Was ist APS und warum wird ein Produktionsplan nicht so erstellt, wie wir es wollen ...

Merkmale kommerzieller APS-Algorithmen

Peterkin S.V.

"Advanced" kommerzielles APS besteht normalerweise aus 2 Teilen. Die erste kann bedingt als APS - Synchronisierer bezeichnet werden. Ihre Aufgabe besteht darin, (synchronisierte und optimierte) Pläne für den gesamten „Baum“ des Produkts (im Folgenden - SI - Produktzusammensetzung) oder Auftrags und / oder für die gesamte Produktions-Liefer-Lieferkette zu berechnen. Die zweite - APS-Scheduler, deren Aufgabe es ist, nach einem bestimmten Kriterium für die Weitergabe der Produktion nicht verwandte Aufgaben durch eine Gruppe von Geräten zu optimieren. Ersteres berücksichtigt bei der Planung in der Regel alle Ressourcen (Materialien, Produktionsressourcen, ...), letzteres in der Regel (es gibt Ausnahmen) - nur die Produktion. APS-Scheduler unter verschiedenen Namen fungieren als "Scheduler" in MES-Systemen.

APS - Synchronizer, „klassischer“ Ansatz

Was ist die Essenz von APS-Synchronisierern? Hierbei handelt es sich um leistungsstarke „Taschenrechner“, mit denen unter bestimmten Voraussetzungen schnell ein detaillierter und genauer (zum Zeitpunkt der Berechnung!) Produktionsplan erstellt werden kann. In vielen Fällen - und mit Optimierungselementen nach verschiedenen Kriterien. Dies ist ihr großes Plus und die Möglichkeit ihres einfachen Verkaufs: „Hier ist es, dieser sehr magische Knopf, der mich als einen echten (wirklich machbaren) Plan betrachtet“! Aber wird es sein? ..

Lassen Sie uns die nächsten Vorteile von APS nutzen: Es plant nicht in die Vergangenheit, sondern berücksichtigt die Ressourcenbelastung (Personen, Autos, Werkzeuge usw.), jedes Mal, wenn ein realisierbarer Plan erstellt wird usw.
Und jetzt die "dunkle Seite der Macht". Und vor allem: Ja, Pläne, aber zu welchem ​​Preis? Preis:

1. das Vorhandensein einer genauen betrieblichen Prozesstechnologie und einer genauen Ressource (Menschen, Autos, ...);
2. Organisation einer genauen und operativen Buchhaltung (Genauigkeit - nicht schlechter als „vor der Schicht“);
3. leistungsstarke Hardwareplattform;
4. Preis (Geld und Arbeit für die Verwaltung) ...
5. arbeitendes allgemeines Planungssystem / Methodik für Erwachsene (basierend auf MRP-II) (SOP -> MPS (DP) -> „MRP“ (APS) -> „Scheduler“)

Wir achten selten auf die letzte Bedingung (und tatsächlich vermuten nur wenige, dass es keine "Natur" der "Produktionsplanung" gibt, die aus einem (Super-) Plan besteht ... Und diese Bedingung ist bestimmend und: Nichtentscheidung Planungsaufgaben der oberen Ebene führen zu GIGO (Garbage-In-Garbage-Out).

Weiter. Die Nachteile des Algorithmus unter realen Bedingungen:

1. Im Falle der Nichteinhaltung von Absatz 1 - ein ungenauer Plan, der nicht in das „Startfenster“ fällt - stehen die Arbeitnehmer ...
2. Wird Punkt 2 oben nicht beachtet, verschiebt sich der Plan nach rechts. Und so - jeden Tag ...
3. Mehrfachproduktion komplexer Produkte und Probleme nach Anspruch 3. höher ist die lange Reaktionszeit des Systems.

p5 - weglassen: bevor du rennst musst du laufen lernen ...

