面向生產(chǎn)制造業(yè)的，經(jīng)典的ERP軟件 應(yīng)該以生產(chǎn)為核心，這點(diǎn)是業(yè)界公認(rèn)的。但如何以生產(chǎn)為核心？卻極少有詳細(xì)的論述。根本原因在于‘詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃排程'這個(gè)技術(shù)瓶頸。
‘詳細(xì)的生產(chǎn)排程'也可以說(shuō)成是‘生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃'，可謂關(guān)系重大。企業(yè)制定生產(chǎn)計(jì)劃的過(guò)程一般分成兩部分，首先是生成主生產(chǎn)計(jì)劃，其次是根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃生成生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。要得到‘主生產(chǎn)計(jì)劃'一般是從訂單，部分企業(yè)是從市場(chǎng)預(yù)測(cè)，出一個(gè)生產(chǎn)數(shù)量，基本是管理者在進(jìn)行決策，人的因素起絕對(duì)作用。這個(gè)過(guò)程中會(huì)有一些行業(yè)或者企業(yè)的特別計(jì)算方法，需經(jīng)過(guò)一些四則運(yùn)算式的統(tǒng)計(jì)分析， ERP 軟件要做二次開(kāi)發(fā)，但基本不存在技術(shù)難題。
但是，光有主生產(chǎn)計(jì)劃是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一個(gè)簡(jiǎn)單的主生產(chǎn)計(jì)劃的生產(chǎn)要求，要把它自動(dòng)分解為復(fù)雜、具體的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，這就是詳細(xì)生產(chǎn)排程，這才是 ERP 系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，是 ERP 系統(tǒng)真正的核心功能。只有從復(fù)雜、具體、詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃中，才能體現(xiàn)出‘ ERP 企業(yè)資源計(jì)劃'中的‘ R ——資源'的存在；也只有從這個(gè)詳細(xì)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的‘可行性'與‘優(yōu)化性'上，才能體現(xiàn)出‘ P ——計(jì)劃'的價(jià)值。有了‘資源'，有了‘計(jì)劃'，才是真正的 ERP 系統(tǒng)。
一般說(shuō)，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃越詳細(xì)，它給出的信息越豐富、越有價(jià)值，相應(yīng)計(jì)算起來(lái)也就越困難。生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃越粗略，越接近主生產(chǎn)計(jì)劃，信息越少、價(jià)值就越低。企業(yè)總是希望自動(dòng)得到盡可能詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃。但是 ERP 在這方面遇到了真正的技術(shù)瓶頸。就我們目前所見(jiàn)，幾乎全部的 ERP 生產(chǎn)管理都是從四則運(yùn)算的主生產(chǎn)計(jì)劃入手，重點(diǎn)利用 BOM 解決 MRP 物料需求計(jì)劃，之后再解決生產(chǎn)過(guò)程的記錄和統(tǒng)計(jì)。恰恰在企業(yè)最需要的詳細(xì)作業(yè)計(jì)劃方面最薄弱、最無(wú)所作為。
如想證明一下這個(gè)現(xiàn)狀，去考察一下上了 ERP 的企業(yè)，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象——該企業(yè)無(wú)論 ERP 軟件搞得如何如火如荼，似乎都與生產(chǎn)調(diào)度人員無(wú)關(guān)。車(chē)間里或者生產(chǎn)線上的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)度和管理仍然是在用最初最原始的那種老方式——多數(shù)時(shí)候是經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)候是感覺(jué)在起作用，加上少量的以 EXCELL 為工具的報(bào)表運(yùn)算，雖老雖笨但是有效。 ERP 功能再?gòu)?qiáng)管得再寬似乎也管不到這里。