控制系统能按好的划行生产权划行间控制系统只能按订好的计划进行生产，无权对计划进行 变动。 承上启下靠MES承上启下靠MES 在传统生产方式中，MRP系统处理销售定单管理、库存 控制、应收帐管理、应付帐管理、采购管理等事务，由它 产生生产计划、物料需求计划以及许多其它的文档，包括 车间生产所需的加工单等。然后将这些命令信息下发给车 间，由工人确定怎样执行和何时执行。而车间一般凭经验 进行排产，有的甚至采用“好做先做”或“先来先做”的进行排产，有的甚至采用好做先做或先来先做的 策略，显然，这样组织生产很难达到计划预期的效果，更 难达到缩短生产周期之目的。难达到缩短生产周期之目的。 承上启下靠MES承上启下靠MES 这种状况使得在实际生产过程中出现的一系列问题无法圆 满解决：在车间控制系统中要求做到对零件的加工工序进 行精确控制，具体确定每道工序的投入量和产出量，且要 求工序的投入时间和产出时间精度达到时、分级，从而紧 凑、

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