Weitere interessante APS-Funktionen:

1. übermäßige Komplexität und "Schwere" der Algorithmen, mehrfacher Overkill für die meisten angewandten "unsere" Produktionsaufgaben und gleichzeitig fast völlige Unmöglichkeit, die folgenden "unwichtigen" Probleme zu lösen;
2. "Geschärftes" APS nach dem westlichen Industriemodell, dem Modell einer absolut ausgereiften und absolut marktgerechten Fabrik und der "westlichen" Dimension;
3. die Unfähigkeit von APS, Lagerbestände und Produktionsaufgaben (erwartete Ankünfte) für jede Hauptbestellung starr zu reservieren. Mit jeder Neuplanung wird APS Kapazitäts- und Lagerreserven für Aufträge „wegnehmen“, die an Priorität gewonnen haben. Daher der extrem „nervöse“, sich ständig ändernde Plan. Darüber hinaus möchten sie im komplexen Maschinenbau / in der Instrumentierung in der Produktion (und dies ist wirklich notwendig, warum - ein separates Gespräch) die Lagerbestände und Materialien für bestimmte Overhead-Produkte (unter der Seriennummer der hergestellten „Maschine“) streng reservieren. Aber APS will nichts darüber wissen;
4. Trotz der Tatsache, dass die meisten diskreten APS benutzerdefiniert sind, „vergessen“ sie bei jeder Neuplanung die Pläne der letzten Bestellung und erstellen eine neue. Bei der Auftragsfertigung, bei der vom Auftragsprodukt bis zum Material Auftragsbündel erforderlich sind, gilt dies nicht.
5. APS erstellt mega-genaue und optimierte Pläne. Jedes Mal - neu. Jedes Mal - mit einem „extremen“ Datum, das um das neue Datum der Bestellung nach rechts verschoben wird. Und wenn noch nichts begonnen hat, zeigen sie sogar Abweichungen vom ursprünglichen Plan vom neuen. Wenn jedoch bereits viel gestartet wurde, d.h. Es gibt Produktionsaufgaben, und unter ihnen gibt es verzögerte, APS wird kaum darauf reagieren - es wird ein Signal geben, eine neue zu starten oder das gesamte Auftragsnetzwerk zu verschieben. Nicht zeigen, welche und wie viele PPs dahinter stehen. Für unsere "traditionell orientierten" und sogar von "traditionellen" Branchen abweichenden Branchen, die dazu neigen, Aufträge am Ende des Zeitraums zu erfüllen, ist dies nicht akzeptabel.
6. Es gibt auch Merkmale, zum Beispiel: Es ist äußerst schwierig, wenn überhaupt möglich, das „TOC MTA“ -Management mit APS zu implementieren, wobei die „Prognose“ für das Erreichen des „roten“ Niveaus der allgemeinen „WIP + Fertigwaren“ -Bestände fortlaufend berechnet wird.
7. Zitat in der Nähe von Goldratts Text ("Notwendig, aber nicht genug"): Aufgrund ihrer Genauigkeit und Planungsdetails verbreitete APS "kühl" lokale "Störungen" auf die gesamte Produktion, das gesamte "Auftragsnetz" ...
8. ... und noch eine kurze Bemerkung: In kommerziellem APS gibt es keine "Bindung", d.h. Ein Transaktionssystem zum Sammeln von Informationen und Lagerbeständen, zum Produktionsprozess, zum Automatisieren und Verwalten von (elektronischen) Produktionsabläufen und -objekten (wahrscheinlich die einzige "klassische" APS-Form der "einfachen" Analyse ist das Gantt-Diagramm. Viele "Near-Workmen" werden im Leben bewundert es ist praktisch nicht anwendbar). Im Westen ist die Integration von APS in ERP-Systeme impliziert (und, Aufmerksamkeit, Wiederholung! Obligatorische logische Integration in das allgemeine Planungssystem), aber wir haben sie praktisch nicht in der Produktion (korrekt implementiert und korrekt verwendet). Und die Vorstellung von der Anwendbarkeit eines veralteten ERP-Modells ist jetzt sehr zweifelhaft.

Das Einrichten eines Systems zum „Sammeln“ und „Verarbeiten“ von Informationen von Grund auf ist mindestens die Hälfte des Gesamtaufwands für den Aufbau des richtigen Produktionssystems.

Sind APS völlig hoffnungslos? Nein, genau wie ERP. Unter der Bedingung, dass Sie sich APS als "einfachen" Taschenrechner oder besser als direkte Analogie als Prozessor nähern. Wenn Sie unter bestimmten Bedingungen einen Computer bauen müssen, benötigen Sie einen Prozessor. Aber es gibt viele, viele, viele andere Dinge ... dieselbe „Bindung“, Punkt 7 oben. Und zur gleichen Zeit - seien Sie vorbereitet - wird es notwendig sein, "leicht in den Prozessor einzusteigen", um einige Funktionen der Algorithmen für Sie zu korrigieren ... Und dies ist im Fall des Prozessors und sogar eines sehr erfahrenen Assemblers fast unmöglich. Mit APS - theoretisch möglich, praktisch - ... Aber wenn Sie wissen, wie es geht (und sammeln und "archivieren"), dann - viel Glück (und das ist keine lachende Angelegenheit). Wenn nicht, besorgen Sie sich ein Procrustean Bett APS. Und es wird schlimmer sein als die "kalte und knochige Hand von ERP" "out of the box" ...

