供应链管理第5章-SCM下的生产计划与控制

第5章供应链管理下的生产计划与控制供应链管理环境下的企业生产与运作特点供应链管理下的生产计划管理的新思想供应链管理下的生产组织——延迟制造供应链管理环境下的物流管理组织第1节供应链管理环境下的企业生产与运作特点1、传统企业运作计划的局限性需求预测和需求管理独立进行以企业自身的物料需求为中心展开，受单个企业的资源能力约束原材料和外购零部件的管理缺乏战略观念，与供应商的供应物流协调不畅企业计划的制定没有考虑供应商和分销商的能力传统:企业层面,独自进行预测与制定计划APPMRP订单预测生产采购APPMRP订单预测生产采购企业企业市场2、供应链管理下的生产计划的新特点具有纵向和横向的信息集成过程纵向指供应链由下游向上游的信息集成横向体现在业务外包、资源外用计划的制定过程突破了企业的限制生产计划的制定过程跨越了企业边界丰富了能力平衡在计划中的作用外包、外协决策的依据供应链上游企业愿意共同承担的生产负荷形成了合作预测、计划与库存控制的理念建立供应商战略合作关系注重“采购源”(Sourcing)的管理计划周期与计划的类型划分企业战略计划小时天周月年+运作层战术层面战略层面作业层滚动预测需求计划制造计划作业分销计划运输订单承诺外采制造运输储存销售3、供应链资源计划总体框架供应链结构新产品开发、工厂设计、仓储运作管理、运输管理、物料管理、质量管理、供应商管理客户服务供应链战略目标供应链网络设计供应链职能信息技术政策与流程设施和设备组织和变革管理供应链网络战略供应链应用供应链战略计划供应链战术计划供应链运作计划4、供应链计划总体框架采购生产分销销售•物料规划•供应商选择•协作•工厂定位•生产系统•产品分销网络结构•产品规划•销售战略计划•人事计划•物料需求计划•合同•主生产计划•能力计划•分销计划•中期销售计划•人事计划•订购物料•批量决策•加工计划•车间控制•仓库补货•运输计划•短期销售计划长期中期短期不恰当的促销策略扰乱了正常的供应与需求关系，导致不必要的混乱正常需求曲线促销需求曲线时间数量第2节供应链管理下的生产计划管理思想1、合作性计划、预测与补货（CPFR）供应链协同（SupplyChainCollaboration，SCC）是供应链管理中的重要概念。SCC指企业之间业务交往和协作的运作模式，目的在于有效地利用和管理供应链资源。SCC起源于20世纪80年代，1980年，美国俄亥俄州辛辛那提市的日用品制造商P&G（宝洁），接到密苏里州圣路易市一家超级市场的要求，提出自动补充架子上的Pamper牌尿布，而不必每次再经过订货的手续的要求。只要架子上的商品一卖完，新货就到，可以每月付一张货款的支票。P&G的经理DuaneWeeks经过筹划，把两家公司的计算机连起来，做出一个自动补充纸尿布的刍型系统，结果试用良好，两家公司不必再为“尿布”发愁了。由此，自动化的供应链管理也就从此开始了。CPFR起源于1995年由Wal-Mart及其供应商Warner-Lamber等5家公司联合成立的零售供应链工作组。工作组旨在改善零售商和供应商的伙伴关系，期望改善预测准确度，降低成本和减少库存。在项目成功实施后，组成了由30多个单位参加的CPFR理事会，与VICS(VoluntaryInter-industryCommerceStandardsAssociation）一起致力于CPFR的研究、标准制定、软件开发和推广工作。CPFR（CollaborativePlanning,ForecastingandReplenishment）的提出CPFR在实践中证明是很有效的方法：80%的合作伙伴业务增加销售额增加库存降低10%客户满意度增加计划的准确性提高CPFR的概念与流程CPFR通过一系列合作伙伴认同的业务流程，制定共同的销售和运作计划，并通过电子化的交流与沟通合作修改销售计划和补给计划，从而提高计划的前瞻性和准确性，有效地减少事后性修补带来的高成本。计划预测补货形成前端协议创建联合业务计划进行销售预测辨别销售预测例外事件解决销售预测例外事件建立订单预测辨别订单预测例外事件解决订单预测例外事件生成订单CPFR流程的活动CPFR流程制造商、配送商、分销商共同达成CPFR协议制定共同商务计划制定销售预测识别销售预测的例外事件预测的例外是否在范围内建立定单预测识别订单预测的例外事件预测的例外是否在范围内订货订单执行与反馈合作解决合作解决NYNYCPFR的9步指导方针Step1前端协定就保密性和争端的解决达成一致；创建衡量供应链绩效的指标；建立激励措施。Step2协同商务计划项目团队就促销、库存政策变化、新产品引进、门店开业/关闭等创建计划。Step3-5协同销售预测合作伙伴共享需求预测信息，并标识预测异常，然后协同制定预测。Step6-8协同订单预测合作伙伴共享补货计划,识别并处理异常情况。Step9生成订单/发货执行共享结果数据，检验预测精度；评价绩效CPFR的实施方法a)组织方法–严密性–一致性–可行性–协调性b)数据组织–供应商和零售商之间供需数据比较与匹配–时间跨度吻合c)业务规则–通过对历史数据的回顾和分析来判定例外事件–遵守大数原则–简单化原则–计划稳定期d)软硬件标准文件传输协议数据格式信息安全系统结构系统集成案例:汉高应用CPFR的成效汉高集团(Henkel)——西班牙大型清洁产品供应商20世纪90年代后期，公司深受订货预测和供应链管理实施乏力所困，存货水平高得无法接受，产品输出缓慢，运输效率低下主要原因是公司没有连贯的系统，无法整合连续补充的预测计划。无法预测目标市场需求的确切数量。1999年，汉高集团与西班牙最大的零售连锁集团Eroski一起，实施了CPFREroski以Consum品牌经营着47个大卖场，800个超级市场和2000多个特许经营超市两家公司当时已有很多业务往来。但是，汉高的销售预测中有50%的误差，缺货现象十分严重。