結(jié)果，表面風(fēng)風(fēng)火火的 ERP 與企業(yè)最關(guān)鍵的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程發(fā)生了斷層，從這個(gè)斷層衍生出來(lái)的一大堆問(wèn)題成為眾家 ERP 難解之死結(jié)。最突出的一個(gè)：企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度是要對(duì)企業(yè)最底層的生產(chǎn)資源——人員、設(shè)備、場(chǎng)地等，按照它們的能力進(jìn)行合理安排。但是上層的 ERP 無(wú)論干什么事情都不去考慮這些資源和它們的能力，或者假設(shè)生產(chǎn)能力無(wú)限，或者按照一個(gè)人為定義的瓶頸資源進(jìn)行簡(jiǎn)單四則計(jì)算。這種關(guān)鍵矛盾由于 ERP 技術(shù)瓶頸的存在而無(wú)法解決， ERP 的前景可謂是不容樂(lè)觀。
那么，這到底有什么難的？為什么眾多的名牌 ERP 企業(yè)都無(wú)法提供這種基本功能？ ERP 技術(shù)瓶頸到底在什么地方？回答這個(gè)問(wèn)題，就要從企業(yè)中直接干此工作的崗位——生產(chǎn)調(diào)度的職責(zé)說(shuō)起。
一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度人員，首先是要對(duì)該企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程爛熟于心，也就是了解企業(yè)到底是怎么進(jìn)行生產(chǎn)的，包括其中每個(gè)細(xì)節(jié)，這是當(dāng)一個(gè)生產(chǎn)調(diào)度最基本的前提條件。同樣的， ERP 要想干同樣的事情也必須達(dá)到同樣的前提條件：清楚了解企業(yè)究竟是怎樣進(jìn)行生產(chǎn)的，每個(gè)細(xì)節(jié)都不能差！這對(duì)一個(gè)人來(lái)說(shuō)可能并不算難，但對(duì)于一個(gè) ERP 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)就是一件非常困難的事情！有人稱之為企業(yè)建模，這遠(yuǎn)不象建立 BOM 那么簡(jiǎn)單，其中涉及到的除了物料，還有工序、資源、時(shí)間、邏輯關(guān)系、技術(shù)參數(shù)、成本等等錯(cuò)綜復(fù)雜的生產(chǎn)信息。不同行業(yè)不同企業(yè)的建模方式更是千差萬(wàn)別，這是第一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
且不說(shuō)離散生產(chǎn)模式的電子、汽車(chē)行業(yè)與流程生產(chǎn)模式的化工、制藥行業(yè)在基本生產(chǎn)方式上的巨大區(qū)別，就算同屬電子、汽車(chē)，或者同屬制藥、化工的不同企業(yè)，他們的生產(chǎn)方式在細(xì)節(jié)上仍然有很大的差別。一套 ERP 系統(tǒng)能以不變應(yīng)萬(wàn)變統(tǒng)統(tǒng)接受這種差別嗎？技術(shù)上很難！只好對(duì)每一個(gè)行業(yè)開(kāi)發(fā)一個(gè)專用生產(chǎn)版本，這是必須的。但是行業(yè)版本到了企業(yè)里就能高枕無(wú)憂了嗎？大的行業(yè)版本一般仍然無(wú)法滿足行業(yè)內(nèi)特定類(lèi)別企業(yè)的細(xì)節(jié)差別，比如制藥行業(yè)細(xì)分為‘制劑藥'和‘原料藥'，生產(chǎn)方式差別還是很大，需再開(kāi)發(fā)更細(xì)分的小類(lèi)別版本。可是同類(lèi)別的不同企業(yè)還有自己的生產(chǎn)特性，針對(duì)不同企業(yè)的二次開(kāi)發(fā)就類(lèi)似于把企業(yè)的生產(chǎn)特征逐一寫(xiě)到程序中。且不說(shuō)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的任何改動(dòng)都要投入巨大人力，軟件企業(yè)很難接受頻繁和復(fù)雜的二次開(kāi)發(fā)要求，更不用說(shuō)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程一旦發(fā)生變化軟件還是很難應(yīng)對(duì)！很多企業(yè)的生產(chǎn)流程每隔幾天就會(huì)變，而軟件商不可能每天都重寫(xiě)代碼。應(yīng)變方式只能是降低企業(yè)的要求——生產(chǎn)流程建模與實(shí)際近似、大概差不多就行了。關(guān)鍵是用戶會(huì)不會(huì)滿意？忙了半天還是用不起來(lái)，損失就太大了。所以，除了部分院校的理論研究者，目前國(guó)內(nèi) ERP 廠商還沒(méi)有嘗試邁過(guò)詳細(xì)生產(chǎn)流程建模的這第一道門(mén)坎。