Wenn eine Alternative? Für "unsere" Produktion?
Erstellt von uns auf der Grundlage von 20 Jahren Erfahrung in der Erstellung einer Methodik und der Implementierung von IT-Systemen, einschließlich (Vor langer Zeit war es ...) das gleiche ERP und APS. Wie unterscheidet sich unser Ansatz? Einfachheit ... Nachdem wir fast alle Funktionen des APS „Netzwerk“ (kundenspezifische Netzwerkplanung, Kapazitätsauslastung (gemäß dem Ressourcenmodell) und einige andere) realisiert und die oben genannten Nachteile beseitigt haben, bauen wir in SCMo das Konzept der Planung auf der gleichzeitigen Existenz von zwei auf Arten von Plänen: "Richtlinie" ("ideal" "Just-in-Time" Plan) und "Siedlung".

Die ständig miteinander verglichen werden, unter Berücksichtigung der Produktionssituation, auch bei laufenden Produktionsaufgaben. Geben Sie den Produktionsmanagern das, was ihnen am meisten fehlt: Kein überpräziser Plan (vielleicht wird er (!) Für einen kurzen Zeitraum benötigt ...), aber Abweichungen sind Engpässe sowohl in der Produktion als auch im Netzwerk »Bestellen. Die richtige Definition des „richtigen“ Produktionsplans: „Der Plan muss nicht genau sein, er muss zuverlässig sein!“ Und die Arbeiter. Was ist bei uns noch besonders? Der Schnittstellenteil (On-Screen-Überwachungsformulare. Im System selbst - nicht BI) und die obligatorische „Anpassung“ (manchmal mit der „Kernanpassung“) der Berechnungsalgorithmen an die besonderen Merkmale des parallelen Produktionssystems des Unternehmens (wir werden die Anlagen niemals gemäß den Mitarbeitern automatisieren ...); Höher im Vergleich zu äquivalentem APS, Berechnungsgeschwindigkeit usw.

Was haben wir mit diesem Ansatz verloren? Nichts (Mega-) Optimierung, d.h. Die Erstellung eines Plans unter Berücksichtigung aller Arten von unterschiedlichen Einschränkungen wird zu Beginn des Systems gemäß unserer Methodik nicht verwendet. Aber nicht, weil das System dies nicht kann, sondern weil die Produktion noch nicht fertig ist. Ist es greifbar? Bisher und kurzfristig - nein, weil All diese „kleinen Dinge“ sind die Essenz des internen Shop-Managements. Und dann - warum sollten wir in der „Betriebsplanung des Maschinenparks“ Flöhe „fangen“, wenn die Produktion der Werkstatt / des Standorts schlecht mit der Freigabe der anderen „Partner“ synchronisiert ist? (Dies ist übrigens ein typischer Ansatz vieler „erbärmlicher Verkäufer“ von MES: MES ist die Optimierung der internen Ladenarbeit, ohne Rücksicht auf die anderen). Und wenn die Pläne für die Produktionskette synchronisiert sind, ist es dann nicht einfacher, den „Inside Shop“ des Lean-Toolkits zu verwalten?

Und wenn trotzdem jemand schon auf der Ebene der Inter-Shop- / Distriktplanung optimieren will? Keine Fragen gestellt! Darüber hinaus innerhalb desselben Modells (es wird notwendig sein, die Ressourcen detailliert zu beschreiben ...)

APS - Scheduler

Sie sind die „Taschenrechner“ der MES-Planung. Ihr Platz ist Intra-Shop / Distriktplanung. Dies ist nur dann möglich und gerechtfertigt, wenn die Produktionskette synchronisiert ist. Und wenn "ernst" - dann und nur, wenn p5 oben implementiert ist (ein allgemeines Planungssystem wird erstellt). In diesem Fall können sie bei klar definierten und schwierig geplanten manuellen Engpässen angewendet werden. Zunächst müssen Sie die Reihenfolge in der Verarbeitungswarteschlange vor einem bestimmten Standort / einer bestimmten Maschine oder aufeinanderfolgenden Gerätegruppen bestimmen. Aufgrund dessen haben APS-Scheduler in der Regel ihr Leben als Sequenzer in Simulationssystemen „begonnen“.

