生产排程中的库存扣减规则及约束-APS系统原理

库存是生产排程的一个关键约束条件,本文介绍了在生产排程中,库存的约束和扣减规则。为简化问题,暂不讨论最低库存策略及自动按库存生产的需求。

在解释生产排程系统的库存策略之前,我们先明确几个概念:

成品:即最终生产出来的产品,也是客户订单中指定的产品,例如电脑、电视、空调等。客户的需求是成品的数量,具体分解成各部件的生产需求要由企业自己完成。

半成品:需要自己生产,最后参与组装的部件。例如家电中的电路板、机壳等,需要在不同的车间生产,最后再进行组装。

采购件:需要采购回来参与组装的部品。通常这种部品很多,但在排程约束中,可进行简化,只定义关键部品,比如空调中的压缩机、电机等。

成品与半成品、采购部件,通过BOM关系关联,BOM可分多级,半成品又可定义BOM,产生下级生产任务。

库存的类型:

在库库存:是指已经入库的库存项目,可以是采购部品的或已生产的成品及半成品。

在途库存:是指预计在未来指定的时间点到库的物料。例如采购部品,已经下采购订单,预计在未来的某时间点可到货,这批物料就可以作为在途库存参与排程。

注: 在途库存一般只包括采购部品。需要制造的半成品,以WIP形式存在,如果部品没有入库,则生产任务还在产线上,不能作为库存。

采购提前期:本意是指从下采购订单到物料入库需要的时间,我们通过采购提前期来确定何时应下采购订单。

在生产排程中,通常不能按实际定义提前期(有些零件的提前期很长,而且交期不定),而是从排程延期考虑。在Planmate中提前期的定义是: 如果此种物料欠料,应将生产计划延迟多长时间。

制造部品的库存处理方式:

原则:需要制造的半成品,不作为约束条件,在扣除已有库存后,由成品订单创建生产任务。

示例分析:

假设要装配某型号的空调,成品BOM如下:

控制电路板:制造
注塑机壳:制造

我们做以下几种情况的假设,看APS如何安排生产(假设采购件已有库存):

假设1 :成品库存足够,不需要生产
订单:3000

成品 PCB 机壳
库存数量 3500 0 0
需生产 0 0 0

假设2:有部分库存:扣减库存后,按实际需要生产
订单:3000

成品 PCB 机壳
库存数量 1000 500 800
需生产 2000 1500 1200

假设3:部分半成品有足够库存,按实际生产,有库存的半成品不用生产

成品 PCB 机壳
库存数量 1000 500 2000
需生产 2000 1500 0

采购部品的库存约束

如果在模型中定了BOM,生产中需要消耗某物料,按照如下策略:

1. 首先使用在库库存,在库材料不足,使用在途库存;
2. 如果库存不足,生产排在提前期(以当前日期为依据)之后。例如当天为9/1号,提前期15天,则该任务只能排到9/16号以后;
3. 一个产品的BOM成分中,只要有一种材料不足就不能生产。不分配部分物料配;
4. 如果多个任务共用一种物料,但物料不能同时满足所有任务的需求,则将材料分配给时间点靠前的任务(或较高优先级任务);
5. 如果采购提前期为0,该物料对排程不会有约束作用;

按前面的BOM定义,提前期定义如下:

压缩机:采购,提前期10天;
电机:1 ,采购,提前期15天;

假设排程的当前日期:9/1;

电机(库存数,入库日期) 压缩机(库存数,入库日期) 计划生产日期
3000,8/30 3000,9/3 9/3之后
3000,8/30 3000,8/30 9/1之后
3000,9/3 3000,9/5 9/5之后
3000,8/30 9/15之后
3000,9/5 1000,9/2 9/10之后

利用排程系统改善库存

使用生产排程系统,改善库存策略,我们建议以两种模式进行排程:

1. 关闭采购物料库存约束,只使用资源约束。此方式一般用于长期计划,例如月或季度的生产计划。在此条件下,系统只考虑模型中的资源约束,不考虑料况。排程后按照订单计划的生产日期及BOM,输出物料需求计划(MRP)。物料需求计划可以帮助采购部门与供应商沟通,及时获取物料供应计划。

注:通常使用ERP计算MRP需求,为了提高采购计划的准确性, APS系统的排程结果应返回到ERP中。APS系统本身也可以输出物料需求,只作为采购部门的参考。

2. 按料况实际排程:

从ERP导入实际物料库存;
从ERP导出工单已发料清单(在扣减库存时要扣除已发料部分);
采购部门提供来料计划作为在途库存;
同时使用模型资源约束和料况约束运行排程。生产任务将会排在齐料日期之后。