建立生產(chǎn)模型，讓軟件接受企業(yè)的詳細(xì)生產(chǎn)過(guò)程，這的確很麻煩，但并非是無(wú)法完成的，真正的難點(diǎn)在于下一步：根據(jù)模型和生產(chǎn)請(qǐng)求得到詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃，也就是詳細(xì)生產(chǎn)排程。 ERP 的真正技術(shù)瓶頸就發(fā)生在這里。
詳細(xì)生產(chǎn)排程的結(jié)果是‘生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃'，是針對(duì)每個(gè)人員每個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)資源的工作計(jì)劃。作業(yè)計(jì)劃必須滿足在生產(chǎn)工藝上不能有半點(diǎn)差錯(cuò)。首先，工序之間必須滿足特定的邏輯關(guān)系，以及要求某些工序必須連續(xù)、同時(shí)、或者間隔進(jìn)行等等，這是對(duì)作業(yè)計(jì)劃最基本的要求。其次，作業(yè)計(jì)劃必須滿足資源能力限制，一個(gè)資源在一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能干一件事情，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃中不能有資源沖突；最后，作業(yè)計(jì)劃必須滿足物料供應(yīng)的限制，沒(méi)有原材料不能開(kāi)始生產(chǎn)。也就是說(shuō)：作業(yè)計(jì)劃必須同時(shí)滿足多種復(fù)雜的約束條件。 TOC 約束理論早已有之，只是需要比較高級(jí)的算法和數(shù)學(xué)理論，在這方面需要進(jìn)行長(zhǎng)期投入才會(huì)有所收獲。因此國(guó)內(nèi)理論界對(duì)此的研究還很少。
有了按照 TOC 理論計(jì)算出來(lái)的計(jì)劃，滿足企業(yè)生產(chǎn)工藝要求是不是就行了？很遺憾，這還是差的很遠(yuǎn)。現(xiàn)在我們以一個(gè)假想例子來(lái)說(shuō)明。
一個(gè) ERP 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，很順利接受了某企業(yè)的全部生產(chǎn)細(xì)節(jié)，并計(jì)算出了一套生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，打印成一份給所有生產(chǎn)資源安排工作的作業(yè)計(jì)劃。現(xiàn)在，由一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的老調(diào)度師來(lái)決斷這個(gè) ERP 計(jì)劃系統(tǒng)是不是可以用的，他將如何做？
首先，他會(huì)逐一檢查每個(gè)工序的時(shí)間安排，看它們之間的次序和邏輯關(guān)系是不是符合企業(yè)生產(chǎn)工藝的邏輯關(guān)系要求；其次，他會(huì)觀察這個(gè)計(jì)劃中對(duì)每個(gè)資源的安排是不是合理，有沒(méi)有一個(gè)時(shí)間干兩個(gè)活這種沖突的情況發(fā)生；最后他要看在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)物料能不能供應(yīng)的上。這些都沒(méi)有問(wèn)題了，他必須承認(rèn)：這個(gè)計(jì)劃已經(jīng)是一個(gè)‘可行'的計(jì)劃了，也就是說(shuō)，照此計(jì)劃一定可以完成生產(chǎn)任務(wù)。
但是，還有一個(gè)關(guān)鍵的事情，老調(diào)度師根據(jù)自己習(xí)慣的做法，也手工制定了一個(gè)作業(yè)計(jì)劃，他把這兩個(gè)計(jì)劃一對(duì)比，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了。手工的計(jì)劃可以 8 個(gè)小時(shí)完成全部工作，而計(jì)算機(jī)的計(jì)劃需要 9 個(gè)小時(shí)�；蛘呤止び�(jì)劃可以在 8 ： 00 完成而計(jì)算機(jī)的計(jì)劃要在 9 ： 00 點(diǎn)完成。原因在于：計(jì)算機(jī)對(duì)某幾個(gè)工序的順序安排雖然可行但是不合理，而老調(diào)度師根據(jù)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)早已清楚此時(shí)安排工序應(yīng)該哪個(gè)先、哪個(gè)后、哪些并行比較好，結(jié)果可以得到更短時(shí)間完成的計(jì)劃。這是一種優(yōu)化安排，而計(jì)算機(jī)沒(méi)有找到這種安排方法，所以計(jì)算機(jī)給出的是一個(gè)‘可行'的，但是‘不好'的計(jì)劃！理想中計(jì)算機(jī)應(yīng)自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)比手工計(jì)劃更好更優(yōu)化的排產(chǎn)方案結(jié)果，指導(dǎo)人如何工作。這樣的軟件才能體現(xiàn)出‘企業(yè)資源計(jì)劃'的威力。否則，不能滿足最優(yōu)化排程的 ERP 在企業(yè)生產(chǎn)中還是無(wú)法代替手工。