在Eroski庞大的500家商店提供服务的中转仓库出货经常出错两个企业决定实施CPFR。双方成立了一个小型的工作小组来开展工作。开始时，每周交换一次订货信息，每15天交换一次销售预测，每4个月交换一次促销计划表。双方还开发了应用因特网的工作平台随着CPFR合作实验的进行，在1999-2000间，平均错误从50%下降到5%。同时，控制在20%的合理误差率范围内的预测比率从20%上升到75%。其它：98%的客户满意度，5天的供货期，2%的缺货率，大于85%的预测可靠性，98%的卡车满载率。汉高从一开始面对的困难就是CPFR的复杂模型。其次是改变旧有的习惯，鼓励数据的自由流动。供应商工厂仓储中心客户S1S2S3P1P2W1W2W3C1C234685231452463481032.供应链下多工厂生产计划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部分拨。建立模型:各个部分的生产能力：供应商：S1-2000单位,S2-3000单位,S3-4000单位工厂：P1-5000单位,P2-6000单位仓储中心：W1-4000单位,W2-7000单位,W3-2000单位市场需求量：C1-4000单位，C2-3000单位设置工厂的固定成本：P1-￥500,000,P2-￥750,000设置仓储中心的固定成本：W1-￥80,000,W2-60,000,W3-45,000Sij—供应商i到制造商j的产量Pjk—制造商j到仓储中心k的产量Wkm—仓储中心k到市场m的产量单位产品的运输成本如图中的数字所示。供应链下生产计划与物流组织优化之算例目标函数:Min总成本=3S11+4S12+6S21+2S22+8S31+5S32+3P11+4P12+P13+5P21+2P22+4P23+6W11+3W12+4W21+8W22+10W31+3W32+500000a+750000b+80000c+60000d+45000e约束条件：对供应商S11+S12=2000S21+S22=3000S31+S32=4000对工厂P11+P12+P13=5000aP21+P22+P23=6000b仓储中心W11+W12=4000cW21+W22=7000dW31+W32=2000e需求约束:W11+W21+W31=4000W12+W22+W32=3000仓储中心平衡约束:P11+P21=W11+W12P12+P22=W21+W22P13+P23=W31+W32工厂生产平衡约束:S11+S21+S31=P11+P12+P13S12+S22+S32=P21+P22+P23其它约束:a,b,c,d,e为0-1整数变量,取0或1非负条件：Sij,Pjk,Wkm≥0求解：LINGO总成本=3x1000+4x1000+2x3000+5x2000+4x1000+2x6000+4x4000+8x3000+500000+750000+60000=1,389,000供应商工厂仓储中心客户S1S2S3P1P2W1W2W3C1C23x10005x20002x30004x10002x60004x40008x30004x1000第3节供应链资源计划工具——APS一、APS的发展历史•APS的发展是建立在线性规划、计算机科学、人工智能、决策支持系统、工业工程、物流管理、管理科学、约束理论、操作研究和其他制造操作管理研究成果基础上的。二、APS的功能优势及缺点•供应链计划要求全面进行多重资源约束的优化计划.但是,仅仅能力约束还是不够的,还要考虑物料的约束,需求的约束,供应商资源约束,运输资源的约束,分销资源的约束,财务资金的约束,即产生了APS高级计划排产体系,结合JIT和TOC的优势产生需求流制造系统.三、APS在优化供应链资源计划中的应用1、APS与ERP的集成生产排产2、APS的具体应用（1）APS在需求计划的应用（2）APS在库存优化管理的运用（3）APS在分销配置计划的应用（4）APS在运输计划的应用四、APS实例：i2RHYTHMSupplyChainStrategist(供应链战略)：支持整个供应链上的“what-if”战略分析，决定生产地点、分销中心和其它设施的最优组合和定位，根据不同方案建立有关物流模型。DemandPlanner(需求计划):提供各种统计方法，包含随机因素及不同组织单位的多输入管理。提供POS(pointofsales)数据集成并能以不同方式查看需求信息。此外，OLAP(在线分析处理)工具能有效存取有关数据，PRO(产品关系对象)模块支持相关预测的生成。相关预测是指通过对产品组的预测来导出单个产品的预测。SupplyChainPlanner(供应链计划):根据物料、能力、运输和顾客服务的约束建模和优化供应链。SDP(策略驱动计划)模块允许计划人员定义问题类型和应用适当的算法(如线性规划、启发式推理和基因算法)进行优化。•DemandFulfillment(需求满足)：生成约束驱动计划，提供所有分销和生产地点的成品、半成品、原材料和资源能力在整个供应链范围的可视性。•FactoryPlanner(工厂计划)：根据需要日期向后排产或当考虑物料和能力约束时从当前日期向前排产来生成最优生产计划。在生成无限能力计划之后，有限能力计划由i2的专利产品ConstraintAnchoredOptimization(约束优化模块)决定，不过计划人员也可以通过分析能力短缺和执行“what-if”分析施加影响。OptimalScheduler(最优排产)：建立基于遗传算法的加工工序和排产计划。约束定义和优化算法的允许处理大量约束，这些约束包括车间能力，工作负荷平衡，物料可用性等等，此外，交互排产编辑器允许手动更改。TransportationModeler,OptimizerandManager(运输建模、优化和管理)：是支持分销计划流程的工具。运输建模帮助企