Wenn Sie eine kundenspezifische Produktion haben, unterscheidet sich jeder Auftrag erheblich in Bezug auf Einrichtung und Verarbeitung der Geräte, Bestellungen / Verarbeitung und Verarbeitungsoptionen. Es gibt viele, Sie können die Regeln für deren Platzierung nicht im Voraus festlegen. Ja, in diesem Fall kann Ihnen dieser Teil von APS helfen. In Anbetracht dessen, dass Sie bereit sind, den oben angegebenen Preis zu zahlen (nicht alle „Funktionen“ von APS - Planer sind angegeben). Und angesichts des folgenden Kommentars: Wenn das von diesem Teil des APS erzeugte "Muda" geringer ist als das "Muda", ohne es zu verwenden. Das erste Muda ist die unvermeidliche normative Erhöhung der Ausführungszyklen des Auftrags, die erforderlich ist, um das „Optimierungsfenster“ festzulegen, in dem der Planer die Produktionsaufgaben nach eigenem Ermessen „mischt“, und das damit verbundene Lohnwachstum. das zweite - Verluste bei Umstellungen, Verlust von Bandbreitenengpässen, das Risiko der Nichteinhaltung der Fristen für die Ausführung des Auftrags. In meiner Praxis ist es in der diskreten Fertigung äußerst selten, dass ein APS-Scheduler benötigt wird. Viele Aufgaben des Intra-Shop-Managements werden durch „primitive“ Lean- und / oder TOC-Tools sowie durch „einfache“ IT-Methoden gelöst, indem visualisiert wird, was mit halbautomatisierten Warteschlangenverwaltungselementen geschieht.

"Fortsetzung"

Die Verwendung des „richtigen“ APS / MES in den Bereichen „kontinuierlich“ („wo alles fließt“), Metallurgie, Lebensmittelverarbeitung und zur Lösung einiger anderer eng spezifischer Aufgaben in der Produktion, bei denen Geräte (deren Verwendung) für den Prozess kritisch sind, wird nicht erörtert. Sie (Systeme) sollten es einfach geben.

Abkürzungen

SCM, SCMo: Supply Chain Management und Supply Chain (Planung) und Überwachung - Produktionskettenmanagement, Planung und Überwachung von Produktionsketten. Eine Reihe von Methoden und automatisierten Systemen, die auf dem klassischen MRP-II-Konzept basieren und es Ihnen ermöglichen, Produktion und Beschaffung synchron zu planen, wobei vorhandene und zukünftige Material- und Produktionsressourcen berücksichtigt werden. Sowohl innerhalb eines separaten Unternehmens als auch für verteilte Systeme (Produktions- und Lieferketten).

APS - Advanced Planning and Scheduling , Advanced Planning oder, näher am Punkt, synchrone Planung und Optimierung. Eine Klasse von Informationssystemen - Produktions- und Bestandsplaner, bei denen Produktionspläne und / oder Lagerbestände mithilfe von Optimierungsalgorithmen berechnet werden. Im klassischen Planungssystem können Unternehmen (abhängig vom spezifischen System eines bestimmten Herstellers) den Planungsebenen von DP bis Scheduling entsprechen.

MES - Manufacturing Execution System , Produktionsmanagementsystem (Ausführung!). Eine Klasse von Informationssystemen, die für eine detaillierte Planung und Produktionsverwaltung konzipiert sind, normalerweise auf der Ebene der Ausrüstung und des Betriebs. In einigen Fällen mithilfe der Integration in Geräte. Grundsätzlich unterschiedlich für verschiedene Produktionsarten.

ERP - Enterprise Resource Planning - Enterprise Resource Planning. Ein Marketingbegriff und eine allgemein definierte Klasse von Informationssystemen, die eine integrierte Automatisierung bestimmter Bereiche der Geschäftstätigkeit eines Unternehmens ermöglichen, normalerweise ohne Planung, Budgetierung, Produktzusammensetzung und einige andere.

MRP-II - Fertigungsressourcenplanung , Fertigungsressourcenplanung - die westlichen 1970er Jahre des letzten Jahrhunderts, das Konzept des Produktions- und Betriebsmanagements. In dem wird die Produktions- und Bestandsplanung nach den Algorithmen MRP (Materialbedarfsplanung) und CRP (Kapazitätsbedarfsplanung) durchgeführt.