這隔例子凸現(xiàn)出了一個(gè)世界性的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸：一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可能有無(wú)窮多種‘可行'的安排方式，但是必須從其中找出一個(gè)‘最優(yōu)'的計(jì)劃，即使不能達(dá)到最優(yōu)，起碼要比人的手工計(jì)劃更優(yōu)，這才是一套可用的生產(chǎn)排程軟件，否則企業(yè)還是用不起來(lái)。
找出‘可行'計(jì)劃的難度已經(jīng)很大，找出‘優(yōu)化'計(jì)劃的難度更大。不僅要處理錯(cuò)綜復(fù)雜的約束條件，還要從幾乎無(wú)窮多種滿足約束的可行方案中找到優(yōu)化排程方案。怎樣才能找到這種優(yōu)化的計(jì)劃？這是 ERP 系統(tǒng)共同面對(duì)的真正瓶頸問(wèn)題，是世界性的技術(shù)難題。其中的關(guān)鍵在于算法，算法的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型，特別是高級(jí)圖論、離散數(shù)學(xué)與線性代數(shù)中的矢量矩陣技術(shù)。對(duì)此，國(guó)外已經(jīng)作出了很多年的努力，其研究成果已形成了多個(gè)‘ APS 先進(jìn)生產(chǎn)排程'產(chǎn)品，發(fā)展出了幾十種先進(jìn)生產(chǎn)排程算法，比較常用的如：?jiǎn)l(fā)式圖搜索法、禁忌搜索法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、遺傳算法等，這些算法各有優(yōu)劣，可用在不同場(chǎng)合。目前不同的新的算法仍正在蓬勃發(fā)展中。
用一句話來(lái)形容 APS 的主要功能：可以自動(dòng)給出滿足多種約束條件、手工排程無(wú)法找到的、優(yōu)化的排產(chǎn)方案。其實(shí)關(guān)鍵就是‘可行'和‘優(yōu)化'這兩個(gè)概念。這個(gè)說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單的功能意義十分重大，主要體現(xiàn)在它可以給傳統(tǒng) ERP 帶來(lái)以下幾個(gè)關(guān)鍵的變化：
1 ） 對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，在不增加生產(chǎn)資源的情況下，通過(guò)最大限度發(fā)揮當(dāng)前資源能力的方式實(shí)現(xiàn)了提高企業(yè)生產(chǎn)能力的目標(biāo)。
2 ） APS 排程的結(jié)果給出了精確的物料使用和產(chǎn)出的時(shí)間、品種、數(shù)量信息，用這些信息可以把很多相關(guān)企業(yè)或者分廠、車(chē)間聯(lián)合在一起組成一個(gè)‘ SCM 供應(yīng)鏈'系統(tǒng)，最大限度減少每個(gè)企業(yè)的庫(kù)存量。
3 ） APS 可以用來(lái)做為生產(chǎn)決策的依據(jù)，它的排程計(jì)算結(jié)果不光可以作為生產(chǎn)計(jì)劃，還可以通過(guò)不斷 what if 的‘試算'的方式為企業(yè)提供生產(chǎn)決策依據(jù)。
4 ） 根據(jù)自動(dòng)生成的作業(yè)計(jì)劃還可以自動(dòng)生成質(zhì)檢、成本、庫(kù)存、采購(gòu)、設(shè)備維護(hù)、銷(xiāo)售、運(yùn)輸?shù)扔?jì)劃。帶動(dòng)企業(yè)各個(gè)不同管理模塊圍繞生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，改進(jìn)這些模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，大大提高這些模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提升企業(yè)整體管理水平。
但是， APS 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度很大，需要融合最前沿?cái)?shù)學(xué)理論和最先進(jìn)管理理論，專業(yè)人才很少，投資見(jiàn)效很慢，在國(guó)外的價(jià)格非常昂貴。即使是世界性大 ERP 公司也很少獨(dú)立投入力量研發(fā)，都是采購(gòu)?fù)獠寮苯右胂鄳?yīng)功能。國(guó)內(nèi)對(duì)這方面的研究除了個(gè)別公司外，基本停留在大學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)室中。
再進(jìn)一步，如果已經(jīng)解決了優(yōu)化排程問(wèn)題，那么對(duì) APS 來(lái)說(shuō)有什么技術(shù)瓶頸呢？
APS 第一個(gè)最大的技術(shù)瓶頸就是它的運(yùn)算時(shí)間問(wèn)題。因?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)有一些突發(fā)事件，相當(dāng)于臨時(shí)改變了排產(chǎn)的初始條件，需要 APS 進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理。 APS 系統(tǒng)能按照舊的條件制定計(jì)劃也肯定能按照新的條件制定新計(jì)劃。但是，它的計(jì)算時(shí)間是不是能趕上變化的時(shí)間，這是一個(gè)關(guān)鍵。如果 APS 按照新條件重排計(jì)劃的時(shí)間是 10 分鐘，它大概只能處理 30 分鐘以上的臨時(shí)變動(dòng)，而無(wú)法處理 30 分鐘以下的臨時(shí)變動(dòng)。動(dòng)態(tài)處理對(duì)計(jì)算時(shí)間的要求引發(fā)算法的不斷優(yōu)化，以及發(fā)展并行計(jì)算技術(shù)，這也是國(guó)外 APS 系統(tǒng)的主要技術(shù)發(fā)展方向。
APS 的第二個(gè)技術(shù)瓶頸就是如何不斷提升次優(yōu)解的優(yōu)化程度。如果不能得到最優(yōu)解，那么需要找到一個(gè)盡可能接近最優(yōu)的次優(yōu)解。不同 APS 軟件的算法不同，次優(yōu)解的優(yōu)化程度也不同，直接體現(xiàn)了其核心技術(shù)的水平高低。所以拿不同 APS 軟件對(duì)相同問(wèn)題進(jìn)行處理，對(duì)比他們解答的優(yōu)化程度和計(jì)算時(shí)間，很容易比出高下。不斷接近最優(yōu)，這將是 APS 類(lèi)軟件始終不變的追求。
ERP 與 APS 的結(jié)合是 ERP 未來(lái)發(fā)展的必然方向。與當(dāng)前簡(jiǎn)單的 BOM － MRP 運(yùn)算和進(jìn)銷(xiāo)存財(cái)務(wù)功能相比， APS 占據(jù)了 ERP 的核心功能，有極深的技術(shù)含量，更是未來(lái) SCM 系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能。擁有這種核心技術(shù)的 ERP 公司必然在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有極大優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)外企業(yè)早已經(jīng)是磨刀霍霍，未來(lái)數(shù)年內(nèi)，美國(guó)、德國(guó)、日本、臺(tái)灣軟件公司開(kāi)發(fā)的結(jié)合了 APS 核心功能的 ERP 軟件就有可能以低廉價(jià)格進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，那時(shí)國(guó)內(nèi) ERP 軟件公司將難有還手之力。
由于生產(chǎn)排程技術(shù)瓶頸的存在，中國(guó) ERP 軟件行業(yè)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，除了少數(shù)幾家專業(yè)開(kāi)發(fā) APS 系統(tǒng)的公司以外，絕大多數(shù)企業(yè)目前仍然停留在對(duì) BOM 的低層次的完善和對(duì)進(jìn)銷(xiāo)存財(cái)務(wù)模塊低水平重復(fù)開(kāi)發(fā)上。由于一直拿不出足夠的技術(shù)儲(chǔ)備向瓶頸發(fā)起沖擊，因此不重視基礎(chǔ)技術(shù)儲(chǔ)備的工作，甚至對(duì)目前狀況視而不見(jiàn)；由于不重視基礎(chǔ)技術(shù)的儲(chǔ)備，所以更加無(wú)法解決瓶頸問(wèn)題。目前這個(gè)惡性循環(huán)還在繼續(xù)之中。從用友向臺(tái)灣漢康大價(jià)錢(qián)買(mǎi)技術(shù)的挫折，以及神州數(shù)碼引入鼎新生產(chǎn)模塊的尷尬合作，國(guó)內(nèi) ERP 企業(yè)對(duì)此的無(wú)奈狀態(tài)可見(jiàn)一斑。
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